石材幕墙设计注意事项

卡特能幕墙设计——为理想的城市生活而生

1、引言

石材幕墙是建筑幕墙中的一种，是人们对天然材料运用与建筑物外观最完美的诠释。其无法比拟的自然肌理让建筑显得更为生动，而它丰富多彩的颜色与纹理给了建筑师们很大的选择空间。在对石材表面处理上，人们充分发挥了人类的智慧，利用剁斧、火烧、抛光等工艺赋予了石材更多的材料语言，然而这看上去很美的外立面材料运用中，同样潜伏着许多不为人知的危险，需要在前期设计阶段进行规避。

2、石材幕墙设计注意事项

石材幕墙外观精美，很大程度上提升了建筑的品质与品味，同时也潜藏着风险，由于石材是脆性材料，一旦崩坏造成脱落危害极大，同时不合理的设计极易造成石材破损、发霉、污染、开裂等，本文结合多年来的经验教训，归纳出石材幕墙造成不良后果的几大原因：1、石材面板选择不当；2、连接系统搭配不合理；3、特殊部位的处理过于常规化。

2.1、石材面板选择不当：

可用于室外幕墙的石材品种繁多，然而并不是所有石材都适用于室外的环境中，也不是任意厚度的石材都可以安放在室外幕墙上，下列几种石材面板不允许在石材幕墙中应用：

2.1.1、弯曲强度低、吸水率高的石材

根据《JGJ-石材幕墙工程技术规范》（版新规范即将问世）的相关规定，弯曲强度低于80.MPA不宜使用，吸水率高于0.8%的石材不应使用，这也限制和排除了部分石灰岩、砂岩、洞石在石材幕墙中的应用。

当然也不是绝对，砂岩、石灰岩等强度较低的石材，可通过增加石材厚度来实现其强度需求，而洞石等孔隙率较大的石材，则可利用胶补工艺对存在空洞、黑斑、黑点、水晶斑、色带、色线、白花等明显缺陷进行修补，以降低其吸水率。

2.1.2、大理石、人造石材等抗风化性能较差的石材

大理石属于碳酸盐类变质岩，原是海底的石灰泥慢慢沉积、结晶而成为石灰石；遇地层的震动而遭高压及高温产生变化，最显著的便是结晶体的变大变硬，形成所谓大理石。它最大的缺陷是抗风化性能较弱，在室外较为复杂的气候条件下，除汉白玉、艾叶青等少数几款大理石以外，一般大理石很容易在风力作用与雨水侵蚀下失去光泽甚至降低强度等级，因此不适宜在室外使用。

人造石材色泽均匀，纹案多样，然而各生产厂家产品的技术和质量标准不统一，国家也没有推出相应的标准规范行业的发展，市面上提供的人造石材生产装备的性能质量良莠不齐，生产装备厂家鱼龙混杂很难保障市面上的人造石材的质量性能，因此只适用于室内环境较为稳定的场所，对于室外幕墙尤其是超高层幕墙，在设计阶段就应排除。

2.2、连接系统搭配不合理

石材幕墙发展至今，凝聚了无数设计师、工程师的智慧结晶，在经历了台风、地震、火灾、暴雨等天灾人祸的侵袭后，工程师们吸取了大量经验与教训，结合暴露出来的各种问题对于一些不合理的连接系统进行了淘汰，同时利用软件模拟计算，设计出新的连接系统。在实践过程中，总结出以下几种幕墙系统不适宜在实际工程中应用：

2.2.1、销钉不适宜在幕墙工程中使用

钢销式石材幕墙抗剪面积小，在地震环境中极易受损，且不适宜在大面积石材幕墙项目中应用，已经逐渐退出了幕墙工程。

2.2.2、T型挂件不适宜在幕墙工程中使用

T型挂件（蝴蝶码）利用在石材边部开槽进行连接，一组挂件控制上下两个板块的固定，更换性能较差，更为危险的是边部开槽后由于石材厚度有所减少，槽口位置石材极易崩坏，同时与石材长期摩擦，暴露在空气中的挂件也容易生锈，从而影响该系统的使用寿命，为工程留下隐患。（图一）

（图一）

2.2.3、斜插件不适宜在幕墙工程中使用

为了降低造价，很多施工单位往往擅自将挂件改成斜插件，事实上这是一种非常危险的挂接形式，在设计阶段就应该加以杜绝。由于在石材背部开斜口，交接部位会形成三角形的石材板块，这样的切口本身就极易崩坏，而施工队伍素质良莠不齐，一些施工人员为了贪图方便，甚至会只切一些平行的切口便敷衍了事，极易造成板块的滑脱，在地震环境中斜插件的使用会让整个大楼充满危险。

（图二）

2.2.4、防锈性较差的挂件系统不适宜在幕墙工程中使用

S—06Cr19Ni10不锈钢无磁性，常用于室内正常环境，防锈性能一般，在室外幕墙中湿气较大，极易因生锈而影响挂件的强度。（图三）S—06Cr17Ni12Mo2不锈钢与S—Cr17Ni12Mo2不锈钢无磁性，可用于室外环境，防锈性能较好。

（图三）

2.3、特殊部位的处理

大面积石材幕墙标准节点只需要正确掌握其用材和连接形式，以正确的计算为依据，基本上都能在设计阶段规避掉施工时的风险，而对于一些特殊部位的处理，则更能体现设计师的专业性与全面性。

2.3.1、檐口外挑石材的处理

在一些别墅类幕墙中，石材线条的运用较为普遍，而石材线条自重较重，且外挑结构面较远，因此危险性较高，在早期幕墙设计并不受重视的时候，一些人肆意得运用简单的斜挂接技术来实现檐口线条、牛腿等自重较重的部位装饰造型，往往引起了线条大面积脱落。

（图四）

因此在这类檐口位置不应以常规的连接技术，而应进行加固处理，采用背栓等工艺进行有效可靠的机械连接。

2.3.2、吊顶石材的处理

在一些入口、檐口等位置，涉及到外立面石材与吊顶交接的收口面，往往为了考虑其美观而选用与外立面材料相一致的石材作为吊顶材料，这些部位同样不适合用普通的挂接方式来处理，某工程运用条件来连接吊顶板，最终导致大量吊顶石材的脱落。（图五）建议采用背栓系统，必要的话可在石材中部加打一个背栓，然后以钢丝绳连接到龙骨上，一旦石材脱落，钢丝绳可起到缓冲作用，另外在石材背部衬玻璃纤维网，并以环氧树脂胶粘接也能有效防止碎石板的坠落。

（图五）

另外利用一些防石喷涂的铝板或者蜂窝石材也是避免吊顶板坠落的有效手段。

2.3.3、女儿墙等有排水需要的石材幕墙位置的处理

在生活中我们经常看到这样的情况，大面积的石材在投入使用一两年后就开始出现积灰、发毛、生锈、污染等现象，这固然有胶、连接件等材料劣质引起的，同时，设计时排水的不合理也促使了这种现象的发生。

（图六）

在设计阶段，利用排水坡度的设计，可以将向外无组织排水设计成向内有组织排水，利用顶板向内倾斜3%的设计，将自然落水向内排放，同时在内侧设置集水槽，将雨水有序排除，避免了长期的渗水造成“流眼泪”现象。

2.3.4、墙、柱转角交接位置的处理

个别项目为追求美观，在柱子及墙体的转角收口处采用45度拼接，为施工方便，有些施工单位往往采用粗暴的“一刀切”的方式，直接在石材边部切出一个45度的斜角，（图七）由于尖部较薄，极易崩坏，因此在设计时需对对交接的两块板块进行导角导边处理，以防止板边崩坏。

（图七）

3、总结

石材幕墙在一些公共建筑及住宅建筑中应用较多，涉及到千家万户，在设计阶段应尽可能考虑全面，规避掉一些常犯的错误，将安全隐患扼杀在设计之初，本文列举了部分在设计时需注意的事项，主要针对一些对人身安全密切相关的细节，而更多设计阶段需注意的细节。

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