論石材幕墻的設計

1、<p><b>　　論石材幕墻的設計</b></p><p>　　摘要：我國建筑幕墻行業(yè)經過近二十多年的的發(fā)展，已成為世界上產量最多的國家，石材幕墻的設計也與時俱進，不斷的發(fā)展。石材幕墻的設計關系到幕墻的使用安全，對于大型的石材幕墻工程最好要制定專項設計方案，經過詳細的專家論證再實施，保證石材幕墻的工程質量。 </p><p>　　關鍵詞：石材幕墻；施工圖設

2、計；防水設計 </p><p>　　Abstract: our country building curtain wall industry after nearly 20 years of development, has become the country with the largest production in the world, the stone material curtain wall de

3、sign is also advancing with The Times, constant development. Stone curtain wall design is related to curtain wall use safety, for a large stone curtain wall project should formulate special best design scheme, through ex

4、pert detailed argumentation and implementation, ensure the quality of stone curtain wall p</p><p>　　Key words: the stone material curtain wall; Construction drawing design; Waterproof design </p><

5、p>　　中圖分類號：TU2文獻標識碼：A文章編號：2095-2104(2013) </p><p><b>　　一、石材幕墻 </b></p><p>　　石材幕墻通常由石板支承結構（鋁橫梁立柱、鋼結構、玻璃肋等等）組成，是不承擔主體結構載荷與作用的建筑圍護結構。石材幕墻一般有背栓式石材幕墻、托板式石材幕墻、通長槽式石材幕墻等幾種形式。 </p>

6、<p>　?。ㄒ唬┦哪粔Φ膬?yōu)點 </p><p>　　1、天然材質、光亮晶瑩、堅硬永久、高貴典雅； </p><p>　　2、耐凍性：石材在潮濕狀態(tài)下，能抵抗凍融而不發(fā)生顯著之破壞者，此性能稱為耐凍性。巖石孔隙內的水份在溫度低到攝氏零下20時，發(fā)生凍結，孔隙內水份膨脹比原有體積大1/10，巖石若不能抵抗此種膨脹所產生的力量，便會出現(xiàn)破壞現(xiàn)象； </p><p

7、>　　3、抗壓強度：石材的抗壓強度會因礦物成份、結晶粗細、膠結物質的均勻性、荷重面積、荷重作用與解理所成角度等因素，而有所不同。若其他條件相同，通常結晶顆粒細小而彼此粘結一起的致密材料，具有較高強度。 </p><p>　?。ǘ┦哪粔Φ牟蛔?</p><p>　　1、笨重的石材做高層建筑外墻有諸多嚴重危險性，在建筑業(yè)中的招投標尚未完全規(guī)范，不少石材幕墻工程是誰的造價最低誰中標，有

8、個別的分包，這樣低價中標，為了不賠錢就要偷工減料，這使得石材幕墻的安全性很難得到保障； </p><p>　　2、設計中存在不規(guī)范行為，不少設計院對石材幕墻不熟悉，只在圖紙上標明什么幕墻，而不考慮實際情況。石材幕墻有些由中標的幕墻公司自己設計，有的設計院請結構師認真審查，但大部分設計院走形式的審查，設計并不過關； </p><p>　　3、石材幕墻防火性能很差，尤其在高層建筑，火災一般均在

9、室內燃起，樓內的大火會使掛石板的不銹鋼板和金屬結構溫度升高，使鋼材軟化，失去強度，石板將會從高層形成石板“雨”落下，不僅對行人造成危險，也給消防救火造成困難。 </p><p>　　二、石材幕墻設計質量要求 </p><p>　　石材幕墻工程施工前應提供完整的設計圖紙，設計文件應對工程所用材料的品牌、材質、性能指標、工程做法等進行詳細說明。設計說明應包含：幕墻類型、設計依據(jù)、物理性能參數(shù)、

10、防火、防雷設計要求，以及材料加工、制作、安裝要求等。設計人員應參照最新的設計標準，部分超出規(guī)范適用范圍的工程，應進行專項研究，和相關試驗研究，確保工程的可靠性。 </p><p>　　幕墻物理性能定級應經過計算確定。部分工程設計人員對幕墻的物理性能定級概念模糊， 未按JGJ133-2001規(guī)范 4.2 條的規(guī)定通過計算確定幕墻的風壓變形性能等級、雨水滲漏性能等級、空氣滲透性能等級和平面內變形性能等級。設計中存在憑

11、經驗，按固定格式套用的現(xiàn)象，使設計說明中的物理性能級別與計算不符。此外，設計中應對幕墻的結構受力計算給予重視，認真進行結構的受力分析，并核對材料的承載力設計值，如膨脹螺栓的抗拔能力、石材的抗彎承載力設計值等。值得注意的是，由于石材材質、厚度的不同，其強度相差會很大，設計中不能盲目套用?；◢弾r類石材與非花崗巖類石材的強度差別就比較大，如伊朗黃洞石的抗彎強度僅為6N/mm2，一般來說石材抗彎強度不宜小于10N/mm2，所以設計時應準確采用石

12、材的強度指標。 </p><p>　　幕墻設計圖紙質量要認真審核，如錨栓的設計、防火、防雷節(jié)點的設計要全面可靠。由于建筑外形差異較大，幕墻節(jié)點設計應越詳細越好，最好要到現(xiàn)場實測實量墻面情況，節(jié)點設計要與現(xiàn)場情況、技術規(guī)范相符合，節(jié)點大樣應能指導現(xiàn)場施工。最后，設計圖紙應按立面→平面→剖面→大樣圖→節(jié)點圖→構件圖的順序合理編排，簽字、蓋章手續(xù)應齊全。 </p><p>　　三、石材幕墻設計要

13、點 </p><p>　?。ㄒ唬┦┕D設計要點 </p><p>　　干掛石材施工圖設計的依據(jù)為：建筑平面圖、立面圖、節(jié)點大樣圖、其他專業(yè)需與干掛石材配合的有關圖紙及其他要求和干掛石材的計算書。施工圖設計必須做到既滿足建筑師的要求，又要與現(xiàn)場的實際情況相吻合，施工圖設計主要包括石材的安裝立面圖設計、石材節(jié)點、大樣圖設計、石材的加工詳圖設計等。 </p><p>　　

14、安裝立面圖設計：根據(jù)建筑立面圖的板塊分格要求，在各立面上將不同形狀或不同尺寸的石材分別獨立編號，編號應確保唯一并方便實用，所設計的石材安裝立面圖應清洗表達出各立面上所有不同種類的石材板塊。若工程的體形較復雜，為查找干掛石材立面圖紙方便， </p><p>　　還應設計干掛石材安裝立面圖的位置索引圖，清晰的表示出建筑物每個區(qū)域墻面對應的掛板立面編號圖編號。 </p><p>　　石材節(jié)點大樣

15、圖設計：對建筑物的拐角、窗口、屋檐、及其它復雜部位石材的形狀、尺寸及連接方式，應單獨設計干掛石材節(jié)點大樣圖，以表明這些部位石材的實際情況。 </p><p>　　石材加工詳圖設計：石材安裝立面圖及節(jié)點大樣圖經建筑師批準后，即可按石材安裝立面圖上的石材尺寸分格及節(jié)點大樣圖的細節(jié)進行加工詳圖設計，該詳圖即通常所說的石材加工單。在確定干掛石材的具體形狀及加工尺寸時，須反復核實以確保萬無一失(尤其在采用較為昂貴的進口石材

16、時)以免造成巨大的經濟損失。 </p><p>　?。ǘ┠粔Ψ浪O計 </p><p>　　石材作為外裝飾面材,同時也作為一道雨屏,阻擋大量的雨水進入石材內部。為保證石材板塊的自由伸縮并滿足抗震要求,干掛石材間應留有縫隙,縫寬一般在8mm~12mm。這道縫隙同時也不可避免地成為雨水進入石材內部的通道。目前板縫防水的處理方式主要有兩種:1)開敞式處理,允許雨水從板縫進入石材內部,同時在石材

17、內部構造上采取措施,將防水層后移,實現(xiàn)外縫敞開,內部防水;2)填縫處理,利用有彈性的防水材料(耐候密封膠)填縫密封,從面層就防止雨水進入。 </p><p>　?。ㄈ┝⒚娣指裨O計 </p><p>　　立面分格設計應滿足建筑設計效果要求，開窗通風良好，充分保證室內空氣流通；考慮與原建筑窗洞口和幕墻的交接與對齊，滿足結構強度和剛度要求；合理采光，滿足人的視覺要求；考慮幕墻的收邊處理，各個立

18、面橫向膠縫對齊，滿足相鄰兩房間的封修，滿足層間防火封修構造要求，考慮各種不同材料交界、組合的處理方式考慮面材利用率及加工安裝工藝性，盡量做到經濟合理，力求以最優(yōu)分格形式保證該建筑裝飾完美。 </p><p>　　（四）石材掛件設計 </p><p>　　施工過程中石材掛件使用燕尾式較多，屬短槽連接，但由于切槽尺寸偏差，容易造成上下兩塊石材表面錯槎，從而造成平整度不足，部分工程還發(fā)現(xiàn)石板有傷

19、痕裂紋色差圖案不符等缺陷，結構膠填補后，極難修整，而且安裝完成后，使用過程中一旦損壞個別石材，也極難更換。建筑幕墻面板構造設計的基本要求是可以隨時單獨更換任何一塊需要更換的面板，這一點對石材幕墻顯得更為迫切，因為石材是天然材料，石材有很多隱縫加工過程不易被發(fā)現(xiàn)，使用過程中由于外部環(huán)境和內在因素的影響會造成裂縫，一旦裂縫形成，如不及時更換會釀成大禍。因此，對石材掛鉤應選用每塊石材能單獨更換的掛鉤形式，形鉤蝶形鉤都是上下連續(xù)掛鉤，不能隨時單

20、獨更換任何一塊需要更換的石材面板，要選用形鉤，每塊板上下都采用形鉤固定時才能實現(xiàn)單獨更換任何一塊面板的目的，在使用形鉤時下部掛鉤是與槽梁整體連接，上部掛鉤是活動的在上部掛鉤安裝定位后要采用限位裝置，保證其在振動時不脫落（見圖 ） </p><p><b>　?。ㄎ澹┎牧显O計 </b></p><p><b>　　1、石材的選擇 </b></

21、p><p>　　對于深化設計而言，應配合設計單位和建設方的工作，根據(jù)設計方對幕墻分格形式及材質顏色等建筑效果的要求，向建設方提供各種石材樣本，以協(xié)助其盡快確定所用石材。通常要在對幾種石材的選擇中，應依據(jù)所掌握的石材資料，重點考慮擬用石材的表面特征、顏色和紋理等技術性能指標。盡管石材供應商已給出了石材的物理性能指標，但石材作為一種天然材料其物理性質變化很大，因此必須重新確認，以便滿足設計要求。 </p>

22、<p>　　2、連接件的材料。膨脹螺栓、連接件等均應采用不銹鋼，其規(guī)格應根據(jù)其(抗彎、抗剪)強度確定。 </p><p>　　3、膠粘劑。主要用于鉚釘、掛鉤與石材連接處的空隙內起固定作用。目前常用的有“大力士”大理石膠、環(huán)氧樹脂膠等。石板與不銹鋼掛件間應采用環(huán)氧樹脂型石材專用結構膠(A/B膠)黏結，不宜采用不飽和聚酯樹脂型結構膠(云石膠)。 </p><p>　　4、密封膠。主要

23、用于石材塊之間的縫隙, 起密封作用。目前常用的有中性硅酮密封膠。 </p><p>　　5、基層防水與防火構造。加氣混凝土外墻面抹1:2水泥砂漿內摻5%防水劑，防止雨水滲入墻體。為防止干掛花崗巖空腔內竄煙竄火，在每層梁底設置一圈大于100mm的防火層，上下采用1.5mm以上鍍鋅鋼板，中間100mm以上的巖棉隔火帶，以滿足消防要求。 </p><p>　　[1]中國建筑科學研究院.(JGJ1