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摘要：在实际施工中，很多幕墙设计方案因受到设计、施工因素的影响，暴露了诸多不足。如安全性、稳定性等方面，影响了整个建筑结构的安全与质量，整体上达不到幕墙设计策略最初的设想效果。本文主要阐述现代我国建筑结构中幕墙结构的主流设计思路，及日后发展创新的思路，提出现代化建筑幕墙结构设计的策略。
关键词：现代建筑结构；幕墙结构；幕墙设计；设计思路
引言
建筑幕墙是建筑物不承重的外墙护围，通常由面板（玻璃、铝板、石板、陶瓷板等）和后面的支承结构（铝横梁立柱、钢结构、玻璃肋等等）组成。随着生活水平的提高，人们对于居住楼层的设计要求越来越多，除了基本的稳定、安全方面性能的考虑之外，对于建筑物外观、造型、建材也越来越挑剔。在现代建筑结构中，幕墙结构的应用已经越来越普遍，其功能的多样性也随着建筑物功能的发展而变化。
1建筑幕墙结构存在的问题
随着社会的发展，幕墙在各城市建筑被普遍应用，然而长期以来，
建筑及结构设计人员不承担幕墙的设计，由于施工设计对幕墙的设计理论和计算方法的不统一，采用不同的标准十分不统一，往往出现一些严重安全隐患，还有就是幕墙的新技术、新结构和新材料的发展迅速，
人们还没有了解新材料的性能就又出了更新的材料，还有对幕墙的研究多数只是在实验室或研究单一的方向，导致很难有大的研究成效。建筑幕墙是集建筑技术、功能和艺术于一体的建筑物外围护结构，随着建筑行业的快速发展，对于幕墙的需求量越来越大，所以幕墙设计的实用性和美观性是进入市场的必要条件。比较具有代表性的就是单元式幕墙技术的应用和发展。但是由于设计与现实脱节，所以幕墙还存在着很多的问题。幕墙的设计单位和施工单位对幕墙在建筑中的地位没有认识到，只是为了美观考虑，而没有考虑到结构和安全问题，幕墙的管理也没有全面的制度，这些都是幕墙存在的问题这需要设计施工管理人员的共同努力才能解决。
2建筑结构幕墙的分类及特点
2.1点支式幕墙
点支式幕墙主要特点：（1）支承结构形式多样，可满足不同建筑师及工程业主对建筑结构与外立面效果的需求；（2）结构稳固美观，构件精巧实用，可实现金属结构与玻璃的通透性能融为一体，建筑内外空间和谐统一；（3）玻璃与驳接爪件采用球铰连接，具有较强的吸收变形能力。
2.2全玻幕墙
全玻幕墙是一种全透明、全视野的玻璃幕墙，利用玻璃的透明性，追求建筑物内外空间的流通和融合，使人们可以透过玻璃清楚地看到玻璃的整个结构系统，使结构系统由单纯的支承作用转向表现其可见性，从而表现出建筑装饰的艺术感、层次感和立体感。具有重量轻、选材简单、加工工厂化、施工快捷、维护维修方便、易于清洗等特点。其对于丰富建筑造型立面效果的功效是其他材料无可比拟的，是现代科技在建筑装饰上的体现。
2.3智能型呼吸式幕墙
呼吸式幕墙是建筑的“双层绿色外套”幕墙双层结构有显著的隔音效果，结构的特质也赋予了建筑以“呼吸效应”。居住者能够体验到真正的冬暖夏凉，减少极端环境带来的不适；建筑本体的主动效能，极大减少了能源消耗。智能幕墙是呼吸式幕墙的延伸，是在智能化建筑的基础上将建筑配套技术（暖、热、光、电）的适度控制，在幕墙材料、太阳能的有效利用，通过计算机网络进行有效的调节室内空气、温度和光线，从而节省了建筑物使用过程的能源，降低了生产和建筑物使用过程的费用。
2.4光电幕墙
光电幕墙是一种集发电、隔音、隔热、装饰等功能于一体，把光电技术与幕墙技术相结合的新型功能性幕墙，代表着幕墙技术发展的新方向。其通过太阳能光电池和半导体材料对自然光进行采集、转化、蓄积、变压，最后联入建筑供电网络，为建筑提供可靠的电力支持。
3幕墙的设计理念
以概率理论为基础进行设计的方法在我国是认可的，并且逐渐代替了经验为基础的设计方法，由于幕墙形成后会受到其它作用力的挤压，所以内部受力情况十分复杂，幕墙的设计标准是在正常外力作用下对幕墙本身不产生损坏，所以幕墙在设计是会考虑其弹性性能。幕墙材料主要有玻璃、石材、金属面板、彩钢板、结构硅酮胶等，这些材料都有自己的性能上的特点。所以在设计时应根据实际的自然环境来选择幕墙材料的使用。在金属幕墙中的铝板幕墙一直是人们常用的材料，因为其重量轻、防水、防腐蚀、防污染等特点。在施工和加工过程中也方便加工，还有方便运输和安装的特点。概念设计指不用经过计算，尤其是一些难以精确计算其精准数值或规范中难以规定的问题，根据幕墙整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、在经验中获得的设计思想和原则，从不同的角度和方法对幕墙结构的整体布置和细节方面的设计有了宏观的控制。所以幕墙的结构设计要概念清晰、定性正确，避免后期设计的繁琐。
一个好的幕墙设计必须选择一个经济合理的结构方案，还要选择一个结构符合相应条件的设计方案，结构体系的受力情况应明确，传力简捷。同一个结构单元不宜混用不同结构体系，力求平面和竖向规则。结构计算是在计算简图的基础上进行的，选择恰当的计算简图是很重要的，计算简图应该有结构措施来保证，计算简图的误差应在设计允许范围。
4建筑幕墙设计优化思路
4.1载荷性能优化
设计师可以根据结构的选材和形式，来计算出幕墙结构的整体载荷极限。如果幕墙载荷极限过低，则很容易在周遭环境的变动下，发生安全隐患。设计师在考虑清楚这一点后，需要对整座建筑附近的地理、气候环境等因素作出评估，最后再根据计算出来的幕墙载荷极限，来选择耗材，设计墙体外观。
4.2结构经济化
考虑幕墙结构的经济合理性，是整个工程项目预算的组成部分，影响到整个工程的开展进度与效率。合理的幕墙设计方案，既能满足基本的美观与安全性需求，同时在选材类别和量的方面，也能做到经济适用，不会造成铺张浪费，或大材小用。
4.3采光、保温等功能优化
建筑幕墙的结构设计不仅仅是对建筑物的美观设计，同时，幕墙结构带来的采光和保温等实用功能才是幕墙结构得以快速发展的主要功能，而保温隔热和采光有时其功能会发生冲突，如玻璃幕墙的采光效果好，但保温隔热差，因此，选择不同传热系数的玻璃，采用隔热断桥铝型材作为框架结构，同时优化密封方式，采用双层幕墙，相对于单层传统幕墙，在采暖时可以节省能源约40%-50%，制冷时可以节约能源约40%-60%。
4.4安全性优化
幕墙结构的安全性设计除了要满足结构承载负荷的要求之外，整个建筑结构的安全性也是与之相关的，幕墙结构的安全性优化除了需要满足结构的可靠性之外，还要充分考虑采光顶的消防设计。较大型的玻璃采光顶，必须使用耐火极限不低于0.25h的三级耐火级的吊顶，同时满足结构防火的要求，其他如防雷、防高空坠物、防冰雹等设计要求，在抗震设计中，玻璃幕墙的镶嵌深度要保证可靠固定。重点做好各构件连接点的设计优化，幕墙结构消防安全通道的影响布置也很重要。
结束语
对于其结构的设计，因从安全性、功能性，经济性三方面折衷考虑，只有满足了以上三个条件，才能是合格、标准的幕墙设计方案，所设计出来的幕墙才能在安全、稳定的同时，又具备美观、大气的外形，这也是现代幕墙发展的主要方向。
参考文献：
[1]陈爱妹.建筑幕墙结构设计与优化探讨[J].江西建材，2017（08）：39+42
[2]陈雯.建筑幕墙结构设计与优化[J].门窗，2014（07）：62-63