论中国建筑幕墙设计的作用及发展趋势


  【摘要】随着建筑个性化发展要求,建筑对幕墙的要求也越来越多、越来越高。幕墙设计的现状与建筑设计需求间的矛盾也越来越突出。本文对此予以分析探讨。
  【关键词】建筑幕墙;作用;发展趋势
  引言
  建筑幕墙起源于欧洲等发达国家在现代化建筑设计发展进程中逐渐成为建筑设计与施工必不可少的一部分。国内建筑幕墙伴随着国内经济突飞猛进的发展,目前己发展成为世界第一幕墙生产与使用大国。虽然建筑幕墙设计在设计标准、制造水平方面逐渐赶上发达国家水平胆是在幕墙产品创新方面仍存在明显短板距离国际水准仍有很大差距。因此,对幕墙设计内容、设计发展方向进行深刻剖析,建立科学完善的幕墙设计工作体系对国内幕墙设计水平乃至整个建筑行业设计水平的提高具有广泛而重要的意义。
  一、建筑幕墙结构的构成
  建筑幕墙结构是由玻璃、石材、铝材、钢材等加工成的板件,经连接、安装而构成的一种建筑工程结构。工程结构是人们为社会生活需要而设计建造的一种工程构筑物,它需要承受各种可能的作用,并能满足各项预定功能的要求并具有足够的可靠性(安全性、适用性和耐久性)。施加于结构物的作用可分为自然和人为环境两类作用。直接施加在结构上的作用又称荷载,如风、雪、雨、海浪、人群、设备等;非直接施加在结构上的直称其为作用,如地震、温度、支座沉降、强制装配等。
  二、建筑幕墙设计的作用综述
  2.1建筑幕墙设计的作用
  大型的公共建筑通常会在建筑的外围建设建筑幕墙,建筑幕墙的形式和材料多种多样,是建筑工程中十分重要的组成部分。建筑幕墙设计对整个建筑具有重要作用,可以对建筑形成一个外部的保护网,减少地震等自然灾害发生时对建筑的损害,或者降低人为灾害带来的损失。建筑幕墙设计可以对建筑的结构起到加固和保护的作用,可以在地震等自然灾害发生时,避免地面晃动和裂缝对建筑物的破坏,也可以对建筑幕墙进行避雷设计和防火设计,减少建筑物被雷击的机率,降低发生火灾对建筑物和群众生命财产造成的损害。建筑幕墙的设计除了对建筑物具有保护的作用之外,还有遮阳的作用,减少室外阳光和紫外线对室内的直接照射,降低建筑物能耗,节能减排。
  2.2建筑幕墙设计的范畴
  《建筑幕墙工程设计专项资质分级标准》中对建筑幕墙的设计范畴进行了规定,建筑外围护结构工程,包括玻璃幕墙、金属幕墙等不同材质的幕墙,以及建筑采光顶的幕墙设计。其他不同类型的幕墙也可以将这个标准作为一个参照来执行。这是理论上对建筑幕墙的设计范围的一个界定,而在实际的建筑工程之中,建筑幕墙的设计并不只是局限在这个范围之内,建筑的遮阳系统、各种隔断、门窗以及装饰的架构等等,都属于建筑幕墙设计的范畴之中。
  2.3建筑幕墙设计的原则
  建筑幕墙设计对整个建筑具有十分重要的作用,既可以对建筑形成保护,也可以对建筑起到装饰和美化的作用,所以在进行幕墙设计时要遵循一定的原则,确保幕墙设计的科学合理性。首先,幕墙的设计要遵循规范性的原则,幕墙设计对建筑具有重要的保护作用,所以必须重视幕墙设计的安全性问题,这就要求幕墙设计时要按照相应的工程标准进行,必须达到相应的标准,才能保证幕墙设计的科学合理性,起到幕墙的外围保护作用。其次,幕墙设计要服从建筑的设计,并且其最终的设计目的也是为了服务建筑的设计,幕墙是建筑物最直接的外观表现,对建筑起到美化的作用,建筑幕墙的设计会对整个建筑的设计水平产生直接的影响,所以在进行建筑幕墙的设计时,要与整个建筑能够融为一体,为建筑设计服务。
  三、我国建筑幕墙设计的发展趋势
  3.1超高层建筑的快速发展必将推动建筑幕墙技术的进一步创新
  预期在3~5 年之内,中国将拥有20栋以上世界级超级摩天大楼。包括已建成的台北101 大楼,高度516m;香港国际商业中心118 层,高度484m;香港88 层国贸大厦;上海金茂大厦88 层,高度422.5m。可以这样负责任讲,全世界范围之内400m 以上的超高层建筑,十有八九在中国,换言之,中国将成为世界级超高层建筑的主要驻地。大量摩天大楼的建设,必将引领世界超高层幕墙设计和施工水平的发展,包括诸如超高层建筑的风环境理论研究、超高层建筑“风阻尼”—建筑“舒适度”的研究、超高层建筑幕墙抗震安全性的研究、超高层建筑幕墙水密性—等压腔原理的研究、超高层建筑幕墙防火性能的研究、超高层建筑幕墙防雷性能的研究、超高层建筑幕墙中“冷弯玻璃的初始压力如何发展”研究、超高层建筑幕墙中“石材使用限高100m”突破的理论研究、超高层建筑幕墙中双层热通道内空气有序流动的研究、超高层建筑幕墙维修更换技术的研究等等,随着这些问题研究不断深入和完美解决,中国必将成为全世界超高层建筑幕墙高端研发福地。
  3.2 节能环保幕墙将被大量使用
  财政部及住房和城乡建设部于2009年3月23日联合发布财建【2009】128号及129号文件。具体内容为《关于加快推进太阳能光电建筑应用实施意见》和《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》。这二个重要文件对中国的幕墙行业将带来前所未有的利好和翻天变化的巨变,对于光电幕墙的超常规的蓬勃发展带来巨大机遇。“太阳能屋顶”和“光伏幕墙”说到底是建筑外围护结构,其主体或叫载体还是幕墙系统。从本质上讲:是在普通幕墙外围结构的所有功能上面,再加发电的功能。因此在建筑专业分类上来讲,还是属于幕墙行业。所以国家对光电幕墙的事业上极力推荐改革无疑会使幕墙高速蓬勃发展。同时国家关于大阳能屋顶及光伏幕墙的政策导向必将极大推进光电建筑材料的研发。比如像超白玻璃、压花超白玻璃、导电玻璃、导电薄膜等等;极大地推进光电转换技术的科学研究;极大地推进普通玻璃幕墙和光电玻璃幕墙配制科学性的研究;极大推进既有幕墙节能技术改造。
  3.3建立科学合理的幕墙设计体系
  要促进中国幕墙设计行业的健康发展,就要建立科学合理的幕墙设计体系,根据建筑设计的发展趋势,与其进行有机的结合,才能使建筑幕墙设计有新的发展。首先,建筑幕墙设计要有专门的设计技术人才负责,目前我国的幕墙咨询行业的发展还处于起步阶段,幕墙设计通常都由幕墙的施工单位进行,设计方案不够专业,所以要由专门的幕墙设计顾问对建筑幕墙进行设计。其次,幕墙的设计师要参与到建筑的设计过程当中去,这样有助于幕墙设计师对整个建筑有比较充分的了解,配合建筑设计来完成建筑幕墙的设计,在设计的过程中,建筑设计师与幕墙设计师可以有及时、充分的沟通和交流,更有利于建筑幕墙设计作用的发挥。
  3.4加强对幕墙技术的开发与应用
  在现有幕墙设计和建设的基础上,加强对幕墙技术的开发与应用,开发利用新的材料和科技,大力倡导节能低碳幕墙的设计和应用,利用绿色环保的理念,发掘更多节能环保的幕墙建筑材料。可以在幕墙设计中更多的加入陶瓷板、大理石材等节能材料的使用,在节能环保的同时,挺高建筑幕墙整体的质量,使建筑幕墙向着更加实用和环保的方向发展。
  四、结束语
  在近些年城市化建设发展的浪潮中,建筑幕墙设计的发展空间也是在迅速的扩大,我们不但要看到我们建筑幕墙设计的发展空前的机遇,也要同时看到我们在建筑墙幕设计中的问题,我们因为起步较晚,所以问题比较多,行业还比较分散,但也因此我们的发展提升空间很大。
  参考文献:
  [1]刘文浩.建筑幕墙设计理论及其发展趋势分析[J].赤峰学院学报(自然科学版).2015(14)
  [2]廖清海.探讨点支式玻璃幕墙设计及施工[J].江西建材.2014(16)
  [3]郭金花.关于我国建筑幕墙设计行业的深化发展[J].科技创新导报.2010(24)

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