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組合式石材幕墻體系設(shè)計與發(fā)展前景

28252011-11-29 13:23:08


隨著近年來國內(nèi)建筑設(shè)計師對建筑工程外立面凹凸有致、多線角、多層次的追求,幕墻作為具有裝飾效果的外圍護(hù)結(jié)構(gòu),被建筑師們廣泛采用來實(shí)現(xiàn)自己的設(shè)計風(fēng)格。因此,一種既經(jīng)濟(jì)又安全科學(xué)的幕墻設(shè)計方案對幕墻的發(fā)展而言就顯得非常重要。

   一、傳統(tǒng)石材幕墻體系特點(diǎn)分析

  1、“針銷式”和“蝴蝶片式”石材干掛系統(tǒng)

  “針銷式”和“蝴蝶片式”石材干掛系統(tǒng),上下板塊之間采用針銷(或蝴蝶片)連接,結(jié)構(gòu)簡單,施工方便。但石材上下板塊間相互關(guān)聯(lián),要移動或更換一塊石材板塊必須牽動周圍的板塊,不具備獨(dú)立更換功能,對于石材的維護(hù)十分不利;石材受力點(diǎn)集中在針銷(或蝴蝶片處),受力面積較小,安全性較差,安裝過程中,石材槽口需現(xiàn)場灌注云石膠固定,不適用于冬季嚴(yán)寒地區(qū)施工;受石材固定方式(計算模型)的影響,不適用于大規(guī)格石材板塊幕墻。

  2、“背栓式”干掛體系

  采用背栓(一種進(jìn)口石材專用連接螺栓)將石材與主體結(jié)構(gòu)固定,對石材鉆孔設(shè)備要求高,成本相對較高,且抗震性能較差。

  3、單元式石材幕墻體系

  采用鋁合金龍骨制作,以一個橫向分格及一個樓層高度為基本的幕墻單元。在車間加工組裝成一個完整的板塊后,運(yùn)往工地安裝。因為該體系大部分工作在工廠進(jìn)行,所以加工和組裝質(zhì)量能得到保證,且可統(tǒng)籌安排施工計劃,能大大減少施工周期。但因單個石材板塊一般在1200mm×3700mm左右,質(zhì)量很大,給施工過程中的吊運(yùn)和安裝提出了很高的要求,需要專用的吊運(yùn)和安裝設(shè)備,而且成本較高。

  二、組合式石材幕墻體系

  在傳統(tǒng)石材幕墻設(shè)計的基礎(chǔ)上研究開發(fā)出石材幕墻新技術(shù)——組合式石材幕墻。該體系通過合理的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造設(shè)計,使石材板塊彼此獨(dú)立,可隨時拆卸和安裝,使石材幕墻易于維護(hù);通過合理布置連接點(diǎn)的數(shù)量和位置,改變石材板面的受力模型,使石材幕墻系統(tǒng)更加安全可靠,同時能適用于大規(guī)格石材板塊幕墻及減小石板的設(shè)計厚度;采用雙道密封設(shè)計,使石材幕墻可在嚴(yán)寒地區(qū)冬季施工,適合于國內(nèi)大部分地區(qū)四季施工。該體系以一個橫向分格和一個豎向分格為基本單元,一般板塊大小在1m2左右,質(zhì)量輕、安裝方便,且具有單元式石材幕墻的優(yōu)點(diǎn)。附框制作與現(xiàn)場龍骨安裝可同時進(jìn)行,合理安排作業(yè)計劃,可大大縮短工期。

  1、技術(shù)方案設(shè)計

  組合式石材幕墻體系設(shè)計方案。

  (1)采用無橫向龍骨、帶附框設(shè)計以及雙道密封構(gòu)造。

 。2)石板通過不銹鋼掛片與鋼附框用螺栓連接,根據(jù)石板的規(guī)格,在石板四周設(shè)置1-2個不銹鋼掛片。不銹鋼掛片與附框間設(shè)置柔性膠墊,抗震性能得到極大的改善。此連接方式改傳統(tǒng)的上下邊4點(diǎn)固定為周邊8點(diǎn)固定,大大增強(qiáng)了石材幕墻的安全性。

 。3)附框的豎向邊框上各固定有2個掛鉤,帶附框的石材板塊通過掛鉤與掛座連接,上部2個掛鉤承受板塊重力方向的荷載,4個掛鉤一起承受風(fēng)荷載方向的荷載,且掛鉤在掛座上沿板面水平方向可滑動,防止使用過程中,因熱脹冷縮導(dǎo)致石材產(chǎn)生局部應(yīng)力。

 。4)掛座固定在豎向鋼龍骨上,上下和前后可調(diào)。

  (5)石材間接縫采用雙道密封,第一道密封為石材安裝后,周邊膠條相擠壓形成一道密封線;第二道密封采用耐候密封膠填縫密封。此種密封方式適用性強(qiáng),可在國內(nèi)任何地區(qū)四季施工,尤其適用于嚴(yán)寒地區(qū)冬季施工。嚴(yán)寒地區(qū)冬季施工時,因密封膠低溫環(huán)境下不允許施膠,故第二道密封短期內(nèi)可暫不密封。

  (6)該體系還可設(shè)計為無龍骨的石材幕墻系統(tǒng)。

   2、防水與保溫設(shè)計

  石材作為外裝飾面材,同時也作為一道雨屏,阻擋大量的雨水進(jìn)入石材內(nèi)部。為保證石材板塊的自由伸縮并滿足抗震要求,干掛石材間應(yīng)留有縫隙,縫寬一般在8-12mm。這道縫隙同時也不可避免地成為雨水進(jìn)入石材內(nèi)部的通道。目前板縫防水處理方式主要有2種:一種為開敞式處理,允許雨水從板縫進(jìn)入石材內(nèi)部,同時在石材內(nèi)部構(gòu)造上采取措施,將防水線后移,實(shí)現(xiàn)外縫敞開,內(nèi)部防水;另一種為填縫處理,利用有彈性的防水材料(耐候密封膠)填縫密封,防止雨水進(jìn)入。本系統(tǒng)采用雙道密封防水設(shè)計,第一道為三元乙丙膠條周圈密封,第二道為耐候密封膠填縫密封。

  保溫設(shè)計采用外貼鋁箔超細(xì)玻璃棉,兩層錯縫搭接,用耐熱鋼板固定于豎向主龍骨上,保溫材料內(nèi)側(cè)距結(jié)構(gòu)墻面留50mm厚的空氣層。為防止雨水一旦從薄弱環(huán)節(jié)滲入石材內(nèi)部,保溫材料不致受潮,保溫材料也不宜直接貼于石材后表面,否則濕氣滯留在石材內(nèi)表面,一旦由于日曬等原因?qū)е率膬?nèi)外表面溫差較大,可能導(dǎo)致石材內(nèi)部應(yīng)力不均?稍谑哪粔ο路饪诨虼暗纳涎厥慕涌p處設(shè)置通氣孔,使石材飾面與保溫材料間空氣得以流通,防止?jié)駳鉁,石材?nèi)部冷凝水也可從通氣孔排出。

  三、組合式石材幕墻的發(fā)展前景

   因為該體系的諸多優(yōu)勢,自開發(fā)研制以來已被應(yīng)用于國內(nèi)多項建筑幕墻工程,其良好的裝飾效果、優(yōu)良的防水保溫性能以及安全的使用性能在市場上建立了良好的信譽(yù),取得了很好的效果,其發(fā)展前景十分廣闊。

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