玻璃幕墙设计的基本规定及计算步骤

一、玻璃幕墙建筑设计基本规定

1、一般规定

（1）玻璃幕墙的设计是由建筑设计单位和幕墙设计单位共同完成。

建筑设计单位的主要任务是确定幕墙的线条、色调、构图、玻璃类别、虚实组合和协调幕墙与建筑整体、与环境的关系；幕墙设计单位主要任务是按建筑设计要求深化幕墙外观造型及内部结构、节点的设计。

（2）玻璃幕墙立面分格宜与室内空间组合相适应，在确定玻璃板块时，应有效提高玻璃原片的利用率，同时适应钢化、镀膜、夹层玻璃等生产设备的加工能力。

（3）玻璃幕墙作为建筑的外维护结构，本身要求具有良好的密封性。如果开窗过多、开启面积过大，既增加了采暖空调的消耗、影响立面整体效果，又增加了雨水渗漏的可能性，JGJ102-96曾规定开启面积不宜超过15%，但是有些建筑比如 学校、礼堂等既要求采光又要求通风，由此现新规范JGJ102-2003取消了这一定量的规定，因此实际工程中，开启窗的设置数量，应兼顾建筑使用功能、美观和节能环保的要求。

2、性能和检测要求

（1）玻璃幕墙的抗风压、气密性、水密性、保温、隔声等性能应符合<建筑幕墙物理性能分级>GB/T15225规定。

（2）玻璃幕墙平面内变形性能，抗震设计是应按主体结构弹性层间位移角限值的3倍进行设计。

3、构造设计

（1）玻璃幕墙的构造设计，应满足安全、实用、美观的原则，并便于制作、安装、维修保养和局部更换。

（2）明框玻璃幕墙的接缝部位、单元式幕墙的组件对插部位以及幕墙开启部位，应设置倒排构造措施。

（3）幕墙的连接部位，应采取防止摩擦噪音措施，立柱与横梁应留2mm的间隙。

（4）幕墙玻璃面板之间的拼接缝宽度应大于10mm。

（5）玻璃幕墙的单元板块不应跨越主体结构的变形缝，其与主体结构建筑变形缝相对应的构造缝设计，应能满足主体建筑变形要求。

（6）玻璃幕墙防火层设置必须能达到防止火焰和高温烟气在建筑内部扩散的目的，耐火极限不低于1小时，搁置材料的镀锌铁板厚度不小于1.5mm。

（7）玻璃幕墙是附属于建筑结构，因此必须与主体结构体系可靠连接，并保持通电畅通。通常设计是形成10mX10m的避雷网格。铜质导线不小于25mm2，扁钢截面不小于5X40，圆钢直径不小于12mm。

二、幕墙设计计算步骤

1、索取建筑设计及拟建地有关资料（建筑设计总说明、平面图、立面图、剖面图、节点大样图），消化建筑设计图纸后，确定该工程幕墙设计性能参数，如抗震设计（一般7度、8度设防烈度设计）、基本风压（查GB5009附录全国136个城市基本风压值）、地面粗糙类别（A、B、C、D类）等。

2、选择建筑型材系列（截面设计）与玻璃类型选型计算，先求出选取型材截面几何特性参数的最小惯性矩和抵抗矩；然后进行截面设计再带入工程校核计算。

3、对型材规格和玻璃受力分析及内力计算；

4、效应组合并取其承载力最大值（取最不得条件下验算）；

5、进行型材柜格强度与变形计算，若其满足不了要求则返回（3）重选型材系列和截面几何参数设计；

6、进行玻璃与变形（刚度）计算，若其满足不了要求则返回（4）重选玻璃类型再进行计算；

7、进行材料隔热K值有限元软件计算，确定节能构造尺寸（GB50189）；

8、连接计算：柱梁连接、柱与连接件以及连接件与埋设件连接；埋设件锚固计算；

9、气密、水密性能设计（缝隙、密封、排水等处理，GB/T15226/28）；

10、保温、防潮、遮阳设计与隔热K验算及热箱测试；

11、隔声设计与计算；

12、幕墙平面内变形确定及耐撞击的玻璃选型（GB/T18250）；

13、防火设计及其构造处理（GB50016/GB50045）；

14、防震设计（GB50057/11）

15、采光GB/T18091）；

16、其他构件强度验算（盖板、螺栓、锚固力等）；