试论建筑外立面设计中石材幕墙的应用.docx

试论建筑外立面设计中石材幕墙的应用.docx

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试论建筑外立面设计中石材幕墙的应用

试论建筑外立面设计中石材幕墙的应用

前言

石材作为建筑建设历程中最早进行使用的材料，其所持有的承重构造地位逐渐被价格相对较为低廉的混凝土与钢琴所代替，伴随着我国建筑行业的快速深化发展，则赋予石材源源不断的生命动力。

在建筑设计人员精心的设计之下，石材美丽的岩理变化以及灵动的颜色更替，使得其高贵亮丽的质量感觉逐渐突显出来，这是钢铁、玻璃与混凝土等等现代化建筑材料所难以达到的艺术水准，未能企及。

近些年来，我国社会经济深化发展，人民生活水平稳步提升，对于生活有着更高的品质要求，愈发重视居住环境的安全舒适以及美观大方问题，为实现大都市单调景观的优化改善，更多的人尝试将石材丰富岩理以及颜色特点应用在建筑外立面设计，所获得的成效较为显著，为城市景观增添一抹新的色彩。

2简要介绍建筑外立面

2.1含义

一般来说，建筑外立面主要指的是建筑跟建筑外部进行有效接触的外界面结构，通常状况下，屋顶外建筑也包括在建筑外立面的范畴当中，基于某种特定情形，难以区分几何形体造型的建筑墙体结构跟屋顶结构相互之间所表现出的比较强的连续性质，处于特定的观察监督，在外立面范畴中需纳入建筑屋顶，所以说，建筑屋顶结构同样也是建筑外立面的重要组成部分。

2.2设计所需遵循的相关原则

时代性，在进行建筑外立面设计的时候需立足于时代特征，由先进社会时尚潮流出发，寻找相对应的设计灵感，同时，又要就当前的时尚观点进行不断突破与超越。

就目前的情况而言，建筑外立面设计的时代特征通常是由两个方面所表现出来的，即经典时尚的建筑外立面设计与传统意义上的建筑外立面设计，但是，无论所实施的建筑外立面设计有多么完美，若是其跟时代总发展趋势相背离，则自身所具备的观赏价值将消失殆尽。

所以，建筑外立面设计所持有的时代特征是跟传统以及时尚可谓是相辅相成，难以分离，有着必然联系。

地域性，每个民族的建筑都有着自身大的特征特色，正可谓是将建筑的地域性充分突显出来。

在地域性设计原则中，所在地域的建筑构建方式以及地形、地域光线等等是自然资源的重要表现。

在实施建筑外立面装饰设计的进程当中，需结合实际的地域特征，将各个民族所具备的显著特色淋漓尽致地表现出来，让生活工作在其中的人们找到归属感。

大众性，该种原则要求在进行建筑外立面装饰设计的时候不可以专门追求个性，应该在充分结合时下社会、文化以及经济的实际发张过程情况的基础上展开具体设计活动，相关建筑设计人员需依照当前人们的审美观念以及生活时间经验，处于大众的角度，让建筑的外立面设计可实现跟大众的良好有效结合。

如图一：

石材幕墙的应用，可以实现跟大众的良好有效结合。

3简要介绍石材

简而言之，石材主要的指的是开采天然岩体获得石料，对其实施加工处理以后，经过石材整形以后得到各种各样条状以及块状、板状的多用途材料。

基于地质学角度出发来说，石材能够被划分成为变质岩、火成岩以及沉积岩这几种类型。

在进行建筑外立面幕墙设计施工时所选用的石材通常是火成岩，包括有石灰石以及石英砂岩、大理石等等材料。

石材本身具备有一定的多变性质，拥有范围较大的个别化学与物理性质变化，导致这种情况出现的主要原因为石材构造以及岩理、矿物也就是化学构成之间所存杂的情况造成的。

在选择石材作为建筑外立面幕墙设计的时候需要注意几个方面，石材的吸水率需保持较低水平，因为吸水率越大则会导致石材体积愈发膨胀，再加之石材对空气中所含有的盐分以及可溶性成分的吸收，导致其容易被侵蚀，使得石材所应有的强度大大减弱；选择的石材需具备有较低孔隙率以及较小孔径，这主要是因为若是石材有着较大的孔隙率，则会导致其吸水率的增大，使得石材更易受到风化影响而造成自身强度的降低；质量较重的石材虽然有着较大的抗压强度，可是会造成自身结构体实际载重的不断增加，降低地震抵抗力；在进行具备有一定方向性层理石材选择的时候，譬如说页岩与板岩，特别应该注意这些石材不同方向上所具有的结构强度。

4建筑外立面设计中大的石材幕墙应用

4.1具体的应用范围

《金属与石材幕墙工程技术规范》（JGJ133—2001）规定该规范适合的工程:

（1）建筑高度不大于150m的民用建筑金属幕墙。

（2）建筑高度不大于100m、设防烈度不大于8度的民用建筑石材幕墙工程。

在国外，有很多成功的建筑外立面石材幕墙应用案例。

4.2石材幕墙的具体组成

较为正规化的石材幕墙一般是由横梁以及立柱、面板所组合而成的，则拥有框幕墙，石板边框则是由立柱跟横梁组合而成的，横梁能够在立柱结构上进行连接，而立柱则是运用螺栓跟角码被连接在预埋件上的，有着较强的三方调整能力。

通常而言，石板外装修有两种装修方式，第一种则是是湿贴法，即在建筑主体结构墙面上使用砂浆或者是胶将石材贴于其上；第二种则是干挂法，即在建筑主体结构墙上直接使用螺栓进行石材固定。

石材石板跟建筑主体结构之间不能够形成相对位移，在建筑建构外表面上其可被直接进行有效固定。

他们不拥有幕墙必有的特征，一般来说，幕墙本身该是一套完整独立的结构性系统，幕墙在建筑主体结构上是进行悬挂的，同时能够跟建筑主体结构产生相应的位移情况。

常规上的支撑龙骨价格约为每平方米300到400元，石材的具体价格跟选择那种石材是息息相关的，通常将大概的颜色跟价格确定下来以后，便可让石材供应商进行石材样品的有效提供。

4.3建筑外立面装饰石材幕墙的合理设计

选择加工石材面板，要求与规定——通常使用的天然石材实际壁厚度是25毫米跟30毫米，面板尺寸的最大值为要求为单块石材面积需小于等于1.5平方米；为充分符合相应的等强度计算需求，需使得火烧石板的厚度相较于抛光石板的实际厚度来说多出3毫米；通常选择使用火成岩也就是花岗岩作为主要的石材幕墙材料，这在上一部分中提到过，在此需要注意的是石材吸水率需控制在小于百分之零点八的范围内，在进行一般石材加工处理的过程当中，需采取有效的防护措施；在建筑外立面设计中，相关法定检测机构需针对所选用的花岗石板材的实际玩去强度实施有效检测与确定，确保其弯曲强度大于等于8.0MPa；用于建筑外立面装饰设计的石材幕墙材料应该保证不存在有较为明显的色差情况，且没有裂缝跟暗伤。

材料选择——花岗石以及砂岩、大理石等等均可以被用作石材幕墙，建筑外立面幕墙则通常选用花岗石。

在处理加工石材表面的时候通常是由所处的环境以及具体的石材用途所决定的。

针对毛面石材，荔枝面则是采用人工凿毛跟点状纹理的方法，线形纹理则是用于斩毛面，对于火烧板来说，则是采用的在进行加热以后实施水冷措施，表面爆毛；针对光面石材来说，在切割完成石材之后，需做好相应的磨光处理措施，若是需要更高的镜面度则会产生更高的加工费用，在进行不同镜面度石材选择时候需结合相应的设计需求，通常选择使用85度的镜面石材。

除此之外，在切割曲面石材的时候是会带着一定的弧度的，易造成较大的石材损耗情况，产生相对较高的费用。

同时，需针对石材表面实施防护处理，这主要是因为外挂石材本身具备有一定的孔隙率，当水份渗如以后易导致风化情况的产生，所以建议实施有效六面防护。

4.4进行分割缝的合理设计

建筑外立面幕墙所运用石材有着密封式跟开放式两种拼缝形式，具体来说，开放式主要指的是在石材之间留有一定缝隙，却不实施打胶措施，需做好相应的防水保护措，同时进行排水出口的合理设计，且该设计应符合具体的要求规定。

根据相关设计需求，针对建筑外立面幕墙石材的局部位置可运用密缝拼接，将专用密封胶涂抹于相邻两块石材的侧面位置，保证其紧密地进行粘结。

石材板材间的缝隙需控制在8毫米到16毫米的范围之间，在密封缝隙的时候需使用品牌相同的硅酮耐候密封胶以及硅酮结构密封胶进行配套使用。

针对建筑外立面幕墙石材转角位置实施处理的时候通常有四十五度倒角拼接与四十五度密封拼接、垂直拼接这几种做法。

如图二：

石材转角处做法

进行石板跟骨架连接，在连接石板跟骨架的时候所选用的方式包括有短槽式、结构装配式、钢孝式、通槽式、背栓式等等方面。

石板主要是在立柱跟横梁上实现支承的，钢型材与铝合金型材是两种主要的立柱和横梁材料。

石材幕墙安装，为获取较为良好的建筑外立面整体性效果，需进行板材的精细加工，认真实施板材挑选，实现材料色差的有效减少；依照具体的设计要求实施钻孔措施以及有效定位，运用一个螺栓的时候，从螺孔中心位置带面板的实际距离不宜超过300毫米；若是运用两个螺栓则螺孔中心距板端的实际距离不宜超过400毫米，距离两边的距离不能超过300毫米。

在安装板材之前，需依据结构轴线进行结构外表面跟干挂石材以外露面间尺寸的合理核定，在建筑物大角处位置实施上下生根金属丝垂线合理设置。

在进行板材水平龙骨水平线正确性验证的时候可采用室内的50厘米线，旨在针对拟装的板缝所具备的水平程度实施有效控制。

经过垂线跟水平线构成的标准平面实施结构垂直平面测定的时候，在进行龙骨安装与修补结构的时候可提供相关可靠依据。

在安装石材板块的时候，应严格遵循从上到下的顺序，在横框上安装预制完成的石材板，针对固定螺丝的高度与作用立边实施合理调整，充分满足实际的缝宽需求。

建筑外立面石材幕墙后面横框跟不锈钢挂件之间的缝隙距离不能够小于5毫米。

由于石材自身误差所导致的石材缝隙不均匀情况，譬如说对角线等等，在完成角磨机安装处理之后，确保一致的缝隙。

然后针对石材幕墙的表面采用专用清洁剂实施清洗，并进行合理的交付验收。

质量控制，安装门、窗框——按土建给出的水平位置,中心位置、进出位置调整好后,并调整好窗框的垂直、水平,然后紧固后再复测;复测合格后,进行锚固,锚固后填缝处理,填缝后再复检;安装铝门、窗框时,一定要按设计图纸放固定铁码,并锚固好。

安装时要注意保护铝框,不要损坏保护胶及防腐处理面。

安装玻璃——安装前,先检查铝框是否有损坏,玻璃是否有被腐蚀、起彩、尺寸是否符合设计要求。

不合格或超标准则不能安装;安装玻璃时,每块玻璃下部设二块弹性定位垫块;玻璃嵌入铝型材深度按规范要求。

玻璃镶嵌胶条——安装胶条前,检查胶条是否用力一拉便断没有弹性的产品,若是要更换;胶条不应在框中间交接,应在框角交接;压平胶条时不能用硬、锋利物压,要圆滑不会刺破胶条物件压;窗框四个角胶条连接处用密封玻璃胶填满缝。

养护石材幕墙，在养护建筑外立面石材幕墙的时候，不能够使用水进行直接冲洗，不能够使其跟非中性物品接触，不可以乱用非中性的清洁剂，定期进行防护处理措施。

为实现石材寿命的有效延长，将污染源以及水份对其的渗透严格阻隔开来，结合实际的石材种类情况以及所选择的不同品质的防护剂，建议1到3年内实施1到2次有效处理。

特别需要注意的是石材防护剂的品质，在养护完石材幕墙以后，需维持石材的防污性以及透水性、防水性。

坚决不能使用来路不清的防护剂，否则难以获得良好的防护效果，导致石材保养困扰的出现。

5新型的石材材料

5.1人工加强超薄花岗岩

这种材料的实际厚度约为10到12毫米，在材料的背面位置通常是以玻璃纤维加强树脂进行强化的，其质量相对较轻一些，不容易发生破碎情况，同时具备有下述优势特征，第一，损耗基本是零，不易发生损坏，具有较高强度；第二，质量相对较轻一些，在进行使用的时候跟铝板与玻璃的使用方法较为相似，安装的时候较为便捷；第三；拥有良好的质量感觉，其单面的复合度显著增强，另一面则仍然是天然花岗岩；第四，所运用的石材幕墙安装结构较为先进，其质量能够的到有效保证，在进行更换的时候甚是方便；第五，相较于普通的花岗岩来说，该种材料大的工程造价相对较低一些，其外观跟石板的基本一致，建筑外立面幕墙中时能够获取良好的效果。

其最大的板材尺寸是1.5m*3m，此时需增加实际的锚栓个数。

火烧面或者是磨光面为该种材料的表面。

5.2铝蜂窝花岗岩板

该种新型石材通常是由三毫米到五毫米蜂窝铝以及花岗岩薄片胶合形成的，其厚度普遍是三十毫米，跟天然的石板石材甚为相似，同时其性能有着较大提高。

5.3微晶玻璃

微晶石材又可以被称作是微晶玻璃，一般来说，其主要是将玻璃珠融熔以后再经过烧结之后形成的板材，虽然其外观看起来像是板材，其内部成为实则是玻璃，微晶板材具备有玻璃的强度与硬度，其耐腐蚀性能相对较高，相较于天然花岗岩来说，该种材料的各项性能均较为优越。

5.4陶瓷板

该种板材是一种经过人工进行烧制的幕墙材料，同时又可以被称作是瓷质花岗岩跟瓷质大理石。

陶瓷板有着较高强度，其质地既紧密又均匀，所具备的化学相对稳定。

其的实际应用优势在于不存在较大误差，色泽相对均匀，吸水率不高于百分之零点五，其抗折强度约为38到55MPa，相较于当下我国国产的石材而言，陶瓷板的造价比较低些。

6结语

综上可以知道，建筑外立面装饰将建筑设计以及艺术美学、环境等等多方专业知识集于一身，学科综合性较强，所进行的设计能够起到进行城市环改善的作用，实现人们生活环境的优化改善。

石材幕墙自身具有既典雅又高贵大方的特征优势，其应用范围愈发广泛。

由此可以看出，随着相关设计理念的更新与提升，建筑外立面石材幕墙质量稳步提高，得以深化发展。

近年来，伴随着我国建筑行业的快速发展，采用石材进行外部装饰已然成为当下时尚潮流，我国广泛运用石材幕墙，其成效相对较为显著。

我国石材幕墙的总量常居于世界第一的首要位置，约占到全球石材幕墙总开工量的百分之六十五左右，为我国建筑行业领域增添更多的活力。