石材幕墻設(shè)計常見錯誤解析

隨著社會的不斷進(jìn)步，也帶動了建筑、裝飾行業(yè)的發(fā)展。在我們身邊隨處可見大型建筑幕墻設(shè)計的都相當(dāng)美觀。建筑幕墻是現(xiàn)代建筑科學(xué)、新型建筑材料和現(xiàn)代建筑施工技術(shù)的產(chǎn)物，目前在我國，石材幕墻的石材使用量年均超過2500萬㎡。但是石材也有明顯的缺點及不足，如石材幕墻首先質(zhì)量很重;其次，它的安全性值得考慮;最后，石材幕墻的防火性能欠佳，這些都嚴(yán)重影響著人們生命安全。

一、石材幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般規(guī)定

1、石材幕墻按外圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，石材幕墻石板宜選用火成巖。

2、天然石材幕墻不宜應(yīng)用于高層及超高層建筑中。當(dāng)設(shè)計要求采用時，應(yīng)按相關(guān)規(guī)范規(guī)定增設(shè)石材防碎裂措施。

3、石材幕墻的骨架應(yīng)綜合考慮建筑立面效果、土建結(jié)構(gòu)形式、石材幕墻的安裝形式等方面進(jìn)行設(shè)計，既要保證幕墻系統(tǒng)的安分可靠，又要考慮施工工藝的可行性;4、石材幕墻及其連接件應(yīng)有足夠的承載力、剛度和相對于主體結(jié)構(gòu)的位移能力。幕墻骨架的立柱應(yīng)通過金屬角碼與主體結(jié)構(gòu)相效接，立柱與角碼之間應(yīng)采用螺栓連接，螺栓墊板應(yīng)有防松動和防滑移措施。

5、非抗震設(shè)計的石材幕墻，在風(fēng)力作用下石材不得破損;抗震設(shè)計的石材幕墻，在設(shè)防烈度地震作用下經(jīng)修理后幕墻仍可使用;在罕遇地震作用下幕墻骨架不得脫落。

6、在石材幕墻構(gòu)件設(shè)計時，應(yīng)充分考慮到幕墻系統(tǒng)在重力荷載、風(fēng)荷載、地震作用、溫度作用和主體結(jié)構(gòu)位移影響下，具有的安全性。

二、石材幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的常見錯誤

1、預(yù)(后)埋件設(shè)在砌體結(jié)構(gòu)或輕質(zhì)隔墻上

在《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》(JGJ133)規(guī)定:與幕墻立柱相連的主體混凝土構(gòu)件的混凝土強度等級不宜低于C3O。參考《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》(JGJ 102)中規(guī)定:幕墻與砌體結(jié)構(gòu)連接時，宜在連接部位的主體結(jié)構(gòu)上增設(shè)鋼筋混凝土或鋼結(jié)構(gòu)梁、柱。輕質(zhì)填充墻不應(yīng)作為幕墻的支承結(jié)構(gòu)。砌體結(jié)構(gòu)平面外支承能力差，輕質(zhì)隔墻承載力和變形能力差，都不能作為幕墻的支承結(jié)構(gòu)。對于層高較大的樓層，設(shè)計者為解決幕墻立柱的受力問題，除了增大立桿截面尺寸或采用高強材料外，有的工程在樓層結(jié)構(gòu)梁之間的墻體上增加一個支承點，這一支承點應(yīng)是在鋼筋混疑土(或鋼結(jié)構(gòu))構(gòu)造梁(柱)上才能可靠有效。

2、龍骨全焊接

在《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》( CJ 133 )中，橫梁和立柱采用螺栓連接，是強制性條文不容許焊接，但工程中經(jīng)常采用全部焊接的構(gòu)造，在技術(shù)層面，焊接是可行的;在現(xiàn)行規(guī)范層面;焊接是必須禁止的。從技術(shù)角度出發(fā)，橫梁一端焊接，另一端螺栓連接是比較一好的力一案:

3、T型掛件和蝴蝶扣掛件

這兩種掛件在一市場的占有率較高，價格比較便宜，平整度好，但在安裝完成后形成大片連續(xù)不可錯動的墻面，一方面維修更換困準(zhǔn)，另一方面抗風(fēng)震、抗地震性能較差，在《建筑幕墻》(GB/T21086一2007)中，已經(jīng)明確不宜采用;在振動抗震試驗中，也發(fā)現(xiàn)該一類掛件存在缺陷。

4、開放石材保溫系統(tǒng)

開放石材懸空保溫系統(tǒng)無抗風(fēng)能力，由于石材面板間膠縫可能會對石材造成污染(硅油污染或吸灰污染)，使一些建筑寧愿一沒計開縫式石材系統(tǒng)，如果按照《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》(JGJ133)的觀定，保溫材料與主體結(jié)構(gòu)之間應(yīng)留有50mm的空問，即保溫材料懸空布置，由于外層石材板為開縫式系統(tǒng)，風(fēng)壓會部分的作用在保溫材料上，即要求保溫層應(yīng)具有抗風(fēng)壓性能。

5、8MPa以下石材無加強構(gòu)造

在《建筑幕墻》(GB/T21086-2007)中規(guī)定:彎曲強度標(biāo)準(zhǔn)值小于8.0MPa的石材面板，應(yīng)采取附加構(gòu)造措施保證面板的可靠性。

6、板塊粘接

石材面板不宜采用粘接、宜采用機(jī)械連接，確保其耐久性和可靠性;7、SE掛件傳力途徑應(yīng)明確SE掛件是比較成熟的掛件系統(tǒng)，但應(yīng)設(shè)計好傳力途徑，否則，仍然會出問題，一般應(yīng)采用下部兩點:即S形掛件作為承載點，E型掛件不承受重力荷載，僅承受風(fēng)載，設(shè)計時，應(yīng)留有足夠的間隙，即使石材面板發(fā)生沉降，E型掛件仍然不承受重力荷載。

8、短橫梁

短橫梁可以節(jié)省幕墻的材料用量，尤其對面板比較小的工程，效果比較明顯，特別適合于輕質(zhì)面板，在石材幕墻的應(yīng)用中，不值的推薦，會存在間隙調(diào)整、平面度差等問題，盡可能不用;

9、大面石材幕墻層間封堵問題根據(jù)公安部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部聯(lián)合發(fā)布的《民用建筑保溫系統(tǒng)及外墻裝飾防火暫時規(guī)定》:

(1)建筑高度大于等于24m時，保溫材料的燃料性能應(yīng)為A級;(2)建筑高度小于24m時，保溫材料的燃料性能應(yīng)為A級或Bl級，其中，當(dāng)采用Bl級保溫材料時，每層應(yīng)設(shè)置水平防火隔離帶;(3)保溫材料應(yīng)采用不燃料作防護(hù)層，防護(hù)層應(yīng)保溫材料完全覆蓋。防護(hù)層厚度不應(yīng)小于3mm，大面積石材幕墻采用Bl級保溫材料時，層間應(yīng)進(jìn)行封堵;(4)基層墻體內(nèi)部空腔及建筑幕墻與基層墻體、窗間墻、窗檻墻及裙墻之間的空間，應(yīng)在每層樓板處采用防火封堵材料封堵。

10、面板與龍骨無橫向定位

與單元幕墻掛點一樣，石材面板的掛接也應(yīng)遵循一定的規(guī)定，四點之中應(yīng)該有一點與龍骨相對固定，其余三點能夠吸收溫度變形，承受垂直幕墻表面的荷載。

11、面板厚度不滿足標(biāo)準(zhǔn)

花崗石面板厚度至少為25mm，其他石材GB21086有明確的規(guī)定，一些業(yè)外人士開發(fā)的幕墻板材系統(tǒng)，在15mm厚的石材后部附加一下保溫材料，或一些可靠性不高的支承構(gòu)造，面板仍然為主要受力構(gòu)件，這種系統(tǒng)工程用后，由于沒有標(biāo)準(zhǔn)支持，無法進(jìn)行驗收，造成大量的浪費，實踐中，石材厚度不滿足要求的工程，有些會出現(xiàn)安全問題，會破裂脫落。

12、伸縮縫不能傳遞彎矩

采用角鋼或槽鋼制作的立柱，在伸縮縫部位應(yīng)進(jìn)行專門設(shè)計，否則不能傳遞彎矩。

13、h形掛件的保護(hù)套設(shè)計

H形掛件是比較簡單的一種掛件，在瓷板幕墻中有較為廣泛的應(yīng)用，一些設(shè)計為了防止滑動時產(chǎn)生噪音，并避免鋼鋁直接接觸產(chǎn)生雙金屬接觸腐蝕，在其搭接部位設(shè)置U形襯墊，由于設(shè)計不當(dāng)，導(dǎo)致掛件承載部分壁厚大大削弱，存在安全隱患。

14、金屬掛件與石材間膠粘劑選用

規(guī)范明確要求石材干掛必須使用環(huán)氧樹脂類膠粘劑做為石材幕墻干掛結(jié)構(gòu)膠。干掛膠質(zhì)量的好壞直接關(guān)系著石材幕墻的安裝質(zhì)量和效果。石材干掛結(jié)構(gòu)膠是用于石材與金屬粘接的專用膠，其成分是環(huán)氧樹脂，配合固化劑組合使用，屬于柔性結(jié)合，防腐蝕、耐高溫、抗老化、強度高、牢固性好。在溫差和震動條件的作用下，伸縮、沉降產(chǎn)生的位移較小，且不易滲油，不污染石材。而云石膠是一種石材修補膠，其主要成分是不飽和樹脂。主要用于石材與石材的粘接和石材的修補定位，屬于剛性結(jié)合。由于本身存在不飽合鍵，導(dǎo)致其耐氣候老化性能較干掛膠差，受氣溫的影響比較大，其粘接強度低于石材干掛膠很多倍，且怕潮濕不耐高溫、易風(fēng)化，剪切力不夠，尤其用于潮濕和陽光照射的墻體，使用壽命更短，沒有安全保障。

結(jié)束語

合理的掛件設(shè)計與嚴(yán)格的施工工藝是保證外飾石材安全美觀的關(guān)鍵。石材幕墻在一些公共建筑及住宅建筑中應(yīng)用較多，涉及到千家萬戶，在設(shè)計階段應(yīng)盡可能考慮全面，規(guī)避掉一些常犯的錯誤，將安全隱患扼殺在設(shè)計之初。