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摘要：文章阐述了玻璃幕墙的设计要点，构造要求及结构设计原则。强调对所述要点，在设计前进行充分的方案可行性论证研究，设计上力求严谨，从而达到可利用玻璃幕墙形成出五光十色、变化无穷的现代建筑。
关键词：高层建筑；玻璃幕墙；设计
中图分类号： TU97 文献标识码： A
一、引言
玻璃幕墙是近代科学技术发展的产物，是现代主义高层建筑时代(1950―1980)的显著特征。最早具有代表性的采用玻璃幕墙的建筑是20世纪50年代初建成的纽约利华大厦和联合国大厦；在此后的几十年间.玻璃、铝合金和钢材，被认为是现代高技术发展在建筑上的标记。上世纪70年代，国外高层建筑采用玻璃幕墙迅速增多，我国也于1985年建成第一幢采用玻璃幕墙的星级饭店――北京长城饭店。
二、玻璃幕墙的特点
2.1艺术气息浓厚
作为一种现代装饰方法，由于其光感强，色彩丰富，是以玻璃幕墙能够给建筑带来独有的艺术效果。
2.2降低造价
一般来说，玻璃幕墙具有较低的自重，不足普通砖的十分之一、混凝土墙的七分之一，这可以大大减少装饰主体结构和基础的造价。
2.3施工方便
玻璃幕墙材料单一，不需要太复杂的施工工艺便可以满足需求，因此一般具有较短的工期。而在维护中也比较方便，对于一些构件都可以进行更换。
2.4可以变旧为新
对于已建工程的旧墙面可以采用玻璃幕墙技术进行改造，提高旧工程的使用年限。
但是要注意到的是，玻璃幕墙也是有一些缺点的。比如玻璃幕墙本身的造价还是比较高的，其抗压性能一般，还会对周围环境造成光污染，因此在设计中，要对玻璃幕墙的有关方案进行充分论证，权衡利弊，合理使用。
三、玻璃幕墙设计的基本要求
玻璃幕墙是由玻璃板块和杆件组成的结构体系。这个体系要承受风荷载、自重、地震作用、温度变化等作用产生的各种效应。玻璃幕墙依据使用部位的不同可以分为外幕墙和内幕墙。外幕墙又可以分为粘贴型、单体组合型、单体和框架组合三种类型。可根据工程和结构类型空间功能等因素具体选定。建筑结构要解决的根本问题是，在结构可靠与经济之间选择一个合理的平衡，力求以最经济的途径，使所建造的结构以适当的可靠度满足各种预定的功能要求。我国的幕墙设计采用概率极限状态设计法。
3.1强度与刚度
玻璃幕墙主要考虑风荷载、地震荷载、自重荷载。根据地理位置、幕墙的形式考虑荷载的取值，玻璃幕墙的型材、面材、及连接的强度和刚度，必须符合有关的标准和规范的具体要求。
3.2温度变形和结构变形
地域不同、室内外温度的变化都会引起玻璃幕墙的框架和玻璃本身的变形，从而产生温度应力。由于结构本身存在不均匀沉降、地震、温度变化、风力等作用下也会产生结构的变形。因此幕墙与主体结构之间的连接应考虑以上的因素而采用“柔性连接”. 幕墙的长度超过一定要求限度时，应按要求设置变形缝。幕墙本身变形能力较小，在水平地震或风荷载作用下，主体结构梁容易产生侧移。由于幕墙构件不能承受过大的位移，只能通过弹性连接件来避免主体结构过大侧移的影响。幕墙构件与立柱、横梁的连接要尽可靠地传递风荷、地震作用、自重作用及主体结构水平位移产生的影响，所以连接件须有一定的适应位移的能力。
3.3玻璃幕墙的建筑功能
玻璃幕墙作为外维护结构应具有相应的建筑功能，玻璃幕墙的建筑设计应根据建筑物的使用功能、美学要求，经济和技术经济比较，选择玻璃幕墙的立面形式、机构形式和材料。玻璃幕墙的性能应根据建筑物所在地的地理、气候、建筑物的高度。体形及环境条件进行设计。建筑节能是一个重要的问题，根据统计建筑方面消耗的能源已达到能源消耗的 30% 左右，因此必须采取各项有效措施，提高建筑物的保温、隔热水平与适度的减少空气渗透量，以降低能耗。
3.4玻璃幕墙的防火、防雷要求
幕墙的燃烧性能和耐火极限必须满足防火规范要求，特别是高层建筑及多层空间的玻璃幕墙、幕墙和楼板、内墙间隙之间均需设放火填充。由于建筑物多为钢筋混凝土结构或钢结构，应充分利用其金属物作为防雷装置的一部分，将其金属物尽可能的连成一个整体。所以，预埋件与主体结构之间必须连成电器通路。高层建筑在被玻璃幕墙围护后，原建筑物的防雷装置由于玻璃幕墙的屏蔽效应，不能直接起到接闪和防雷作用，闪电对建筑物的雷击往往变成对玻璃幕墙的雷击。故防雷设计也是保证幕墙安全使用的一个重要环节，不可疏漏。有些幕墙设计中未作防雷设计，或虽有些做了防雷设计，其设计和技术措施也不到位，防雷未与主体建筑的防雷接地系统可靠连接，形成一个导电通畅的整体系统。
四、玻璃幕墙的设计要点
4.1光影效果
玻璃幕墙具有很强的感光性，它会对周围的光线进行反射，这就为建筑的光影艺术提供了一种极好的表现手法。在进行玻璃幕墙设计的时候，一定要对建筑周围的环境做好研究，在考虑建筑本身特点的基础上结合环境设计玻璃幕墙，当然要尽量避免光污染的形成。
要主要在对玻璃幕墙的色彩进行选择的时候，要主要和周围的环境配合起来。当然前提是要充分研究建筑物的艺术效果的形成、以及其功能用途。
4.2造型设计
应该通过对玻璃幕墙和实体墙面的优化组合来进行建筑设计，对于玻璃幕墙来说，其独特的采光性能使得它可以适应各种形状，然后和石材等实体墙面结合起来进行设计，便可以搭配出各种造型，标新立异。
4.3墙面划分
墙面划分考虑的主要因素是建筑艺术气息的营造，在合理利用玻璃原材尺寸的基础上，结合设计的协调性、施工工艺的选择以及受力特性，对于玻璃幕墙墙面的划分如果是要追求比较正式、严肃的感觉，一般来说要求等尺寸、等距离的划分，若是追求比较个性张扬、青春活泼的感觉，可以进行自由划分。
五、玻璃幕墙的结构设计原则
玻璃幕墙一般都是处在建筑物的外部，是一种在外围起作用的结构护件，可能对其性能产生影响的因素主要有：自身荷载自重、外部的风压力、地震作用以及温度，这些因素都有可能引起玻璃幕墙的变形，所以对其的支护构件要有一定的伸縮变形能力，用来适应主体玻璃幕墙的变形，对于支护结构护件还有一个要求就是要有合理的力传递路径，当有外力作用在玻璃幕墙上的时候，支撑结构应该可以很快的把这些力传递开去，避免在玻璃幕墙上出现应力集中的现象。
玻璃幕墙的结构设计要遵循以下的原则：
1、玻璃幕墙不能承受主题建筑的荷载作用力和地震作用，幕墙上的构件应该悬挂在主体建筑上，玻璃幕墙的施工要秉承围护的原则，而不是支撑。
2、对于玻璃幕墙和连接构件的刚度有一定的要求，要求能够在主体建筑在风荷载、地震和温度等作用发生位移变形的时候，避免出现幕墙的破坏。
3、对于非抗震设计下的玻璃幕墙，应该保证在风荷载的作用下玻璃的完整无损，此时连接构件也应该要保证玻璃幕墙能够有足够的能力应对主体的位移变形。
4、对于需要抗震设计的重要建筑，玻璃幕墙在遇到地震的时候应该不能破损，按照一定的抗震烈度进行设计，要保障在地震之后，玻璃幕墙基本完好，超过地震烈度的时候，玻璃幕墙的主体骨架可以再次利用。
5、一般在玻璃幕墙的结构设计中，应该要全面考虑自重荷载、风荷载、地震和温度等因素，各因素综合优化，提出最合理的设计方案。
结语
综上所述，玻璃幕墙可以增加主体建筑的艺术气息，成本比较低等优点，在现代装饰中应用的越来越多，所以对其设计要求、设计要点、设计原则必须要研究清楚，制定一个更加合理的设计方案，使得玻璃幕墙既能够增加主体建筑的魅力，又能 保证其安全性。玻璃幕墙具有很宽阔的应用前景，有了对其的详细研究，相信它会被更好的应用到未来建筑的装饰中去。
参考文献
[1]郭瑞逊，李雪.玻璃幕墙设计浅析[J]，建材发展导向（下），2011，09(2)；
[2]张璇.浅谈玻璃幕墙装饰工程施工工艺及设计方法，科技创新与应用，2013年23期；
[3]丰志鹏.关于建筑玻璃幕墙设计及使用方法的探讨，城市建设理论研究，2011年18期。
关键词：高层建筑；玻璃幕墙；设计
中图分类号： TU97 文献标识码： A
一、引言
玻璃幕墙是近代科学技术发展的产物，是现代主义高层建筑时代(1950―1980)的显著特征。最早具有代表性的采用玻璃幕墙的建筑是20世纪50年代初建成的纽约利华大厦和联合国大厦；在此后的几十年间.玻璃、铝合金和钢材，被认为是现代高技术发展在建筑上的标记。上世纪70年代，国外高层建筑采用玻璃幕墙迅速增多，我国也于1985年建成第一幢采用玻璃幕墙的星级饭店――北京长城饭店。
二、玻璃幕墙的特点
2.1艺术气息浓厚
作为一种现代装饰方法，由于其光感强，色彩丰富，是以玻璃幕墙能够给建筑带来独有的艺术效果。
2.2降低造价
一般来说，玻璃幕墙具有较低的自重，不足普通砖的十分之一、混凝土墙的七分之一，这可以大大减少装饰主体结构和基础的造价。
2.3施工方便
玻璃幕墙材料单一，不需要太复杂的施工工艺便可以满足需求，因此一般具有较短的工期。而在维护中也比较方便，对于一些构件都可以进行更换。
2.4可以变旧为新
对于已建工程的旧墙面可以采用玻璃幕墙技术进行改造，提高旧工程的使用年限。
但是要注意到的是，玻璃幕墙也是有一些缺点的。比如玻璃幕墙本身的造价还是比较高的，其抗压性能一般，还会对周围环境造成光污染，因此在设计中，要对玻璃幕墙的有关方案进行充分论证，权衡利弊，合理使用。
三、玻璃幕墙设计的基本要求
玻璃幕墙是由玻璃板块和杆件组成的结构体系。这个体系要承受风荷载、自重、地震作用、温度变化等作用产生的各种效应。玻璃幕墙依据使用部位的不同可以分为外幕墙和内幕墙。外幕墙又可以分为粘贴型、单体组合型、单体和框架组合三种类型。可根据工程和结构类型空间功能等因素具体选定。建筑结构要解决的根本问题是，在结构可靠与经济之间选择一个合理的平衡，力求以最经济的途径，使所建造的结构以适当的可靠度满足各种预定的功能要求。我国的幕墙设计采用概率极限状态设计法。
3.1强度与刚度
玻璃幕墙主要考虑风荷载、地震荷载、自重荷载。根据地理位置、幕墙的形式考虑荷载的取值，玻璃幕墙的型材、面材、及连接的强度和刚度，必须符合有关的标准和规范的具体要求。
3.2温度变形和结构变形
地域不同、室内外温度的变化都会引起玻璃幕墙的框架和玻璃本身的变形，从而产生温度应力。由于结构本身存在不均匀沉降、地震、温度变化、风力等作用下也会产生结构的变形。因此幕墙与主体结构之间的连接应考虑以上的因素而采用“柔性连接”. 幕墙的长度超过一定要求限度时，应按要求设置变形缝。幕墙本身变形能力较小，在水平地震或风荷载作用下，主体结构梁容易产生侧移。由于幕墙构件不能承受过大的位移，只能通过弹性连接件来避免主体结构过大侧移的影响。幕墙构件与立柱、横梁的连接要尽可靠地传递风荷、地震作用、自重作用及主体结构水平位移产生的影响，所以连接件须有一定的适应位移的能力。
3.3玻璃幕墙的建筑功能
玻璃幕墙作为外维护结构应具有相应的建筑功能，玻璃幕墙的建筑设计应根据建筑物的使用功能、美学要求，经济和技术经济比较，选择玻璃幕墙的立面形式、机构形式和材料。玻璃幕墙的性能应根据建筑物所在地的地理、气候、建筑物的高度。体形及环境条件进行设计。建筑节能是一个重要的问题，根据统计建筑方面消耗的能源已达到能源消耗的 30% 左右，因此必须采取各项有效措施，提高建筑物的保温、隔热水平与适度的减少空气渗透量，以降低能耗。
3.4玻璃幕墙的防火、防雷要求
幕墙的燃烧性能和耐火极限必须满足防火规范要求，特别是高层建筑及多层空间的玻璃幕墙、幕墙和楼板、内墙间隙之间均需设放火填充。由于建筑物多为钢筋混凝土结构或钢结构，应充分利用其金属物作为防雷装置的一部分，将其金属物尽可能的连成一个整体。所以，预埋件与主体结构之间必须连成电器通路。高层建筑在被玻璃幕墙围护后，原建筑物的防雷装置由于玻璃幕墙的屏蔽效应，不能直接起到接闪和防雷作用，闪电对建筑物的雷击往往变成对玻璃幕墙的雷击。故防雷设计也是保证幕墙安全使用的一个重要环节，不可疏漏。有些幕墙设计中未作防雷设计，或虽有些做了防雷设计，其设计和技术措施也不到位，防雷未与主体建筑的防雷接地系统可靠连接，形成一个导电通畅的整体系统。
四、玻璃幕墙的设计要点
4.1光影效果
玻璃幕墙具有很强的感光性，它会对周围的光线进行反射，这就为建筑的光影艺术提供了一种极好的表现手法。在进行玻璃幕墙设计的时候，一定要对建筑周围的环境做好研究，在考虑建筑本身特点的基础上结合环境设计玻璃幕墙，当然要尽量避免光污染的形成。
要主要在对玻璃幕墙的色彩进行选择的时候，要主要和周围的环境配合起来。当然前提是要充分研究建筑物的艺术效果的形成、以及其功能用途。
4.2造型设计
应该通过对玻璃幕墙和实体墙面的优化组合来进行建筑设计，对于玻璃幕墙来说，其独特的采光性能使得它可以适应各种形状，然后和石材等实体墙面结合起来进行设计，便可以搭配出各种造型，标新立异。
4.3墙面划分
墙面划分考虑的主要因素是建筑艺术气息的营造，在合理利用玻璃原材尺寸的基础上，结合设计的协调性、施工工艺的选择以及受力特性，对于玻璃幕墙墙面的划分如果是要追求比较正式、严肃的感觉，一般来说要求等尺寸、等距离的划分，若是追求比较个性张扬、青春活泼的感觉，可以进行自由划分。
五、玻璃幕墙的结构设计原则
玻璃幕墙一般都是处在建筑物的外部，是一种在外围起作用的结构护件，可能对其性能产生影响的因素主要有：自身荷载自重、外部的风压力、地震作用以及温度，这些因素都有可能引起玻璃幕墙的变形，所以对其的支护构件要有一定的伸縮变形能力，用来适应主体玻璃幕墙的变形，对于支护结构护件还有一个要求就是要有合理的力传递路径，当有外力作用在玻璃幕墙上的时候，支撑结构应该可以很快的把这些力传递开去，避免在玻璃幕墙上出现应力集中的现象。
玻璃幕墙的结构设计要遵循以下的原则：
1、玻璃幕墙不能承受主题建筑的荷载作用力和地震作用，幕墙上的构件应该悬挂在主体建筑上，玻璃幕墙的施工要秉承围护的原则，而不是支撑。
2、对于玻璃幕墙和连接构件的刚度有一定的要求，要求能够在主体建筑在风荷载、地震和温度等作用发生位移变形的时候，避免出现幕墙的破坏。
3、对于非抗震设计下的玻璃幕墙，应该保证在风荷载的作用下玻璃的完整无损，此时连接构件也应该要保证玻璃幕墙能够有足够的能力应对主体的位移变形。
4、对于需要抗震设计的重要建筑，玻璃幕墙在遇到地震的时候应该不能破损，按照一定的抗震烈度进行设计，要保障在地震之后，玻璃幕墙基本完好，超过地震烈度的时候，玻璃幕墙的主体骨架可以再次利用。
5、一般在玻璃幕墙的结构设计中，应该要全面考虑自重荷载、风荷载、地震和温度等因素，各因素综合优化，提出最合理的设计方案。
结语
综上所述，玻璃幕墙可以增加主体建筑的艺术气息，成本比较低等优点，在现代装饰中应用的越来越多，所以对其设计要求、设计要点、设计原则必须要研究清楚，制定一个更加合理的设计方案，使得玻璃幕墙既能够增加主体建筑的魅力，又能 保证其安全性。玻璃幕墙具有很宽阔的应用前景，有了对其的详细研究，相信它会被更好的应用到未来建筑的装饰中去。
参考文献
[1]郭瑞逊，李雪.玻璃幕墙设计浅析[J]，建材发展导向（下），2011，09(2)；
[2]张璇.浅谈玻璃幕墙装饰工程施工工艺及设计方法，科技创新与应用，2013年23期；
[3]丰志鹏.关于建筑玻璃幕墙设计及使用方法的探讨，城市建设理论研究，2011年18期。