幕墙设计
前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇幕墙设计范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。
幕墙设计范文第1篇
中图分类号：S611文献标识码： A
建筑外装幕墙作为室内空间到室外空间的过渡，是建筑外观设计的具体体现。幕墙设计对于建筑设计有着非常重要的意义，是建筑物的个性表达的语言。于此同时幕墙作为建筑物的护结构，因此在设计的过程当中还要考虑到其结构的安全性并能满足国家有关标准的要求。在石材幕墙的施工中主要采用干挂法和湿挂法两种施工工艺，其中干挂法因其独特的施工优点而得到了众多施工单位的青睐。
一、外装幕墙的设计分析
外装幕墙逐渐在我国的工程建设中得到了广泛的应用，按照材料，幕墙可以分为玻璃幕墙、铝板幕墙和石材幕墙三种形式。
（一）确定幕墙的风格。在设计幕墙风格时应当根据建筑物的形态和用途来设计相应的风格，例如对于政府机关的建筑物来说，在建筑幕墙的风格上应当保持庄重严肃的属性。在具体的风格使可以选择石材幕墙和玻璃幕墙相结合的形式。而且石材幕墙应用其沉稳、质朴、庄重的外在特点，能够有效的突出建筑物的使用属性。
（二）幕墙的风格设计。在选择好建筑幕墙的总体风格之后，还需要对选择的幕墙材料进行再次设计来体现出其设计的效果。在设计的过程中应当突出其外在的视觉效果，同时兼顾建筑物内外空间的使用，同时达到局部和整体效果相辅相成的目的。在设计时应当保证幕墙的水平和垂直缝对缝。
（三）石材幕墙的联接设计。联接设计是幕墙设计的关键内容，对于幕墙施工效果具有重要的影响。石材幕墙需要墙架系统来实现，因此首先要做好墙架系统的设计工作。可以利用槽钢、角钢以及薄壁方钢等作为杆件构成石材幕墙的墙架系统，然后按照钢框的主次设置来确定重挂或者轻挂方案。一般在砼墙的墙架上使用轻挂的设计方案，这样可以有效的满足结构的受力要求同时也降低了投资的成本。在楼层之间的框架连结中其墙架一般都为重挂设计方案。墙架的主框设计一般根据实际情况来定，墙架的水平框主要要和石材的水平缝划分相同。在确定挂点时为了保证幕墙的受力，应当设计三个自由度。石材挂点的连接方式主要由背栓、销钉以及沟槽三种形式，这三种形式的质量、安全性以及价格都各有优缺点。背栓的受力比较理想，而且在施工的过程中可以随意的布置。而其它两种挂点连接方式可需要沿着石材的周边来设计挂点，根据石材的重量来确定挂点的数量。但是在实际的应用中这种挂栓的价格比较高，因此在应用中还不够普及，影响了其实际的应用。销钉一般应用在弧形石材的连接上，由于销钉在连接的过程中需要的空间比较小，而且也不会影响到石材的整体性，所以这种了解方式中对于钻孔的误差要求比较高，因此需要保证施工的质量。沟槽主要是用来连接
平板石材，而且在应用的过程中具有安装调整余量大、开槽效率高以及材料破坏率低等优点，但是对材料的厚度具有一定的要求。
二、石材幕墙的施工工艺的探究
（一）测量放线。根据施工的要求进行测量，并且对施工偏差进行反馈设计修正。确定安装的基准线，确定不同部位幕墙的三个基准线。幕墙的测量也和建筑主体工程测量轴线配合，使幕墙的轴线、坐标和建筑物的指标、轴线相对应。在测量的过程中要注意对误差的控制，误差不能够累积，应当不断的调整满足幕墙设计的要求。在每个幕墙的水平、垂直方向的控制
线上做好标识，其中水平方向上的误差不大于 ±0.5mm，垂直方向上的误差不大于±1mm，中心位移的误差不大于 ±1mm。在测量的过程中应当对测量的结果进行校验，保证其数据的准确性，减少测量过程中的误差，并且做好标识。
（二）连接件的安装。后置埋件的安装是石材幕墙施工的关键内容，大于幕墙施工的质量具有重要的影响。在连接件的安装时，要严格的按照设计的要求和图纸进行。主龙骨和埋件是通过角钢焊接起来，同时利用膨胀螺栓来固定后置埋件，每个后者埋件需要用两个膨胀螺栓固定，保证施工的安全。角钢的焊缝要满足设计的要求，保证连接的牢固性。在焊接完成之后还应当进行结构的荷载试验，并且对焊缝进行防锈处理，对于其质量进行检查并且记录。
（三）龙骨的安装。幕墙槽钢的安装是从结构的底部向上安装，在安装之前需要对
龙骨的尺寸进行检查，并且其符合设计的要求。然后将角钢和后置埋件焊接起来，调整主龙骨的垂直度，并且对整副幕墙的水平度、垂直度进行调整，然后对主龙骨进行加固焊接。在主龙骨上弹出角钢的分布线，然后在次龙骨上焊接在相应的位置上。在焊接的过程中要保证焊接牢固，并且焊缝严密，同一层的横梁安装应当按照从上到下的顺序进行，当一层安装完成之后应当对安装的结果进行检查、调整并且加固。
（四）保温层的安装。保温层的安装是龙骨安装完成之后进行，在安装的过程中要避免电焊喷溅到挤塑板上，保证施工的安全。阳角出的膨胀螺栓的位置距离幕墙主体边缘应当大于 60mm，聚苯板应当采用尼龙管胀栓固定，其间距为每平方米7个左右，在龙骨或者埋件穿过聚苯板时应当利用聚苯板薄片塞实。
（五）石材的安装。在施工现场对石材进行开槽并且填入石材胶，在安装时可以在采用干挂施工的方法，在每块石材的上下固定两个点。在安装的过程中按照从立柱横梁到干挂石材，从从上到下的顺序进行。在石材具体的按照过程中应当进行编码找到就位的石材，并且进行试就位并且划出固定点。然后在固定点切割沟槽进行试安装，安装的过程中边磨边调整，安装完成时要紧固螺栓并且在沟槽内填挂结构胶，最后进行安装质量检查。在金属挂钩在石材幕墙安装之前应当保证其清洁，避免影响结构胶的粘结力，在石材沟槽的挂钩和缝隙地方应当用结构胶填满。在每个石材上应当用两个防侧滑的不锈钢螺丝进行固定，并且和挂钩边缘之间保持一定的距离，防止地震作用下石材板块之间发生碰撞。
（六）石材面层的打胶和清洗
石材安装完毕后，经过检查验收并合格，就要开始打胶处理。按照设计图纸的要求，要先将要打胶的部位石材的缝隙进行清理，并要塞好泡漠条，在确保打胶的缝隙内干燥的前提下才能打胶施工。打胶的工作完成之后，在交工验收之前要全面对幕墙进行清洗。打胶的施工要符合下列要求：
1、施工时必须要严格按照工艺规范来执行，确保缝内无水、铁锈、油渍、灰尘、水泥沙浆等杂物。
2、施工时要对胶的品种、批号、规格和有效期加以检查，确定其符合德设计要求时才可以施工，禁止用过期的密封胶。
3、耐候硅酮密封胶在缝内形成相对两面粘结，较深的密封槽口底部采用聚乙烯发泡材料填塞。
4、为了保护石材不能被污染，在有可能造成污染的部位贴上关纹纸，在打胶完毕之后立即把关纹纸除去。
三、结束语
石材幕墙安装中因为面积大和石材的尺寸变化复杂，且距离底面有一定的高度，因此对于施工安全性的要求比较高。在结构的设计和选择上应当注意防火、防腐以及防雷等，对金属结构框架、预埋件、连接件的受力情况进行检验，满足施工的标准和要求。石材幕墙在安装完成之后，还需要进行后期的维护工作，保证其使用的寿命和安全。石材幕墙具有施工快捷、容易操作等优点，因此能够有效的缩短施工的工期。而且这种施工方法还可以减少现场焊接的工作量，使用相应的配套成品，其可调节性也比较强，安装的成功率比较高，有效的提供了施工的质量和效率。
参考文献：
幕墙设计范文第2篇
关键词：石材 幕墙 结构设计
Abstract: at present, the dry hanging stone curtain wall design, the main body of design unit usually only provide facade form and a small amount of nodes', figure (even these are no) and some curtain wall form, details need to be revised, and can't meet the needs of the construction according to graph, therefore, stone board and related dry hanging the detailed design system is very necessary work, the work before the flip chart units responsible for the general construction. Because its technology level of uneven, and the many stone project didn't even corresponding mechanics calculation and field test, stone material and dry hanging system are based on the choice and determination of the construction experience of the daily, is likely to cause the danger of strength is lack of excessive or intensity hidden danger material waste. Dry hanging of stone material design must be in accordance with the related standard, according to strict procedures, the mechanical calculation conclusion to with the scene mechanical test results are identical with each other. According to the construction and stone curtain wall design engineering practice, and from stone, keel, hangs the choice of materials, the physical experimental performance, mechanical calculation and simulation of the actual conditions of the stress performance experiment, the stages of construction drawing design, this paper introduces the whole process of dry hanging stone material design.
Keywords: stone curtain wall structure design
中图分类号：S611 文献标识码：A文章编号：
随着幕墙装饰市场的越来越规范，业主越来越重视施工前的设计工作了，现在许多大型的项目，已经将设计与施工进行了单独的招投标工作，这样石材幕墙的设计也是越来越规范。
石材幕墙的设计通常根据甲方提供的主体建筑的建筑和结构图纸，确定整个建筑的设计风格，经过多轮的协调、修正确定一个最终的设计方案；然后再进行深化设计，确定石材的精确分格尺寸、颜色、材质、嵌缝材料等，并绘出尺寸详尽的石材立面图及各复杂部位的节点详图，然后依各单块石材的重量、尺寸及抗震、抗风压等各项要求，进行相关的力学计算，确定石材的干挂方式及龙骨体系、埋件、连接件等的尺寸规格。并在有条件的情况下，对计算结果进行现场的力学性能试验，以确保石材幕墙的安全性。
设计方案的确定
整个建筑的幕墙设计方案，一般情况下主体设计单位和建设方只
有一个大概的整体的要求，需要设计者根据这个思路提出自己的想法，落实在以下几个方面：板块距离墙面的距离是多少，造型的具体形式。一般要先根据工程的整体情况，确定一个大概的方案进行初期的力学计算，也就是估算，这样得到的是龙骨的大概尺寸，以此推断出石材幕墙的成活尺寸。下面具体说说设计内容
1.石材的选择
对于设计而言，应配合主体设计单位和建设方的工作，根据设计方对幕墙分格形式及材质颜色等建筑效果的要求，向建设方提供各种石材样本，以协助其尽快确定所用石材。通常要在对几种石材的选择中，应依据所掌握的石材资料，重点考虑拟用石材的表面特征、颜色和纹理等技术性能指标。尽管石材供应商已给出了石材的物理性能指标，但石材作为一种天然材料其物理性质变化很大，因此必须重新确认，以便为石材的设计确立相应的设计指标。
2.干挂方式的选择
石材的干挂方式有钢销式、通槽式、短槽式、背栓式等几种形式，较常用的有短槽式和背栓式两种。比较而言，短槽式成本较低但安全性不如背栓式，通常用于石材重量不太大或安全系数要求不太高时；背栓式干挂牢靠稳定，但成本较高，用于较大块石材（厚度30时石材面积大于1.5）或对石材安全性能要求较高时。
3.石材及干挂体系的力学计算
首先确定幕墙所受的荷载及作用形式，然后确定石材的干挂方式，进而确定石材板块的计算模型，进行受力安全性计算，最后根据干挂体系所受荷载值确定干挂体系的构造形式和所用挂件、连接件、埋件及横竖龙骨的规格尺寸。石材及其干挂体系的设计应符合国家行业标准《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001的要求。
3.1荷载的确定
计算时通常考虑材料的自重、所受风荷载及地震荷载，并根据荷载作用方式对其进行组合。其相应分项系数及组合系数都应严格按规范要求取用，对某些特殊的建筑物，设计说明书中对相应荷载计算取值会有特殊要求，在计算时应和规范对照取其最大值。对干挂体系进行计算时，应根据刚体的力的传递的特性，确定其所受荷载进行力学计算。有时，一些荷载不易确定时，可通过模拟试验来确定其大小。
3.2石材的计算
石材的计算主要包括挂板板块自身的抗弯计算和挂板与挂件销钉连接处的抗剪计算，有时还应计算石材的热裂应力。计算方式与石材的干挂方式有关，本文以背栓式干挂石材固定体系来说明。石材板所受荷载包括水平向的风荷载和地震荷载，竖向的地震荷载和石材自重。以及温度变化产生的热裂应力。背栓式干挂石材典型的安装体系是通过上下各2组（共4组）挂件将石材固定，其中石材上边两组挂件起支承石材重量及在垂直于石材平面的方向上约束石材的作用，下边的两组挂件只是在垂直于石材平面的方向上起约束石材的作用。对石材进行抗弯计算时，应按四点支撑板计算其应力。所得最大弯曲应力设计值不应超过石材板的抗弯强度设计值 ；对背栓挂件在石材板上产生的剪应力进行抗剪计算时，一般根据相应的经验公式进行计算，要求石板所受剪应力标准值 不大于板材抗剪强度设计值。应注意的是，竖向剪应力只有上排的两组挂件承担，而不是由全部四组挂件共同承担。
3.3干挂体系的设计
在石材幕墙工程中，石材干挂体系的设计一般由施工单位独立完成，由于幕墙作为悬挂体系的特性，干挂体系的设计决定着幕墙的结构安全，有着特殊的重要性，而又因为其属于隐蔽工程，尤其应得到足够的重视。 干挂石材体系力的传递，板材中的最大应力可通过简化计算方法或有元程序计算得出。值得强调的是，有些特殊的石材由于其独特的纹理特性而使石材在沿板长及板高方向的强度具有非常明显厂的差异，须分别对这两个不同的强度方向进行计算。另外，在计算石材于某一点达到某方向的最大应力的同时，必须计算其在垂直方向上的应力。 石材的允许应力，根据前述石材物理性能试验，可得到相应的石材强度指标。通常用于建筑物干挂石材的有花岗岩、大理石和石灰石等，根据各种石材特有的性能特征及施工经验在对上述石材进行力学计算是采用的安全系数应有所不同。美国各种石材的工业协会对于相应的石材都给出了推荐使用的安全系数。如对于石灰石，美国石灰石行业推荐的设计安全系数值为8。用实验的出的石材弯曲强度及压缩强度除以相应的设计安全系数，即可得到时常的允许应力。
3.4石材板块自身的抗弯验算
对于各向异性的石材，石材板块姿势的抗弯验算分为两种情况。一是石材板块中发生最大弯曲应力的点在另一方向上的应力为零，只要此最大应力小于对应方向上的石材允许应力则石材板块自身的抗弯性能满足要求，反之则不满足。二是石材板块中发生最大弯曲应力的点在另一方向上的应力不为零，则验算时也应该同时考虑此应力。这时可以应用内摩擦理论，设一个方向为X，另一个垂直的方向为Y，在满足下列公式时，则石材板块自身的抗弯性能满足要求，反之则不满足。 3.5销钉孔处石材的抗剪验算，先根据销钉孔的深度、石材板块的厚度等几何参数算出销钉孔处的深度、石材板块的厚度等几何参数反之则不满足。
4.石材物理性能试验
在为一个工程项目的石材做试验建立设计指标时，必须取能代表所用石材的试样，或者直接从将要用于建筑物的石材中挑选试样。干挂石材的物理性能主要包括弯曲强度、断裂模量、压缩强度、吸水率及体积密度，这些指标均可通过标准试验方法获得，而相应的标准中都有指定的最小物理性能指标。
现场受力性能试验
干挂石材理论计算的模型毕竟与现场时常的实际受力情况有所不同，为验证理论计算结果的准确性，必须在施工现场按拟采用的干挂石材的固定体系固定石材，然后对其逐步施加设计规定的荷载并观察记录其整体受力性能。最后按试验对力学计算结果进行分析和研究，以确保干挂石材在实际使用过程中确实具有相当的安全度。
施工图设计
以上内容确定之后，就可以做详细的施工图了。
施工图设计干挂石材施工图设计的依据为：建筑平面图、立面图、节点大样图、其他专业需与干挂石材配合的有关图纸及其他要求和干挂石材的计算书。施工图设计必须做到既满足建筑师的要求，又要与现场的实际情况相吻合，施工图设计主要包括石材的安装立面图设计、石材节点大样图设计、石材的加工详图设计等。
安装立面图设计：根据建筑立面图的板块分格要求，在各立面上将不同形状或不同尺寸的石材分别独立编号，编号应确保唯一并方便实用，所设计的石材安装立面图应清洗表达出各立面上所有不同种类的石材板块。若工程的体形较复杂，为查找干挂石材立面图纸方便，还应设计干挂石材安装立面图的位置索引图，清晰的表示出建筑物每个区域墙面对应的挂板立面编号图编号。
3、石材节点大样图设计：对建筑物的拐角、窗口、屋檐、及其它复杂部位石材的形状、尺寸及连接方式，应单独设计干挂石材节点大样图，以表明这些部位石材的实际情况。
4、石材加工详图设计：石材安装立面图及节点大样图经建筑师批准后，即可按石材安装立面图上的石材尺寸分格及节点大样图的细节进行加工详图设计，该详图即通常所说的石材加工单。在确定干挂石材的具体形状及加工尺寸时，须反复核实以确保万无一失（尤其在采用较为昂贵的进口石材时）以免造成巨大的经济损失。
幕墙设计范文第3篇
关键词：单元式；幕墙；设计
中图分类号：S611文献标识码： A
随着我国城镇化进程的加快，以及建筑业的蓬勃发展，城市土地资源越来越稀缺，这直接促使了高层建筑建设的迅猛发展。幕墙正是在高层建筑建设热潮的背景中应运而生，因其装饰效果好、形式变化多样而被广泛采用于高层建筑物的外墙。单元式幕墙是根据幕墙安装方式进行分类的其中一种，该形式幕墙具有传力简洁、构造和安装简便、安装速度较快、能够有效缩短工期、便于管理控制整体质量、施工安全等优点，因此在近年来备受建设方和设计师的青睐。
1单元式幕墙的特点
单元式幕墙是按幕墙的结构及安装施工方法进行分类中的一种，单元式幕墙的设计理念就是将幕墙产品即单元板块的制作与加工在加工厂全部完成，从而使得单元板块在项目建设现场安装实现高效。具体做法为将单元式板块的玻璃、铝板、石材等面板材料与龙骨先在工厂内加工成型，并组装成单元体，最后将密封胶涂缝，并将单元板块运至项目施工现场，将单元板块整体安装在项目的主体结构上。一般单元板块的高度是以建筑物的层高为准，宽度则以一个或多个分格宽度为准。单元板块的龙骨连接采用公母料插接。单元式幕墙的施工时间可与主体结构同步进行，可与土建结构工程交叉作业，同时施工。由单元式幕墙的安装特点可见，单元式安装法不同于一般的框架式安装。框架式安装法是将工厂加工后的立柱、横梁等构件运到工地逐件安装至主体结构上，再在龙骨之间镶嵌玻璃、金属板、石材或瓷板等面材，最后密封打胶形成幕墙体系。而单元式安装法是在工厂将立柱、横梁等构件加工组装，然后安装镶嵌件（玻璃、金属板、石材或瓷板），再将密封胶涂缝而形成单元件，最后将其运到工地整块安装。
单元式幕墙在近年来因优点突出而被广泛应用于高层与超高层建筑，其优点主要表现为以下几方面：单元式幕墙气密性、水密性能好，将传统的密封胶堵水优化为导水，并以一个单元板块的高度或宽度作为气室分割单位，有利于保持压力均衡，从而提高气密性和水密性。
单元式幕墙的单元板块高度为层高，故传力简洁，构造和安装简便。幕墙单元板块是在工厂加工、制作、组装，受天气等环境因素的影响小，促进了建筑工业化程度，加快了安装速度，缩短了建设周期。幕墙单元板块在工厂加工、制作，各工序便于管理控制，整体质量高，有利于幕墙工程的整体强度。
幕墙单元板块的安装连接接口为横向及纵向对插形式，能吸收层间变位和单元板块变形，对超高层建筑和钢结构类型建筑特别有利。
单元式幕墙无需室外搭设脚手架，无需吊篮（剪力墙位置除外），可以省去该部分费用，也减少了同其他工程之间协调的工作量，施工更安全。
单元式幕墙单元板块之间接缝处无需注胶，硅酮胶易遭受周围污染物之污染，易受紫外线、有害化学物的侵蚀而质量恶化，不仅对环境造成污染，而且需要定期修补和更换，否则极易产生渗水现象，采用单元式，这些缺点均能得以克服，更能体现环保意识。
2单元式幕墙考虑加工、安装快捷设计
2.1单元式幕墙加工快捷设计
单元式的幕墙在加工组装过程中打胶是关键的工序，在玻璃四周压板采用可拆结构，玻璃均可在同一面平台打胶，待打胶完成后再安装玻璃四周的压板，避免了单元板块因打胶而需将板块翻转（由于重量重，板块大，单元板块不易翻转），从而缩短了打胶工序时间。
2.2考虑单元式幕安装
墙安装快捷设计单元式幕墙通过板块的上下左右对插完成系统的拼接安装，所以如何在构造设计中考虑安装是缩短单元式幕墙安装工期的关键，在对插型材插接位置设计导向，胶条设计为有利于安装的单撇胶条，通过以上两点设计从构造上解决了单元式幕墙对插困难的难题，从而缩短了安装工期。
3单元式幕墙防水设计
单元式幕墙是在工厂完成板块加工组装，在工地现场再通过板块的上下左右对插完成系统的拼接安装，建筑靠单元式幕墙结构进行防水，因此单元式幕墙必须通过系统合理设计来进行防水，针对这个特点，通过疏（排水）堵(防水)结合的设计理念来进行系统的防水设计。
3.1第一道防水设计
单元式幕墙第一道防水主要考虑两个方面，一是单元对插缝与室外相通存在大量进水的可能，二是单元式幕墙中玻璃面板四周存在缝隙会有水渗入，第一道防水要做到阻止大量水进入等压腔。
1）单元对插缝处防水设计
在单元式幕墙横向和竖向对插缝中等压腔的前端设挡水胶条，可防止大量水从对插缝进入等压腔。
2）玻璃四周缝隙设计
在单元式幕墙玻璃面板四周设铝合金压板，压板与玻璃打胶密封，这样就保证只有少量水通过第一道防水进入等压腔。
3.2等压腔防水、排水设计
在单元式幕墙横向和竖向对插缝中等压腔的前腔设挡水胶条可防止大量水从对插缝进入等压腔，但会有少量水通过第一道防水进入等压腔，所以等压腔构造设计的思路一是要防止水进入封闭腔，二是将进入的水排出室外。
1）等压腔防水设计
为了防止室外通过第一道防水进入竖向等压腔（阴阳竖料形成与室外连通的腔）的水进入横向封闭腔，造成漏水，竖向等压腔水只能进入横向等压腔（上下横料形成的与室处连通的腔），而不能进入横向封闭腔，设计时将竖向第二道防水（等压腔与封闭腔之间的密封），盖过横向的第二道防水，即立柱上的密封胶条比横梁上的密封胶条更靠近室外侧。设有的两道胶条形成一个小腔，隔断水进入封闭腔的路径，起到防水的作用。
2）等压腔排水设计
进入等压腔的水不及时排出就可以进入封闭腔导致漏水，所以单元式幕墙构造是否会渗水，这也是一个关键。等压腔是指密封胶条的两侧能够有效的连通，以减小二者的压力差，同时保证单元式幕墙横向等压腔与竖向等压腔相通，这样进入竖向等压腔的水在重力作用下进入横向等压腔后，再由连通处及时排出室外。两个相临的单元板块上横梁接口处设连接封板，实现了接口处的连续密封和等压腔体的连续，这样就形成了逐层隔断排水，不会产生水在单元竖向及横向铝型材里累积造成水无法及时排出的现象，同时型材断面还设计为向室外斜度的斜面，使等压腔里的水排出。
3.3.封闭腔防水、排水设计
通过第一道防水线及等压腔的防水和排水，进入封闭腔的水已经降到很低，但还会很有少量水进入封闭腔，为了防止进入封闭腔的水进入室内，封闭腔要进行防水、排水设计。封闭腔的前边设计成一对胶条，防止水进入封闭腔。为了防止压力变化使水会通过等压腔胶条吸入封闭腔，在交接处设置两道密封胶条使形成一个小腔，有效地隔断等压腔与封闭腔渗水的途径，减小压强变化的幅度。避免由于压力差过大使水大量的被吸入。
为了阻止吸入的水由封闭腔进入室内导致漏水。首先同等压腔设计原理一样保证单元式幕墙横向封闭腔与竖向封闭腔连通，这样进入竖向封闭腔的水在重力作用下进入横向封闭腔后及时排出室外。其次在左右相邻单元体对插位置上横接口处设横滑块，采用逐层隔断排水，并在横向封闭腔和等压腔交接处的插接翼板上开排水孔，将进入封闭腔的水排到等压腔，再排出室外，同时型材断面还设计为向室外有一定倾斜度的斜面，利于封闭腔排水。
3.4.型材接缝处防水设计
单元式幕墙横向铝型材和竖向铝材采用螺钉连接在工厂组成单元板块，横向铝型材和竖向铝型材之间存在缝隙，这样进入等压腔和封闭腔的水有可能从型材接缝处渗入室内，为了解决上述问题，在工厂组装时在此接缝位置打胶密封，以确保水不从该位置渗入室内。
3.5.四个板块交叉的“十”字路口防水设计。
单元式幕墙通过板块的上下左右对插完成系统的拼接，在四个板块交叉的“十”字路口将形成一个内外贯穿的孔洞，因此必须将此孔洞进行严密的封堵以确保系统的水密性和气密性。针对以上问题，单元幕墙主要可采取以下措施：
1）在单元式幕墙板块竖向对插铝型材左右相邻接缝位置设置铝合金披水板和铝合金横滑块将接缝 密封，同时铝合金披水板和铝合金横滑块底部和四周打胶密封。
2）在四个板块交叉的“十”字路口处设硅海绵防水，左右相邻铝型材接缝处打胶密封
4结语
由于单元式幕墙在加工、组装质量及现场安装高效的优势，现在多数超高层写字楼幕墙工程均选用了单元式幕墙系统。在幕墙设计中，防水设计是重中之重。另外，由于单元式幕墙节能设计及建筑外观的要求，越来越多异型或特殊构造的新颖单元式幕墙出现。这就需要相关人员在设计和施工中认真分析其设计和安装方案的合理、经济和安全性。
参考文献
[1] GB/T 21086―2007 《建筑幕墙》.
幕墙设计范文第4篇
关键词：单向单索玻璃幕墙、结构边界、阻尼杆、玻璃面板、玻璃夹具、站房、高速列车
Abstract: in this paper single cable one-way system structure boundary, the curtain wall structure system, damping stem, glass panels and fixture design analysis, this paper introduces some of the single cable curtain wall design ideas and design method.
Key words: single cable one-way glass curtain wall, structure boundary, damping pole, glass panel, glass clamp, and high-speed train station
中图分类号： TU318文献标识码：A文章编号：
前言：当今各类建筑的玻璃幕墙已不再是单纯的维护结构了，除了表现其外观独特的装饰效果外、保温节能、结构细部的刻画以及和环境的融合与交流也成为玻璃幕墙设计的基本要求，成都东客站南北立面玻璃幕墙采用了单向单索结构形式，就是旨在借其轻盈和结构劲度来提升建筑效果，借其极致的通透来营造建筑和环境的融合与交流氛围（图1）。
图1：单索幕墙室外效果图
图2：单索幕墙室内实景
单索幕墙的结构设计较之框式幕墙，在结构分析方法和要考虑的因素上有相当程度的不同。
1. 结构原理和拉索初步选型：
一组依照建筑面型布置的钢绞线经过张拉获得各自的初始线刚度，玻璃板块通过金属夹具（或点爪）和钢绞线作适当的固定，从而形成了有一定刚度的玻璃立面，玻璃板块上的水平载荷和竖向载荷经夹具（或点爪）传递到索网体系上，造成索网体系变形和内力变化，在某个变形程度上形成新的平衡，通过对拉索直径和预应力的控制，可获得安全的平衡状态。
在此平衡状态下，拉索的变形形状符合正切余弦函数（悬链线方程）：
Y=a *（ COSH(X/a)-1）；
式中，参数a的取值影响着悬链线的曲率；
本工程拉索的相对变形率取值1/50，索长度16670mm，因而：
当X=16670/2=8335时；
Y=16670/50=333.4；
通过插值计算可求出a=104250，拉索变形后方程为：
Y=104250 * （COSH(X/104250)-1）；
选择21个点描点作方程曲线图如下：
对以上方程在（-8335,8335）区域内进行定积分计算，结合胡克定律即可得到拉索的近似直径参数（约为28.8mm），这就为下一步的有限元设计提供了参考依据。
拉索材料宜选用低松弛的奥氏体不锈钢，考虑其装饰和防锈蚀需求，通常选择SUS316材料为佳。
由于钢绞线平行于和贴近玻璃胶缝，其直径也接近于玻璃的构造胶缝宽度，所以拉索几乎对玻璃幕墙不产生额外的视觉遮挡（右图），同时，由于柔性索结构对加速度力不敏感，所以索幕墙较为适合在抗震烈度大和高速列车频繁通过的站房应用。
单索幕墙有双向单索和单向单索两种形式，双向单索作双向张拉，横索和竖索协同工作，其结构体系在风载荷作用下形成较为理想的高斯曲面，而单向单索仅有竖向张拉索，幕墙板块的作用载荷均由竖索独立承载，幕墙在设计时要更多考虑玻璃面板的边界变形适应能力，本工程南北立面的索幕墙有于受结构边界条件的限制，设计选用了单向单索结构体系，本文摘选幕墙体系中较为有代表性的R-N轴幕墙局部作分析介绍。
2. 结构边界：
幕墙结构洞口由箱型钢门梁（上弦标高+13.080）、大跨度钢箱梁（下弦标高+29.750）、R轴混凝土结构柱、N轴混凝土结构柱围合而成，洞口净尺寸42000×16670（如图5），混凝土结构柱的柱头约束依靠屋盖桁架，由于混凝土结构柱侧向刚度有限，因而设计时未考虑横索的设置。
对本工程结构边界而言，拉索两端的钢箱梁和门梁都要具有足够的刚度，如果刚度不足，在风载荷作用下，随着拉索内力的增加，钢箱梁的变形下沉将无法满足拉索有效张紧的边界条件。钢箱梁实际选用2500×800×50×50/Q345B,通过钢牛腿和橡胶减震滑移支座座装在混凝土柱侧，这种设计旨在释放钢箱梁的轴向力和弯矩，并减小列车震动对幕墙体系的影响；钢箱梁上部设置一个止摆销钉，用以吸收风载荷对钢箱梁产生的面外摆动（如图6）,门梁实际选用450×250×14×16/Q345B，两侧刚接与混凝土结构柱，下部刚接与楼面钢梁。
3. 索结构体系：
在幕墙洞口内42米的宽度方向，布置了19列竖向拉索，拉索间距2100mm，直径F30、材质为SUS316，各拉索通过连接耳板和上下钢结构连接(图7)、（图8)；
F30不锈钢钢绞线破断力达542KN，索幕墙的刚度获得正是基于钢绞线的这种高抗拉强度，本工程单根拉索的初始预应力施加值设计为135KN，极限工况下拉索的预应力控制值为187.8KN,拉索综合安全度系数为2.9，单根拉索的挠度控制值为1/50；
施工时，拉索预应力的施加依靠带压力读数的油压千斤顶进行，施工前千斤顶应进行测力标定。
4. 阻尼杆：
在风载荷作用下，单根拉索的变形形状符合正切余弦函数（悬链线）特征，最靠近结构柱的边部拉索和安装在结构柱上的玻璃收边钢槽有较大和渐变的相对位移（最大约359mm），这种位移量如果不加以抑制，将导致玻璃板块四角有超标的不共面度甚至造成玻璃直接破裂，本工程通过设设置一组阻尼杆来达到抑制边部拉索过度变形的目的。
如图6，在风载荷F作用下，玻璃夹具由B点位移至B1点达到平衡，主弹簧绕A点旋转并被压缩，辅弹簧绕A点旋转并被拉伸，通过控制两个弹簧的轴向刚度，可以调整玻璃夹具的位移值BB1至满足玻璃安全的设计要求，实际施工中主弹簧采用了刚度350N/MM的蝶形弹簧，附弹簧采用了刚度250N/MM的蝶形弹簧。
下图左半部分为未安装阻尼杆的玻璃面变形色示云图，下图右半部分为安装了阻尼杆的玻璃面变形色示云图，安装了阻尼杆后，边部拉索在风载荷标准值下的跨中位移由359mm减少至158mm，可见阻尼杆的抑制位移能力明显。
图10 有无阻尼杆时体系的变形色示对比
5. 玻璃面板及夹具：
对于大空间维护结构的面板材料，从保温节能角度考虑，中空玻璃和低辐射镀膜是必然的选择，本工程的玻璃板块分格尺度为2100×1490mm，选择了10+A12+10 LOW-E中空玻璃；
通常，幕墙玻璃面板的选型和连接构造节点设计，主要要考虑在自重、风载荷、地震载荷、温度载荷作用下玻璃的强度和挠度满足设计要求，但对于有高速列车通过地站房幕墙工程，应该将高速列车通过产生的土壤震动和列车风纳入设计考虑的范畴，从查阅的相关资料获悉，一列时速300KM/H的列车通过时，其对正线上方10米左右的玻璃板块可产生最大约0.30g的加速度力，本设计中，将高速列车的这类影响折算成持续冲击载荷带入了结构计算，以保证结构体系的安全性能和疲劳强度满足要求。
由于结构体系本身是大变形体系，从理论上讲每件玻璃板块的四个角都是不共面的（翘曲），这种翘曲现象可从下面玻璃板面的变形色示图中直观看出：
图11 玻璃面板的变形色示图
玻璃的翘曲必然在其内部产生不均匀的应力分布，而且在玻璃内部形成一定的扭距，所以对于传统的、建立在弹性薄板理论上的玻璃面板计算方法显然和实际情况有较大偏离，本设计采用了有限元结构分析方法对幕墙体系进行整体分析，并对每件玻璃在各自的工作位置进行各自校核；
玻璃面板是载荷的第一承载体，同时玻璃又是脆性介质，作为玻璃驳接器具的玻璃夹具，其构造节点设计应充分考虑玻璃的翘曲效应，实际施工时选用了一种带球铰支座的玻璃夹具（右图），这种球铰支座能随着玻璃的变形产生三维旋转，从而避免了在夹持部位玻璃板块内产生的附加弯矩。
6. 结构分析主要结果数据：
6.1分析模型：
综上所述，考虑到结构边界的刚度对索结构体系有较大影响，所以将边界结构和索网体系结合起来进行整体结构分析有利于提高分析计算的精度，本工程将门梁、门柱、钢箱梁、钢箱梁上部的装饰结构和索网体系共同纳入了分析模型进行整体分析计算：
图12 结构分析模型
6.2钢箱梁的抗弯刚度：
在风载荷标准值工况下，钢箱梁的挠度值80MM，相对挠度值=80/42000=1/525，相对于幕墙规范要求1/250有较大余量
图13 钢箱梁的变形图
6.3钢箱梁的承载强度：
如下表，钢箱梁的最大应力比为0.913 < 0.95，满足设计要求；
6.4拉索的承载强度：
如下表，拉索的最大轴力值为187.8KN < 542/1.8 = 301 KN，满足设计要求
6.5钢箱梁对柱侧牛腿的反力值：
在载荷标准值作用下，竖向力FZ=2108KN，无的橡胶和钢之间的净摩擦系数取值0.5-0.8，则橡胶支座提供的静摩擦力为420-1686KN，钢箱梁的轴力值（6.633KN）和面外倾覆力值（97.225KN）均未超过静摩擦力值，因而钢箱梁滑移支座是安全稳定的，满足设计要求。
幕墙设计范文第5篇
关键词：建筑设计；幕墙设计；建筑节能；玻璃幕墙
一、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。
二、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、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。
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。
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。
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。
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/(m?K)]：
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。
三、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
