建筑石材幕墻的設計及工藝技術探究

隨著我國建筑行業的快速發展，我國建筑幕墻的設計和施工技術都有很大提高，本文通過對建筑幕墻的材料分類，重點分析建筑石材幕墻，對其設計的力學計算、設計圖紙以及施工工藝流程等做出探究，給相關技術人員提供幫助。

近年來，在我國經濟快速發展的同時，我國高層建筑物采用的幕墻裝飾面在結構設計、藝術風格上也有很大的提升，通常，高層建筑中采用的石材幕墻為干掛石材飾面，是掛接安裝在建筑物外立面和局部內立面的骨架上的新型施工工藝，有著施工效率高、裝飾效果好、受自然環境影響小等特點。

建筑石材幕墻的設計

在幕墻的設計中，需要根據石材的尺寸、色彩、材質等因素繪制出詳細的結構詳圖，然后按照相關設計規范完成相關節點的抗震、抗壓及其他相關參數的力學驗算，保證石材幕墻應用的安全性和穩定性。

1.石材幕墻的選擇

石材幕墻有古樸、穩健、宏偉等建筑藝術效果，還能給人一定的舒適度，通常被廣泛應用。在石材的分類上，主要有巖漿巖、沉積巖以及變質巖三大類，常規上在石材的選擇上應根據石材幕墻在室內和室外的特點，按照立面圖和各個節點的詳圖，針對其強度、吸水率和抗震水平等各種參數，進行力學計算來確定石材的選取，應優先考慮石材的特征、顏色、物理性能以及紋理等性質，同時結合幕墻的分格形式、建筑造價、設計布局等要求到達建筑物整體設計效果最佳的石材。

2.石材幕墻的力學計算

在高層幕墻設計中，對于石材幕墻相關節點的力學性能計算中，需要結合幕墻設計的結構方式、連接方式、材料性質以及國家行業行為標準的要求完成幕墻體系的力學計算。其中主要可以分為以下幾個方面；

（1）承受荷載的確定。通常，在確定荷載時，需要考慮石材自重、風荷載、地震荷載、以及其他荷載形式，保持結構荷載的有效傳遞，對于不確定荷載，可以根據國家標準推算以及模擬試驗來確定。

（2）石材受力計算。在計算石材受力之前，需要確定石材的荷載形式及石材的干掛方式，從而確定石材幕墻的計算模型，對石材幕墻的承重方式、安全性等做出計算。此外，還需要對石材自身的應力做出分析，其中包括石材的物理性能及各項指標，根據不同的石材特性安全系數完成計算。

（3）石材的抗彎、抗剪性驗算。對于各向異性的石材，石材幕墻相關板塊的受彎驗算可以分為兩種情況，一是石材板塊中發生最大彎曲應力的點在另一方向上的應力為零，只要此最大應力小于對應方向上的石材允許應力則石材板塊自身的抗彎性能滿足要求，反之則不滿足。二是石材板塊中發生最大彎曲應力的點在另一方向上的應力不為零，則驗算時也應該同時考慮此應力。這時可以應用內摩擦理論進行驗算。對石材的抗剪性驗算時，需要根據石材的計算厚度、孔深度等參數進行驗算。

高層建筑石材幕墻的施工工藝

1.施工流程

在正常施工中，主要有①施工測量放線；②埋件安裝；③龍骨安裝；④保溫層安裝；⑤石材面板安裝幾個步驟。

（1）施工測量放線中，要確定安裝準線，保證不同方向基準線的準確性，同時要結合幕墻結構施工的相關驗收規范，在施工測量放線中，要根據軸線、坐標等完成幕墻的構造要求。施工控制線誤差要求垂直方向不大于±1mm，水平方向不得大于±0.5mm，中心偏移量不得大于±1mm。

（2）埋件安裝中，如果采用后錨固件進行連接的，對于受力復雜的錨栓，驗算時應提高安全系數。錨栓安裝過程應嚴格安照施工規范和相關要求進行固定。并完成拉拔試驗，做好施工質量隱蔽工程驗收記錄。

（3）龍骨安裝中，龍骨安裝中主要是從主龍骨到次龍骨安裝。主龍骨是從結構底部往上按照施工圖安裝，并完成連墻角碼和預埋件的連接及加固。在次龍骨安裝中，要在主龍骨彈出的分布線上依次安裝次龍骨，同層橫梁安裝順序應自上而下進行，安裝完成后要檢測、校正，隨后完成密封和加固。

（4）幕墻內部墻體有保溫要求的情況，要求保溫層材料安裝要按照國家施工規范標準，粘貼完保溫層材料后48小時安裝固定錨栓，找平層完成后應進行隱蔽驗收后再進行抹面層施工。其中要保證安裝的牢固性，對于隔汽層位置應采取密封措施，保證填充材料的飽滿度，然后用密封膠密封。

（5）石材面板安裝，按照施工圖紙要求，對相應部位的石材面板進行排版、預選檢查。石材的安裝固定孔一般要求在工廠完成，采用背栓或槽式掛件進行石材面板安裝固定連接，保證每一個石材面板均單獨受力，槽式掛件和石材連接部位應使用雙組份環氧樹脂類干掛膠。根據室內或室外的不同要求，石材面板之間的縫隙寬度也不相同，對于有防水要求的石材幕墻，必須采用石材專用的中性硅酮密封膠進行密封處理，同時保證膠縫的整齊性和一致性。最后完成

清理。

2.施工質量控制

在高層建筑石材幕墻安裝中，受到高度大，面積大、施工尺寸變化復雜等因素影響，給施工質量控制帶來很大困難，在具體施工中可以對主體結構的節點、預埋件、埋板、立柱、連接架及其他框架等按照相關規范進行嚴格檢查，尤其是隱蔽工程的施工。質量控制中有幾條注意事項：①石材幕墻的立柱、橫梁要按照施工規范具體施工。②石材連接件要按照施工圖紙及規范選取。③石材幕墻的干掛膠要按照規范選用。此外，對幕墻安裝的垂直度、平整度等都要參照施工規范嚴格控制。

結語

本文通過對高層建筑石材幕墻的設計及施工工藝進行分析，提高了設計及施工中建筑物的質量及安全系數，同時說明了建筑幕墻施工中的操作方便、快捷。在今后的發展中，可以研究安全型、環保型、低碳型、高質型建筑幕墻。

（作者單位：深圳市晶宮設計裝飾工程有限公司）