干挂石材幕墙在建筑外墙装饰中的应用及应注意的问题

杨勇干挂石材幕墙在建筑外墙装饰中的应用及应注意的问题干挂石材幕墙在建筑外墙装饰中的应用及应注意的问题杨勇（淮北市水利建筑勘测设计院，安徽淮北）摘要干挂石材幕墙作为建筑的表皮材料在现代建筑中得到广泛应用，它的发展过程与技术的进步息息相关，新材料、新技术是其实现其合理性的保障条件；尽管如此，干挂石材幕墙的应用及存在的一些问题也还是应引起充分的注意。关键词干挂；石材幕墙；外墙；装饰；表皮中图分类号；文献标识码文章编号（）引言随着社会、经济的发展，人们生活水平的提高，人们的审美情趣发生很大的变化，对生活、环境要求越来越高，而作为建筑这样一个巨大的载体，反映着社会生活的方方面面，建筑的外观形象更是一个城市、地区的审美标志物，人们对建筑外观及表皮材料的注意达到前所未有的程度，建筑的外观形象不仅是建筑形体的创造，还反映在建筑的外观表皮材料的纹理、质感、色彩，尺度以及这些材料施工所要求的先进工艺水平上，因此建筑的外装饰过程也是一个复杂、多样的、精细的设计、施工过程，要求多方面的协调合作，才能保证其合理性、安全性、耐久性和美观的要求，才能真正发挥它的环境美化作用和功能作用。干挂石材幕墙以其独特的材料质感和高雅的建筑外观形象，给建筑物本身增添了精神内涵，在建筑外墙装饰中，特别是重要的公共建筑中得到青睐，在高层建筑中甚至全高采用了干挂石材幕墙。随着干挂石材幕墙的普遍应用，作为一种特殊的外墙构造应在材料选择、合理的结构构造措施等方面加强。材料选择及应用干挂石材幕墙所采用的材料主要由石材、连接构件、结构胶及密封胶和其他密封材料按照一定的要求组合形成的外墙装饰。它是幕墙结构的一种形式，材料的选择和构造连接对幕墙的结构安全有着至关重要的作用，外观表皮材料的纹理、质感、色彩、尺度，是构成建筑物外观美观的主要因素，因此说明干挂石材幕墙在材料选择和构造连接上必须得到足够的重视，只有这样才能保证达到安全、美观的目的。干挂石材的选择干挂石材幕墙所采用的幕墙材料主要有花岗岩、大理石、青石板等。大理石、青石板由于强度较低，耐候性较低多用在室内装修上，花岗岩以其独特的材料硬度和耐酸碱性，在外墙石材幕墙装饰中应用广泛。天然花岗岩是以硅酸盐矿物质为主的火成岩，花岗岩多数结构紧密，呈现美丽的自然构造纹理，具有很强的装饰性。饰面板按用途和加工方法分，有剁斧板、机刨板、粗磨板和磨光板四种，板材规格为长，宽，厚一般不小于，颜色有黑、白、青麻、黄麻、灰色、粉红色、深红色等多种，纹理一般呈斑点状，颜色大致均匀，有深浅层次。由于石材幕墙所采用的是天然石材，不同产地、不同品种的石材在成分、结晶形态、微感结构上存在很大差别。石材是多孔性材料，容易受到污染，且污染后难于清洗，石材污染的原因是密封胶中小分子等如增塑剂等非反应性物质从胶中渗出，渗入到石材的孔隙中，使石材表面出现油污和吸灰。密封胶中的增塑剂是用于改善密封胶的弹性及硬度，为得到高质量的密封胶，绝大多数密封胶中均含有小分子类增塑剂。近年来随着技术的进步密封胶的性能得到较大改善。如广州白云粘胶厂石材硅酮密封胶等。酸性密封胶不宜用于石材的接缝密封，因为许多收稿日期；修改日期作者简介杨勇（），男，安徽淮北人，淮北市水利建筑勘测设计院工程师工程与建设年第卷第期工程设计杨勇干挂石材幕墙在建筑外墙装饰中的应用及应注意的问题石材含有碳酸盐及金属氧化物，与胶中的酸起反应，易出现粘结性问题，特别是浸水后粘结性差的问题。石材的污染问题还有其他多种因素造成，如底胶的使用，石材加工过程中使用的助剂，密封胶表面吸附的油污及灰尘、密封胶老化降解等因素均可能会造成对石材的污染。在选用石材及密封胶时应作污染性试验，判断是否会产生污染现象。目前普遍选用硅酮类石材用密封胶比较安全，因为它是目前密封胶中耐老化性能最好的，不会因长期使用降解而污染石材。另外一些石材助剂的使用也可以降低石材受污染的可能性。钢构件干挂石材幕墙所采用的结构钢通常为，结构钢应能满足结构钢材的各项材料性能及力学性能，由于干挂石材幕墙所采用的石材板较薄，且材料为脆性材料，石板抵抗变形的能力差，因此要求干挂石材幕墙所采用的结钢构构件的结构变形挠度在规定的允许范围内，同时由于建筑物外表结构受风压高度变化的影响，要求石材具有相应的抗压变形能力。干挂石材幕墙的挂配件一般均为不锈钢挂件，这样可以减少薄弱部位钢构件的锈蚀，保证连接部位结构的安全性能。干挂石材幕墙传统做法和现代做法干挂石材幕墙的传统做法干挂石材幕墙的传统做法较简易，它是在外墙面上直接预埋钢板焊接或采用膨胀螺栓固定石材幕墙挂件，这种方法简单，造价经济，节约钢材，省时省工，但是构件的调节能力较差，石材幕墙的平整度和尺寸偏差较难控制。干挂石材幕墙的现代做法干挂石材幕墙的现代做法是采用外全面预埋钢板或螺栓固定石材幕墙的竖向支撑型钢构件，再采用螺栓固定水平支撑角钢，在水平支撑角钢上用螺栓固定连接石板的配件的方法。这种方法构造较复杂，钢构件较多，造价较高，但是它有可靠的安全性能，构件易调节，石板规格尺寸易控制，质量较好。幕墙的设计幕墙的防火设计干挂石材幕墙板的防火设计是一个非常重要的内容，由于石材幕墙所采用的石板较薄，耐火极限均达不到防火规范的要求，在高温下由于内外温差易产生炸裂，而且垂直幕墙与水平楼板之间往往存在缝隙，如果未经处理或处理不合理，火灾初起时，浓烟极易通过该缝隙向上扩散。火焰可通过这一缝隙窜到上一层楼层。当幕墙炸裂脱落后，火焰可从幕墙外侧窜到上层墙面烧裂上层幕墙后，窜入室内（图）。图干挂石材幕墙板的防火处理幕墙的防雷设计干挂石材幕墙由于采用了大量的钢结构构件，为避免雷电的导入使幕墙或建筑物以及内部人员受到雷电的损伤，必须采取必要的防雷措施，使其能够有效的避雷，在幕墙金属结构上保证连接的焊接可靠性，做好避雷引下连接设施。具有外墙保温性能的干挂石材幕墙具有外墙保温性能的干挂石材幕墙是在外墙表皮和幕墙之间铺贴外墙保温、隔热材料，根据地区的不同可以采用不同的材料和厚度来达到节能和改善室内热环境的目的。这种做法增加了外墙节点的连接，构造层次较多，工序较繁琐，但节能效果较好。此方法根据不同情况也可采用内保温做法。干挂石材幕墙的施工应注意的问题（）绘制施工排板图及大样图，在幕墙石板安装前，应根据建筑设计图纸要求，认真核实安装部位的结构实际尺寸及偏差情况，如墙面或钢构件的垂直度、平整度及由于纠正偏差所增减的尺寸，给出修整图，并据此绘出施工图，对外形变化较复杂的墙（如多边形、圆形、弧形墙面及墙裙）特别是是异形饰面板镶嵌的部位，须用三夹板或纸板实际放样，以便确定其实际规格尺寸，以便绘制出分块图与加工节点图，。（）选板与预拼。对照排板图编号检查复核所需板材的几何尺寸，并按照误差的大小归类，对有缺陷的板材应改小或安装在不显眼处。选板必须逐块进行，对被剔除的破碎、变色、局部污染、缺边掉角的一律另外堆放，破裂板可以用环氧树脂粘贴。（下转第页）工程与建设年第卷第期储磊，等高层建筑新增电梯加固改造设计行铰接处理，采用化学锚栓进行连接，节点大样如图所示。钢电梯井变形对电梯的正常工作影响较大，要求其在荷载作用下变形量小，变形协调，方钢管柱梁间节点要求刚接，设计采用焊接连接。图节点大样加固补强及改造要点加固补强本工程电梯荷载、电机荷载、载重及电梯动荷载均由电梯机房承担，由电梯机房结构布置图知，连梁和传递给钢柱，并最终传递给标高处相应混凝土框架梁上，导致原结构受力发生变化，故要对其进行加固补强。本工程采用在梁底通长贴碳纤维，梁端与集中力作用处加贴三道形碳纤维箍，以提高梁截面的抗剪能力，碳纤维计算和构造布置均应符合文献，中要求。改造要点新建工程不能影响原结构的抗震性能，改造过程不能对原结构产生损伤，在混凝土梁柱板上钻孔时，应避让主筋，拆除原混凝土结构构件时，应保留其构件钢筋；原结构钢柱与混凝土构件连接处均加一道垫板，所有垫板与混凝土梁柱板的接触面，应将粉刷层凿掉露出混凝土结构层，把结构层表面清理干净，并将其打磨平整。钢结构的制作及安装应符合国家颁布的有关施工及验收规范，在钢架制作时，应采用合理的工艺尽量减少由于焊接产生的残余应力，并采用合理的手段校正误差，具体应符合文献中相关要求。结束语本工程为高层建筑新增电梯，结构设计既要考虑新增钢结构电梯井道的平面内稳定性能及承受荷载能力，又要考虑新增电梯及井道对原结构刚度、重心及抗震性能的影响。通过合理的方案设计及节点设计，以实现新建工程安全实施和正常使用。参考文献蔡颖天浙医一院医技楼新增高层钢结构电梯井设计浙江建筑，（），混凝土结构设计规范驭球，包世华结构力学北京高等教育出版社，钢结构设计规范，混凝土结构加固设计规范，碳纤维片材加固混凝土结构技术规程，钢结构工程施工质量验收规范（上接第页）选板完毕后可进行试拼，将天然石材的纹理与色差巧妙地拼镶，可以获得很好的效果，试拼过程中归类的各种板材合理取舍，扬长避短，尽可能做到尽善尽美，试拼经过审定即可正式编号安装。（）钢构件及卡件的定位。钢构件及卡件的定位关系到石板安装的准确性，因此在预埋件时以及在钢构件连接时要放线校准尺寸，避免过大的尺寸偏差。（）板材开槽。板材开槽位置与深度与挂件的规格要一致，开槽位置要保证板材受力的合理性，开槽要均匀一致。结束语对干挂石材幕墙的应用，随着技术的不断更新，设计、施工都会有较大的革新，新技术、新材料定会使干挂石材幕墙的设计、施工工艺日趋完善，在满足使用功能的同时，更加确立建筑物的良好的外观形象，美化人们的生活、工作环境，