浅析节能幕墙设计的实用性原则体现

浅析节能幕墙设计的实用性原则体现 来源：考试大2011年4月27日【考试大：中国教育考试第一门户】
从设计的流派来说，幕墙设计无疑是属于典型的精美主义设计。随着第二次世界大战的历程，建筑设计经历了三个发展阶段。战争的破坏性和残酷性决定了其时的设计风格必然是实用主义是主流派。伴随着战争的结束，比重建家园更重要的是在战争中收到伤害的人们的灵魂的安抚工作，如同音乐、美术等艺术的复兴一样，这时的建筑设计风格偏向了华美。讲求技术精美的倾向在这个阶段（四十年代末至五十年代下半期）是世界范围占主导地位的设计思维。以密斯 凡 德罗为代表的纯净、透明与施工精确的金属和玻璃方盒子作为这一倾向的代表设计元素。这种倾向的特点是全部用金属和玻璃来建造，构造与施工非常精确，内部没有或很少柱子，外形纯净与透明、清沏地反映着建筑的材料、结构与它的内部空间。以金属和玻璃的“纯净形式”为特征的讲求技术精美的倾向到60年代末开始降温。自从七十年代资本主义世界的经济危机与能源危机后，现在时而会被作为浪费能源的标本而受到指责。物极必反！精美主义设计后最重要的流派立刻跳到了对立面-粗犷派了。粗犷风格的最典型因素就是利用最常见的素混凝土和赤裸裸的钢材表现，设计手法应用拉毛、分层次等简单处理。当对人类的审美挑战达到极限的时候，百家齐放的设计风格最终沿用到了今天。
设计指导工程、理念决定质量！设计的基本原则如果被违背，又何谈效果和品质。戴高乐机场的坍塌事件，随着一次次深入调查，最后调查专家组得出了一个权威性的报告，是因为初步设计的偶然性安全系数就不合格，设计偏小，导致了后期发生了承载力不足，乃至最后坍塌。这就是设计上对于安全性的考虑没有进行完全按照规范来进行设计，对于这种标准规范的忽视所吃下的恶果。伟大的幕墙设计奠基人密斯 凡 德罗的代表作品克朗楼，也是一个具有跨时代的一个建筑物，他首次采用了全玻璃代替墙体，这个建筑中，所以说他的创意是非常大胆的，被载入了幕墙发展史的史册，但是实际上该建筑的历史意义大过实用作用。当时这个大学的图书馆这层楼使用率极低，学生非常不愿意在充满炽热阳光、冬冷夏热的地方学习。这个是因为他的实用性设计发生了错位，在建筑材料没有满足使用性指标要求的时候他贸然选用了这样的设计，这是违背了建筑设计最基本的实用性原则。这两个著名的幕墙建筑物反映出来的问题充分说明了设计的时候不考虑规范性和实用性会带来的危害。
实用性原则的首要体现无疑就是安全。《孙子兵法》指出:“夫未战而庙算胜者,得算多也;未战而庙算不胜者,得算少也。多算胜,少算不胜。” 欲让我们的幕墙设计能够在实际工程中得到淋漓体现，工程质量的安全性和持久性首当其冲。伴随着国家各级部门对节能政策的强化和幕墙门窗行业的发展，幕墙门窗业已经从原来简单的常规建筑发展到有节能功能的新式幕墙建筑了。节能幕墙门窗作为一个新事物其工程质量性征需要重新审视和理解才能正确把握。质量安全的重中之重最关键的还是内因，选用合适的断热型材、玻璃、密封严实的五金件等等都是组成一个富有节能功效的外立面产品的前提，再配以复合节能标准的设计、严谨的施工管理，逐个一个工程流程的合法和监控都是必须的，这样这个行业的系统产品自身的节能要求就自然满足了。门窗幕墙产品原材料的选用又是这里面的重中之重，使用不符合节能标准要求的材质进行节能幕墙设计，只会恰得其反。仅就型材而言，采用符合国家标准要求的隔热型材可以为你的节能幕墙设计理念做坚强的质量安全后盾。

从上图我们可以看到，隔热铝型材是由铝材和隔热材料组成的，这就决定了其强度的决定因素来源与三个方面：铝材强度、隔热材料强度、铝型材和隔热材料的结合。其中根据复合材料力学知识可以知道复合材料的性能很大程度上决定于构成复合材料的几部分单体材料相互的结合性能。就穿条式隔热铝型材而言，在复合材料性能上就是反映在铝型材和隔热条的结合上。复合连接的方式决定了复合后的材料其强度因两种材料的自身强度和结合强度存在着弹性变化范围。这个弹性范围是完全可以用理论结合实践规范和计算出来的，以下公式反映隔热铝型材惯性矩计算原理：

Ief-穿条式隔热型材有效惯性矩
E-铝合金弹性模量
λ-穿条式隔热型材截面几何形状参数
c-铝合金型材和隔热条组合弹性值
I2-穿条式隔热型材Ⅱ区惯性矩
A2-穿条式隔热型材Ⅱ区截面积

上图是表征分别在高、中、低温状态下对隔热铝型材进行剪切和横向抗拉试验，实验可以得到施加的荷载和样品的变形量两个方面数据。再结合下面的计算c（组合弹性值）的公式：

ΔF-穿条式隔热型材试样纵向剪切试验时在试样的比例极限范围内增加的剪切力
L-穿条式隔热型材试样长度
考试大编辑推荐：

考试大网校2011年注册结构工程师课程火热招生中！！！

快到考试大注册结构工程师论坛下载免费复习资料

来源:考试大-结构工程师考试

责编:sf评论纠错

相关推荐 小高层建筑中剪力墙设计2012-05-01 轻型钢结构网架常见质量问题分析2012-04-30 钢结构焊接中的常见问题及处理方法2012-04-30 高层钢结构建筑防火保护三大措施2012-04-04 钢结构表面喷铝喷锌防腐的原理2012-04-04