浅谈建筑设计之幕墙设计

浅谈建筑设计之幕墙设计

陈汉松

南京金中建幕墙装饰有限公司江苏南京211100

摘要：随着世界经济的飞速发展，全球能源危机日益严重。与生活息息相关的建筑，将继续沿着节能环保的方向演化。幕墙作为建筑有机组成部分，经过多年跨越式的发展，在美观、节能、经济等方面均表现得出类拔萃，它已成为建筑外立面设计的首选。

关键词：建筑设计；幕墙设计；建筑节能

引言

当你走在繁华的都市，呼吸着城市的现代化气息，沐浴着现代建筑带给你的无穷享受，你是否意识到建筑已不再是纯粹的钢筋混凝土，高效的现代化幕墙已成为城市不可或缺的组成部分，幕墙设计成为建筑设计不可忽略的重要方面。

1为什么建筑设计宜优先选用建筑幕墙

建筑具有实用、安全、美观、经济等特点，而建筑幕墙作为建筑的重要组成部分，具备的优点有：安全可靠、造型美观、经济节能、易于维护等。

1.1建筑设计首选幕墙之安全可靠

传统建筑设计通常采用混凝土或砖石结构与窗户相结合的形式。建筑幕墙是建筑物不承重的外围护结构，通常由面板（玻璃、石材等）和支承结构（铝龙骨、钢结构等）组成。幕墙龙骨的上端挂接在主体结构上，龙骨可相对主体有一定位移能力或自身有一定变形能力、不承担主体结构所受荷载作用。基于幕墙的这个特点，相比窗户的低抗震性，幕墙具有同建筑主体结构相同的优越抗震性能。幕墙良好的抗震性，在汶川大地震中体现得淋漓尽致，震区的窗户大量损毁，而幕墙却基本完好无损，可见幕墙具有优于窗户的安全可靠性。

在进行建筑设计时，幕墙设计应遵循“大震不倒、中震可修、小震不坏”的设计原则。应充分考虑在正常使用条件下的重力荷载、风荷载、雪荷载、地震作用、温度作用和主体结构位移等因素对幕墙的影响，并采用合理的设计安全系数，以满足建筑功能合理的使用需求。

1.2建筑设计首选幕墙之造型美观

建筑是一种艺术，是人类对美的追求形式。是功能与形式、艺术与科技的统一，其多样性的美感通过人的视觉体验得以实现。因建筑物具有持久性和耐久性，迫使建筑师最大限度地去寻找单纯、简洁的艺术形式，以适应各时期人们不断变化的审美和使用需求。既要实现功能性和实用性，又需构造持之以久的建筑美感。建筑设计进行合理的幕墙设计，即可迎合以上需求的实现。

屹立于中国首都北京的著名建筑，皆融入了现代化的幕墙设计理念，这些超脱的设计理念，实现了用一般建筑结构难以实现的梦想。如：2008奥运场馆（鸟巢和水立方）、中央电视塔新址、国贸三期等北京地标建筑，幕墙让建筑师实现了中国建筑世界的奥林匹克梦想，留给世人享誉全球的新地标。以造型奇特的中央电视塔新址尤为壮观，两座塔楼双向内倾斜，由“L”形悬臂结构连为一体，建筑外表面的单元式玻璃幕墙造型独特、结构新颖、新技术含量高。大楼独特的造型，用传统的混凝土结构很难实现，建筑师采用了钢结构+单元式幕墙的形式，立面由大面积玻璃幕墙与菱形钢网格结合而成，展现出独特的外观造型，营造了举世瞩目的建筑美感。

建筑形象的好坏受其外观造型及外立面效果的影响，而建筑幕墙立面具有很强的观赏性，幕墙逐渐成为现代主义建筑的主要特征，是现代化都市的标志。建筑设计时应在实用性、功能性的基础上，最大限度地表现出建筑幕墙外观的单纯、简洁而和谐的艺术美，提高建筑物的使用和观赏价值，在设计工作中具有非常重要的实际意义。

1.3建筑设计首选幕墙之高效节能

传统的建筑外保温采用混凝土结构+聚苯板等作为保温隔热材料，窗户洞口较小，所耗建筑材料（水泥、砂浆）和人工较多，建筑主体自重荷载大。导致钢筋含量较大，主体的地基基础成本大，且对地基地质要求苛刻。事实证明，建筑幕墙是迄今为止最理想的建筑外墙产品，安全可靠、自重轻可减轻建筑自重、降低建造成本，实现经济节能。

1.3.1建筑设计首选幕墙之优越采光性

众所周知，现代建筑越来越强调建筑节能，幕墙良好的采光性能，不仅能满足基本的采光需要，而且能够减少白昼时非自然采光能耗。

在建筑设计考虑幕墙采光性能时，为了能达到理想的采光和节能效果，玻璃幕墙通常非采光要求的位置采用透光折减系数不低于0.20的玻璃，有采光功能要求的部位采用透光折减系数不低于0.45的玻璃。与此同时，需要考虑进行防光污染设计，采用反射比不大于0.30的玻璃作为幕墙面板材料。

1.3.2建筑设计首选幕墙之环保节能

建筑的幕墙节能设计主要是指通过幕墙的构造设计、材料选用等措施，使建筑物在使用过程中，以尽量少的能量消耗而获得理想的温度环境和光线环境的过程。据国家建设部有关部门统计，我国建筑能耗约占全国总能耗的25%，在建筑建造能耗和使用过程中的运营能耗之中，运营能耗占据绝大部分，而门窗散失的能耗占建筑运营能耗的51%左右，由此可见，幕墙节能设计对于建筑节能的成效具有非常重要的作用和影响。

建筑设计采用幕墙作为建筑外墙，在节能、防结露方面宜设计隔热型材，玻璃采用低辐射LOW-E中空玻璃。幕墙层间或其他费透明部分的面材后面设置传热系数较低保温岩棉作为保温隔热材料。建筑常用主要材料的导热系数λ[W/（mK）]：

钢筋混凝土：1.74；挤塑聚苯板：0.03；岩棉类：0.045；平板玻璃：0.76；混凝土空心砌块墙：0.79

据上数据分析不难得出，建筑幕墙一般采用玻璃（透明部分）和岩棉（非透明部分）的导热系数远远低于混凝土、钢材、石材等材料，减少混凝土和砌块墙面积，增大玻璃的面积，不仅能节约建造成本，而且节能效果更突出。

2结束语

秉承现代建筑设计的宗旨，满足人类居住、办公等使用需求为前提，作为一名建筑设计师，有责任改善生态环境，倡导社会发展高技术生态建筑，在建筑设计中采用高效节能幕墙，是设计具有中国特色的可持续发展建筑的必然选择。

为了既能满足生态建筑的要求，又能满足日益新颖变化的建筑表现形式，建筑师应树立新的设计理念。采用新技术、新材料营造高技术生态建筑幕墙来满足生态环境和高技术生态建筑的要求。应更多的推广和设计采用玻璃幕墙、石材幕墙、双层幕墙以及光电幕墙，采用真空玻璃面板等，降低能源损耗。建筑设计应进行节能幕墙设计，使我们设计出的建筑更加新颖、安全、节能，让我们设计出的建筑更好的造福社会。

参考文献：

[1]《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003

[2]《民用建筑设计通则》GB50352-2005

[3]《办公建筑设计规范》JGJ67-2006

[4]《建筑幕墙》GB/T21086-2007

[5]《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》JGJ/T151-2008