淺談陶土板幕墻的應(yīng)用與發(fā)展

畢長俊

摘 要：陶板是空腔的結(jié)構(gòu)，能夠阻隔熱量傳導(dǎo)，降低建筑空調(diào)能耗。近年來隨著世界性的能源緊張，政府已對公用建筑的耗能問題頒布實施了強(qiáng)制性的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。陶土板本身非金屬材料且導(dǎo)熱系數(shù)很小，能夠滿足這種要求。

關(guān)鍵詞：陶土板幕墻；特性；施工；發(fā)展

1.陶板幕墻簡介

陶土板幕墻最初起源于德國著名的屋頂瓦制造商Von Mueller Dachprodukte GmbH & Co. KG，這里我們簡稱Von Mueller，他們的工程師Thomas Herzog教授于1980年代設(shè)想將屋頂瓦應(yīng)用到墻面，最終根據(jù)陶瓦的掛接方式，發(fā)明了用于外墻的干掛體系和幕墻陶土板。為了把這套系統(tǒng)推向市場，Von Mueller在格爾利茨（Goerlitz）成立了一個專門生產(chǎn)陶土板的工廠---阿格通（ArGeTon）。1985年第一個陶土板項目在德國慕尼黑落成。在隨后的幾年中，阿格通公司逐漸完善陶土板掛接方式，由最初的木結(jié)構(gòu)最終完善到現(xiàn)在的兩大鋁結(jié)構(gòu)幕墻系統(tǒng)。2005年Von Mueller公司和Wienerberger Gruppe結(jié)成了戰(zhàn)略聯(lián)盟，成為全球最大的陶土磚生產(chǎn)商。

自上個世紀(jì)90年代，我國首次引進(jìn)使用德國AGROB BUCHTAL陶土板以來，陶土板開始在國內(nèi)使用。隨著更多陶土板幕墻的使用，標(biāo)志著幕墻產(chǎn)業(yè)在節(jié)能材料利用上又邁上了一個新的臺階。陶土板幕墻的優(yōu)勢也逐漸表現(xiàn)出來，不斷得到建筑設(shè)計師的青睞。

2.陶土板幕墻特性

陶土板的原材料為天然陶土，不添加任何其它成分，不會對空氣造成任何污染。陶板的顏色完全是陶土的天然顏色，綠色環(huán)保，無輻射，色澤溫和，不會帶來光污染。而且陶板的可選之色多達(dá)14種，能夠滿足建筑設(shè)計師和業(yè)主對顏色的選擇要求。在公司研制的特殊轉(zhuǎn)爐里，陶板在高溫下得到最佳的煅燒，這個過程能夠最大限度地增強(qiáng)陶板對抗惡劣天氣的性能。通過專門的高精度校準(zhǔn)設(shè)備的處理，陶板能夠達(dá)到很高的尺寸精確性，這一點(diǎn)保證了幕墻平面整體效果的完美表現(xiàn)。永不褪色、平整的表面、嚴(yán)格的直線性、高精度性和濃厚的大自然氣息，在這些方面陶板表現(xiàn)的相當(dāng)出色。陶板可以根據(jù)不同的安裝尺寸要求進(jìn)行切割，來滿足設(shè)計師的設(shè)計風(fēng)格。陶板的自潔能力和其永恒的陶質(zhì)顏色極大的激起了業(yè)主和建筑設(shè)計師的興趣。與目前市場大量運(yùn)用的玻璃、石材、金屬幕墻材料相比，陶土板幕墻在環(huán)保和節(jié)能方面擁有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢：

首先，在生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)，陶土板工廠循環(huán)利用熱能，能耗低；此外，由于陶土板生產(chǎn)取材于天然陶土，生產(chǎn)流程不產(chǎn)生廢氣、污水、廢渣，對環(huán)境無污染，而且不存在“三廢”處理成本。而反觀玻璃或者金屬幕墻材料的生產(chǎn)過程，則存在生產(chǎn)污水排量大，廢氣污染嚴(yán)重，產(chǎn)生廢渣，對環(huán)境污染嚴(yán)重，“三廢”處理成本高等弊端。 在使用環(huán)節(jié)，陶板不存在玻璃幕墻的光污染，而且與金屬幕墻相比，具有隔熱性能好，高效節(jié)能等顯著特點(diǎn)。 事實上，目前國內(nèi)的幕墻材料選材已經(jīng)由以前的單一追求現(xiàn)代化、科技含量的勢頭，逐漸轉(zhuǎn)向追求人文藝術(shù)氣息、天然環(huán)保、節(jié)能降噪的以人為本的趨勢。而陶土板所特有的人文藝術(shù)氣息、天然的色彩、環(huán)保的材料以及節(jié)能防噪的優(yōu)勢，適應(yīng)了幕墻材料需求大勢所趨的人本化傾向，因此被業(yè)內(nèi)人士廣泛看好。其特點(diǎn)是：

2.1天然環(huán)保

原料取自天然陶土，中國人在幾千年前就開始用它做生活器皿，它的特點(diǎn)是穩(wěn)定，沒有任何輻射，一旦成型永不變形。生產(chǎn)過程無三廢排放，保護(hù)環(huán)境

2.2 顏色豐富、自然質(zhì)感

根據(jù)不同的土質(zhì)原料，可以生產(chǎn)出的顏色多達(dá)十五種，表面自然的質(zhì)感彰顯古典和純樸。 保溫節(jié)能

陶土板的導(dǎo)熱性很低，獨(dú)特的空腔結(jié)構(gòu)設(shè)計具有很好的保溫節(jié)能、隔音降噪性能，提高建筑使用的經(jīng)濟(jì)性及舒適性。更符合國家提倡的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)

2.3 重量輕、強(qiáng)度高

獨(dú)特的空腔結(jié)構(gòu)設(shè)計減少了自重，降低幕墻系統(tǒng)的荷載。均勻細(xì)膩的純凈陶土，采用真空高壓擠出的成型方式并經(jīng)高溫?zé)坪螅|(zhì)地堅硬牢固，賦予陶土板更高的強(qiáng)度。遠(yuǎn)超出天然石材的強(qiáng)度。

2.4 規(guī)格精準(zhǔn)

采用先進(jìn)的工藝設(shè)備，確保產(chǎn)品品質(zhì)的穩(wěn)定，全自動化溫控系統(tǒng)，使得每件陶土板均具有精準(zhǔn)的外形控制尺寸。

2.5防火阻燃，耐久性好

陶土板是不可燃材料，經(jīng)過高溫煅燒，耐酸堿性，抗凍融性好，耐久性好。

2.6 自潔功能

陶土板成品表面有自潔涂層，自潔涂層在陶土板表面形成一道保護(hù)膜，將陶土板表面的毛細(xì)孔封閉，大大地降低了毛細(xì)孔對水和灰塵的吸附作用，同時表面的灰塵更易被雨水沖刷掉。自潔功能可以降低幕墻的清洗和維護(hù)費(fèi)用

2.7更換簡單

陶土板幕墻獨(dú)特的干掛安裝系統(tǒng)可以自由裝卸設(shè)計，使每塊陶土板都可以在局部破損的情況下自由拆卸、更換，而不會對幕墻整體造成破壞。

3.陶板幕墻設(shè)計與施工

國內(nèi)目前市場上的陶土板主要板型有三種：30mm厚空腔板、18mm厚的空腔板和方形陶棍，三種主要的板型分別為：

30mm厚空腔板

18mm厚空腔板

方形陶棍

由于板型不同，所以安裝系統(tǒng)也各不相同，下面將分開介紹。

1.1 有橫梁安裝系統(tǒng)：

有橫梁安裝方案適用于30mm厚空腔陶土板，整個系統(tǒng)由立柱、橫梁、掛接件和陶土板面板組成。

立柱和橫梁可以采用型鋼或者鋁合金型材，但型鋼必須有良好的防腐處理。掛接件可以采用鋁合金型材或者不銹鋼材料。分縫件膠條可以采用三元乙丙膠條或者硅橡膠

三維局部示意見下圖

1.2 陶土板的主要安裝步驟：

1.2.1 放線

1.2.1.1 根據(jù)幕墻的立面分格，在安裝立柱的墻面上用激光或水平儀標(biāo)出立柱安裝的水平基準(zhǔn)線；

1.2.1.2 在幕墻立柱安裝的位置標(biāo)出垂直控制線。

1.2.2 安裝角碼

1.2.2.1 根據(jù)垂直控制線確定角碼安裝位置；

1.2.2.2 角碼與預(yù)埋件連接；

1.2.2.3 檢查、調(diào)整角碼與控制線保持一致。

1.2.3 安裝立柱

1.2.3.1 用螺栓將立柱固定在角碼上，通過墻面端線確定立柱距墻面的距離。

1.2.3.2 調(diào)節(jié)立柱的垂直度。

1.2.4 安裝橫梁（或連接件）

1.2.4.1 將橫梁（或連接件）固定到立柱上。通常采用焊接或螺栓連接，安裝效率高。

1.2.5 安裝陶土板

1.2.5.1 將分縫件膠條安裝在橫梁（或連接件）上；

1.2.5.2 將掛件插入到陶土板背后的預(yù)留槽內(nèi)，在設(shè)計要求的位置固定掛件.

目前，陶土板幕墻我國還沒有設(shè)計、加工、安裝等方面的國家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。陶土板材料只能參考生產(chǎn)廠家的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。許多研究工作和科研試驗尚需進(jìn)行，設(shè)計理論尚需進(jìn)一步完善。例如陶土板板塊承載力計算理論等。

在科技與文明高度發(fā)達(dá)的時代，幕墻不僅是建筑外結(jié)構(gòu)護(hù)體，更是美化城市不可或缺的人文景觀。隨著陶土板幕墻自身應(yīng)用系統(tǒng)的日益完善，陶土板幕墻將逐漸在幕墻行業(yè)彰現(xiàn)其卓越品質(zhì)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ133-2001 2001

[2] 《技術(shù)手冊》瑞高（浙江）建筑系統(tǒng)有限公司 2010（11）

[3] 黃文平 《掛陶板幕墻外墻施工工藝進(jìn)行了探討》 建筑與文化（學(xué)術(shù)版） 2013（7）