探讨石材在建筑外立面幕墙设计中的应用
时间：2020-12-25 16:07:57 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要 石材通过在建筑外立面装饰的应用，可以将建筑外立面的整体风格效果突显出来，而且提升了人们对建筑物外观效果的认同感。本文根据实际工作经验，对建筑外立面设计原则进行总结，并从石材幕墙的组成、石材幕墙设计、新型石材材料的应用三方面，论述了石材在建筑外立面设计中的具体应用形式。
关键词 新型材料;石材幕墙;建筑装饰
前言
石材作为一种在人类历史上最早被应用的建筑材料，而现如今，其主要的承重构造已经被钢筋和混凝土所取代。但伴随着我国建筑行业的快速发展，石材赋予被赋予了一些新的生命力。在建筑师们的精心设计下，石材通过自身的优点，光亮晶莹、坚硬永久等给人一种高贵，独特的视觉效果，这也是其他类似建筑装饰材料无法替代的。近年来，随着我国经济的持续发展，人们的生活水平日益提高，对居住环境有了新的认识和要求，因此石材作为建筑外装饰材料越来越多地被应用在建筑外立面装饰当中[1]。
1 建筑外立面的设计原则
1.1 时代性
建筑外立面设计，应该与时代下的基本特征和原则相符，随着社会的进步，建筑外立面设计的基本思路渐渐被改变，设计人员应把握好时代方向，将建筑的内在特点展示出来，只有这样，才能确保设计作品与人们审美相符。虽然不同设计所展示出来的特点不同，但如果实际设计工作和时代发展总体趋势不相符，其欣赏价值必定大幅降低。与此同时，经典和传统的艺术取向，对建筑设计也会起到很强的参考价值，站在艺术角度来说，灵感来源也要参考传统文化，只有将传统文化和现代思想观念相结合才能展示出来属于我们的特有文化价值。
1.2 地域性
在建筑外立面设计过程中，也能呈现出很强的地域性特点。地域性原则不仅是开放性代表，同时也是地区资源充分利用的一大保障，这其中包括人文资源、自然资源等等。因此，在建筑设计上，还应涉及一些地域特征表达，在体现名族风格的同时，也要与建筑外观设计要求相符，确保人们可以通過外立面设计情况对地域性进行区分，提升整个外立面的感官体验。
2 建筑外立面设计中石材幕墙的具体应用
2.1 石材幕墙的组成
石材幕墙两种类型，其中一种为湿贴法，在建筑主体结构墙面设计上应用砂浆或者是胶黏剂，将石材贴在墙面上。另一种是干挂法，利用螺栓等结构装置将石材直接固定在墙面上。本文主要介绍石材幕墙的干挂法。
干挂式石材幕墙主要包括支撑结构横梁、支撑结构立柱、连接件以及石材面板。
（1）幕墙结构立柱通过螺栓与角码连接，再通过角码与预埋件或钢构件连接其中预埋件的标高偏差不应>10mm，位置差不应>20mm。
（2）横梁通过角码、螺钉或螺栓，实现与整个立柱结构的连接。角码应承受横梁的剪力，横梁和立柱有一定的相对位移这样就形成了完整的幕墙钢框架结构。
（3）石材通过可调节连接件支撑在幕墙框架结构上，通常采用铝合金型材或不钢型材。同时不同金属材料连接时需在接触面处设置耐热的环氧树脂玻璃纤维布或尼龙垫片。石材与框架安装形式有：背栓式、钢销式、通槽式和短槽式。
钢框架结构应设置变形缝，一般在层间部位设置上下立柱不宜小于15MM缝隙，采用芯柱连接，这样可以使钢框架结构在平面内应有一定的活动能力，同时也满足立柱的温度变形，安装施工误差以及承受竖向荷载后的轴向压缩。芯柱插入上下立柱的总长度不得小于400mm，芯柱与下立柱之间采用不锈钢螺栓固定。
2.2 石材幕墙的设计要求
用于石材幕墙的石板，一般选用花岗石，因为花岗石其质地坚硬，耐酸碱、耐腐蚀耐高温等特点，使用寿命较长，其弯曲强度应≥8.0Mpa，石材吸水率应<8%。其次火烧面石材，是通过处理板材的表面造成表面粗糙的效果，出现细小的不均匀麻坑，因此影响了石材的厚度和强度，在计算中需要将火烧石板厚度增加，一般情况下按减薄3mm计算强度。
通常幕墙石板厚度不应小于25mm，常用厚度为25～30mm，
单块石材面积不宜高于1.5㎡。在建筑外立面装饰上，应确保石材幕墙不存在明显的色差，更不能出现暗裂、崩裂等情况。
石材是一种多孔性材料，与密封材料、黏结材料气化学反应，会造成石材被污染的后果，所以石材幕墙的硅酮结构密封胶应做无污染的实验。
石板拼缝有开放式和密封式两种，当空缝安装时，需要做防水操作措施，与此同时，还要提升对排水出口的设计强度。此外如果建筑外立面幕墙石材实施密封拼接，将实验合格的密封胶涂在两块石材之间的缝隙当中，实现紧密连接。石材之间的缝隙的宽度应根据硅酮耐候胶的技术参数来确定。一般情况控制在8到16毫米之间，要实现不同缝隙与密封胶的配套使用。
2.3 常用新型石材材料
（1）铝蜂窝花岗岩板，是一种复合材料，通常会由3～5mm蜂窝铝以及花岗岩薄片经过专用粘合剂黏接复合而成，整体厚度不低于25mm，与天然形成的石材极为相似。主要特点：重量轻、板面大、易安装、隔音防潮、对色差控制比较明显等特点。缺点：①耐久性差，胶粘剂是一种高分子材料，有着优异的结构粘接性能，但在不同的环境条件作用下，其性能有所下降和老化。②材料板面变形，因为通过多种材料由胶粘接而成，它们之间的膨胀系数互有差异，导致石材面板产生凹凸的变形现象等。
（2）微晶石，可以把微晶石分为三类：①无孔微晶石又称为人造大理石。②通体微晶石又称微晶玻璃是一种高档的装饰材料，色泽鲜艳不褪色。②复合微晶石又被称之为微晶玻璃陶瓷复合板材，是将一层3～5mm的微晶玻璃复合在陶瓷玻化石的表面，经二次烧结完全融合成一体的新型材料，厚度一般在13～18mm。优点：强度大、韧性强、耐冲击性能好、耐化学腐蚀性能高等特点。缺点：易划痕、易脏等。
3 结束语
综上所述，在建筑外立面装饰中，要将建筑设计以及人文艺术等内容结合在一起，才能对整个建筑物进行改善，增强环境舒适感。石材幕墙具备高贵、典雅等特性，其应用范围广泛，在设计应用过程中要注意其节能、节材、安全环保。随着时代的进步设计理念的不断提高，对新型建筑装饰材料的应用还需我们继续创新突破，在应用传统技术的过程中让我们不断发觉新的技术、新的工艺、新的材料。
参考文献
[1] JGJ 133-2001.金属与石材幕墙工程技术规范[S].北京：中国标准出版社，2001.
