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幕墙设计中的常见问题及处理措施
作者：杨卫亮
来源：《卷宗》2017年第17期
摘 要：幕墙是一种对建筑具有装饰效果的轻质墙体，不具备承重作用，通常使用各种轻盈美观的建筑材料进行构建，从而达到装饰建筑的功能，幕墙在我国的建筑设计中普遍使用，随着幕墙快速发展，一些问题也暴露出来，影响了幕墙的安全和性能，为此本文针对幕墙设计中常见的问题进行分析，并根据不同的问题提出相应的解决措施，希望可以为相关从业人员提供一些参考和建议，改进现代建筑幕墙设计的方法策略，提升幕墙设计的水平。 关键词：幕墙设计；常见问题；处理措施
随着经济水平的不断发展和建筑技术的不断进步，幕墙设计不仅应用在大城市高层建筑的外立面中，还慢慢在中小城市的建筑项目中普及推广，幕墙作为一种建筑装饰，具有经济、美观、施工便利等优点，但也存在着诸多问题，如面板材料的质量不佳，容易出现碎裂等，这些问题的出现与幕墙的设计有关系，因此建筑公司应加强对幕墙的设计优化，本文针对建筑幕墙的设计中存在的各方面问题进行总结分析，并针对不同问题提出相应的解决办法，以期提高幕墙设计的合理性，促进幕墙的安全稳定。 1 建筑幕墙的构造设计 1.1 幕墙的防火隔烟设计
根据《玻璃幕墙工程技术规范》中的规定，在玻璃幕墙的建设中，应与周边防火分隔构件的分析、楼板以及隔墙外沿间的缝隙、与实体墙面洞口边缘间的分析等应进行防火封堵处理。但在许多幕墙在设计时，设计师对于幕墙的防火隔烟封堵设计不合理，导致建筑后发生问题。 为此，主体结构层梁处的水平防火封堵应接近玻璃面，横梁上方的防火岩棉厚度应不小于100mm；同时，玻璃幕墙与主体结构洞口处的防火封堵以及魔力幕墙立柱与主体结构洞口周边的纵向防火封堵隔离层厚度都应大于等于100mm，否则不符合施工的规范要求，[1]形成安全隐患。
1.2 幕墙的防雷防静电设计
建筑幕墙作为一种复合系统，在局部会使用大量的金属部件，这些金属不仅由于雷电效应，会产生静电感应作用，对幕墙造成损伤，而幕墙设计中为防噪声和防腐使用了PVC材质，导致幕墙的防雷电要求难以满足。为此，应将幕墙位于均压环处的预埋件的锚筋与土建均压环电焊连接，并在10m内设置采用柔性导线上下连通的立柱，然后再与土建防雷系统相连，[2]达到防雷防静电的效果。
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1.3 玻璃采光顶设计
在玻璃采光顶的设计中，很容易出现胶缝渗水和内部结露的现象，导致建筑漏水等问题。为此，在进行玻璃采光顶设计时，应考虑二次防水措施，注意面板的分格与尺寸，如果面板尺寸过大，则容易产生较大的挠度，容易造成局部积水的现象，为此，可以采用夹胶安全玻璃作为玻璃采光顶的面板材质，同时缩小面板的分格尺寸，面板分格不宜超过1.6m×1.6m。 点支承的玻璃幕墙，如果下方缺失安全隔离区的设置，则在玻璃肋自爆时，很容易造成整个支承体系的崩溃，这种情况主要是玻璃肋的接头位置不合理，设置在跨中的位置。为此，应在下方设置一定的安全隔离区，然后将玻璃肋分段，利用钢夹板和螺栓等将各个分段连接，除此之外，还可以将跨中的玻璃肋加长，使玻璃肋开孔远离弯矩最大点，保证其使用的安全性。同时，在玻璃采光顶竣工移交时，应说明受力体系，并提供在玻璃肋损坏时的应急处理方案，[3]避免玻璃采光顶发生垮塌事故。 2 建筑幕墙的结构设计
建筑幕墙的结构设计主要是针对幕墙的自身重力荷载进行的，同时还要兼顾风荷载、地震作用以及温度作用等。 2.1 幕墙的支承结构
幕墙的支承结构主要功能是将幕墙所受的风荷载、自身的重力荷载以及温度差等作用传递给主体结构，因此支承结构需要一定的强度与刚度，使得支承结构既能够与主体结构有效连接，又不承担主体结构在发生变形和位移时产生附和作用。在支承结构的设计中，最普遍的设计是立柱的上下柱连接，应保证芯柱的长度不小于250mm，如果立柱采用的是钢龙骨结构，只要保持上下柱的位移一致就可以了。除了单跨梁结构，还有双跨梁结构的立柱型式。如果采用的是双跨梁结构的立柱，最常见的问题是短跨与全跨跨度的比例因子设置不妥当，导致幕墙不能通过性能试验。一般情况下，采用双跨梁设计模型时，应对土建结构梁的数据进行相应的分析，重点分析比例因子。如果比例因子的值较小时，支座反力较大，导致变形加大，在结构梁尺寸允许的情况下，建议比例因子不小于0.15。如果计算得出的比例因子小于0.1，则最好不要使用双跨梁的结构模型。 2.2 幕墙后锚固处理
幕墙后的锚固处理主要包括化学锚栓与金属膨胀锚栓两种。化学锚栓的原理是采用化学的粘结力和锁键力来承受外界荷载，这种锚固方式具有较小的膨胀应力，可以缩小边间距；金属膨胀锚栓则通过膨胀片与混凝土之间的摩擦力与压力产生承载能力来承受外界荷载。这两种锚栓的承载力设计值都不能超过其最大承载力的50%，同时，使用化学锚栓时不能再连接件上进行电焊操作。
2.3 幕墙用预埋件设计
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幕墙用预埋件是由锚板和锚筋组成的用于固定幕墙支承结构的受力构件，为保证受力的安全和稳定，预埋件的质量极为重要。通常预埋件有平板形与槽形两种形状，最好采用Q235B钢材，同时表面应进行热浸镀锌的处理以达到防腐的效果。锚筋一般采用Ⅱ型热轧螺纹钢筋，而不能选用冷加工处理的钢筋。进行羽毛佳的加工处理，锚板与锚筋之间可以采用塞焊，也可以采用T形焊接，焊接方式根据锚筋的直径选择，如果锚筋的直径大于20mm，根据规定，应选用穿孔塞焊。
在选用锚筋锚板之前应对预埋件的受力情况进行分析，一般来说预埋件的受力情况分为受拉受弯和受剪两种，两种不同的受力方式可根据公式计算锚筋的锚固长度，并注意锚筋的拉应力设计值必须小于钢筋的抗拉强度设计值，以保证强度和安全。 3 建筑幕墙的面板设计 3.1 玻璃
玻璃作为幕墙的最主要面材，应用范围十分广泛，但应根据幕墙的功能需要和经济预算进行科学的选用。在市面上对较长波长的中远红外辐射具有较好反射能力的玻璃是Low-E玻璃，这种Low-E玻璃的遮阳系数为0.4，具有辐射较低、阻热性能好、透光率低等优点，渐渐成为建筑幕墙的主要面材。
除此之外，还应根据不同的需要选取玻璃面材。如在选择具有保温要求的玻璃采光顶面材时，可以选择Low-E钢化中空夹胶安全玻璃，如果玻璃采光顶不需要保温，则选用一般钢化夹胶玻璃就可以了。 3.2 金属板材
金属板材主要是铝合金板材，铝合金板材应用于室外装饰时，应对表面进行氟碳喷涂处理，在特殊环境如海边等地区，应采用三道或者四道氟碳树脂涂层，喷涂之前，应进行预处理，使其形成牢固的化学物转化膜。 3.3 石材
建筑幕墙的石材选择通常使用花岗岩，花岗岩强度高、质感和外观效果更佳。进行石材面板设计加工时，应注意石材挂件的尺寸，其中，铝合金挂件内的位置应设置在石材横向分格跨度的五分之一处，同时石材面板的厚度应不小于25mm，石材之间的嵌缝应选用中性硅酮耐候密封胶进行粘合。 4 结语
总之，幕墙作为建筑工程重要的组成部分，其设计的质量直接影响建筑物外观和形象，因此需要做好对建筑幕墙的设计工作。建筑幕墙作为一种广泛使用的建筑装饰，在选用面材、结