关于高层建筑玻璃幕墙设计要素的分析
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[摘 要]国内的社会经济以及科技水平整体上处于快速进步中，而建筑业则是以这种背景为助力不断快速进步，高层建筑逐渐成为当下建筑建设的热点，在高层建筑中玻璃幕墙由于本身的美观性以及新颖性，成为运用广泛的一种建筑形式。而现代建筑中玻璃幕墙也是非常受欢迎的墙体装饰形式，优越性还是非常明显的。但是在实际运用中还是面临着诸多的问题，这就需要加强分析，包括材料的选择、设计原则等，要想幕墙在质量以及性能上保持在合理的水准，就要在设计各方面加强完善。文章介绍的是在高层建筑的建设中运用玻璃幕墙时，有哪些重要的设计要素。
[关键词]高层建筑；玻璃幕墙；设计要素的
中图分类号：F230-4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）13-0253-01
前言
玻璃幕墙逐渐成为当下高层建筑的一种主要的墙体装饰形式，在城市建设中也成为一种代表性的建筑结构，是对现代建筑的一种特征表现。而玻璃幕墙从名称上可以看出，主要的材料就是玻璃，既然是玻璃就无法避免其材料的易碎性，这也在幕墙设计中面临着严格的要求，虽然将玻璃幕墙在实际运用中进行推广，也体现出这种建筑结构的优越性，让室内温度得到有效降低，同时有着维修便捷以及设计灵活的优势，但是也有着不可忽视的问题，如光污染和严重能耗的问题，这是需要在玻璃幕墙的实际建设中进行克服的重点问题。
一、玻璃幕墙概述
玻璃幕墙主要结构就是支撑体系和面板，具备相当程度上的位移能力，并不分担建筑主体作用的建筑装饰或者外围护结构。通常玻璃幕墙有双层玻璃以及单层玻璃两种类型。当下高层建筑幕墙实际设计中，玻璃幕墙有普通玻璃以及镜面玻璃的结合方式，形成中空的玻璃结构。双层玻璃需要在中空的位置注入干燥空气或者一些惰性气体。中空玻璃的优势就是在隔音、隔热以及抗风压等各方面有着非常好的性能[1]。相比于单层玻璃，中空玻璃有着非常好的保温效果，当单层玻璃只能保持室内温度-2摄氏度的时候，三层形式的中空玻璃可以保持室内温度在13摄氏度左右。而在隔热方面也是有着非常好的效果，双层形式的中空玻璃可以将室外九成左右的太阳辐射热阻挡，这样就能帮助建筑真正实现冬暖夏凉的设计目标，让人们有更好更舒适的生活环境。玻璃幕墙的种类以及形式是非常多样化的，在现代化建设中玻璃幕墙有着自身的优势以及特点，高层建筑中也是有着广泛的运用。
二、高层建筑玻璃幕墙设计原则
（一）科学性原则
玻璃幕墙是建筑外围的围护结构以及装饰结构，而玻璃幕墙的各类形式诸多，对建筑整体的效果也是有着不同的影响和作用，这样在对玻璃幕墙进行设计的时候，就要保证设计的科学性，因为设计结果直接决定着工程造价以及节能效果，同时玻璃幕墙的类型以及形式直接决定着建筑功能性以及美观性，是建筑设计中要重点考虑的内容。通常工程造价是由节点形式以及幕墙类型来起到主要作用的[2]。而建筑幕墙是否具备足够的节能效果，与幕墙类型、建筑造型、当地气候等都是有着直接联系的，只有在设计中融入科学性的理念，才能保证建筑设计中对各类因素进行系统性的考虑。
（二）适用性原则
在对玻璃幕墙开展设计的时候，需要对建筑施工的区域气候环境以及施工实际情况开展了解以及分析，保证幕墙设计的适用性以及合理性。如在国内的北方地区，北方的特点是冬夏季的温差非常大，同时冬季的时候非常寒冷，室外气温非常低，这个时候玻璃幕墙就需要具备非常好的保温效果，以能满足建筑使用的需求。而在夏季的时候国内的一些南方地区气候非常炎热[3]。选择的玻璃幕墙就要具备非常强的隔热效果，需要在设计的时候进行有效遮阳处理，在材料以及系统选择上要保持科学性。因此在玻璃幕墙的实际设计中要保证对当地的各方面条件以及项目需求进行充分考虑，满足建筑实际使用的需求，让建筑整体的性能达到比较高的水平。
（三）经济性和节能性统一原则
经济性以及节能效果一直以来是高层建筑在实际设计中要依据的两条重要原则。尤其是节能性，近年来国内无论是国家还是群众，对建筑节能性都是非常关注的。而在玻璃幕墙的实际设计中，也是要注意节能性是否得到满足[4]。玻璃幕墙的实际设计对建筑能耗有着直接影响，但是很多时候如果仅仅考虑到节能的效果，用一些价格非常高的材料，忽视了建筑建设的成本问题，就会增加建筑的造价。
三、高层建筑玻璃幕墙材料选择分析
（一）选用节能性好的材料
首先是LOW-E玻璃，這种玻璃也叫低辐射比例，可以在玻璃表面镀多层金属，透过可见光以及将远红外光反射，有着非常好的隔热性以及透光性。其次是隔热玻璃，主要是将阳光中产热的近远红外光进行吸收，让建筑具备非常好的保温隔热的效果。最后是光致色变玻璃。当光线照射的时候玻璃会产生颜色上的变化，温度高的时候呈现热白色，温度降低恢复为透明。
（二）提升玻璃幕墙的气密性
玻璃幕墙需要具备极强的气密性，这对建筑节能的效果也是有着直接影响的。结合玻璃幕墙的等级，控制好其气密性。若是目前幕墙面积在3000平方米以上，或者是外围结构一半以上是玻璃幕墙，就要对材料以及配件展开试件，保证材料符合各方面的要求，并保证玻璃幕墙具备一定的气密性。
（三）完善玻璃幕墙的遮阳系统
对遮阳系统进行完善，这样可以让建筑减少光线辐射造成的对室温的影响，也能让玻璃幕墙具备更强的美观性。通常在遮阳系统的实际设计中，对幕墙形式和遮阳系数进行考虑，满足遮阳的需求。
四、高层建筑玻璃幕墙设计要素分析
（一）可靠性设计
安全性以及可靠性是最关键的要素，在对玻璃幕墙开展设计的时候，要严格依据国家的要求，对幕墙的地震荷载、玻璃自重以及风荷载等进行严格的设计，保证玻璃幕墙具备极强的可靠性以及安全性。幕墙与主体结构要保证连接的可靠性，让玻璃幕墙满足各方面的安全系数的要求。
（二）节能性设计
而在玻璃幕墙的实际设计中，也是要注意节能性是否得到满足。若是只关注经济性而忽视掉节能性，玻璃幕墙就会失去其优越性。因此在玻璃幕墙的实际设计中加强对节能性以及经济性的考虑，并设计出二者相统一的优秀方案。而幕墙是否具备足够的节能效果，这是当下建筑设计的重点考虑内容，在设计中融入节能的理念，是对国家政策的响应，也是对人们需求的迎合。
（三）避雷设计
玻璃幕墙是建筑主体的维护结构，通常并不对金属框架做出单独避雷的设计，而是与主体防雷系统结合。具体就是将幕墙的横向以及纵向的龙骨与主体避雷系统连接起来，让幕墙与整体结构形成防雷系统，这样就能让幕墙受到累及的时候通过主体防雷接地实现避雷的效果。
（四）防火设计
人们对防火还是有着非常高的要求，玻璃遇到烈火会软化或者融化，因此需要做好防火设计。通常是在幕墙与周边的防火构件、隔墙外沿以及楼板的缝隙进行防火封堵，这是运用比较普遍的防火隔烟的方法，同时也是利用在缝隙中不燃材料阻止火焰以及烟气在建筑内扩散。
结论
总之，高层建筑的建设逐渐增多，人们对建筑性能有更高的要求，玻璃幕墙可以在美观性以及性能上满足人们的诸多需求，但是在实际建设中诸多的问题还是要在设计中进行解决，满足人们要求的同时也是为了提升国内建筑的整体水平。
参考文献
[1]周慧.超高层大跨度建筑幕墙分析——上海东亚银行金融大厦之空中花园[J].低碳世界，2017（31）：162-164.
[2]黄智.探究双层呼吸单元式玻璃幕墙的构造设计施工特点及其核心技术[J].城市建设理论研究（电子版），2017（25）：145-146.
[3]陈之怡.市中心老建筑改造中的幕墙设计要点——上海元博项目幕墙设计改造要点[J].中外建筑，2017（04）：148-151.
[4]王宁，荣浩磊.城市CBD地区建筑幕墙光污染评价方法研究——以北京CBD核心区Z15地块项目为例[J].照明工程学报，2017，28（01）：73-77.
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