幕墙设计中结构概念设计探讨

　　一、引言

　　一些温带气候的国家对于幕墙的应用是比较广泛的，比如欧洲大陆和英国的部分地区。在我国，它的优点也逐渐被人们所认知和了解，其美观、节能、易维护使得它在中国很快地发展起来。随着社会经济的发展，人们对一些新奇潮流事物的追求，使得这种具有多种优点的建筑材料广泛地应用到人们的日常生活中，由于人们对建筑物美观的深层次要求，幕墙的变化也开始越来越符合人们的需求，开始向复杂化和多样化转变。

　　二、幕墙的概念及性能

　　幕墙，在百度百科中是这样解释的：“俗称帷幕墙，是建筑的外墙围护，不承重，像幕布一样挂上去，是现代大型和高层建筑常用的带有装饰效果的轻质墙体。由模板和支撑结构体系组成的，相对主体结构有一定位移能力并且自身有一定的变形能力，不承担主体结构所用的建筑外围护结构或装饰性结构。”在我们现实生活中幕墙也是随处可见的，它美观时尚，而且节约能源、轻便易于保修维护，这些优点都使得幕墙成为建筑材料中十分重要的一个组成部分。

　　幕墙具有以下七大性能：

　　1）风压变形，这是因为幕墙的材质相对而言比较柔软，在强风的压力作用下不容易破损折断，不至于损坏后从高空坠落伤害到路人，即使变形也会很快恢复原有的形状；

　　2）雨水渗入，这个性能很好地避免了建筑物受到雨水的冲刷；

　　3）空气渗透，幕墙的材质对于空气的渗透性具有很好的耐受能力；

　　4）平面内变形，这在一定程度上使幕墙不易损坏，易于维护；

　　5）保温，幕墙的安装在冬天里阻挡了冷空气进入室内，从而很好地起到了保温的作用；

　　6）隔热，夏天部分地区天气比较炎热，安装了幕墙以后，幕墙会折射太阳光进入室内，从而降低室内的温度，起到了很好的隔热作用，让人们在不开空调的室内也会感觉到室内外的温差是比较大的；

　　7）耐撞击，这是幕墙的一大性能，他在一定程度上保护了建筑物。

　　三、概念设计的内涵及程序

　　概念设计是要求在一定的环境里，结合实际环境的自身特点，在一些难以解决或者不可能解决的问题中，不经过周密的计算，依据主体与个体之间的一些特定的联系或者特别的关系而进行的概念化设计，利用近乎估算的方法，对其之间的区别以及差异进行比较选择。幕墙的概念设计就是要求对幕墙的应用不加以准确的计算，对墙面整体与幕墙的衔接上进行比较选择，这样在幕墙的建造上比较易于上手，对整体的建造构思也更加程序化、合理化。

　　幕墙的概念设计需要经历以下几个阶段：首先，对幕墙进行初步设计。准确把握所要衔接墙体的自身特点，以及长宽高，选取合适的幕墙墙体材料。将幕墙初步的设计详细化、具体化。在幕墙材料的选择、运输、加工过程的每一个步骤都要出现在初步计划的方案里，这样才能有理有据；其次，基本设计。在基本设计过程中，制造设计图纸是一项不可忽视的重大工程，图纸的确定相当于完成了总工程量的三分之一，所以说设计蓝图的制定是一项非常重要的任务。在基本设计的过程中要把握设计图纸的合理化和程序化，在尽可能降低成本的同时保证幕墙的美观、环保性能。在必要的时候可以绘制设计说明书，对施工的每一个步骤所需要注意的事项进行特别说明；最后，施工设计。在施工设计的过程中应该严格按照设计图纸进行，它是对初步设计和基本设计的具体化操作，他应该按照之前两个阶段的计划切实落实好每一步。一般而言，启示第三阶段本质上是一个制造、运输、安装的阶段。只有做好第一和第二阶段，才能更完美的享受到从蓝图到整个实物的视觉过程。

　　四、幕墙设计的内容

　　4.1 玻璃的估算

　　目前，玻璃被越来越多的建筑师用做了建筑材料，它透明、美观、防风沙、耐热、抗寒的优良品质很容易被人们所接受。因此玻璃幕墙应运而生，在安装幕墙的时候，我们应该对玻璃的材质、厚度进行合理化的计算。需要选择的比一般窗户玻璃坚固、厚实、耐用的材质，对于玻璃厚度我们需要运用相应的公式进行严谨的计算，俗话说的好“失之毫厘差之千里”，因此在建筑材料厚度的选择与计算上我们应该秉持严谨求实的工作作风。

　　4.2 横梁截面的估算

　　横梁在幕墙的使用过程中起到了支撑固定的作用，因此应该选择一些比较牢固的金属作为材料，但是又不能过于坚硬，应该柔软程度适中，这样不仅起到了支撑的作用也比较容易与玻璃进行衔接。因此应该选择铝合金或者角钢之类的材料，即使经过长期的风吹日晒也不宜变形或者生锈，这样既节能环保又经久耐用。对于板件厚度可以根据中局部稳定进行计算，而且对于其载重量和负荷量都需要慎重选择。

　　4.3 立柱计算

　　立柱可以根据细长比进行估算，它是在结构图纸上完成的。但是因为每年对立柱截面的估算不正确导致了很多不安全因素的发生，因此选择合适的计算简图和合理的计算方式都是十分必要的。在对比后，我们应该选择既节省材料成本又节省人工费用的多跨铰结梁力学原理，这样使得幕墙的建造更具有科学性和合理性。

　　4.4 正确对待计算与估算数据

　　在施工之前的大量数据基础上都是根据比较估算而来的。我们在尊重科学的基础上，不能唯数据是从，工程师过分的信赖数据都会导致安全隐患的发生。所以全面了解合理的计算，把数据当作施工过程中的一个参考，因为误差是在所难免的，这也就要求我们在估算的时候应尽可能的增加精准度。

　　五、结语

　　总而言之，幕墙在现今社会的应用是越来越广泛，我们只有很好的把握幕墙建设的合理性和安全性，才能让幕墙在人们生活中更好地发挥它的优点，为人们服务，而不是成为人们生活中的安全隐患。只有这样，在不久的将来，幕墙业才能更好更快地发展，具有更广阔的市场前景，成为建筑市场中不可或缺的一个重要组成部分。