1、建筑用饰面石材挂法探究六月 52011摘要:现阶段,以饰面石材作为外墙装修的建筑随处可见本文主要对于建筑用饰面石材的湿挂法及干挂法进行一定的探究,同时介绍一些如湿法的改进工艺及干挂的不同做法等,最后以一个实际工程为例介绍饰面石材在现阶段建筑中的广泛应用。成员:房屋建筑学期末论文 建筑用饰面石材挂法研究 PG 工作室1建筑用饰面石材挂法探究所谓天然石材镶面是指采用天然石材板和人造石材板及石渣类外墙板的饰面工程,天然石料,是指从天然岩体中开采出来,并经加工成块状或板状材料的总称。如今,装饰石材(如图 11)被广泛用于建筑的外墙内墙装饰,以它特有的色泽和纹理,为古今建筑平添了动人的魅力。凡优秀的世界
2、建筑,几乎无一没有石材的表现。建筑饰面用的天然石材主要有大理石和花岗石两大类。天然大理石是一种变质岩,常呈层状结构,属于中硬石材。质地均匀细密,硬度小,易于加工和磨光,富有装饰性,但由于一些理化性质的原因,其暴露与室外过久遭受破坏,一般用于室内装饰。而天然花岗石饰面板是一种分布最广的火成岩,属于硬质石材。它由石英、长石和云母等主要成分的晶粒组成。岩质坚硬密实,强度高、耐久性好。品质优良的花岗石,结晶颗粒分布细而均匀、云母少而石英含量多,无论加工为细琢面、光面或是镜面板材装饰效果都较好。花岗石饰面板根据其用途和加工方法,加工程序的差异分为剁斧板、机刨板、粗磨板及磨光板四类。而人造石材是指人造大理
3、石和人造花岗石的总称,属水泥混凝土和聚酯混凝土的范畴。石材饰面的做法恰当的施工方法,会最完美的体现石材的装饰艺术效果。湿挂、干挂、粘贴(如图 22)是装饰板材最常用的三种施工方法。湿挂法采用了“双保险”的连接手法,加强了板材与基层的连接,十分适宜与于大块格板材施1 本图摘自百度2 本图摘自百度图 1. 饰面石材图 2. 粘贴法房屋建筑学期末论文 建筑用饰面石材挂法研究 PG 工作室2工;干挂法由于不灌浆,其工效和装饰质量取得明显的效果。“挂”的方法适用于大规格板材,即边长为 500mm2000mm 或厚度大于 40mm 的板材的铺贴。随着石材切割技术的提高,薄板运用日广,加之各种专业粘结剂大量
4、涌现,粘结施工新工艺应用越来越多。粘贴法主要用于小规格的饰面板薄板及铺贴高度较低的饰面的铺贴,而我们此次主要讨论关于大规格的饰面板的安装施工方法。对于大的石饰面板材而言,采用粘贴法明显无法满足对于大规格饰面石材的需求,而在传统意义上,对于这一类石材的加工工艺中,湿挂法则比较常被用于这方面的饰面石材安装。传统湿法工艺传统湿法安装工艺主要经过下面的几个步骤:绑扎钢筋网预排编号钻孔、剔凿、固定不锈钢安装临时固定灌浆嵌缝。下面对于该工艺的各个阶段进行一一介绍:绑扎钢筋网:按施工大样图要求的横竖距离,焊接或绑扎安装用的钢筋骨架,绑扎钢筋网根据墙面及柱面是否预埋钢筋有两种做法: 先剔除墙面或柱面结构施工的
5、预埋钢筋,使其外露于墙柱面,然后按先竖向焊接钢筋后横向捆绑钢筋的过程绑扎钢筋网(如图 31)。 如基体未预埋钢筋可用电锤钻孔,孔径 25mm,孔深 90mm,用 M16 膨胀螺栓固定预埋铁,然后在绑扎钢筋网。(如图 42)预排编号号:施工前,必须对饰面板在墙面和柱面上的分布,进行排列分配设计。这样做主要为追求大理石安装时花纹一致,纹理通顺,同时要进行相邻的石板阳角要进行磨边卡角。1 本图由组员手绘,引自石质建筑材料及其装饰施工技术58 页,蒋泽汉主编2 本图由组员手绘,引自装饰工程施工手册339 页,雍本编著图 3. 绑扎钢筋网(组员手绘)房屋建筑学期末论文 建筑用饰面石材挂法研究 PG 工作
6、室3钻孔、剔凿、固定不锈钢:对于饰面板材的钻孔加工主要有两种方式: 打牛角孔,操作是应将饰面固定在木架上:先用手电钻头打直孔后用合金钢錾子朝板材背面的孔壁轻打剔凿,剔出深 4mm 的槽。 钻斜孔,孔眼同板面成 35,钻孔时用调木架木楔,使板材成 35,便于手电钻操作,钻孔后亦要在板材上下端面靠背面的孔壁轻打剔凿,剔出深4mm 的孔。(如图 51)板孔钻好后用准备好的不锈钢丝或铜丝一端深入孔底顺孔槽埋卧塞牢,另一端伸出板外备用。安装:大理石饰面板安装的顺序是自下而上,为了保证安装的质量,安装第一匹时,应用直尺托板和木楔找平。开始安装时,按编号将大理石板擦净,把铜丝穿入板材预先钻好的孔内,手提石板
7、就位。按事先找好的水平线和垂直线,在最下一行两头找平,拉上横线,从中间一块开始安装:右手伸入石板背后,把石板下口铜丝绑扎在横筋上。绑扎时不要太紧,把铜丝和横筋栓牢即可,然后绑扎石板上口铜丝,并用木楔子垫稳。用靠尺检查调整木楔,再系紧铜丝。依次向一方进行。安装每一块石板时,如发现石板的规格不准或石板1 本图由组员手绘,引自石质建筑材料及其装饰施工技术57 页,蒋泽汉主编图 4. 用 M16 膨胀螺栓固定预埋铁(组员手绘)图 5. 板材钻孔示意图(组员手绘)图 6. 湿法安装示意图(组员手绘)房屋建筑学期末论文 建筑用饰面石材挂法研究 PG 工作室4间隙不均匀,应用铅皮加垫,使石板间隙均匀一致,以
8、保证第一层石板上口平直,为第二层石板安装打下基础。(如图 61)临时固定:板材安装好后,为了防止安装完毕的石板在水泥砂浆灌缝时走动或错位,要采取临时固定措施。内墙面安装大理石饰面板的临时固定,用得较多的是用外贴膏的办法。将熟石膏加水拌成粥状,在调整完毕的板面,将石膏贴在板地拼缝处,即像贴饼子那样,沿拼缝外贴 23 块,也可沿拼缝贴一条,使该层石板练成整体。水泥的加量一般是熟石膏用量的 20%。加水泥是为了防止裂缝,节约石膏。如果是浅色的板材,宜加白水泥。上口的木楔,也要贴上石膏,以防止面板的松动和错位。外墙面安装大理石饰面板的临时固定,用得较多的是利用外脚手架的横、立杆件,在脚手架板的表面加设
9、一条水平带,另一头靠住脚手架的横、立杆。这种方法省工省料。临时固定后,用靠尺板检查安装面板是否垂直、平整,发发现问题,及时校正,待石膏坚固后即可灌浆。2灌浆:临时固定后,用 1:3(体积比)、稠度为 1015cm 的水泥砂浆进行灌溉。灌浆时,用小桶徐徐倒入缝内。注意不要碰动大理石板,也不要只从一处灌浆,同时要检查大理石板是否因灌浆而外移。浇灌高度为15cm,不得超过石板高度的三分之一。然后用铁棒轻轻捣固。第一次灌入 15cm,稍停 12 小时,带砂浆初凝无水溢出后,在检查大理石板是否移动。然后进行第二次灌浆,高度为 10cm 左右,及石板的二分之一高处。第三次灌浆至低于石板上口 5cm 处。1
10、 本图由组员手绘,引自建筑装饰施工速查手册165 页,乐嘉龙 李喆 胡刚锋编2 流程图由组员制作,引自装饰工程施工手册401 页,雍本编著施 工 准 备其 他 材 料 准备白水泥配 制颜料水泥砂 浆 配 制沙子板 材 实 验修 补 缺 陷套 方 检 尺卡 角 磨 边预 对 花 排 号板 背 面 刷 洗板 材 钻 孔板 材 就 位形 钉 固 定加 楔 校 正分 层 灌 溉清 理嵌 缝成 品 保 护基 本 处 理结 构 验 收清 理水 润 基 体抹 水 泥 砂 浆按 图 弹 线 分块基 体 钻 孔房屋建筑学期末论文 建筑用饰面石材挂法研究 PG 工作室5嵌缝:全部大理石饰面板安装完毕后,将表面清理
11、干净,按板材颜色调水泥砂浆填缝,边嵌缝边清理,最后再重新打蜡上光,保证光泽。传统湿法的改进工艺在传统湿法的的作业工序多,比较复杂,同时容易由于操作不当导致一些粘贴不牢,包面不平整等通病,同时由于采用钢筋网连接,增加了工程造价。在新的工艺中,增加了基体处理步骤,可以增加板材的粘结力,同时在新的工艺中采用了在板材及基体中同时钻孔的方式使得板材在安装过程中,直接通过不锈钢钉将板材同基体的孔固结,再加上硬木小楔楔紧即可。在按上述步骤固定好了板材后,就可以进行同传统工艺相同的分层灌浆,其他的步骤也基本相同。但是通过对于这两种不同的方式比较中我们可以看出,新的工艺省去了传统工艺中的很多步骤,同时用不锈钢钉
12、来代替钢筋网固定板材,极大地减少了工程用量,降低了工程造价及实际操作的时间,这对于现在的实际工程是具有巨大的实用价值。(图 7 即新工艺流程)干挂石材施工工艺干挂也是装饰板材常用的一种施工方法,其原理是在主体结构上设主要受力点,通过金属挂件将石材固定在建筑物上,形成石材装饰幕墙,即不需要灌浆,石材与结构之间留出 4050mm 的空腔。这种方法允许产生部分应变,可以吸收部分风力和地震力,而不致出现裂纹和脱落。当风力地震力消失后,石材也随结构而复位。同时这种方法可以减轻结构自重,缩短施工周期。应该说干挂石材的方法是在湿法基础上的对于施工工艺的进一步改进,同时这种方法极其图 7. 湿法改进工艺流程图
13、图 8. 清华大学人文社科图书馆图 9. 某建筑外墙干挂石材工艺房屋建筑学期末论文 建筑用饰面石材挂法研究 PG 工作室6适用于现代建筑的外墙挂板装饰。(如图 8 及图 91)干挂石材这种施工工艺具有其他许多施工工艺所不觉有的优点: 可以有效地避免传统湿贴工艺出现的板材空鼓、开裂、脱落等现象,明显提高了建筑物的安全性和耐久性; 可以完全避免传统湿贴工艺板面出现的泛白、变色等现象,有利于保持幕墙清洁美观; 在一定程度上改善施工人员的劳动条件,减轻了劳动强度,也有助于加快工程进度。也正是由于干挂石材的这些优点使其在现在诸多的工程中都得到了大范围的应用,如位于长安街西单路口的中国银行总部大厦、新建的
14、人文社科图书馆等建筑,干挂石材的方法都得到了应用同时取得了很好的装饰质量及观感效果。下面我们针对这种工艺进行一定的介绍:干挂法(如图 102)的施工工艺主要分下面几个阶段:结构偏差实测放线连接件焊接与龙骨的安装石材饰面板安装嵌缝、注胶淋水试验(敞缝幕墙不做)表面清洗。结构偏差实测:实测结构的偏差对于结构的修整,二次设计的排版及板材的加工等工作具有非常实际的指导意义。偏差实测采用经纬仪投测与垂直、水平挂线相结合的方法,挂线采用细钢丝;测量结果及时记录并绘制实测结果,提交相关负责人,进行二次设计。放线: 从结构中引出楼面标高和轴线位置,在墙面上弹出安装板材的水平和垂直控制线,并做出灰饼以控制板材安
15、装的平整度。外墙面水平线以设计轴线为基准。要求各面大墙的结构外墙面在剔除胀模墙体或修补凹进墙体后,使外墙1 图 8 为组员现场拍摄;图 9 摘自百度2 本图摘自百度图 10. 干挂石材工艺房屋建筑学期末论文 建筑用饰面石材挂法研究 PG 工作室7面距设计轴线误差不大于 1cm。放线的具体原则是:先弹出窗口井字线,并根据二次设计图纸弹出型钢龙骨位置线。每个大角下吊垂线,给出大角垂直控制线。放线完成后,进行自检复线,复线无误再进行正式检查,合格后方可进行下步工序。连接件焊接与龙骨的安装:作为干挂石材的基础,连接件的焊接及龙骨的安装在饰面石材干挂工艺中起到举足轻重的作用。连接件采用角钢与结构预埋件三
16、面围焊,焊接完成后按规定去除药皮并进行焊缝隐检,合格后刷防锈漆三遍。连接件的固定位置按弹线位置确定,采取水平跟线,中心对线,先点焊,确定无误后再施焊的方法。假柱、挑檐等部位由于石材面距结构面空隙过大,为达到建筑设计效果,需在结构外侧附加型钢龙骨。型钢龙骨通过角钢连接件与预埋件焊接,焊缝要求及检查,防腐做法同上。次龙骨与挂件的连接采用不锈钢螺栓,次龙骨根据螺栓位置开长孔,与舌板相互配合实现位置的调整。钢龙骨的位置必须符合挂板要求。(如图11 1)同时外墙的干挂工艺根据是否有龙骨体系有两种不同的做法:A、有龙骨体系由竖向龙骨和横向龙骨构成。主龙骨可选用镀锌方钢、槽钢、角钢。其间距应视石材规格、墙面
17、大小、结构验算等因素综合考虑。该体系适用于各种结构形式。框架结构时,主龙骨(一般为竖向龙骨)应与框架边梁可靠连接(与预埋铁件焊接或与膨胀螺栓固接)。若上下两道框架边梁间距较大时,竖向龙骨中间常需固定,而一般填充墙的强度不能满足要求。此时,应结合建筑立面图设计,在适当位置增设混凝土条带,如在门窗洞口的上下位置增设。当建筑1 本图摘自百度图 11. 干挂饰面板材工艺的钢骨架安装房屋建筑学期末论文 建筑用饰面石材挂法研究 PG 工作室8墙面为钢筋混凝土,且建筑立面变化较多时,主龙骨可直接固定于墙上。次龙骨多用角钢,间距由石材规格确定,通常直接焊接在主龙骨上。有龙骨体系的主要优点之一是:外挂板材基底的
18、整体性好,受力均匀;易于调整板材整体垂直度、平整度及凹凸变化。B、无龙骨体系这种体系通常适用于钢筋混凝土墙面,且立面变化幅度较小的情况。根据立面石材设计要求,干挂连接件与墙体在确定的位置上直接连接(焊接或栓接)。若框架结构也采用无龙骨体系时,应加强填充墙的整体性,并在固定干挂连接件的位置上砌筑预制混凝土块。当固定连接件的位置局部尚未确定或施工中又有变化时,可在外饰面施工时,在确定的位置将墙局部打洞,其内部填充混凝土,其上固定连接件。在实际工程中,有龙骨体系和无龙骨体系并不是截然分开的,有时常用于同一工程的不同部位,设计师应灵活选用。而对于干挂体系中的连接件而言,在考虑结构误差和施工误差的情况下
19、,连接件间应尽量具有三维(上下、前后、左右)可调性,以方便施工,保证板材表面平整度。连接件种类、规格较多。北京地区常用的有:托板、舌板、销钉、螺栓、膨胀螺栓及垫片等(如图 121)。无龙骨体系中连接件通常全部使用不锈钢,有龙骨体系中,舌板、销钉、螺栓常用不锈钢,其他视情况而定。不锈钢外的金属材料均应进行热镀锌防腐处理,以保证耐久性。密封胶应耐水、耐溶剂、耐大气老化,有低温弹性、低透气性,耐酸耐碱。石材饰面板安装:安装顺序宜先安装大面,在门、窗等洞口四周大面上留下一块面板不装,然后安装洞口周边的镶边石材面板,最后安装1 本图为组员手绘,摘自建筑装饰新技术干挂花岗岩,清华大学 王丽娜图 12. 部
20、分工程金属连接件房屋建筑学期末论文 建筑用饰面石材挂法研究 PG 工作室9大面预留面板。大面安装宜按分格进行,在每个分格中宜由下向上分层安装,安装到每个分格标高时,应注意调整误差,不要使误差积累。而在干挂时还应注意在石材间留有板缝,并在墙体外表面做防水处理。以保证石材的自由伸缩并满足抗震要求。具体的石材面板安装方式分短槽挂件安装、背栓挂件安装、钢销式安装、通槽式安装及小单元式干挂 5 种:A、 钢销式安装(如图 131):钢销式安装宜用于高度不大于 20m,抗震设防烈度为 67 度的石材幕墙工程中,若不能满足此条件,应改用其它安装方法。钢销式安装时单块石材面板的面积宜不大于 1m2,一般钢销直
21、径为56mm,长 2030mm,连接板一般宽为 40mm,厚 4mm,钢销和连接板应采用不锈钢制品。施工时先按设计要求在石板两个或四个侧边上打好销孔,孔深为2233mm,孔径为 78mm,孔距石板边缘应不小于石板厚度的 3 倍且不大于 180mm,销孔间距不大于 600mm。销孔钻好经检查合格后,开始安装。第一层石板安装时,先将石板底部的不锈钢销用胶与石板粘牢,以免脱落,再将石板底边的钢销插进底部连接板的销孔内,按各控制线调整好石板的位置和表面平整度后,取下石材,将底部连接板固定牢固,然后把石材重新放回到连接板上,安装固定石材上部的不锈钢连接板,最后将不锈钢销通过连接板的销孔插入石材上部的销孔
22、内,不锈钢销插入 1/2,连接板上部露出 1/2,并在销子与石板孔壁的缝隙内灌胶,调整好石板的垂直度、平整度后,将上部连接板固定牢固。第二层以上石板安装时,先在下层石板上部露1 本图摘自百度图 13. 钢销挂件安装示意图房屋建筑学期末论文 建筑用饰面石材挂法研究 PG 工作室10出的不锈钢销上涂胶,将石板底部的销孔对准钢销垂直插入,调整垂直度和平整度,再安装上部不锈钢连接板。其它要求同第一层石板安装。B、 短槽挂件安装:石材侧边开短槽,通过 T 型或 L 型挂件用螺栓固定到构架的横梁上。挂件宽度一般为 4060mm,不锈钢挂件厚不小于 3mm,铝合金挂件厚不小于 4mm。石材上、下侧边切短槽,
23、槽宽 67mm,深宜不小于 15mm,有效长度宜不小于 80mm,槽端距板端应不小于 3 倍石材厚度且不小于85mm,也不应大于 180mm。挂件插入石材侧边安装槽后的缝隙用胶灌注,挂件间距宜不大于 600mm,安装时应边安装边调整,保证接缝均匀顺直,表面平整。槽缝内灌注的胶在未完全凝固前,石材面上不得靠、放任何物体,避免造成板面不平。(如图14,短槽挂件安装分单肢式及双肢式两种 1)C、 通槽式(如图 152)干挂法:原理与单肢短槽式干1 本图摘自干挂花岗石幕墙节点设计探讨,2006 年 6 月 24 日2 本图摘自石材幕墙勾( 栓) 槽(孔)连接配合构造及其质量控制,张芹图 14. 短槽挂
24、件安装示意图(左为单肢式,右为双肢式)图 15. 通槽式挂件安装示意图房屋建筑学期末论文 建筑用饰面石材挂法研究 PG 工作室11图 17. 石材上钻孔并安装锚栓挂法相近,只是采用通长卡条,上下开通槽。在单元式石材幕墙中,更多采用这种干挂法。D、 背拴挂件安装:背栓式做法板与板之间没有联系,传力简洁明确,承载能力是传统钉销做法的 4-5 倍,安全储备高,且更加美观、灵活,又便于工厂化生产,因而被越来越广泛的应用。目前包括上海中银大厦、上海金茂大厦、中国革命历史博物馆、法兰克福日本中心、俄罗斯国家银行、雅典机场等都采用了这种外墙装饰方法。(见图 161)背栓式石材幕墙施工工艺步骤: 在石材上钻孔
25、并安装锚栓先使用专用钻孔机械在石材背后适当位置打圆柱状孔,于其底部拓孔,将一由锥形螺栓、套管和扩压环组成的后切式锚栓放入孔中,使用适当的安装工具锤打套管,使其套在锥形螺栓上,将扩压环挤入底部拓孔中,形成凸形结合拧紧螺帽。最后在锚栓上固定吊挂件。一般一块石材上安装四个锚栓,其上固定四个吊挂件,其上方两个吊挂件带微调螺丝。(如图 172) 现场安装龙骨将适当间距的连墙锚固件与墙固定后再将通长竖向龙骨与锚件固定,并调整垂直,根据石材规格1 干挂花岗石幕墙节点设计探讨,2006 年 6 月 24 日2 摘自背栓式石材幕墙介绍一种干挂石材的新做法,清华大学 鲍朝明图 18. 背栓式安装透视图及节点剖面图
26、图 16. 背拴挂件安装示意图房屋建筑学期末论文 建筑用饰面石材挂法研究 PG 工作室12在竖龙骨上固定通长的水平龙骨(通常每块石材两根水平龙骨),由此组成一个框架支承系统,一般情况下该系统是铝制的。 将固定了的吊挂件的石板挂在水平龙骨上,通过微调螺丝和在龙骨上做 优化华东调整上下左右位置,定位后用限位尼龙卡片固定,板与板之间的距离一般为 8-20mm,可根据设计要求调整。(如图 181)E、 小单元式干挂法(如图 192):小单元式由金属副框、各种单块板材采用金属挂钩与立柱、横梁连接的可拆装的建筑幕墙称为小单元建筑幕墙。小单元式干挂法工艺中的石材虽然还是通过铝合金卡条与骨架相连但不同的是相临
27、的石材均是独立与骨架(铝合金主梁)相连这一连接方式彻底改变了传统干挂石材幕墙的物理性能、设计方法、加工方法和施工工艺。石材施工工艺流程为:定板材的尺寸- 对板材进行开槽- 注胶前清洁-用结构胶将挂件与花岗岩板材粘结(如图 203)-结构胶固化 -板面清理 -板块排版。板块排布一般是按照其表面花纹过渡均匀,天然石材一般按照其出厂时编排的顺序即可。石材面板在施工现场存放在特制的 A 字型架子上,在运输搬运过程中要在相应部位作好隔震措施,如垫放麻袋布等,防止局部压重过大引起花岗岩崩角。铝合金主梁及花岗岩面板安装工艺流程为:测量放线- 主梁的安装- 连接构件进行加焊和防腐处理- 耐火保温棉的安装- 划
28、水平分格线-在主梁上安装挂件及隔震胶条(如图1 摘自背栓式石材幕墙介绍一种干挂石材的新做法,清华大学 鲍朝明2 干挂花岗石幕墙节点设计探讨,2006 年 6 月 24 日3 干挂花岗石幕墙节点设计探讨,2006 年 6 月 24 日图 19. 小单元式干挂法示意图图 21. 挂件分布示意图图 20. 铝合金卡条与板材连接示意图房屋建筑学期末论文 建筑用饰面石材挂法研究 PG 工作室13211)- 安装花岗岩板材 -嵌缝注胶及表面清理-竣工验收。对于上述不同方法比较(优缺点,见下页表格 2):嵌缝、注胶:石材板面安装完成后,应按设计要求进行嵌缝,设计无要求时,宜选用中性石材专用嵌缝胶,以免发生渗
29、析污染石材表面。嵌缝时先将板缝清理干净,并确保粘结面洁净干燥的情况下,用带有凸头的刮板将泡沫填充棒(条)塞入缝中,使胶缝的深度均匀,然后在板缝两侧的石材板面上粘贴纸面胶带,避免嵌缝胶污染石板,最后进行注胶作业。注胶时应边注胶边用专用工具勾缝,使成型后的胶面呈弧形凹面且均匀无流淌,多余的胶液应立即用清洁剂擦净,最后揭去石板表面的纸面胶带。(如图223)板缝处理方法有明缝和暗缝两种: 明缝式:缝宽一般在 10mm-15mm 间,缝隙间不用任何材料填塞。雨水可流入板后,需从构造上采取排水措施,湿气可从板缝自由排出,保温方式为内保温。 暗缝式:缝宽一般不大于 10mm,缝内填塞弹性防水材料。为使饰面内
30、外空气流通,常在窗上沿石材接缝处的适当位置设置通气孔。1 摘自石材幕墙勾( 栓) 槽(孔)连接配合构造及其质量控制,张芹2 摘自干挂花岗石幕墙节点设计探讨,2006 年 6 月 24 日3 本图摘自百度图 22. 干挂石材的嵌缝、注胶房屋建筑学期末论文 建筑用饰面石材挂法研究 PG 工作室14淋水试验(敞缝幕墙不做):嵌注的胶完全固化后,对幕墙易渗漏部位进行淋水试验,试验方法和要求应符合现行国家标准建筑幕墙雨水渗漏性能检测方法GB/T15228 的规定。表面清洗:淋水试验完成后,用清水或清洁剂将整个石材幕墙表面擦洗干净。必要时按设计要求进行打蜡或涂刷保护剂。干挂石材工艺实例分析(以中国银行总部
31、大厦为例)挂件体系介绍:中国银行总部大厦(以下简称中银大厦)(图 231)干挂石材采用的是独立式不锈钢弯板支架加舌板及销钉的挂件体系,这是一种较传统而且适用的挂板安装体系。这一挂件体系主要由不锈钢支架、舌板(滑动板)、防滑板、用于支架与舌板间的连接螺栓、销钉及用于支架与混凝土墙体间的膨胀螺栓等组成,组装后的挂件具有在竖直方向上(可调约+/-10mm)、水平方向上(可调约+/-10mm)、垂直于挂板平面的方向上(可调约+/-20mm)的三维调节能力。挂件支架通过不锈钢膨胀螺栓直接固定在混凝土墙体上因而可以通过挂件尺寸的改变来非常灵活调整混凝土结构造成的偏差。中银大厦外立面挂板的外表面距混凝土结构
32、外表面 141mm,挂板与结构之间的字腔厚度为 101mm,因而外立面标准挂件的总长度应为 121mm(空腔101mm 加板厚 40mm 的一半 20mm)。中银大厦内立面挂板的外表面距混凝土结构外表面 97mm,挂板与结构之间的空腔厚度为 67mm,因而内立面标准挂件的总长度应为 82mm(空腔 67mm 加板厚 30mm 的一半 15mm)。由于国内在个别采用钢销式挂件体系的挂板工程中,出现了一两次坠板的情况,因此国内有些专家认为,钢销式挂件体系由于其“点”受力的特征,应对1 本图摘自百度图 23. 中国银行总部大厦房屋建筑学期末论文 建筑用饰面石材挂法研究 PG 工作室15其予以限制使用
33、。但通过中银大厦的施工实践,以及我们在其他工程和国外诸多工程的实践表明,只要设计合理并在施工过程中对石材钻孔、销钉安装和挂件固定等关键工序严格控制,钢销式的挂件体系一样可以安全地使用。挂件计算:干挂石材挂件的计算主要包括两个方面:一是挂件的强度计算,二是挂件的挠度计算。下面以外立面标准挂板的挂件简要介绍计算过程。(图 241)A、荷载的确定(1)恒载(2)风载(3)地震荷载(4)石材的热胀冷缩变形(5)荷载组合计算时考虑以下几种荷载组合荷载组合一:恒载荷载组合二:恒载+地震荷载荷载组合三:恒载+风压力荷载组合四:恒载+风吸力B、挂件材料强度及允许应力(1)挂件支架及舌板不锈钢材料等级:AISI
34、 304(ASTM A 167-90)拉伸强度: r=515N/mm2屈服强度: y=205N/mm2安全系数: =1.5允许应力: =2051.5=136/2(2)支架与舌板间的连接螺栓不锈钢材料等级:A2.70拉伸强度: =700N/mm21 摘自干挂石材的全过程设计与施工中国银行总部大厦干挂凝灰石工程施工实践 39 页,中建建筑承包公司组织编写图 24. 外立面标准挂件计算简图房屋建筑学期末论文 建筑用饰面石材挂法研究 PG 工作室16屈服强度: =450N/mm2安全系数: =1.5允许应力: =4501.5=300/2(3)挂件与混凝土结构间的膨胀螺栓C、挂件强度计算计算各截面(包括
35、舌板部分、支架、销钉、支架与舌板之间的连接螺栓、膨胀螺栓)的弯矩、轴力、剪力、截面面积、截面模量、拉应力、剪应力,检验强度是否满足要求。D、挂件挠度计算计算相对位移,检验是否满足要求。材料概述:挂板工程作为一个重要的建筑分项工程,具有特定的防潮、保温及装饰功能以及相应的结构安全性和耐久性。为了正确地实现上述功能和要求,必须正确地选择组成挂板系统的各种材料。材料是设计功能的实现载体,也是设计的重要内容之一。工程中,建筑师编制的工程规范对工程需使用的材料材质、类型、性能要求、试验要求等指标均作出明确规定,是材料招标的主要技术依据。建筑师依据试验报告和其他参数对材料有最终审批权。对于防潮层、保温板、
36、密封胶、密封胶背衬材料、销孔胶、销孔内可压缩材料和泛水等都需要根据规范选用。(如图 251)安装工艺:1 干挂石材的全过程设计与施工中国银行总部大厦干挂凝灰石工程施工实践68 页,中建建筑承包公司组织编写图 25. 外挂板用材料及使用部位1防潮薄膜 2保温板 3固定锚栓 4挂件5石材 6密封胶 7销孔胶 8密封胶背衬材料9销孔内可压缩材料 10泛水房屋建筑学期末论文 建筑用饰面石材挂法研究 PG 工作室17图 27. 建筑馆图 28. 美术馆挂板安装的主要技术体现在“安装工艺”中。本工艺是根据设计要求,结合SAND-BEG 公司专家的建议进行编制并组织实施的。具体的工艺流程如下:墙面清理整体偏
37、差测量及控制网放线防潮材料涂刷() 脚手架调整施工作业线测放和墙体偏差精确测量墙面钻孔挂件选择和安装防潮层修补() 脚手架连墙件安装保温板安装() 石材准备石材安装注嵌缝胶清理脚手架拆除(带的项仅针对外挂板) 。(如图 261)综述总的来说,大规格饰面石材的两种安装方法都能达到将饰面板以一种整齐美观的方式安装到墙面上,而随着社会的进步,人们审美的角度转变,饰面板工程作为一种能很好凸显出建筑的风格的方式,在很多工程中都得到重视,中国建筑工程总公司常务副总经理党委书记张青林曾经说过:“虽说石材干挂工艺在我国工程建筑上的应用不是很长,但是因为石材干挂给建筑物外观带来极强的整体感和审美方面的大气,是的
38、石材干挂越来越多地在建筑外装修中被广泛应用。”由此我们也可以看到外墙的石材饰面板工程将成为未来建筑饰面工程的最重要组1 干挂石材的全过程设计与施工中国银行总部大厦干挂凝灰石工程施工实践80 页,中建建筑承包公司组织编写图 26. 赛发泡胶及施打密封胶房屋建筑学期末论文 建筑用饰面石材挂法研究 PG 工作室18图 29. 在窗上沿石材接缝处设计的通气孔(组员手绘)成部分之一。同时,回顾我们学校里面的建筑,我们也可以发现,从建筑馆、美术系馆、伟伦楼、主楼到新建的校史馆、人文社科图书馆(如图 27 及 281),这些大工程中,外墙饰面板的技术一遍又一遍得到应用,不论是湿挂法还是干挂法,都让建筑在其观
39、感方面得到很大的提高。而在注重这些工艺的过程中,我们也应该去重视对于一些细部的处理,不仅仅是在应用饰面板来使建筑达到好的审美效果,更要注重诸如防潮、保温等因素,还有如右图所示的在窗上沿石材接缝处的适当位置设置通气孔(如图 292),使石材饰面内外空气得以通流,若内部有湿气也可以排出,同时通气孔也可以作为冷凝水滴孔,就是这样的设计可以保证我们在享受到石材饰面所带来的享受同时也能体会到一种舒适的生活。而这一点在之前所举的中银总部大厦中也得到了很好的体现,在饰面板后面的一些关于防潮层还有保温层的处理能让建筑无给人一种由内而外的审美享受。应该说,用饰面板作为外墙及内墙的处理工艺正在慢慢成为高级装修中石
40、材饰面的主导方法。饰面石材可以给人带来了审美感,而且不同的方法也各具自己的特点:干挂石材施工快效率高,同时能抵御较强的地震荷载及风荷载;湿挂法则是有较低的工程造价,同时使用前述的湿法改良工艺,可以使得工程造价的到降低,而施工效率上也能有更好的提高。总之,对于饰面石材,我们相信,这种工艺在未来的中国建筑装修中能有更加长足的进步,现代的很多优秀的以饰面石材为主导装修的建筑已经在我们国家出现,当然我们在享受由饰面石材带来的观感的同时也要注意学习国外的一些技术,才能使得在饰面石材的装修工艺上有更好的提高,甚至达到一个更高的水平!1 图 27 及 28 为组员现场拍摄2 本图为组员手绘,引自建筑装饰新技
41、术干挂花岗岩,清华大学 王丽娜房屋建筑学期末论文 建筑用饰面石材挂法研究 PG 工作室19【参考文献】 干挂石材的全过程设计与施工中国银行总部大厦干挂凝灰石工程施工实践中建建筑承包公司编,中国建筑工业出版 2001 年 8 月 建筑装饰施工速查手册乐嘉龙、李喆、胡刚锋编,中国电力出版社 2008 年 11月 建筑装饰工程施工纪士斌主编,清华大学出版社 2002 年 1 月 石质建筑材料及其装饰施工技术蒋泽汉主编,四川科学技术出版社 1998 年 8月 装饰施工手册雍本编,中国建筑工业出版社 1992 年 12 月 21 世纪建筑新技术论丛韩建新、颜宏亮主编,同济大学出版社 2000 年 7 月
42、 百度百科 干挂花岗石幕墙节点设计探讨,2006 年 6 月 24 日 石材幕墙勾(栓)槽(孔)连接配合构造及其质量控制,张芹,2005 年 6 月 14 日房屋建筑学期末论文 建筑用饰面石材挂法研究 PG 工作室20附:课程建议及组员分工课程建议:我们小组成员提出的一些关于房屋建筑学课程的建议如下:(一) 关于教学,我们认为房屋建筑学内容丰富,但必须在实践中才能掌握。建议安排一次现场参观实习课便于理解记忆。(二) 对于课程的考核,考试对学生掌握知识更有好处,同时在考后同学们也十分容易忘记相应知识;今年尝试的展示加论文的方式形式新颖,更大的发挥学生的主观能动性,在一定程度上能促进同学们的合作,
43、也能促进同学们对于相关部分有更深更好的了解,以后可以继续这方面的工作,当然给老师带来的较大的工作量,也辛苦老师了。经过这个学期的体验,关于考核方面建议如下:可将考试与展示结合。展示在每周的课堂上进行,每次一至两组,严格控制时间,并相应降低展示及论文的要求。(三) 关于考试,建议精简考试内容,尽量更多的考与土木工程有关的内容,同时可以将秦佑国老师所讲的关于建筑的文化理解部分变更为房屋建筑学的附属部分。可改为一学分的考查课,前八周上课,记通过和优秀。(四) 在设计课方面,可以将设计的课程移至小学期,课程时间大概可以在 1 至 2 周时间,可以采用团队合作形式,让同学们体会到一种设计的连贯性,而不是
44、贯穿整个学期,这样可以让同学们更好地表达自己的设计理念,同时建议在课程中加一个模型制作的环节,让同学们去更好表达自己的建筑形式及建筑结构。(五) 在设计课方面可以适当增加于结构初步构造设计的内容,用已设计的房屋进行布筋等构造及细部设计,减少房屋布局设计,不一定要求达到十分绚丽的效果,但是房屋建筑学期末论文 建筑用饰面石材挂法研究 PG 工作室21希望能通过本课程让同学们加深对于建筑及结构间的理解,有利于大家以后在自己专业的发展及建筑方面设计师的合作。(六) 关于课程作业方面适当增加课后小作业,不占用时间但有利于理解课程内容,也有利于大家更好地在课后掌握知识,加深对于课程的理解。课程总结:通过这
45、学期的房屋建筑学课程,我们学到了很多东西,对于建筑构造也有了非常多的了解。王老师是一位非常有亲和力的老师,对学生也很热情。关于课程,我们也非常渴望了解有关建筑构造的知识,因为在此之前我们对建筑的构造了解的比较少,而这门课让我们了解到了许多关于建筑结构,如楼板、檐口、门、窗等许多建筑细部的构造,总的来说收获很大,也对自己以后的专业发展有很大好处。同时在书吧设计及后面的论文撰写的过程中,我们体会到了团队合作的重要,也通过努力完成了属于自己的设计,这样的一个过程中,我们不仅仅体验了设计,也对计算机制图的应用更加纯熟,同时通过论文的撰写,对于相关方面的知识及工程实例有了十分深刻的认识,收获也十分巨大。
46、最后再这里,我们 PG 工作室全体成员也谢谢老师一直以来的工作,老师辛苦了!组员分工:XXX:整理关于湿挂法及干法工艺的一些内容,负责统筹,最后整理资料,撰写论文及制作 PPT 的开头及结尾部分及综合整理,及负责后期的一些材料收集与总结。XXX:整理关于中银总部大厦这一工程实例部分的材料同时负责制作 PPT 相应部分及展示该部分,同时负责一些书上的图片的抄绘以及最后提供一些相关的补充材料。XXX:整理关于湿挂法的一些材料同时负责制作 PPT 中相应部分并进行展示,同时到校内个建筑进行实地调研并拍摄收集图片材料,最后想小组成员汇报调研情况。XXX:整理关于干挂法工艺的材料同时负责制作 PPT 中
47、相应部分内容并进行展示,也对自己这部分的材料进行一定的抄绘,负责调查干挂法在实际工程中的应用实例。组员共同完成部分:去图书馆收集资料查找文献,同时召开组会,制定工作计划讨论关于展示及论文撰写的内容及最后一些关于论文的审核与完善。本次答辩所用大致时间:一、 前期准备周六一天制定计划;二、 之前还开了 3 次组会,每次时长约 1 个半小时;房屋建筑学期末论文 建筑用饰面石材挂法研究 PG 工作室22三、 集体查资料时间为周天一天;四、 写论文及 PPT 制作花了端午节 2 天整,从早 8 点到晚 11 点(包括拍照片),采用集体工作的形式;五、 展示前期大概讨论了 2 个小时具体细节;六、 后期的工作整理审核完善用了大概 3 天时间,每天约需 6 个小时。