建筑石材幕墙的设计及工艺技术探讨_闫世明.pdf

居 舍设计与案例1292022年12月（中）随着现代建筑行业的进一步发展，石材幕墙在建筑幕墙中占据的比例不断提升。石材幕墙凭借独特的风格、靓丽雅致的外形，为建筑物增添了不少艺术感和时代感，现已成为现代城市朝着现代化大步迈进的标志之一。得益于科学技术水平的提升，石材幕墙施工工艺也在不断优化、成熟，施工幕墙施工应用的范围大幅提升。进一步探讨建筑石材幕墙设计及工艺艺术现实意义显著。1 关于建筑石材幕墙的基本概述石材幕墙是在传统石材幕墙的基础上发展起来的，将全新施工技术及手段融入传统石材幕墙中，配合设计的全新思路及理念，就有了如今的建筑工程石材幕墙施工工艺技术。建筑工程石材幕墙工艺基本原理为做好建筑工程结构科学合理的构思，在此基础上提出设计新思路，把建筑石材看作既相对独立又能够有机结合的整体，极大地提升了石材安装、拆卸的便捷程度；同时有效改变石材受力模型，提升石材幕墙系统的稳定性，更加合理地做好石材布局工作，建筑石材在建筑物上面的受力更加均匀。细致剖析建筑石材幕墙的应用实际，对比传统石材幕墙工艺，其优势突出，主要体现为：结合具体的设计要求灵活设计规格；不易受低温影响，低温状态无需停工；自身热传导系数良好，建筑物的保温隔热性能更佳；石材之间的相互影响得以消除，减少了石材的使用量，同时安装、拆卸石材效率大幅提升；建筑物外观施工及设计工作更好地结合起来，建筑工程石材幕墙外观的平整度得以改善。2 建筑石材幕墙设计2.1 石材幕墙设计的相关规定设计石材幕墙时，需参考外围护结构，火成岩是石材幕墙石板的首选材料；在高层建筑及超高层建筑中一般不考虑使用天然石材幕墙，如果设计有明确要求，则需要结合对应规范要求做好石材防碎裂工作。开展石材幕墙骨架设计工作，有必要统筹考虑建筑立面效果、土建结构形式、石材幕墙安装形式等因素，确保幕墙系统足够安全、可靠，同时施工工艺必须简单可行；石材幕墙及连接件的承载力及刚度足够，同时相对于主体结构的位移能力也要足够；幕墙骨架立柱依托金属角码及主体结构连接起来，通过螺栓连接立柱和角码，采取有效举措防止螺栓垫板出现松动和滑移的情况；针对非抗震设计的石材幕墙，需要确保风力作用下石材不会受到损坏；针对抗震设计的石材幕墙，设防烈度地震作用下通过修整后的幕墙可继续使用；确保罕遇地震作用下幕墙骨架不脱落；设计石材幕墙构件时，将一系列影响因素考虑充分，包括重力荷载、地震影响、温度作用、风荷载等等，确保结构安全性。2.2 建筑石材幕墙的设计2.2.1 科学选择石材幕墙通过上述分析了解到石材幕墙施工工艺原理是在摘 要现如今，社会经济发展高速，这就为现代建筑行业提供了发展新机遇。建筑施工过程中，越来越多的城市开始运用天然石材幕墙来作为建筑物围护结构。选用石材幕墙作为建筑外围，既能美化建筑整体格调，使其时代感、艺术感更强烈，同时还符合绿色建筑施工要求。石材幕墙应用优势突出，但是在具体应用过程中还存在一些技巧性问题。基于此，笔者联系自身相关工作经历，专门聚焦建筑石材幕墙的设计及工艺技术展开探讨。首先概述了建筑石材幕墙施工工艺原理及特征，明确了建筑石材幕墙石材的选择方法，然后分别探讨了建筑石材幕墙的设计及工艺问题，以期为优化建筑石材幕墙设计及施工操作起到抛砖引玉的作用。关键词建筑；石材幕墙；设计；工艺技术中图分类号TU227；TU521.2 文献标识码A 文章编号1674-1900（2022）35-0129-03建筑石材幕墙的设计及工艺技术探讨闫世明（甘肃省工业与民用建筑设计院酒泉分院，甘肃 酒泉 735000）作者简介：闫世明（1983-），男，汉族，甘肃酒泉人，工程师，研究方向为结构设计。居 舍设计与案例1302022年12月（中）传统石材幕墙施工技术的基础上发展而来的，建筑工程施工过程中，依托对应的工艺使得石材之间保持相对独立。将石材幕墙合理应用到现代建筑工程中，为人们创设沉稳而又古朴的格调，让人们感到舒适惬意。石材幕墙在石材上的分类主要包括变质岩、沉积岩、岩浆岩等几类，详情如图1所示。一般来讲，技术人员筛选石材时会考虑石材幕墙所处的位置，然后考虑工程所需石材的吸水率、抗震性、强度等选择恰当石材。颜色合适、物理性质稳定、纹理均匀美观的石材作为首选。初步选择石材类别之后，再考虑建筑物的建设成本及设计布局灵活调整，最终选中最理想石材。图1 岩浆岩、变质岩、沉积岩2.2.2 做好石材幕墙力学计算工作设计建筑石材幕墙时，会涉及石材幕墙关联节点力学性能计算方面的问题，需要综合考虑幕墙设计结构方式、连接方式、材料性质、国家行业标准要求等做好幕墙体系力学计算工作，主要包括下述几点内容。（1）确定承受荷载确定承受荷载，对石材本身的重量、风荷载、地震荷载及其他形式的荷载进行考虑充分，确保结果荷载传递效率符合规范要求。在确定不确定荷载时，需要结合国家标准做好对应的推算及模拟试验操作。（2）计算石材受力确定好石材荷载形式、干挂方式是石材受力计算的基础，这些因素确定之后选择恰当的计算模型，做好石材幕墙安全等级计算工作，同时选择恰当的幕墙承重策略。全面分析石材应力水平，对应计算工作需要使用到石材特性安全系数。2.3 提升石材幕墙设计水平的策略2.3.1 统一设计信息，尽早着手设计确保石材幕墙设计水平，应当统一设计信息，尽早着手设计。尽可能地与土建施工图同时出图，同时审查，该举措可大幅降低大量变更及后期拆改率。设计者开展设计工作时，必须把涉及的技术问题考虑充分，包括风荷载、地震、结构尺寸误差、外墙管道空洞安装等因素，明确消防要求、平直要求、防锈保护、预埋件受力及安装，将设计要求技术性能指标提供完全。这就需要设计者做好相关整合工作，协调关联专业，工作难度相对较大。伴随着建筑信息模型的广泛应用，将幕墙、土建、机电整合到同一个信息模型当中，各方信息来源统一，既可以在设计环节明确设计冲突，规避后期返工、拆改，同时还可以运用虚拟现实技术，将建筑效果呈现出来，便于建设方科学决策。2.3.2 公开招标选择幕墙设计单位为了提升幕墙设计水平，需要选用资质健全的优秀设计单位。通过公开招标的方式确定设计方，这是解决无资质设计单位出图的良策。建设方同施工方在签订施工合同时需要明确幕墙深化设计单位的选择方式及对应费用的承担问题。如果幕墙深化设计单位的招标选定工作由施工单位负责，那么则需要建筑方协调建筑设计单位与施工单位有机配合，确保原设计效果符合要求。3 建筑石材幕墙施工工艺技术建筑石材幕墙施工工艺技术较多，本文以干挂石幕墙施工为例，介绍与之关联的施工工艺技术，包括测量放线、安装龙骨、安装石材等几方面。石材幕墙施工标准流程如图2所示。图2 建筑石材幕墙施工流程3.1 测量放线建筑工程石材幕墙施工前期应当做好测量放线工作，这是基础工作。石材幕墙安装需要测量放线作为基准，因此开展测量放线工作时，必须保障测量精准、居 舍设计与案例1312022年12月（中）及时、完整。测量放线过程中把握好从中间向两端的顺序展开测量。重点测量建筑物的标高、基准线及龙骨轴线。待测量工作完成后，把测量获取的数据同设计方案数据进行比较，如果两组数据误差控制在允许范围内，即可着手展开放线工序。放线操作时，需要做好建筑物龙骨位置及建筑物轴线位置等的放线定位工作，放线环节结合放线具体位置确定好预埋件的位置，针对没有预埋件的位置则需要第一时间做好补打工作，只有这样才能确保测量放线工作符合建筑工程质量要求。3.2 安装龙骨安装龙骨时，需要提前精准明确龙骨安装顺序，待安装结束之后还需要做好全面复查工作，及时明确安装错误的位置、龙骨安装不到位的位置、龙骨安装不合理的位置，并且做好标注，第一时间重新安装。此外，安装龙骨时，需要密切关注龙骨横框和竖框轴线是否有偏移，一旦发生偏移需要及时优化调整，确保龙骨安装位置足够精准。3.3 安装石材板正式开展石材板安装工序前，需要做好建筑物外表面情况的梳理工作，也就是明确石材板安装槽尺寸大小。确定石材板安装槽大小规格，在此基础上着手展开石材板安装。结合笔者建筑工程多年对石材板安装经验分析，石材板安装槽长度控制在10cm、宽度控制在0.8cm、高度控制在25cm 较为合适，设定这样的尺寸，保障石材板丁字端顺利安插进去。待安装槽设置操作结束后还需要将安全槽分别安装于其上下两端，同时其他对应位置同样需要安装安全槽。安全槽安装要求明确，即安装位置需要同挂件间保持科学间距。设定这一间距的意义在于合理控制螺栓对中间钢板的厚度，保障中间钢板厚度设置合理。安装石板材时，时常用到人与机械协作施工的方式，尤其是人工安装石板材时，需要使用到线锤、靠尺，运用线锤、靠尺促进石材板安装平整垂直，确保石材板安装规范。安装石材板时很容易出现缝隙，这就需要对其进行有效处理，一般使用有机玻璃来保障横竖缝隙畅通。连接石材板时，遵照由下及上的连接顺序展开。保障石材板连接不会出现较大偏差，确保整体施工质量，可以运用铝合金挂件把石材板安装到指定位置。3.4 石材幕墙安装注意事项安装石材幕墙需要结合安装实际，重视防水、防风及防寒等处理工作。对于幕墙而言，石材作为装饰物和安全保障物。降雨天，石材幕墙可起到阻挡雨水的作用，石材幕墙安装时，注重石材防水处理很关键，可以把结晶性防水涂料涂在石材表层，尽可能选择弹性较大的防水材料，以便更好地遮挡雨水；防寒处理，借助双道密封线起到防寒作用，这在我国很多地区都是适用的；防震处理，将柔性胶垫设置在附属框间，有助于石材幕墙安全系数提升。4 结语综上所述，建筑工程施工过程中，石材幕墙作为大趋势，同时也作为建筑工程施工的重要技术手段，合理应用石材幕墙，对建筑物结构整体稳定性、安全性的提升有明显促进作用，同时合理运用石材幕墙还使得建筑工程施工的便利性得以显著改善。为此，必须做好石材幕墙施工技术施工工艺的细致探索工作，分析综合施工过程中涉及的各个环节，从而有效控制石材幕墙施工工艺技术，确保建筑施工整体质量，为现代建筑行业的可持续健康发展提供强大助力，促进建筑行业朝着高质量、绿色的方向发展。参考文献1 林伟梁.高层建筑石材幕墙施工技术的探讨 J.中国房地产业，2016（6）：144.2 夏世龙.如何控制石材幕墙在建筑装饰工程的质量 J.建筑工程技术与设计，2017（12）：3230.3 任本武.装配式干挂石材龙骨安装施工工艺研究 J.砖瓦，2021（8）：175-176.4 黎克明.建筑外立面设计中石材幕墙的应用探究 J.黑龙江科技信息，2022（21）：243.5 孔万里，沈淼.建筑石材幕墙施工中易出现的质量问题及应对策略 J.门窗，2022（9）：1-3.6 高士震，刘红.建筑石材幕墙的设计及工艺技术探究 J.城市建设理论研究（电子版），2015（3）：849-850.7陈榕希.商业综合体石材幕墙干挂体系设计要点研究J.福建建材，2021（10）：43-46.