钢铝组合结构在幕墙设计中的应用

【摘要】本文主要分析了钢铝组合结构在建筑工程中的具体应用。随着建筑幕墙技术的不断发展，幕墙技术以其结构形式丰富多样，性能安全可靠以及环保等优势被建筑施工项目所采纳。该技术的应用提升了建筑物外观样式以及性能，目前在商业建筑、体育文化场馆以及会展中心等建筑领域被广泛应用。钢铝组合结构在幕墙技术的创新和发展，根据钢材和铝材的性能，增加了幕墙结构的稳定性和安全性。然而在具体实施过程中存在很多问题，这些问题严重制约幕墙技术的发挥更大的效益。笔者通过研究，总结和归纳自身多年工作经验，提出了一些加强幕墙施工技术的措施，进一步发挥钢材和铝材性能，推动幕墙技术的进一步创新和发展。

【关键词】钢材；铝材；结构；幕墙技术；应用

随着我国建筑行业在不断发展，幕墙技术以自身的优势被广泛应用，本文主要研究了钢铝组合结构，在科学技术的应用下，将二者相结合，其结构形式主要表现在质量轻、强度大以及抗火性能好等特点，进一步提升了现代建筑施工的创新和改革，最大限度的满足现代人们的审美需求，提升建筑物的外观质量以及整体功能。本文详细介绍了幕墙设计中钢铝组合结构的优势，根据二者的性能具体分析，阐述了在当前形势下，加强幕墙技术在建筑施工项目中的重要性，针对幕墙技术在实施过程中存在的问题，提出了具体措施，并对该技术的发展做了进一步探究，推动钢铝组合结构在幕墙设计中的应用提供了重要作用。

一、 钢铝组合结构及其重要性分析

随着科学水平在不断进步，计算机技术在不断提高，钢铝组合结构中计算机技术的应用也在不断提高，通过对其结构、性能进行分析，使得结构的承载力达到设计标准，在计算机技术的应用下对组合截面进行模拟计算。具体方法是：在将钢材和铝材组合使用中，该结构在垂直于结构的承载作用中是一致的，应用过程中，假设在水平荷载作用下，钢材和铝材的挠度相等，这就得出了挠度原理。另外在计算机辅助计算过程中。由于针对大跨度幕墙结构中钢铝组合结构的应用其最重要的数据是挠数，首先要计算出挠度，根据结构借助计算机辅助技术进行计算，通常计算结果于实际偏差小于3%。在计算机技术的应用下，来提高幕墙结构设计数据的准确性。

二、 钢铝组合结构在幕墙结构设计中存在的问题

现代建筑施工过程中，在幕墙结构设计中，将钢铝组合结构应用其中，进一步提升了建筑整体的稳固性，提高其强度和承重效果。然而在具体应用过程中由于受到各方面影响，造成结构设计问题不断，具体表现在：铝合金立柱型材，在具体应用中占据的成分比较多，这就影响了结构设计效果大大下降。在受到铝合金强度较低的影响下，弹性模量逐渐变小，在遇到高层建筑或者是风荷载较大的幕墙时，难以保证建筑结构的稳定性效果。

（2）.钢铝组合在具体应用过程中由于材质原因，可能形成化学上所谓的原电池，这就对整个幕墙结构的安全以及可靠性产生了极大的影响，影响建筑物质量；

（3）由于将钢铝组合的结构应用幕墙结构设计还还处于初级阶段，因此在具体应用过程中缺少相关规范加以规定，没有对整个行业加强管理。在受到建筑市场以及相关材质的影响下，由于国家对该行业缺乏标准及其规范，缺乏相关的配套设施及体系保障，进而使得监管力度不足，难以保证施工质量以及建筑整体效果，这样大大影响了幕墙结构设计的质量及其工程进度。

三、 加强幕墙结构技术的对策研究

建筑施工领域在不断扩大，随着建筑国际化市场的发展，这就对幕墙结构设计提出了更高的要求，在创新和发展技术中朝着国际方向靠拢。在钢铝组合结构应用中，不断推进幕墙结构设计的改革和变化，具体从以下几个方面研究：

1、 注重对超高层建筑的发展

建筑施工项目中，超高层建筑的发展对于推动幕墙结构设计有着重要意义。在经济全球化的影响下，大量摩天楼以及展厅等建筑物油然而生，其数量在不断增多，这对这种建筑现状，必须要引领世界超高层幕墙设计以及施工标准，从建筑的风环境理论、舒适度、防火性能以及建筑物本身的稳固性、水密性不断提高技术标准，注重对超高层建筑幕墙中双层热通道内空气有序流动的研究以及维修更换技术等方面不断完善，建立完善的体系和相关的配套设施，提升我国超高层建筑幕墙结构设计水平，逐步屹立于世界建筑之林。

2、 提升幕墙结构设计的环保节能标准

现代建筑设计领域中，逐步提出了加强绿色建筑的设计和研究，在幕墙结构设计中，要改善在节能以及环保方面的设计，根据财政部以及住房和城建方面的相关规定《关于加快推进太阳能光电建筑应用实施意见》、《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》中的相关内容，对幕墙结构设计的节能以及环保设计提供了重要依据。在当前“太阳能屋顶”以及“光伏幕墙”的提出，提升了建筑物外围护结构的设计，这项设计内容也属于幕墙设计系统内容之一。在研究幕墙结构设计中，针对环保以及节能思想，需要大力推崇国家关于太阳能屋顶以及光伏幕墙的相关政策，在建筑施工过程中极力推进光电建筑材料的研发和使用。在提高建筑稳定性以及承重效果的同时，结合现代建筑思想，利用新能源，全面构建现代化幕墙结构设计。

3、 建筑遮阳系统

现代建筑领域中，建筑遮阳系统时高技术生态建筑的重要组成部分，建筑遮阳系统的主要目的是阻止太阳热辐射直接影响室内环境，有效调节建筑室内温度，利用有限资源，提高建筑物的使用价值。

4、 智能化幕墙系统的构建

现代化建筑施工过程中，智能化幕墙系统涉及的内容比较多：建筑、机械、电子、节能、生态、建筑等相关技术融为一体，为了提高建筑的自动化以及智能化水平，提升建筑维护结构。具体施工中将这些元素融入其中，主要利用建筑本身所处的自然环境，根据风向、温度、地质条件、地理位置以及周围环境等，集成建筑系统，改善幕墙自身的主动适应性、将建筑元素的应用来达到调节建筑需求的，最大限度的满足居住者的舒适程度，并且提升建筑物的施工功能。另外还需要提醒居住者对周边环境的关注，合理运用建筑素材，唤起人们对环境的保护以及自然资源的合理运用。

5、 结构膜幕墙系统

该系统在幕墙结构设计中属于一种充气结构，主要的作用是为室内公共空间提供围护结构，该系统还在进一步发展和创新中，进一步完善幕墙结构设计，提升其使用价值以及功能作用。

五、 总结

综上所述，针对钢材和铝材自身的性能，将二者相结合，各自发挥材料优势，进而提升了建筑幕墙结构设计的强度和承载效果，加强了建筑物的整体质量控制。另外这二者材质在组合中，改善了建筑物的美观性，在满足居住者舒适度的同时，提升了审美效果。在钢铝组合结构中，使得建筑幕墙结构设计达到了新标准，满足了建筑物外观的多样化以及现代化特征，为进一步推动大跨度建筑提供了重要技术保障，另外钢铝组合技术还需要进一步创新和发展，提升幕墙结构设计在国际建筑中的地位，体现现代建筑的经济效益以及社会效益。