洞石、砂岩在建筑幕墙上的正确应用
时间：2020-12-25 16:05:21 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要：本文详细阐述了洞石、砂岩幕墙应用过程中可能出现的问题，分析原因，提出解决方案。并通过这些分析及研究，总结洞石、砂岩在建筑幕墙上正确使用的方式和方法。
关键词：建筑幕墙；洞石；砂岩
中图分类号：TU564.2 文献标识码：A 文章编号：1671-3362（2013）04-0170-04
1 前言
石材幕墙作为建筑外装饰的一种主要表现形式，被现代建筑大量采用。在国家及行业有关规范、标准等法规的正确引导下，通过建筑从业者的辛勤劳动及不断创新，当前以花岗石为主要面材的石材幕墙的应用已经非常成熟，各种体量、高度、功能的石材幕墙被成功的应用到现代建筑上，为城市建设添光增彩。
然而，随着建筑设计的深入发展，传统的花岗石已经不能完全满足建筑语言的表达，建筑师希望一些其他石材也能用于建筑幕墙，洞石和砂岩幕墙也就相应出现在了建筑上。但由于国家及行业相关规范标准中没有对洞石砂岩这种疏松的石材应用到幕墙上时的有效指导，因此在幕墙实施过程中，还在采用传统的石材幕墙构造方式来完成洞石和砂岩幕墙，这就带来了很多问题。这些问题体现在设计、选材、加工、安装、使用维护等各个方面。
2 洞石砂岩幕墙在应用过程中出现的问题及原因分析
根据对已经实施及使用的洞石、砂岩幕墙案例的研究分析，可以发现目前的洞石、砂岩幕墙存在有以下问题及隐患。2.1 设计不当
很多设计只是生硬的将花岗石幕墙的构造方式照搬到洞石、砂岩幕墙上，没有考虑洞石砂岩作为沉积岩的疏松的特性。这些不当的设计带来的就是众多的隐患（见图1～图8），表现在：
（1）加工、运输过程中材料破损严重（见图1）。
（2）安装上面材出现脱落（见图2）、裂纹（见图3）等安全隐患。
（3）不该用洞石、砂岩的部位而强行采用，经过一段时间的使用就会出现影响建筑外观和结构安全等问题（见图8）。
图8 洞石没封孔
（4）水密、气密防护措施设计不到位，系统出现漏水（见图6），幕墙龙骨系统出现大量的锈蚀（见图7），而影响结构安全等。
有些本来选用洞石或砂岩的建筑幕墙，就是因为不严谨的论证，而采用不恰当的设计，在施工过程中出现很多问题，从而被迫修改面材，造成了大量财产、时间、资源等的浪费。
2.2 选材不当
选材决定了设计采用的构造方式，而在完善设计的基础上，面材材料的正确选择也是决定工程成败的关键因素。国内的很多建筑选材首先考虑的是建筑外观的需求，而不重视材料本身的物理性能特征。在急功近利的思维影响下，很多失败的建筑就是在选材上没有仔细研究及分析而造成的（见图9、图10）。对于建筑幕墙用洞石、砂岩的选材更是应该慎之又慎。
3 怎样在建筑幕墙上正确应用洞石或砂岩3.1 设计
3.1.1 建筑定案
建筑工程设计有很强的系统性，要从设计源头上就确保工程的有效实施，首要一点就要各个相关方面紧密配合，充分调查研究。洞石、砂岩幕墙的采用不同于传统花岗石幕墙的工作方式，若建筑设计师下决心选用洞石、砂岩材料作为建筑的外装饰材料，应该尽早的根据洞石、砂岩材料的特点进行研究和探讨，提前与矿山、供货商联系，根据建筑设计的理念，确定所需要材料的外观、物理性能、产地等关键数据。只有在建筑设计源头就做了这些工作，才能不盲目设计，保证下一步专项设计工作及生产安装工作的顺利开展。
3.1.2 专项构造
在幕墙专项设计阶段，幕墙连接构造方式的选择非常重要，直接决定了设计方向。在传统花岗石幕墙领域，一般连接构造方式分为短槽式、通槽式、背栓式等方式。根据工程应用的实例及相关幕墙的四性试验结果，可以得出短槽式的构造方式不利于洞石、砂岩幕墙的连接，可应用通槽式和背栓式的构造。但通槽式的构造对石材、龙骨的加工与安装精度要求更高，同时成本也较高，在实际工程应用中并不常见。因此背栓式的连接是洞石砂岩幕墙最优先选择的构造方式。现在很多背栓厂家已经针对这种疏松的石材开发出了专业背栓，因此实现起来相对安全、简洁。3.1.3 新的模式
按照传统石材幕墙的设计思路，应用到洞石、砂岩幕墙上，还是有一些局限性。完全可以可以根据洞石、砂岩的特点设计出一些新型的方式来实现幕墙的工艺性能和使用安全。
3.1.3.1 石材本身进行加强的构造方式
由于洞石砂岩的材质比较疏松，材料的强度相对较弱，因此将材料进行加强就是一种很好的设计思路，有实验证明，当石材作了可靠的增强处理时，其力学性能、整体性能均得到改善。材料加强的方式有很多，以下有四种方式值得推荐：
（1）石材背面衬玻璃纤维布或玻璃纤维板
一般要充分改善石材的力学性能，背衬材料可以选择玻璃纤维布和玻璃纤维板。玻璃纤维布应选用厚实的方格布，容重在200g/m2以上为宜。玻璃纤维板由于本身就具有一定的抗弯强度，其复合在石材上对整体面材加强性能更为优异，玻璃纤维板的选择一般为2～3mm厚。
（2）洞石、砂岩与花岗岩复合（见图17）
此连接方式是利用石材上下边开通长槽，将石材四边用副框固定。再通过副框与托板连接实现石材板块的连接。此结构连接强度高，可以实现无序安装，板块破损后可实现更换，适用于高层建筑。
（2）单元式开放石材系统
该构造方式采用背栓将石材板块与铝合金副框连接，再通过铝合金副框与龙骨连接。同时铝合金副框的构造形式又实现了幕墙气密、水密方面的作用。
此构造方式采用胶条密封无须使用密封胶，避免了常规方式耐候密封胶产生的吸附灰尘和硅油渗漏等对石材的污染现象，实现建筑外观看石材是开放的效果，又利用单元幕墙原理，在石材与龙骨之间实现气密、水密的功能，避免了开放式石材内部要增加大量防水板，提高现场效率及节约成本。但该构造方式的水密、气密性能的实现还需进一步研究和完善。
