論石材幕墻的設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　論石材幕墻的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　摘要：我國建筑幕墻行業(yè)經(jīng)過近二十多年的的發(fā)展，已成為世界上產(chǎn)量最多的國家，石材幕墻的設(shè)計(jì)也與時俱進(jìn)，不斷的發(fā)展。石材幕墻的設(shè)計(jì)關(guān)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(xiàng)設(shè)計(jì)方案，經(jīng)過詳細(xì)的專家論證再實(shí)施，保證石材幕墻的工程質(zhì)量。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：石材幕墻；施工圖設(shè)

2、計(jì)；防水設(shè)計(jì) </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(xiàn)標(biāo)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(jié)構(gòu)（鋁橫梁立柱、鋼結(jié)構(gòu)、玻璃肋等等）組成，是不承擔(dān)主體結(jié)構(gòu)載荷與作用的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)。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(diǎn) </p><p>　　1、天然材質(zhì)、光亮晶瑩、堅(jiān)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(nèi)的水份在溫度低到攝氏零下20時，發(fā)生凍結(jié)，孔隙內(nèi)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(chǎn)生的力量，便會出現(xiàn)破壞現(xiàn)象； </p><p

7、>　　3、抗壓強(qiáng)度：石材的抗壓強(qiáng)度會因礦物成份、結(jié)晶粗細(xì)、膠結(jié)物質(zhì)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(jié)晶顆粒細(xì)小而彼此粘結(jié)一起的致密材料，具有較高強(qiáng)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(yán)重危險(xiǎn)性，在建筑業(yè)中的招投標(biāo)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(biāo)，有

8、個別的分包，這樣低價中標(biāo)，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(shè)計(jì)中存在不規(guī)范行為，不少設(shè)計(jì)院對石材幕墻不熟悉，只在圖紙上標(biāo)明什么幕墻，而不考慮實(shí)際情況。石材幕墻有些由中標(biāo)的幕墻公司自己設(shè)計(jì)，有的設(shè)計(jì)院請結(jié)構(gòu)師認(rèn)真審查，但大部分設(shè)計(jì)院走形式的審查，設(shè)計(jì)并不過關(guān)； </p><p>　　3、石材幕墻防火性能很差，尤其在高層建筑，火災(zāi)一般均在

9、室內(nèi)燃起，樓內(nèi)的大火會使掛石板的不銹鋼板和金屬結(jié)構(gòu)溫度升高，使鋼材軟化，失去強(qiáng)度，石板將會從高層形成石板“雨”落下，不僅對行人造成危險(xiǎn)，也給消防救火造成困難。 </p><p>　　二、石材幕墻設(shè)計(jì)質(zhì)量要求 </p><p>　　石材幕墻工程施工前應(yīng)提供完整的設(shè)計(jì)圖紙，設(shè)計(jì)文件應(yīng)對工程所用材料的品牌、材質(zhì)、性能指標(biāo)、工程做法等進(jìn)行詳細(xì)說明。設(shè)計(jì)說明應(yīng)包含：幕墻類型、設(shè)計(jì)依據(jù)、物理性能參數(shù)、

10、防火、防雷設(shè)計(jì)要求，以及材料加工、制作、安裝要求等。設(shè)計(jì)人員應(yīng)參照最新的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，部分超出規(guī)范適用范圍的工程，應(yīng)進(jìn)行專項(xiàng)研究，和相關(guān)試驗(yàn)研究，確保工程的可靠性。 </p><p>　　幕墻物理性能定級應(yīng)經(jīng)過計(jì)算確定。部分工程設(shè)計(jì)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(jì)算確定幕墻的風(fēng)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(nèi)變形性能等級。設(shè)計(jì)中存在憑

11、經(jīng)驗(yàn)，按固定格式套用的現(xiàn)象，使設(shè)計(jì)說明中的物理性能級別與計(jì)算不符。此外，設(shè)計(jì)中應(yīng)對幕墻的結(jié)構(gòu)受力計(jì)算給予重視，認(rèn)真進(jìn)行結(jié)構(gòu)的受力分析，并核對材料的承載力設(shè)計(jì)值，如膨脹螺栓的抗拔能力、石材的抗彎承載力設(shè)計(jì)值等。值得注意的是，由于石材材質(zhì)、厚度的不同，其強(qiáng)度相差會很大，設(shè)計(jì)中不能盲目套用。花崗巖類石材與非花崗巖類石材的強(qiáng)度差別就比較大，如伊朗黃洞石的抗彎強(qiáng)度僅為6N/mm2，一般來說石材抗彎強(qiáng)度不宜小于10N/mm2，所以設(shè)計(jì)時應(yīng)準(zhǔn)確采用石

12、材的強(qiáng)度指標(biāo)。 </p><p>　　幕墻設(shè)計(jì)圖紙質(zhì)量要認(rèn)真審核，如錨栓的設(shè)計(jì)、防火、防雷節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)要全面可靠。由于建筑外形差異較大，幕墻節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)應(yīng)越詳細(xì)越好，最好要到現(xiàn)場實(shí)測實(shí)量墻面情況，節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)要與現(xiàn)場情況、技術(shù)規(guī)范相符合，節(jié)點(diǎn)大樣應(yīng)能指導(dǎo)現(xiàn)場施工。最后，設(shè)計(jì)圖紙應(yīng)按立面→平面→剖面→大樣圖→節(jié)點(diǎn)圖→構(gòu)件圖的順序合理編排，簽字、蓋章手續(xù)應(yīng)齊全。 </p><p>　　三、石材幕墻設(shè)計(jì)要

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

14、安裝立面圖設(shè)計(jì)：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(dú)立編號，編號應(yīng)確保唯一并方便實(shí)用，所設(shè)計(jì)的石材安裝立面圖應(yīng)清洗表達(dá)出各立面上所有不同種類的石材板塊。若工程的體形較復(fù)雜，為查找干掛石材立面圖紙方便， </p><p>　　還應(yīng)設(shè)計(jì)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(yīng)的掛板立面編號圖編號。 </p><p>　　石材節(jié)點(diǎn)大樣

15、圖設(shè)計(jì)：對建筑物的拐角、窗口、屋檐、及其它復(fù)雜部位石材的形狀、尺寸及連接方式，應(yīng)單獨(dú)設(shè)計(jì)干掛石材節(jié)點(diǎn)大樣圖，以表明這些部位石材的實(shí)際情況。 </p><p>　　石材加工詳圖設(shè)計(jì)：石材安裝立面圖及節(jié)點(diǎn)大樣圖經(jīng)建筑師批準(zhǔn)后，即可按石材安裝立面圖上的石材尺寸分格及節(jié)點(diǎn)大樣圖的細(xì)節(jié)進(jìn)行加工詳圖設(shè)計(jì)，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(fù)核實(shí)以確保萬無一失(尤其在采用較為昂貴的進(jìn)口石材

16、時)以免造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。 </p><p>　?。ǘ┠粔Ψ浪O(shè)計(jì) </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(jìn)入石材內(nèi)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(yīng)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(jìn)入石材內(nèi)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(jìn)入石材內(nèi)部,同時在石材

17、內(nèi)部構(gòu)造上采取措施,將防水層后移,實(shí)現(xiàn)外縫敞開,內(nèi)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(jìn)入。 </p><p>　?。ㄈ┝⒚娣指裨O(shè)計(jì) </p><p>　　立面分格設(shè)計(jì)應(yīng)滿足建筑設(shè)計(jì)效果要求，開窗通風(fēng)良好，充分保證室內(nèi)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(jié)構(gòu)強(qiáng)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(gòu)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(jīng)濟(jì)合理，力求以最優(yōu)分格形式保證該建筑裝飾完美。 </p><p>　?。ㄋ模┦膾旒O(shè)計(jì) </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(jié)構(gòu)膠填補(bǔ)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(gòu)造設(shè)計(jì)的基本要求是可以隨時單獨(dú)更換任何一塊需要更換的面板，這一點(diǎn)對石材幕墻顯得更為迫切，因?yàn)槭氖翘烊徊牧?，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(nèi)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(yīng)選用每塊石材能單獨(dú)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(dú)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(shí)現(xiàn)單獨(dú)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>　　（五）材料設(shè)計(jì) </b></p><p><b>　　1、石材的選擇 </b></

21、p><p>　　對于深化設(shè)計(jì)而言，應(yīng)配合設(shè)計(jì)單位和建設(shè)方的工作，根據(jù)設(shè)計(jì)方對幕墻分格形式及材質(zhì)顏色等建筑效果的要求，向建設(shè)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(yīng)依據(jù)所掌握的石材資料，重點(diǎn)考慮擬用石材的表面特征、顏色和紋理等技術(shù)性能指標(biāo)。盡管石材供應(yīng)商已給出了石材的物理性能指標(biāo)，但石材作為一種天然材料其物理性質(zhì)變化很大，因此必須重新確認(rèn)，以便滿足設(shè)計(jì)要求。 </p>

22、<p>　　2、連接件的材料。膨脹螺栓、連接件等均應(yīng)采用不銹鋼，其規(guī)格應(yīng)根據(jù)其(抗彎、抗剪)強(qiáng)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(nèi)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(yīng)采用環(huán)氧樹脂型石材專用結(jié)構(gòu)膠(A/B膠)黏結(jié)，不宜采用不飽和聚酯樹脂型結(jié)構(gòu)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(gòu)造。加氣混凝土外墻面抹1:2水泥砂漿內(nèi)摻5%防水劑，防止雨水滲入墻體。為防止干掛花崗巖空腔內(nèi)竄煙竄火，在每層梁底設(shè)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(xué)研究院.(JGJ1