本文圍繞幕墻結構展開圖解式的全面解析，涵蓋從基礎到高級內容，首先介紹幕墻結構的基礎構成要素，包括各類基本構件及其作用，接著逐步深入，闡述不同類型幕墻結構的特點與適用場景，如明框、隱框、半隱框幕墻等在建筑中的運用差異，對幕墻結構的力學原理進行剖析，解釋其如何承受荷載及傳遞力量，在高級部分，涉及復雜幕墻系統的設計與施工要點，像高性能幕墻的氣密水密處理、抗震設計等關鍵內容。

在現代建筑設計中，幕墻已成為標志性的建筑元素，它不僅賦予建筑獨特的外觀，還承擔著重要的功能作用，幕墻作為建筑外圍護結構，既要滿足美學需求，又要具備防水、隔熱、隔音等性能，隨著建筑技術的進步，幕墻結構日益復雜多樣，從傳統的框架式幕墻到現代的點支式、單元式幕墻，每一種結構都有其獨特的設計理念和技術特點，本文將通過圖解方式，系統介紹幕墻的基本結構類型、組成部件、連接方式及典型節點構造，幫助讀者全面理解幕墻的結構原理和設計要點，無論您是建筑行業從業者、學生還是對建筑技術感興趣的愛好者,這篇文章都將為您提供有價值的參考信息。

幕墻的基本概念與分類

1 什么是幕墻

幕墻（Curtain Wall）是指懸掛在建筑主體結構外部的非承重外圍護系統，它不承擔建筑主體的荷載，僅承受自身重量以及風荷載、地震作用等外部力量，與傳統墻體不同，幕墻通常由金屬框架和玻璃、金屬板或其他面板材料組成，具有輕質、美觀、采光好等特點，現代幕墻系統已經發展成為一種高度集成的建筑外圍護解決方案，融合了結構、熱工、聲學、防火、防雷等多重功能。

從結構角度看，幕墻系統由支撐結構（通常為鋁合金或鋼框架）、面板（玻璃、金屬、石材等）、密封材料和連接件組成，這些組件協同工作，共同抵抗外部環境的影響，同時滿足建筑美學需求，幕墻的設計需要考慮多種因素，包括結構安全性、熱工性能、防水性能、耐久性以及維護便利性等。

2 幕墻的主要分類方式

幕墻可以按照多種標準進行分類，最常見的分類方式包括按支撐結構形式、按面板材料和按施工方法。

按支撐結構形式分類：

• 框架式幕墻：由立柱和橫梁組成的顯性框架支撐面板，框架外露或部分隱藏
• 點支式幕墻：通過點式連接件將玻璃面板固定在支撐結構上，形成通透效果
• 索網幕墻：由預應力索網作為主要支撐結構，玻璃面板通過點支方式固定
• 雙層幕墻：由內外兩層幕墻組成，中間形成空氣間層，提高熱工性能

按面板材料分類：

• 玻璃幕墻：以玻璃為主要面板材料，包括單片玻璃、中空玻璃、夾層玻璃等
• 金屬板幕墻：采用鋁板、不銹鋼板、銅板等金屬材料作為面板
• 石材幕墻：使用天然石材或人造石材作為面板材料
• 復合板幕墻：由多種材料復合而成的面板，如鋁塑板、蜂窩板等

按施工方法分類：

• 構件式幕墻：在現場逐件安裝立柱、橫梁和面板
• 單元式幕墻：在工廠預制完成幕墻單元，現場整體吊裝
• 半單元式幕墻：結合構件式和單元式的特點，部分預制部分現場組裝

了解這些分類方式有助于我們在后續章節中更準確地討論各種幕墻的結構特點和設計要點，不同類型的幕墻適用于不同的建筑需求和環境條件,設計師需要根據項目具體情況選擇最合適的幕墻系統。

幕墻的基本組成結構

1 幕墻的支撐系統

幕墻的支撐系統是其結構骨架，承擔著傳遞荷載、保持穩定的關鍵作用，最常見的支撐系統是鋁合金或鋼型材構成的框架結構，立柱（豎梃）是幕墻的主要豎向承重構件，通常貫穿多個樓層或與各層結構梁連接；橫梁（橫檔）則水平布置，連接在立柱之間，形成網格狀支撐體系，框架式幕墻中，這種網格結構清晰可見,而點支式幕墻則通過更隱蔽的支撐點來固定面板。

現代高層建筑中，幕墻支撐系統還需要考慮溫度變形和結構位移的影響，鋁合金型材因其輕質、耐腐蝕和易加工的特點成為首選，熱變形系數約為23×10??/℃，在設計時需要預留足夠的伸縮空間，鋼結構支撐則多用于大跨度或需要更高強度的場合，但需特別注意防腐處理，支撐系統與建筑主體結構的連接通常采用可調節的轉接件，允許三維方向的微調,確保安裝精度。

2 幕墻的面板系統

面板是幕墻最直觀的部分，直接影響建筑外觀和性能，玻璃面板因其通透性和現代感被廣泛應用,常見類型包括：

• 鋼化玻璃：經過熱處理提高強度，破碎時呈小顆粒狀
• 夾層玻璃：兩片或多片玻璃間夾PVB膠片，破碎時碎片粘附在膠片上
• 中空玻璃：兩片玻璃間留出干燥空氣層，顯著提高隔熱隔音性能
• Low-E玻璃：表面鍍低輻射膜，減少熱輻射傳遞

金屬面板如鋁板、不銹鋼板、銅板等則提供更多色彩和質感選擇，可通過折邊、沖孔等工藝創造豐富立面效果，石材面板需特別注意連接安全，通常采用背栓或短槽式連接，面板與支撐結構的連接方式多樣，明框幕墻中面板嵌在框架凹槽內，四周用壓板固定；隱框幕墻則使用結構膠將玻璃粘接在金屬副框上,外觀更為簡潔。

3 密封與排水系統

完善的密封與排水系統是幕墻防水的關鍵,幕墻接縫處通常采用三級密封設計：

1. 外側密封膠：多為硅酮耐候膠，抵御風雨侵蝕
2. 中間隔離層：防止密封膠相互粘連，常用泡沫棒
3. 內側密封：結構膠或膠條，確保氣密性

科學的排水路徑設計能有效防止積水滲漏，幕墻橫梁通常設計有排水孔，將滲入的雨水導出至室外，單元式幕墻則采用等壓腔原理，通過內部空腔平衡內外氣壓差，減少水滲透動力，熱工性能方面，斷熱條或斷熱膠條的應用能阻斷金屬框架的熱橋效應，提高整體保溫性能，這些細節設計共同構成了幕墻高效的水密、氣密和熱工性能。

常見幕墻結構類型圖解分析

1 框架式幕墻結構詳解

框架式幕墻是最傳統也最廣泛應用的幕墻形式，其特點是具有明顯的鋁型材框架結構，圖3-1展示了典型的框架式幕墻節點構造：豎向立柱通過角碼與建筑結構連接，水平橫梁通過角碼或螺栓與立柱連接，形成穩定的網格框架，面板安裝在框架形成的開口內，四周用壓板固定，接縫處打密封膠，這種結構施工簡便，適應性強,適合各種形狀的建筑立面。

框架式幕墻可分為明框和隱框兩種，明框幕墻（圖3-2）中，框架構件突出于面板表面，形成明顯的分隔線條；隱框幕墻（圖3-3）則通過結構膠粘接方式使玻璃面板外表面齊平，框架隱藏在面板后方，視覺效果更為整體，框架式幕墻的優點是結構明確，維修方便；缺點是現場工作量大，施工周期較長,且框架會遮擋部分視線。

2 單元式幕墻結構特點

單元式幕墻（圖3-4）代表了幕墻技術的高水平發展，其核心特點是將幕墻在工廠預制加工成完整的單元板塊，包括框架、面板、密封等全部組件，然后運輸至現場直接吊裝就位，每個單元板塊高度通常為一個樓層高，寬度根據運輸和吊裝條件確定，一般為1.2-1.5米，單元板塊之間采用插接式連接,形成連續的防水構造。

單元式幕墻的最大優勢是質量可控、安裝快捷，適合高層建筑，圖3-5展示了單元板塊的典型連接節點：上單元的下橫梁插入下單元的上橫梁槽口內，通過內部密封條實現防水；左右單元間則通過公母立柱插接，這種設計允許一定的位移吸收能力，適應結構變形，單元式幕墻的缺點是前期投入大，需要精確的測量和安裝技術,且后期更換個別單元較為困難。

3 點支式玻璃幕墻技術解析

點支式玻璃幕墻（圖3-6）創造了極致通透的建筑視覺效果，其特點是通過離散的點式連接件將玻璃面板固定在支撐結構上，消除了傳統框架的視覺障礙,點支式幕墻的關鍵組件包括：

• 玻璃面板：通常采用四邊簡支的單片鋼化玻璃或夾層玻璃
• 點式連接件：由不銹鋼駁接爪和沉頭螺栓組成
• 支撐結構：可以是鋼框架、鋼桁架或索網結構

圖3-7詳細展示了點支式連接節點：玻璃角部鉆孔安裝不銹鋼駁接螺栓，螺栓頭沉入玻璃厚度內；駁接爪抓住螺栓尾部，將荷載傳遞至支撐結構，玻璃孔邊需進行精細打磨和強化處理，以分散應力，點支式幕墻對設計和施工精度要求極高，但能創造出令人驚嘆的無框視覺效果,廣泛應用于商業建筑和大空間公共建筑中。

幕墻結構的關鍵節點圖解

1 幕墻與主體結構的連接節點

幕墻與建筑主體結構的連接節點（圖4-1）是確保整個系統安全的關鍵,常見的連接方式包括：

• 預埋件連接：混凝土