浅谈石材幕墙的二次深化设计

王煌枝

摘要：目前的建筑工程项目中，石材幕墙的应用越来越普遍，尤其是在人群密集都市中的大型建筑上应用尤为广泛。现阶段社会发展中，所采用的石材幕墙多为干挂石材幕墙，而在设计工作中，建筑设计单位通常都只是提供一个大概的立面结构形式和少量节点图，对于其相关内部施工要求并未曾进行深入的指明，这就造成在施工中幕墙细点控制较为困难，从而造成幕墙施工质量隐患，因此而言，对石材幕墙进行二次深化设计是十分重要的。

关键词：石材幕墙 深化设计 石材

石材幕墙的深化设计通常根据设计方提供的图纸确定石材的精确分格尺寸、颜色、材质、嵌缝材料等，并绘出尺寸详尽的石材立面图及各复杂部位的节点详图，然后依各单块石材的重量、尺寸及抗震、抗风压等各项要求，进行相关的力学计算，确定石材的干挂方式及龙骨体系、埋件、连接件等的尺寸规格。并在有条件的情况下，对计算结果进行现场的力学性能试验，以确保石材幕墙的安全性。

一、石材幕墙分析

石材幕墙通常由石板支承结构（铝横梁立柱、钢结构、玻璃肋等等）组成，是不承担主体结构载荷与作用的建筑围护结构。石材幕墙一般有背栓式石材幕墙、托板式石材幕墙、通长槽式石材幕墙等几种形式。

（一）石材幕墙的优点

1、天然材质、光亮晶莹、坚硬永久、高贵典雅。

2、耐冻性：石材在潮湿状态下，能抵抗冻融而不发生显著之破坏者，此性能称为耐冻性。岩石孔隙内的水份在温度低到摄氏零下20时，发生冻结，孔隙内水份膨胀比原有体积大1/10，岩石若不能抵抗此种膨胀所产生的力量，便会出现破坏现象。

3、抗压强度：石材的抗压强度会因矿物成份、结晶粗细、胶结物质的均匀性、荷重面积、荷重作用与解理所成角度等因素，而有所不同。若其他条件相同，通常结晶颗粒细小而彼此粘结一起的致密材料，具有较高强度。

（二）石材幕墙的不足

1、笨重的石材做高层建筑外墙有诸多严重危险性，在建筑业中的招投标尚未完全规范，不少石材幕墙工程是谁的造价最低谁中标，有个别的分包，这样低价中标，为了不赔钱就要偷工减料，这使得石材幕墙的安全性很难得到保障。

2、设计中存在不规范行为，不少设计院对石材幕墙不熟悉，只在图纸上标明什么幕墙，而不考虑实际情况。石材幕墙有些由中标的幕墙公司自己设计，有的设计院请结构师认真审查，但大部分设计院走形式的审查，设计并不过关。

3、石材幕墙防火性能很差，尤其在高层建筑，火灾一般均在室内燃起，楼内的大火会使挂石板的不锈钢板和金属结构温度升高，使钢材软化，失去强度，石板将会从高层形成石板"雨"落下，不仅对行人造成危险，也给消防救火造成困难。

二、建筑工程干挂石材幕墙施工质量控制

对于建筑工程干挂石材幕墙施工质量的控制，需要从施工材料、施工工艺、施工管理等方面进行。

1施工材料质量控制

施工材料的质量直接关系着工程的质量，所以要对施工材料的质量进行严格的把关。一般来说控制施工材料的质量，要从材料的采购、进场、存放、施工等阶段进行，这样才能确保工程施工材料合格，施工质量也才能得到保障。在施工材料进场时，要对其质量进行严格把关，要确保施工材料具有质量合格证书等，对建筑材料还应该按规范进行检验，确保其质量过关方可进场。对于那些"三无"材料以及质量不合格的材料，要及时的进行更换等操作，严禁其进场。进场后的材料要进行科学合理的存放，并做好相关的防护措施，避免材料在存放过程中质量遭到破坏。合理的使用施工材料也是工程质量的保证，也是避免造成资源浪费的有效途径之一。

2施工过程中质量控制

在干挂石材幕墙施工过程中，对其质量控制要点包括以下几个方面：（1）确保预埋件位置，控制预埋件施工的精度，确保施工过程中预埋件不发生变形、生锈、移动等现象，做好相应的防锈措施。（2）对于连接件的安装，需要控制加工精度，做好连接件焊接质量以及防锈工作。（3）做好相关构件、五金件、石板等安装，确保安装精度。（4）对幕墙与主体结构嵌缝进行注胶，确保嵌缝的密封性，并确保外观优美、色泽圆润。（5）在幕墙安装后需要进行四性实验，使其符合相关设计规范。（6）在施工过程中要做好现场的清扫工作，确保清扫物遗漏。

三、 施工图设计

干挂石材施工图设计的依据为：建筑平面图、立面图、节点大样图、其他专业需与干挂石材配合的有关图纸及其他要求和干挂石材的计算书。施工图设计必须做到既满足建筑师的要求，又要与现场的实际情况相吻合，施工图设计主要包括石材的安装立面图设计、石材节点大样图设计、石材的加工详图设计等。

1、 安装立面图设计

根据建筑立面图的板块分格要求，在各立面上将不同形状或不同尺寸的石材分别独立编号，编号应确保唯一并方便实用，所设计的石材安装立面图应清洗表达出各立面上所有不同种类的石材板块。若工程的体形较复杂，为查找干挂石材立面图纸方便，还应设计干挂石材安装立面图的位置索引图，清晰的表示出建筑物每个区域墙面对应的挂板立面编号图编号。

2、 石材节点大样图设计

对建筑物的拐角、窗口、屋檐、及其它复杂部位石材的形状、尺寸及连接方式，应单独设计干挂石材节点大样图，以表明这些部位石材的实际情况。

3、 石材加工详图设计

石材安装立面图及节点大样图经建筑师批准后，即可按石材安装立面图上的石材尺寸分格及节点大样图的细节进行加工详图设计，该详图即通常所说的石材加工单。在确定干挂石材的具体形状。

四、石材幕墻的性能试验及整体检查

1.石材物理性能试验

在为一个工程项目的石材做试验建立设计指标时，必须取能代表所用石材的试样，或者直接从将要用于建筑物的石材中挑选试样。干挂石材的物理性能主要包括弯曲强度、断裂模量、压缩强度、吸水率及体积密度，这些指标均可通过标准试验方法获得，而相应的标准中都有指定的最小物理性能指标。

2. 现场受力性能试验

干挂石材理论计算的模型毕竟与现场时常的实际受力情况有所不同，为验证理论计算结果的准确性，必须在施工现场按拟采用的干挂石材的固定体系固定石材，然后对其逐步施加设计规定的荷载并观察记录其整体受力性能。最后按试验对力学计算结果进行分析和研究，以确保干挂石材在实际使用过程中确实具有相当的安全度。

3.石材幕墙安装的整体检查

整幅石材幕墙的垂直度、平整度是否符合设计和有关规范的要求，饰面石板的外观是否存在缺棱、掉角、坑窝等现象出现，如对外观影响较大的应进行更换。认真检查每一件石板是否有裂纹存在，如发现裂纹粗大有可能危及结构安全的必须马上进行更换，彻底消除质量安全隐患。石板的花纹是否能基本调和，色泽是否基本相同，光泽度是否低于75光泽单位等。

结语

目前幕墙干挂石材设计，设计单位通常只提供立面分格形式和少量节点图，其细致程度无法达到依图施工的程度，因此，石材板及相关的干挂体系的二次深化设计工作就非常必要。干挂石材的设计必须按照相关规范，依严格的程序进行，其力学计算结论要与现场的力学性能试验结果相吻合。

参考文献：

[1]陈建东.建筑幕墙工程技术规范应用手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2001.

[2]张芹，黄拥军.金属与石材幕墙工程实用技术[M].北京：机械工业出版社，2005.

[3]李继业.装饰幕墙工程[M].北京：化学工业出版社，2009.