浅谈石材幕墙设计类型及其特点

浅谈石材幕墙设计类型及其特点
发布时间：2021-06-23T17:33:34.117Z 来源：《基层建设》2021年第9期作者：邢精精
[导读] 摘要：随着建筑装饰饰业的发展，新工艺、新技术、新材料不断涌现。

北京江河幕墙系统工程有限公司北京 101300
摘要：随着建筑装饰饰业的发展，新工艺、新技术、新材料不断涌现。

近年来，我国不少建筑的外围装饰采用了石材、陶板、清水混凝土板等幕墙面材。

石材幕墙由于它独特的雕刻工艺和自洁性能，改变了建筑幕墙装饰的单一风格，更克服了湿贴流浆及安全性方面的通病，在高层和超高层建筑中应用愈来愈多。

但随着石材幕墙干挂法施工工艺的不断推广应用，随之而来的质量问题也相应增多。

有些工程甚至发生了干挂石材脱落事故，并造成严重后果。

现结合石材幕墙工程施工及设计的工程实践，从石材面板、金属挂件等材料的选择及石材的物理力学性能、构造设计等阶段，介绍相关石材幕墙的设计类型及其特点。

关键词：石材幕墙，选材，分类，连接件设计
一、石材板材的分类
石材的分类：分为天然石材和人造石材。

天然石材包括：大理石、花岗岩、石灰岩、砂岩、板岩等。

人造石材包括：水磨石，聚酯混凝石，真空大理石，仿花岗岩和大理石花纹的大规格瓷砖，石塑防滑地砖等。

大理石的化学成分主要有CaO、MgO、SiO2等，属于碱性石材。

花岗岩强度高、吸水率低、耐磨，属于酸性石材，其抗风化、耐久性好，使用年限长。

石灰石主要由CaCO3或MgCO3或两者的混合矿物构成的一种沉积岩类饰面石材。

二、石材的选材
石材外幕墙宜采用花岗石类石材，可采用坚固性好的大理石、中密度以上的石灰石、强度高的砂岩。

采用疏松和带孔洞石材时，应有可靠的技术依据。

一般而言，二氧化硅（SiO2）含量高的石材如花岗石，有较高强度和耐酸性、耐久性适用于外墙；含氧化钙较高的石材，如石灰石、大理石，当空气潮湿并有二氧化硫时，容易受到腐蚀，适宜用做内墙，用做外墙时表面应做可靠的防护处理。

室外使用的镜面板材依据优质工程经验推荐的最小厚度：花岗石不低于25mm，坚固性好的大理石、高密度石灰石以及洞石不低于30mm，有纹理的砂岩和中密度石灰石不低于50mm。

建筑幕墙使用大理石或弯曲强度超过8MPa的其它石材（非花岗石、大理石类）时，板材厚度不低于35mm；弯曲强度超过4MPa的其它石材，板材厚度不低于40mm。

干挂石材应做好表面、背面及侧面的防护，带有背网的石材背面不再进行防护。

三、石材幕墙类型及技术特点介绍
1、短槽式T型挂件石材幕墙
此结构是指在石板的四周用铝合金或不锈钢挂钩支承石板，受力较钢销合理，较易吸收变形，采用铝合金或不锈钢挂件时，板块破损后不宜更换；适用于低层建筑，采用铝合金挂件应用较广泛。

（1）技术特点介绍：
a、在销钉式挂法的基础上改进而成，属目前常用的固定方式；
b、相对于销钉式挂法，板片与石材的接触面积较大，但仍属于板边点式固定，当石材受水平荷载时，应力比较集中；
c、每块石材上作为承重支撑点只有2个；
d、T型挂件安装较为简便，易于调整；
e、该挂法在施工中石材的开槽全部为手工操作，对工人技能要求较高；
f、石材板缝填硅酮密封胶防水，故钢龙骨一般采用镀锌或刷防锈漆处理；
g、现场工作量大，工厂内生产量少；
h、T型挂件只能安装在石材的板缝中，不宜采用开缝体系。

短槽式T型挂件石材幕墙标准节点
2、SE铝合金挂件石材幕墙
此结构是在石板上下端面开设短槽口，采用铝合金挂件对固定，其特点是受力合理，可靠性高，板块抗变形能力强，且板块破损后可实现更换要求；适用于高层建筑。

（1）技术特点介绍：
a、采用挂式结构，可实现无序安装，安装工艺性好；
b、石材槽口与铝合金托板间加设三元乙丙胶垫，避免石材与金属硬性接触，实现柔性连接，起到很好的减震和缓冲作用，抗震性能好；
c、采用特制铝型材与铝挂钩连接，可按要求制成复杂的截面形状，设计更科学，能有效解决热胀冷缩及抗震等诸多问题；
d、石材板面平整度高，托板前后都有紧定螺钉来微调板块；
e、石材开槽工艺合理，只需加一简单定位即可由锯片控制开槽深度及长度；
f、所在连接部位均为螺栓连接，完全取消焊接，系统可实现三维调整，抗变位吸收能力强，而且防腐蚀性能好；
g、铝挂钩式花岗岩幕墙也可以实现开缝体系，表面质量高，外观质量好，但不宜分格太大。

SE铝合金挂件石材幕墙标准节点
3、不锈钢背栓石材幕墙
此结构是目前较先进技术，是国内石材幕墙技术发展的方向，其特点是实现石材的无应力加工，石材背面采用不锈钢背栓连接，连接强度高，节省强度值约30%左右，板块抗变形能力强，且板块破损后可实现更换要求，适用于高层建筑。

（1）技术特点介绍：
a、板材独立安装，独立受力，板块之间不会发生荷载传递；
b、石材孔洞的加工全部采用机器钻孔，孔位、孔径、孔深都相当准确，
c、采用三维可调骨架系统及微调连接系统；
d、所有石材全部在工厂加工，质量易于控制，这样对石材的平整度以及板缝的横平竖直能有较好的控制，减少了石材挂装过程中的调节；
e、采用特制铝型材与背栓配合，设计更科学，能有效解决热胀冷缩及抗震等诸多问题；
f、便于维修、更换板块；
g、背栓式花岗岩幕墙可以实现开缝体系。

不锈钢背栓式石材幕墙标准节点
四、结论
中国的石材幕墙是世界生产和使用大国。

据不完全统计，国内年均石材装饰板材用于墙面装饰的约2500万平方米左右，所用石材幕墙挂件约1.4亿套左右。

石材幕墙已在国内呈上升趋势，挂件的用量也随之增大，如今业内最为关心的问题就是挂件的质量，虽然在整个石材幕墙中挂件只是一个小小的配件，但它却起着至关重要的作用，也可以说在整个石材幕墙的质量与安全问题中挂件是最关键的环节之一。

幕墙设计人员在今后的设计、工艺、施工过程中应予以高度重视，严格执行国家标准的要求，针对工程特性选用相适应的石材幕墙形式。

参考文献：
[1]JGJ133-2001 《金属与石材幕墙工程技术规范》
[2]JC830.1~830.2-2005 《干挂饰面石材及其金属挂件》
[3]JCG/T 60001-2007 《天然石材装饰工程技术规程》
[4]GBT21086-2007 《建筑幕墙》
[5]DB11/T 512-2007《建筑装饰工程石材应用技术规程》。