建筑石材幕墻的設(shè)計及工藝技術(shù)探究

王熙剛

摘要：目前，石材幕墻已成為幕墻施工的一種重要形式。以石材幕墻作為建筑外圍不僅可以達(dá)到良好的裝飾效果，而且非常環(huán)保。與其他幕墻形式相比，石材幕墻具有獨特的優(yōu)勢。在此基礎(chǔ)上，圍繞建筑工程石材幕墻施工技術(shù)這一課題，對石材幕墻的設(shè)計，施工工藝要點及注意事項進(jìn)行了詳細(xì)的分析和探討，從而為相關(guān)人員提供參考，為建筑裝飾行業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

關(guān)鍵詞：石材幕墻;建筑工程;施工工藝技術(shù)

在我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時，我國高層建筑物采用的幕墻裝飾面在結(jié)構(gòu)設(shè)計、藝術(shù)風(fēng)格上也有很大的提升，通常，高層建筑中采用的石材幕墻為干掛石材飾面，是掛接安裝在建筑物外立面和局部內(nèi)立面的骨架上的新型施工工藝，有著施工效率高、裝飾效果好、受自然環(huán)境影響小等特點。

一、工藝特點

石材幕墻施工工藝技術(shù)不僅為建筑外墻的石材幕墻的安裝、更換與維護(hù)提供了便利。同時建筑物的熱傳導(dǎo)系數(shù)計算也能較好通過，其建筑物的保溫隔熱效果較好，并且在一些其他高層建筑工程中石材幕墻施工工藝技術(shù)，在進(jìn)行石材加工時，可與現(xiàn)場龍骨安裝同時進(jìn)行。建筑工程中石材幕墻施工中的每一塊石材是按施工現(xiàn)場的設(shè)計、放樣等進(jìn)行編號的，每一塊石材運到現(xiàn)場后，若采用石材幕墻施工工藝技術(shù)均可馬上進(jìn)行安裝，從而不受相鄰石材安裝的影響也不同于玻璃幕墻和鋁塑板幕墻等工業(yè)產(chǎn)品在工廠內(nèi)生產(chǎn)的約束，這不僅可以節(jié)省安裝時間，并且幕墻平整度也可很好的得到保證。若石材幕墻在工人施工中，未控制好石材平整度，可以在施工現(xiàn)場進(jìn)行第二次人工打磨處理，這就避免了象一些工業(yè)產(chǎn)品不能現(xiàn)場二次加工及處理等弊端。石材幕墻施工工藝技術(shù)的使用可以保證施工建筑的結(jié)構(gòu)合理，并且有利于施工建筑的抗震減振，從而保證了該建筑的質(zhì)量。

二、建筑石材幕墻的設(shè)計

石材幕墻的設(shè)計不僅要考慮石材的顏色、材質(zhì)和尺寸等因素，還要進(jìn)行抗震和抗壓力學(xué)驗算，以此來確保石材幕墻的穩(wěn)定性和安全性。

2.1幕墻石材的選擇。用作幕墻石材主要以系數(shù)率小于0.8%的火成巖為主，不僅外表美觀，還能保證石材的強(qiáng)度。在一般情況下，石材的選擇都是以力學(xué)計算為基礎(chǔ)的。力學(xué)計算出石材強(qiáng)度和抗震水平會確保設(shè)計的安全性，之后再選擇石材的紋理、顏色和特征。當(dāng)然，幕墻石材的選擇還要結(jié)合其具體的使用環(huán)境，把設(shè)計布局和建筑造價列入到幕墻石材選擇的考慮因素中，這樣才會使幕墻石材的選擇最為合理。

2.2石材幕墻的力學(xué)驗證。石材幕墻的力學(xué)驗證是為了確保設(shè)計的安全性與穩(wěn)定性，根據(jù)國家的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)判斷設(shè)計是否滿足要求。具體而言，石材幕墻的力學(xué)驗證主要包括以下幾個方面的內(nèi)容：

2.2.1載荷的確定。石材幕墻進(jìn)行力學(xué)分析，首先要確定受力方向和具體載荷，這是力學(xué)驗證的基礎(chǔ)所在。在考慮載荷的時候，要考慮到風(fēng)載荷、地震載荷與自身載荷。另外，整個結(jié)構(gòu)的載荷要形成有效的傳遞，最后再根據(jù)國家的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行相關(guān)模擬計算。

2.2.2石材受力計算。石材的受力計算是為了確定具體力的大小，進(jìn)而與石材的自身性能做比較，得出相應(yīng)的驗證結(jié)果。在計算石材受力之前，需要首先確定石材的載荷，然后根據(jù)石材幕墻的具體固定方式來列出計算模型。在確定好模型之后，就可以進(jìn)行計算，得出幕墻石材使用中的實際受力，與其本身性能相比，就可以得出設(shè)計是否滿足要求。另外，石材本身的應(yīng)力也要包含在石材受力的計算范圍內(nèi)，根據(jù)不同石材的特性計算出指標(biāo)，從而完成整個受力驗算過程。

2.2.3抗彎性與抗剪性計算。對于各向異性的石材幕墻，其抗彎性驗算主要分為兩部分的內(nèi)容：一是最大彎力點的另一方向應(yīng)力為零，二是最大彎力點的另一方向應(yīng)力不為零。在第一種情況下，抗彎驗算要驗證的是最大彎力和對應(yīng)點的關(guān)系，若最大應(yīng)力小于石材對應(yīng)方向的抗彎性能，就滿足設(shè)計要求。在第二種情況下，最大應(yīng)力要把不為零處的應(yīng)力也考慮在內(nèi)，進(jìn)行力的對應(yīng)轉(zhuǎn)移計算，然后驗證石材是否滿足設(shè)計需求。抗剪驗算與抗彎驗算相同，也是采取這種方法，分類進(jìn)行石材性能的驗算。

三、石材幕墻施工技術(shù)要點

3.1測量放線。在對石材幕墻進(jìn)行施工前，需要按照設(shè)計圖紙進(jìn)行測量放線，以土建單位提供的基準(zhǔn)中心線和標(biāo)高線為依據(jù)，結(jié)合實際情況進(jìn)行復(fù)測，在確認(rèn)無誤后在圖紙中橫豎龍骨位置與軸線位置放出銅線，確定橫豎龍骨和石材幕墻位置。其中，測量工作應(yīng)按照從中間向兩端的順序，然后兩端到中間順序進(jìn)行復(fù)核，放出橫豎龍骨位置線，保證與設(shè)計方案一致。根據(jù)放線結(jié)果來確定找出預(yù)埋件，對于前期遺漏的預(yù)埋件要進(jìn)行補(bǔ)打，且在補(bǔ)打過程中，要利用一塊10mm厚鋼板和膨脹螺栓處理，鉆孔后向其中添加環(huán)氧樹脂，用膨脹螺栓擰緊，保證螺母和螺栓具有較高的固定效果。

3.2骨架安裝。在正式安裝龍骨前，需要提前固定豎龍骨，確定沒有問題后便可進(jìn)行橫龍骨安裝，并在安裝過程中控制好橫豎龍骨的伸縮縫和直線度，按照從下向上的順序完成龍骨安裝作業(yè)。待所有安裝工序完成后，應(yīng)對安裝結(jié)果進(jìn)行檢查，確定是否存在安全質(zhì)量隱患，對于未達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的部分，需要及時采取補(bǔ)救措施。尤其是橫豎龍骨中軸線容易出現(xiàn)位置偏移情況，按照要求進(jìn)行調(diào)整，檢查確認(rèn)各個部位均不存在問題便可進(jìn)行下一工序作業(yè)。

3.3石材面板安裝。在進(jìn)行石材石板安裝作業(yè)前，需要先設(shè)置好安裝槽，根據(jù)設(shè)計方案來嚴(yán)格控制安裝槽尺寸，一般長度在100mm即可，槽底深度則控制在25mm，寬度在8mm，保證“丁”端掛件可以順利安裝進(jìn)去。并且，還要在上下端分別安裝安全槽，對掛件與安全槽間保持一定間距，按照設(shè)計圖紙利用螺栓和鋼板厚度來對掛件與安全槽進(jìn)行控制。對于部分人工安裝作業(yè)的工程，可以通過靠尺、線錘等工具來控制石材表面垂直度與平整度，在安裝過程中隨時進(jìn)行調(diào)整，保證達(dá)到專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。同時，還要以設(shè)計方案為依據(jù)，利用有機(jī)玻璃來對板材間隙大小進(jìn)行控制，保證板材垂直縫與水平縫均保持橫平豎直狀態(tài)，提高石材面板施工美觀度。

3.4防雷安裝。針對石材幕墻結(jié)構(gòu)特點，在安裝施工時要重點做好防雷連接，可以利用上下電氣連通的鋼結(jié)構(gòu)來形成避雷帶，控制好各構(gòu)件水平間距，最小為1.05m。幕墻在位于主體防雷引下線可靠連接的均壓環(huán)位置預(yù)埋件均保持為1.05m間距，且要求與均壓環(huán)電氣進(jìn)行有效連接，以及作為避雷帶的鋼構(gòu)件均需要與預(yù)埋件進(jìn)行有效連接，來形成一個完整的避雷系統(tǒng)，在發(fā)生雷電災(zāi)害時可以及時將過大雷電流導(dǎo)入地下，避免對幕墻結(jié)構(gòu)造成影響。

四、結(jié)語

隨著我國建設(shè)工程施工技術(shù)的快速發(fā)展，石材幕墻施工技術(shù)愈發(fā)先進(jìn)，并逐漸打破了傳統(tǒng)建筑板材安裝的局限性，為我國建筑裝飾建設(shè)中石材幕墻施工技術(shù)的應(yīng)用和推廣奠定了堅實基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]魏巍.簡論建筑工程外部裝修石材幕墻施工工藝技術(shù)的重要性[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2016，（6）：852-852.

[2]謝漢華.建筑石材幕墻的設(shè)計及工藝技術(shù)探討[J].技術(shù)與市場，2015，（6）：118-119.

（作者單位：沈陽沈飛集團(tuán)鋁業(yè)幕墻工程有限公司）