【摘 要】 在当前建筑装饰的过程中，玻璃幕墙以其特殊的性能被广泛的使用，但是，在玻璃幕墙设计的过程中要根据建筑的特性进行设计，保证玻璃幕墙的实用性。
【关键词】 玻璃幕墙；特性；设计
一、前言
玻璃幕墙有着非常复杂的结构，在设计的过程中我们要做好相关的连接，保证玻璃幕墙的使用安全性。
二、玻璃幕墙概述
1、构成
玻璃幕墙结构包括外部的玻璃墙板、金属板材和连接构件，内部作为支撑的铝合金横梁结构，以及作为幕墙结构支撑悬挂于主体上的立柱。这些连接结构在整体结构允许的范围内可以发生相对位移，避免受到水平作用力影响的主体结构发生下位移对玻璃幕墙产生一定的影响。玻璃幕墙一般是暴露在外部空气中的，由于玻璃的材料特性，当其受到温度、湿度变化的影响时，会出现一定程度的变形。另外，根据铝合金型材的外露方式，玻璃幕墙可以分为明框、隐框和半隐框。
2、设计原则
玻璃幕墙结构的设计原则是：
（1）玻璃幕墙的结构方式。在建筑主体结构上悬挂幕墙的构件，由主体结构作为支撑。为了避免玻璃幕墙承受不必要的荷载，它应该设计成围护结构。
（2）为了减少建筑荷载，地震作用，温度、湿度变化侵蚀的影响，玻璃幕墙本身以及本身的连接构件需要具备足够大的承载能力和刚度韧性，同时，要有相对的位移能力。
（3）很多玻璃幕墙架构在主体建筑外部，并没有进行抗震设计。为了避免风力作用导致玻璃幕墙脱落和破碎，需要在设计时考虑其位移能力值，并进行抗震设计。
三、玻璃幕墙的特性
1、玻璃幕墙的隔声性能
现代玻璃幕墙旨在为人们的工作及生活创建一个安静和谐的环境，即要求具备隔声降噪的作用。玻璃是一种刚性材料，当声波投射在玻璃幕墙上时，除发生部分反射现象外，将使玻璃产生受迫振动，同时又引起内侧空气做出同样的振动，这样部分声音就穿透了进去。薄而轻的幕墙比厚而重的幕墙在声波的作用下，更容易产生振动而且振幅更大，即可以说随着玻璃厚度的增加，隔声性能将加强，也就是说能更有效的减少声波的传递。但是实验结果表明，玻璃越厚，其强度越低，所以不能片面的追求玻璃的厚度。中空玻璃声波入射到第一层玻璃上的时候，玻璃就产生“薄膜”振动，这个振动作用在空气层上，被封闭的空气层是有弹性的，由于空气层的弹性作用将使振动衰减，然后再传递给第二层玻璃，于是总的隔声量就提高了。即中空玻璃隔声性能强于在同等厚度单片玻璃。
2、玻璃幕墙的视觉性能
钢化玻璃由于受热表面不均匀，在某些特殊的自然光线下，能够看见玻璃表面存在明暗相间的条纹，称为应力斑。这会使幕墙产生影像扭曲变形，使外观视觉效果大打折扣。而半钢化玻璃依然保持平滑性，没有畸变，不产生光学变形，从而使幕墙玻璃平滑如镜。
四、玻璃幕墙结构的问题
1、材质易碎
（1）材质元素存在的隐患
玻璃本身就存在易碎隐患，所以，在其生产过程中，会产生一些有害杂质。其中，硫化镍经过玻璃钢化处理工艺后，其形态会发生变化。因此，玻璃幕墙的安装会受到外部温度的影响，导致硫化镍发生形态变化，使玻璃材质出现元素裂缝，当其突破钢化玻璃的张力极限后，玻璃就会破碎。
（2）热应力变化
一些玻璃幕墙结构是裸露在外的，长期受到太阳光的照射，玻璃表面受热膨胀。如果玻璃各个部位受热不均匀，膨胀不均衡，玻璃内部就会出现热应力，导致玻璃破碎。
2、防火安全系数低
虽然玻璃幕墙本身不是可燃的材料，但是，玻璃材质受到高温影响会软化、融化，最终导致玻璃幕墙的结构被毁。因此，在设计、安装玻璃幕墙时，需要考虑建筑的防火要求，要注意以下两点：①要确保玻璃幕墙结构的完整性，避免玻璃破碎使火势蔓延；②在高温状态下，不能出现燃烧和爆炸的情况，避免多重灾害发生。
3、结构胶失效
结构胶是连接玻璃结构和主体支撑的重要材料。由于玻璃幕墙长期处于外部环境下，受日晒雨淋、风吹热辐射等影响，容易产生热位移老化等问题，强度和黏结力也随之下降。这情况从外部是无法察觉的，很容易引发安全问题。
4、结构失效
如果支撑框架结构设计不合理，会受到建筑本身内力的影响，导致结构变形，甚至是玻璃破碎。而幕墙构件的固定装置会受氢脆变的影响，使金属材质的延展性降低，出现玻璃脱落等问题。
五、玻璃幕墙设计的若干原则
1、选用安全性能较高的玻璃材质，比如钢化玻璃、防火玻璃、夹丝玻璃、夹层玻璃等。由于玻璃幕墙是建筑物的外部围护结构，其主要用于建筑物的遮风挡雨、隔热保温、美观安全、降噪等，因此，玻璃幕墙应具备特殊的使用功能。
2、在玻璃幕墙设计中，主要部分的构件均应以主体结构为支撑或悬挂，应按照围护结构来设计玻璃幕墙，确保玻璃幕墙不会受到地震作用的影响，并且不承担来自主体结构产生的荷载。
3、玻璃幕墙与附属连接件自身承载力应过关，同时还应具备容忍主体结构发生轻度位移的能力以及一定的刚度，防止其受到温度、地震以及荷载作用影响出现严重受损或者形变。
4、玻璃幕墙在不考虑抗震设计因素的情况下，其玻璃材质在风力作用影响下不应破碎，同时连接件应确保幕墙不脱落不受损，应具备充分的位移能力。
5、玻璃幕墙设计在考虑抗震因素的情况下，所用玻璃材质在地震作用影响下不应破损，并且要求在设防烈度地震破坏作用影响下予以相应维护后仍可继续投入使用，幕墙骨架在罕遇地震破坏性作用下不应脱落。
6、在设计玻璃幕墙构件过程中应针对温度因素、地震因素、重力荷载因素、主体结构位移作用下幕墙结构完全性以及风荷载因素等予以充分考虑。
六、建筑玻璃幕墙设计过程中出现的问题
1、未充分认识到建筑玻璃幕墙设计的意义与重要性
现阶段，大多数建设单位以及设计单位对于幕墙设计缺乏必要的认识，或未意识到建筑玻璃幕墙设计的意义与重要性。对于建筑设计单位以及幕墙设计应负责的工作部分在现阶段尚缺乏清晰界定。这不仅导致建筑单位难以实现成本的合理化控制，同时也在幕墙系统设计中引发了各类不安全因素。
2、幕墙设计工作与建筑施工作业协作性不足
就目前建筑施工作业而言，幕墙设计与施工作业彼此缺乏协作、有机统一性不足是其中不容忽视的问题。对于建筑设计单位来说，其任务主要是明确建筑整体与玻璃幕墙之间的关系，并根据玻璃幕墙材料以及制作工艺提出相应的设计要求，幕墙设计单位应负责完成具体的玻璃幕墙设计工作。然而在工程实践中，不少建筑施工单位由于幕墙设计人员专业性不足，或专业技术人员匮乏，其施工过程受到各类因素影响。大多由幕墙设计单位单独选择幕墙设计方案，然而设计方与施工方开始就此协商，这导致幕墙设计工作仍然停留在以往的制作图设计层面，尚未跳跃到建筑幕墙设计的新阶段。
3、建筑幕墙设计人员专业素养与技术水平仍需提升
在建筑幕墙设计过程中，设计人员应具备过硬的专业素养及技术水平，然而现阶段国内建筑幕墙设计人员专业素养仍显不足，其技术水平仍需进一步提升。国内建筑幕墙设计行业中各类人员纷杂，既有学计算机的，又有学管理的，甚至于学中文的；既有高中生，又有大专生。仅凭借参考幕墙设计资料、教师短期传授而成，缺乏对口专业，不懂力学计算，不清楚结构计算软件相关参数，尤其是对于一部分缺乏软件辅助计算的结构束手无策，其设计方案大多来自盲目抄袭，此种情况不仅会对建筑幕墙设计行业有序运行产生阻碍，更会干扰建筑设计行业的健康发展。
七、结束语
玻璃幕墙有着节能、隔音、美观等多种特点，在建筑施工中被广泛的使用，在设计的过程中我们要根据建筑的特点进行设计，提升玻璃幕墙的使用效果。
参考文献：
[1]李雄祥，陈展立.建筑幕墙设计理论及发展趋势[J].广东建材20104（4）：25-27
[2]黄海庆.浅谈高层建筑玻璃幕墙设计的方向[J].中华民居.2014.2（2）：99-102