幕墻設(shè)計中結(jié)構(gòu)概念設(shè)計探討

　　一、引言

　　一些溫帶氣候的國家對于幕墻的應(yīng)用是比較廣泛的，比如歐洲大陸和英國的部分地區(qū)。在我國，它的優(yōu)點(diǎn)也逐漸被人們所認(rèn)知和了解，其美觀、節(jié)能、易維護(hù)使得它在中國很快地發(fā)展起來。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對一些新奇潮流事物的追求，使得這種具有多種優(yōu)點(diǎn)的建筑材料廣泛地應(yīng)用到人們的日常生活中，由于人們對建筑物美觀的深層次要求，幕墻的變化也開始越來越符合人們的需求，開始向復(fù)雜化和多樣化轉(zhuǎn)變。

　　二、幕墻的概念及性能

　　幕墻，在百度百科中是這樣解釋的：“俗稱帷幕墻，是建筑的外墻圍護(hù)，不承重，像幕布一樣掛上去，是現(xiàn)代大型和高層建筑常用的帶有裝飾效果的輕質(zhì)墻體。由模板和支撐結(jié)構(gòu)體系組成的，相對主體結(jié)構(gòu)有一定位移能力并且自身有一定的變形能力，不承擔(dān)主體結(jié)構(gòu)所用的建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)或裝飾性結(jié)構(gòu)。”在我們現(xiàn)實生活中幕墻也是隨處可見的，它美觀時尚，而且節(jié)約能源、輕便易于保修維護(hù)，這些優(yōu)點(diǎn)都使得幕墻成為建筑材料中十分重要的一個組成部分。

　　幕墻具有以下七大性能：

　　1）風(fēng)壓變形，這是因為幕墻的材質(zhì)相對而言比較柔軟，在強(qiáng)風(fēng)的壓力作用下不容易破損折斷，不至于損壞后從高空墜落傷害到路人，即使變形也會很快恢復(fù)原有的形狀；

　　2）雨水滲入，這個性能很好地避免了建筑物受到雨水的沖刷；

　　3）空氣滲透，幕墻的材質(zhì)對于空氣的滲透性具有很好的耐受能力；

　　4）平面內(nèi)變形，這在一定程度上使幕墻不易損壞，易于維護(hù)；

　　5）保溫，幕墻的安裝在冬天里阻擋了冷空氣進(jìn)入室內(nèi)，從而很好地起到了保溫的作用；

　　6）隔熱，夏天部分地區(qū)天氣比較炎熱，安裝了幕墻以后，幕墻會折射太陽光進(jìn)入室內(nèi)，從而降低室內(nèi)的溫度，起到了很好的隔熱作用，讓人們在不開空調(diào)的室內(nèi)也會感覺到室內(nèi)外的溫差是比較大的；

　　7）耐撞擊，這是幕墻的一大性能，他在一定程度上保護(hù)了建筑物。

　　三、概念設(shè)計的內(nèi)涵及程序

　　概念設(shè)計是要求在一定的環(huán)境里，結(jié)合實際環(huán)境的自身特點(diǎn)，在一些難以解決或者不可能解決的問題中，不經(jīng)過周密的計算，依據(jù)主體與個體之間的一些特定的聯(lián)系或者特別的關(guān)系而進(jìn)行的概念化設(shè)計，利用近乎估算的方法，對其之間的區(qū)別以及差異進(jìn)行比較選擇。幕墻的概念設(shè)計就是要求對幕墻的應(yīng)用不加以準(zhǔn)確的計算，對墻面整體與幕墻的銜接上進(jìn)行比較選擇，這樣在幕墻的建造上比較易于上手，對整體的建造構(gòu)思也更加程序化、合理化。

　　幕墻的概念設(shè)計需要經(jīng)歷以下幾個階段：首先，對幕墻進(jìn)行初步設(shè)計。準(zhǔn)確把握所要銜接墻體的自身特點(diǎn)，以及長寬高，選取合適的幕墻墻體材料。將幕墻初步的設(shè)計詳細(xì)化、具體化。在幕墻材料的選擇、運(yùn)輸、加工過程的每一個步驟都要出現(xiàn)在初步計劃的方案里，這樣才能有理有據(jù)；其次，基本設(shè)計。在基本設(shè)計過程中，制造設(shè)計圖紙是一項不可忽視的重大工程，圖紙的確定相當(dāng)于完成了總工程量的三分之一，所以說設(shè)計藍(lán)圖的制定是一項非常重要的任務(wù)。在基本設(shè)計的過程中要把握設(shè)計圖紙的合理化和程序化，在盡可能降低成本的同時保證幕墻的美觀、環(huán)保性能。在必要的時候可以繪制設(shè)計說明書，對施工的每一個步驟所需要注意的事項進(jìn)行特別說明；最后，施工設(shè)計。在施工設(shè)計的過程中應(yīng)該嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙進(jìn)行，它是對初步設(shè)計和基本設(shè)計的具體化操作，他應(yīng)該按照之前兩個階段的計劃切實落實好每一步。一般而言，啟示第三階段本質(zhì)上是一個制造、運(yùn)輸、安裝的階段。只有做好第一和第二階段，才能更完美的享受到從藍(lán)圖到整個實物的視覺過程。

　　四、幕墻設(shè)計的內(nèi)容

　　4.1 玻璃的估算

　　目前，玻璃被越來越多的建筑師用做了建筑材料，它透明、美觀、防風(fēng)沙、耐熱、抗寒的優(yōu)良品質(zhì)很容易被人們所接受。因此玻璃幕墻應(yīng)運(yùn)而生，在安裝幕墻的時候，我們應(yīng)該對玻璃的材質(zhì)、厚度進(jìn)行合理化的計算。需要選擇的比一般窗戶玻璃堅固、厚實、耐用的材質(zhì)，對于玻璃厚度我們需要運(yùn)用相應(yīng)的公式進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠嬎?，俗話說的好“失之毫厘差之千里”，因此在建筑材料厚度的選擇與計算上我們應(yīng)該秉持嚴(yán)謹(jǐn)求實的工作作風(fēng)。

　　4.2 橫梁截面的估算

　　橫梁在幕墻的使用過程中起到了支撐固定的作用，因此應(yīng)該選擇一些比較牢固的金屬作為材料，但是又不能過于堅硬，應(yīng)該柔軟程度適中，這樣不僅起到了支撐的作用也比較容易與玻璃進(jìn)行銜接。因此應(yīng)該選擇鋁合金或者角鋼之類的材料，即使經(jīng)過長期的風(fēng)吹日曬也不宜變形或者生銹，這樣既節(jié)能環(huán)保又經(jīng)久耐用。對于板件厚度可以根據(jù)中局部穩(wěn)定進(jìn)行計算，而且對于其載重量和負(fù)荷量都需要慎重選擇。

　　4.3 立柱計算

　　立柱可以根據(jù)細(xì)長比進(jìn)行估算，它是在結(jié)構(gòu)圖紙上完成的。但是因為每年對立柱截面的估算不正確導(dǎo)致了很多不安全因素的發(fā)生，因此選擇合適的計算簡圖和合理的計算方式都是十分必要的。在對比后，我們應(yīng)該選擇既節(jié)省材料成本又節(jié)省人工費(fèi)用的多跨鉸結(jié)梁力學(xué)原理，這樣使得幕墻的建造更具有科學(xué)性和合理性。

　　4.4 正確對待計算與估算數(shù)據(jù)

　　在施工之前的大量數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上都是根據(jù)比較估算而來的。我們在尊重科學(xué)的基礎(chǔ)上，不能唯數(shù)據(jù)是從，工程師過分的信賴數(shù)據(jù)都會導(dǎo)致安全隱患的發(fā)生。所以全面了解合理的計算，把數(shù)據(jù)當(dāng)作施工過程中的一個參考，因為誤差是在所難免的，這也就要求我們在估算的時候應(yīng)盡可能的增加精準(zhǔn)度。

　　五、結(jié)語

　　總而言之，幕墻在現(xiàn)今社會的應(yīng)用是越來越廣泛，我們只有很好的把握幕墻建設(shè)的合理性和安全性，才能讓幕墻在人們生活中更好地發(fā)揮它的優(yōu)點(diǎn)，為人們服務(wù)，而不是成為人們生活中的安全隱患。只有這樣，在不久的將來，幕墻業(yè)才能更好更快地發(fā)展，具有更廣闊的市場前景，成為建筑市場中不可或缺的一個重要組成部分。