建筑幕墻在我國獲得到長足的發展，一些系統達到或超越國外的水平，涌現出一大批精品工程和高科技含量的工程，但是同時也有很多工程出現問題，甚至是不可諒解的安全性問題。
經過近些年的工程檢測、實驗室檢驗以及技術會議的討論，發現幕墻的這些問題可以通過設計手段加以避免。本文希望對我國幕墻行業設計水平的提高能有所幫助。
玻璃幕墻
- 玻璃幕墻是應用比較廣泛的外墻系統。在建筑外墻中的主導地位不可動搖，先后出現了很多精品工程。
- 一些結構密封膠和氟碳涂層的粘接是達不到幕墻要求的，因此隱框幕墻玻璃組件的副框和玻璃之間、氟碳涂層面板間接縫部位的密封應采取措施，提高粘接力。有多種措施可供選擇：（a）涂底漆，然后再打注結構膠，但一些專家認為這種方法并不可靠，屬于“兩層皮”，也沒有比較有說服力的正面報道證明這種方法確實有效，因此尚需進一步觀察、研究；（b）采用組合型材構造，直接粘接結構膠部分與型材其他部分開，直接粘接結構膠部分采用陽極氧化處理；（c）氟碳噴涂過程中，對待粘接部位進行遮擋，保持其表面仍為陽極氧化；（d）采取補救措施，用砂紙等將待粘接表面的涂層去掉，靠自然氧化（大約5μm）。
- 自攻釘連接是一般的連接或定位連接，作為結構連接，其可靠性較差。
- 方鋼管內表面不易實現噴丸處理，熱鍍鋅時容易出現質量問題，導致抗腐蝕性能低下；鋼鋁配合間隙應比較嚴密，否則不能達到共同受力，給防止出現雙金屬電化學腐蝕造成困難。
- 明框幕墻采用壓蓋壓接，一方面便于實現等壓腔，另一方面可以與扣蓋實現卡接。采用不連續的壓蓋（短壓蓋），雖然可以降低成本，但會出現玻璃不平、等壓腔無法形成等問題。
- 幕墻橫梁常常會出現“耷拉頭”現象，其原因可能有：（1）橫梁承載力不滿足要求；（2）橫梁和立柱的連接比較薄弱，比如橫梁立柱間的連接件采用兩個螺栓（釘）連接，由于其抗扭性能比較差，導致幕墻橫梁發生扭轉。
- 大截面裝飾條上表面會有積灰，如果不設置滴水線，會造成幕墻表面出現較多流痕。如果在裝飾條前端設置滴水線，能有效避免水和灰塵混合流到幕墻表面。
- 裝飾蓋應與擠壓型材的卡口相連接，這種卡口尺寸固定、精度較高，能夠實現可靠的連接。通過螺釘連接后形成的卡口精度達不到要求，連接不可靠。
- 熱密線在節能鋁合金窗的設計中有較廣泛的應用，但在建筑幕墻的開啟腔內應用較少，導致幕墻開啟部位節能效果低下。
- 隱框幕墻和半隱框幕墻通常采用壓板（壓塊）傳力，其間距一般不大于300mm，有定距和非定距壓板兩種。定距壓板通過連接螺栓緊固后其壓接間隙比較固定，對玻璃面板副框的壓緊力比較一致，便于吸收結構和溫度等變形，減少摩擦噪音，并且能夠避免因壓塊壓得不均造成玻璃面板出現影像畸變現象。
- 假明框通常在隱框幕墻的接縫處加裝一個裝飾條，起到明框幕墻的裝飾效果。這種結構應采用隱框幕墻的設計方法設計中空玻璃和結構膠，即第二道密封膠應采用硅酮結構膠密封。如果采用聚硫膠作為中空玻璃的第二道密封，盡管不一定在紫外線照射下破壞，仍然存在不安全的因素。
- 中空玻璃結構膠長期承受剪力，對結構膠使用壽命不利，因此JGJ02中要求在玻璃下部應設置托板。該托板與橫梁直接連接比較合理，可以設計成卡接或螺栓連接；采用螺栓與玻璃組件的副框連接可能會影響結構膠的打注，存在質量缺陷，建議慎用。
- 隔熱條在隔熱型材中起到結構傳力、降低熱量傳遞的作用，被幕墻型材廣泛采用。穿條式結構形式，采用復合生產線將隔熱條和鋁合金型材強制壓合。因此在隔熱條與鋁合金型材壓合部位有冷作硬化現象，甚至存在一些微觀裂紋缺陷。如果幕墻的橫梁采用隔熱型材，應采取構造措施，避免隔熱條承受剪力，防止隔熱條與鋁合金型材連接部位發生破壞。一般采用托板或采用較強一側鋁合金型材承受玻璃重量。
- 幕墻開啟窗通常采用上懸結構，但因為設計存在缺陷，工程中經常出現掉扇現象，個別工程在關閉狀態下掉落的幾率更高。主要原因是這些工程沒有防脫設計，或掛鉤防脫設計不合理，或掛鉤的搭接深度不夠，或掛接處型材壁厚太薄。
- 采用傳統的定距壓板不能滿足壓接需要，應采用角度可調的連接構造。
- 型材設計時，要考慮施工時的可操作性，采用可變槽口能夠進行微調，且安裝方便，因此盡可能不采用固定式玻璃槽口。
- 小單元面板掛接形式應用較廣，其插接深度應達到要求，工程中時有掉扇的事故發生，對于開縫小單元，由于沒有密封膠定位，應采取構造措施進行定位，否則框扇間插接可能失效，存在安全隱患。
- 中空玻璃應采用雙道密封膠密封，隱框、半隱框、假明框和點支承中空玻璃面板的二道密封膠應采用硅酮結構膠密封，以便能夠可靠傳力、提高中空玻璃抗紫外線照射能力，其寬度應通過結構計算確定。聚硫膠抗紫外線照射能力較差，因此采用聚硫膠進行第二道密封的中空玻璃，不能用于上述中空玻璃。一些工程由于將聚硫膠作為第二道密封材料，發生大批量外片玻璃掉落現象，成為幕墻工程嚴重的安全隱患。
- 中空玻璃采用大小片構造，在一些應用中具有一些優勢，尤其可以為型材的設計提供更多的空間，但也存在很多不足：（1）不便采用機械注膠；（2）傳力途徑不合理，甚至可能導致玻璃間發生相對位移，最終導致中空玻璃漏氣失效；（3）還有一些工程大小片中空玻璃間層部位未用結構膠。關于大小片的計算也存在一些爭議，主要是在荷載分配方面，設計時應多加注意。
- “大蓋帽”是大小片中空玻璃的極端形式，在一些開啟扇的設計中有所應用，這種設計大片玻璃一旦破裂會導致小片玻璃失去連接而脫落。
- 面積較大中空玻璃，采用9mm中空層可能會出現吸附現象，因此中空層的尺寸應根據構造要求和熱工要求綜合確定。
- 經過磨砂處理的鋼化玻璃，不管在鋼化之前還是之后，均會破壞玻璃表面的應力分布，極易誘發玻璃的自曝，經磨砂處理的點支承玻璃危險性更大。狹長玻璃不宜采用短邊支承。
- 玻璃的彎曲強度會隨著時間的推移而下降，原因是玻璃表面的微裂紋會持續擴展，因此幕墻設計時，應使玻璃在自由的狀態下工作。但實際工程中，確有玻璃在不必要的永久荷載作用下工作，例如強迫安裝、壓接密封等。北京某工程即采用壓接密封的結構，玻璃破裂概率較高，值得吸取教訓。
- 變形縫設計是一個難點，建筑師不能接受發生變形后有些構件或面板可以破壞的設計原則，因此變形縫應能夠吸收變形（包括支承結構的變形、荷載作用、溫度作用和地震作用），并且不能降低該部位的物理性能，如氣密性、水密性、抗風壓和保溫性能等性能。
- 建筑物清洗需要擦窗機，但遺憾的是很多工程的擦窗機并沒有真正的發揮作用，一方面可能是管理問題，畢竟請專業的隊伍清洗幕墻更為省事，另一方面擦窗機存在一定的風險，尤其在風比較大的時候，無法與幕墻相對固定，即沒有擦窗機連接設計。在我國第一個幕墻工程長城飯店，有永久的燕尾槽供擦窗機使用，即安全又便捷。
- 《民用建筑設計通則》GB50352和《住宅設計規范》GB50096對臨空窗如何采用欄桿作出了規定，針對幕墻，一般采用在800mm位置處設置橫梁，該橫梁和樓面間采用夾層玻璃可以通過審查。
- 在GB50210《建筑裝飾裝修工程驗收規范》、JGJ/T139《玻璃幕墻檢驗方法標準》中對幕墻的防火封堵有明確規定，當玻璃跨越層間封堵時，會有層間防火封堵與玻璃直接接觸的設計，規范不允許，實際也存在問題。玻璃在250℃左右可能會炸裂，火焰直接對上一層幕墻構成威脅。因此設計時應避免玻璃跨越層間封堵，要確保玻璃炸裂，火焰上不去；封堵應嚴密，并防止串煙。
- 由于鋼化玻璃不可避免的自曝，會使得更換玻璃的現象更為普遍。但對于超高層建筑或很難進行更換作業的建筑，按常規作業方法很難實施更換。如果在幕墻構造設計時采用室內即可更換面板的構造，無疑會提高更換作業的安全性，更能確保幕墻的質量。
- 在化學栓附近進行焊接作業，會較大幅度削弱化學栓的承載力，因此應盡量避免焊接作業或采取適當的焊接工藝避免對化學栓造成較大的影響。
- 內通風雙層幕墻設有獨立的強制排風系統，應該與中央空調等結合設計，如果出現不協調的情況，將很難處理，當然更不能用空調通風系統取代強制排風系統。
- 外通風雙層幕墻的通風方式很多，但不能出現氣流短路現象，即下一個熱通道排出的氣流不應直接進入上一個熱通道。
- 雙層幕墻的主要特征之一是具有熱通道，通過合理設計熱通道內空氣的有序流動實現優良的熱工性能。為保證空氣的清潔，內通風雙層幕墻應設置海綿過濾網，外通風幕墻應設置防蟲網。
- 在陽光照射下，中空玻璃內溫度能夠達到80℃，光伏組件尤其是晶硅光伏組件，在80℃以上環境中發電效率會大大降低。
- 光伏組件導線連接應按建筑電氣工程相關規范的要求進行敷設，并應便于維護和維修，不可在膠縫內走線。
- 光伏組件、接線箱、逆變器、蓄能器和并網設備等附件、設備沒有帶電警示標志，不符合標準的強制性規定。
- EVA熱變形較大，耐久性較差，在幕墻中應避免使用，目前在一些光伏組件內有一定應用。但是幕墻玻璃組件與其他非建筑用玻璃組件不同，幕墻對耐久性的要求更高，因此應避免在幕墻玻璃組件中使用EVA。
- 單元幕墻掛點是幕墻結構傳力的基礎，因此不能掉以輕心。通常存在三種設計缺陷：（1）掛點強度設計差，尤其是抗負風壓承載力不能滿足需要。實驗中發現，一些掛件在負風壓下發生破斷，承載力達不到要求；（2）全部掛點可滑動，整個單元無橫向定位；（3）掛接深度不夠，有出槽危險。關于掛點應掌握的設計原則：（1）掛接強度應能滿足傳力要求；（2）能進行三維調節，調節后將一個點與主體結構相對固定，另一個點可以水平滑動，這樣即有準確的定位，又可以通過滑動伸縮吸收結構、溫度等原因引起的變形；（3）調整量應足夠，各個方向上不小于20mm；（4）掛接深度一般不小于15mm；（5）能有效吸收正常工作時的變形，并不產生噪音
- 單元式幕墻采用等壓原理（雨幕原理或雨屏原理）進行設計，在氣密線與水密線之間有空腔，稱為等壓腔。對一個單元來說，其四周的等壓腔可能是相通的，個別橫滑結構，采用打膠的辦法按單元橫向密封，那么至少有三邊的等壓腔是相通的。氣密線是最后的防線，如果斷開會造成滲漏，因此，如果單元的橫向和縱向型材的氣密線不共面，將會存在永久的孔洞，是造成水和氣滲漏的隱患。
- “不能現場打注硅酮結構膠”是大家的共識，也是規范的強制規定，單元板塊內部面板與框架直接采用結構膠粘接可以在具備條件的室內打膠環境中完成，沒有問題。可是如果工程中玻璃板塊需要更換，這種結構就必須在現場打注結構膠，如果溫度、濕度等環境條件不具備，膠縫質量無法得到保證，因此需要從構造設計上解決這個問題。
- 采用膠條對接、膠條插接進行密封的單元幕墻系統，密封效果欠佳，這類系統對幕墻施工質量要求較高：（1）需要安裝時比較精確；（2）對接部位需要壓緊，否則如果壓力不夠或土建施工誤差偏大，將無法實現密封；而插接膠條應當居中，否則也會導致滲漏問題；（3）需要設置獨立的傳力構件傳遞荷載。試驗表明這類結構的幕墻滲漏可能性較大，工程中慎用。
- 除非采用豎料實現內部排水，水密線不得全部密封，應設置排水孔，且排水孔部位應采用海綿等封堵，防止雨水倒灌。
- 開口薄壁型材在掛點的安裝方面比較方便，相對來說，也比較經濟，但其安裝時精度也不宜得到保證，承載力也不如箱型斷面。
- 單元幕墻通常四邊等壓腔是連通的，至少有三邊是連通的。封邊未形成等壓腔將導致：（1）型材端口將不密封；（2）結構傳力將會受到影響，沒有公料、母料相配，使得型材總斷面變小，且無法插接傳力。
- 單元幕墻采用圓弧插接方式，能比較好的滿足建筑立面要求，但設計不好，可能會造成滲漏。單膠條插接比較常見，密封效果稍差，盡量采用雙膠條。
- 通常采用點式幕墻實現不同基礎的建筑物之間的聯系，形成連續的美學概念；近年來，單層索網結構的應用也逐漸廣泛。這類結構中的拉索軸向剛度較大，如果結構或支座發生較大位移，其內力會有很大升高，甚至會造成拉索破斷，因此需要采用保護器（彈簧補償器）進行補償，以便吸收支座在常規條件產生的變形；在地震等極端條件下，如果變形很大，保護器內預設的構件可以發生斷裂破壞，但是仍然要發揮作用，保證系統不至于坍塌崩潰，具有剩余強度。
- 大跨屋面可能會產生較大的變形，采用通常的構造一般無法滿足要求，一般有以下方案：（1）采用連桿機構傳力和吸收變形，采用風琴橡膠板進行密封；（2）采用長圓孔，但調節量有限。
- 四角支承、邊部點支承的構件是點支承幕墻的主要傳力構件，也是該類幕墻的熱橋，處理不當會出現結露現象，采應取構造措施予以避免。
- 這種設計方法將玻璃肋與面板的薄弱部位放在同一平面，更容易出現問題，如果錯開，能起到相互的補償作用。并且玻璃肋拼接的螺栓數量為每端兩個為宜，超過兩個可能帶來其他問題。
- 點支承玻璃肋是結構構件，目前積累的經驗不多，在GB/T21086-2007《建筑幕墻》中，沒有給出玻璃肋撓度限值要求。但在實際應用中，常有玻璃肋不夾膠的設計，作為玻璃結構，必須具有可靠性，因此必須采用夾層玻璃。在采光頂中即玻璃梁，也是采光頂工程設計的難點，在已經報批的《采光頂與金屬屋面工程技術規程》中也未對玻璃梁做出規定，幕墻設計時應當謹慎。
- 建筑幕墻的支承結構應能承受正負風壓作用，一些結構可能正壓方向承載力較好，負風壓方向則較差，工程中盡量避免采用，尤其在負風壓起控制作用的部位。如果采用預應力的方法能夠獲得可靠的結構體系，也應定期進行檢查，避免出現安全問題。
- 大跨度平面桁架在幕墻中有較多應用，對這些結構應進行側向失穩驗算，必要時增加側向支承，避免側向失穩，提高結構的可靠性。
- 重力索在點支承幕墻中有較多應用，近年來的設計趨于廢掉重力索，這是個誤區。一些結構采用重力索，不僅滿足系統的傳力要求，還有利用于固定面板的位置，減少連接點附近的面板所受的彎矩作用，從而提高了系統的可靠性。
- 玻璃肋側向易失穩，對跨度較大的工程應采取構造措施進行加固，避免失穩。
- 吊掛玻璃是玻璃重力傳遞比較合理的構造，因此一般工程均可采用，但會帶來成本上的提高。根據GB50210規定，玻璃高度超過4m時即要采用吊掛結構，過于苛刻。
- 吊掛玻璃時，下部應懸空設計，以便吸收玻璃因結構、溫度等原因產生伸長或縮短變形，不能采用墊塊墊死。
- 全玻幕墻主要靠面板和玻璃肋傳遞荷載，因此玻璃肋上下兩端應該固定，大面玻璃上下也要有相應構造處理，以便傳遞水平荷載。
- 在JGJ133《金屬與石材幕墻工程技術規范》中，橫梁和立柱應采用螺栓連接，是強制性條文，不允許焊接，但工程中經常采用全部焊接的構造。在技術層面：焊接是可行的；在法律層面：焊接是必須禁止的。從技術角度出發，橫梁一端焊接，另一端螺栓連接是比較好的方案。
- 這兩種掛件在市場上的占有率比較高，價格便宜，平整度好。但在安裝完成后形成大片連續不可錯動墻面，一方面維修更換困難，另一方面抗風振、抗地震性能較差，在汶川地震中也有失敗的報道。在GB/T21086-2007《建筑幕墻》中，已經明確“不宜采用”。在振動臺抗震試驗中，也發現該類掛件的存在缺陷。北京已將該類掛件列為強制淘汰產品。
- 由于石材面板間膠縫可能會對石材造成污染（硅油污染或吸灰污染），使一些建筑師寧愿設計開縫式石材系統。如果按照JGJ133《金屬與石材幕墻工程技術規范》的規定，保溫材料與主體結構之間應留有50mm的空間，即保溫材料懸空布置。由于外層石材面板為開縫式系統，風壓會部分地作用在保溫材料上，即要求保溫層應具有抗風壓性能。
- 在GB/T21086-2007《建筑幕墻》中規定：彎曲強度標準值小于8.0MPa的石材面板，應采取附加構造措施保證面板的可靠性。
- 石材面板不能采用粘接，應該采用機械連接，確保其耐久性和可靠性。北京某工程粘接石材出現斷裂現象，還有工程出現開膠現象。
- 由于污染和曝曬等原因的影響，朝天縫更容易失效，除非建筑師強烈要求，盡量避免使用朝天縫。錯縫連接對石材面板的幾何尺寸要求較高，同時掛接難度高，一般盡量不用。
- SE掛件是比較成熟的掛接系統，但應設計好傳力途徑，否則仍然會出問題。一般應采用下部兩點，即S形掛件作為承載點，F形掛件不承受重力荷載，僅承受風載。設計時應留有足夠的間隙，即使石材面板發生沉降，F形掛件仍然不承受重力荷載。
- 短橫梁可以節省幕墻的材料用量，尤其對面板比較小的工程，效果比較明顯，特別適合與輕質面板，如瓷板、陶板和千思板等，在石材幕墻的應用中，不值得推薦，會存在間隙調整困難，平面度差等問題，盡可能不用。
- 2009年，TVCC大火給幕墻行業帶來巨大的震動。根據公安部、住房和城鄉建設部聯合發布的《民用建筑外保溫系統及外墻裝飾防火暫行規定》（公通字[2009]46號）的文件精神：“（1）建筑高度大于等于24m時，保溫材料的燃燒性能應為A級。（2）建筑高度小于24m時，保溫材料的燃燒性能應為A級或B1級。其中，當采用B1級保溫材料時，每層應設置水平防火隔離帶。（3）保溫材料應采用不燃材料作防護層。防護層應將保溫材料完全覆蓋。防護層厚度不應小于3mm。”，大面石材幕墻采用B1級保溫材料時，層間應進行封堵。
- 無論是相向還是相反的跨間短槽連接均不可靠，應避免使用。
- 與單元幕墻掛點一樣，石材面板的掛接也應遵循一定的規則，四點之中應該有一點與龍骨相對規定，其余三點能夠吸收溫度變形，承受垂直幕墻表面的荷載。
- 花崗巖面板厚度至少為25，其他石材GB21086有明確的規定，見表2。一些業外人士開發的幕墻板材系統，在15mm厚的石材后部附加一些保溫材料，或一些可靠性不高的支承構造，面板仍然為主要受力構件。這種系統工程應用后，由于沒有標準支持，無法進行驗收，造成大量的浪費。實踐中，石材厚度不滿足要求的工程，有些出現安全問題。例如北京某工程采用20mm的紅色洞石，還沒有通過驗收即破裂脫落；廣州某工程30厚紅砂巖風化嚴重，出現破裂。
- 采用角鋼或槽鋼制作的立柱，在伸縮縫部位應進行專門設計，否則不能傳遞彎矩。
- h形掛件是比較簡單的一種掛件，在瓷板幕墻中有較為廣泛的應用，一些設計為了防止滑動時產生噪音，并避免鋼鋁直接接觸產生雙金屬接觸腐蝕，在其搭接部位設置U形襯墊，由于設計不當，導致掛件承載部分壁厚大大削弱，存在安全隱患。
- 加勁肋應與面板可靠連結，金屬平板中起支承邊作用的中肋應與邊肋或單層鋁板的折邊可靠連結。支承金屬面板區格的中肋與其相交中肋的連結應滿足傳力要求。金屬板較薄，必要時應設置加強肋增加其剛度并保持板面平整。作為面板的支承邊時，加強肋是面板區格的不動支座，所以應保證中肋與邊肋、中肋與中肋的可靠連結，滿足傳力要求。一些工程中，中肋只考慮用作保證面板平整度，不作為面板支承邊，此時，中肋只與面板連結，不與邊肋或單層鋁板的板邊連結，中肋處于無支座的浮動狀態，無法作為區格面板的支承邊，此時，面板計算時不宜考慮中肋的支承邊作用。
- 金屬板的連接常見的有角片連接、定距壓板連接和掛接等，角片連接構造比較簡單，但不利于吸收溫度變形，極易造成金屬面板起拱或“塌腰”，影響建筑物外觀。因此盡量減少使用角片連接方式。
- 鋁塑復合板邊部不得直接暴露于室外，否則會出現脫膠現象。
- 幕墻的保溫通常有三種做法：附墻保溫、附板保溫和懸空保溫。目前附墻保溫應用最多，效果最好，懸空保溫除在開縫系統中應用需要加強外，也是不錯的選擇。附板保溫由于存在熱橋，應用不夠理想，一般在單元式幕墻中較多采用。
- 單層鋁板是材料，復合鋁板等為板材結構，因此為提高板材的承載力、提高表面平整度、降低板材成本，通常采用復合板、蜂窩板。
- 陶板板材為擠壓板，連接用槽口為通槽，不具備橫向定位能力，掛件通常也是橫向自由滑動，因此陶板幕墻需要采用豎向線條的板縫進行面板橫向定位，比較可靠、實用。掛件與板材之間不宜采用膠粘定位。
- 目前國內應用的陶板掛接系統，基本上模仿歐洲系統，其掛接的搭接量一般較小，地震方面考慮較少，而我國地震較多，因此應對這些系統予以改造，以便提高抗震能力，適應中國環境。
- GRC板具有很強的造型能力，板材技術上比較成熟，但作為外墻板應用，還處在初級階段，主要原因是沒有實現掛接，而是全部采用焊接
