我国石材幕墙技术引进及发展

我国石材幕墙技术引进及发展

周业凯吴杰李佳

（中国一冶集团有限公司海外公司，湖北，武汉，430080）

【摘要】对我国石材幕墙技术的引进、应用发展进行了系统的介绍，全面阐述了施工规范、施工技术发展以及施工关键工序的质量控制要求，以期进一步推广石材幕墙技术在国内的应用。

【关键词】石材幕墙；施工规范；施工技术；质量控制

1、引言

住建部和国家安全监管总局日前联合下发《住房城乡建设部和国家安全监管总局关于进一步加强玻璃幕墙安全防护工作的通知》（建标（2015）38号），要求加强玻璃幕墙的安全防护工作，其中更是要求七种建筑：新建住宅、幼儿园、中小学、党政机关办公楼、医院门诊急诊楼和病房楼、托儿所、老年人建筑，不得在二层及以上采用玻璃幕墙。

同时玻离幕墙光污染危害大，作为目前国内三大主流幕墙（玻璃幕墙、石材幕墙、金属幕墙）中发展最为蓬勃的玻璃幕墙在应用范围受限后，将为石材幕墙带来更大的市场空间。

2、技术的引进及发展

1983-1994年是我国石材幕墙技术的起步期，主要是以模仿国外为主，进口石材，开始明确石材的幕墙设计和施工的划分。1995年，我国成立了《中国建筑金属结构协会铝门窗幕墙委员会》，对建筑幕墙的发展进行管控。并于在1996年11月，召开《建筑幕墙工程施工企业资质等级标准》审定会，使石材幕墙技术的应用进入了成长及发展期。

2010年1-9月，天然石材累计产量约2.29亿平方米，2015年1-6月累计产量约3.16亿平方米，产量提升巨大。据不完全统计，国内年均石材装饰板材用于墙面装饰的约2.5亿平方米左右，所用石材幕墙挂件约1.4亿套左右。这些数据从市场的角度反映了石材幕墙在中国的高速发展。

3、施工规范的发展

随着石墙幕墙技术的快速发展以及不能相适应的质量保证措施，曾出现一些质量问题，其中最易发生的是坠落伤人。经过经验的累积，目前我国的石材幕墙行业已建立了包括标准的计划、制修改、标准的推广实施、标准研究等一系列的运行机制。对石材幕墙市场的规范化，高质化保驾护航。

3.2施工规范盘点

目前我国已实施的关于石材幕墙工程的施工规范，大概可分为通用类、材料类、性能类、质量类共4大类。

3.2.1通用类

我国于1996年发布JG3035-1996《建筑幕墙》行业标准，规定了建筑幕墙的术语和定义、分类、标记、通用要求和专项要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。并于2007发布了GBT21086-2007《建筑幕墙》，取消原行业规范。

为了更为具体指导石材幕墙全过程施工，我国于2001年，发布了JGJ133-2001《金属与石材幕墙工程技术规范》，针对建筑高度不大于100m、设防烈度不大于8的民用建筑石材工程。

3.2.2材料类

石材幕墙在施工过程中，主要涉及的材料可分为石材、挂件、粘结胶三大类。我国陆续推出了针对性较强的施工规范，予以更为具体的要求，以期从源头控制施工质量。

2002年8月1日实施的GB/T9966《天然饰面石材试验方法》分为八个部分，对石材进行了严格的试验规定。包括干燥、水饱和、冻融循环后压缩强度试验方法；体积密度、真密度、真气孔率、吸水率试验方法等等。

1998年发布的JC803-1~JC803-21998《干挂饰面石材及其金属挂件》分为两个部分，分别介绍了石材及干挂用金属挂件相关规定。并经过修订后，于2005年7月1日进行修订发布。

2002年6月1日实施的JC887-2001《干挂石材用环氧胶粘结》介绍了环氧粘结剂的分类、技术要求、试验方法、检测规则以及标志、包装、运输及贮存。

3.2.3性能类

根据幕墙的特点，为了确保幕墙的性能能够满足业主需求，我国根据幕墙的主要性能，陆续推出了相应的施工规范，并予以不断地修订完善。

相关施工规范包括GBT15227-2007《建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法》；GBT15250-2000《建筑幕墙平面内变形性能检测方法》；GBT18575-2001《建筑幕墙抗震性能震动台试验方法》;GB/T29043-2012《建筑幕墙保温性能分级及检测方法》.；GB/T29907-2013《建筑幕墙动态风压作用下水密性能检测方法》。

3.2.4质量类

为了严控施工过程中的质量安全，各地根据本地施工环境，为根据施工规范要求推出了相关操作规程，例如江苏的DGJ32/J124-2001《建筑幕墙工程质量验收规程》以及上海的DGJ08-803-2013《建筑幕墙安全性能检测评估技术规程》

4、施工技术的发展

石材的施工技术主要有湿贴法和干挂法两种，上个世纪八十年代初，在借用室内装饰工艺在外墙的思想上，均采用湿贴法施工。在墙面分布钢筋网片，用铜丝或镀锌铁丝固定板材，分层灌注水泥砂浆。干挂法则是在主体结构上设主要受力点，通过金属挂件将石材固定在建筑物上，形成石材幕墙。

由于湿贴法易引起许多质量问题，例如墙面石材泛碱变色、花斑。出现这种问题是由于水泥砂浆粘结板材后氢氧化钙析出（泛白霜）和出现水渍，形成色差，污染墙面。也会因温度变化，造成墙面空鼓、开裂、甚至脱落等质量通病。且湿贴法将增加石材幕墙自身重量，不利于现代高层施工，消耗过多水泥，不符合国家大力倡导的节能减排施工。

因此，现在施工过程中，多普遍采用干挂式施工。干挂法根据固定的位置不同可分为边固定法和背固定法。边固定法根据固定材料和开槽尺寸的不同分为钢销式支撑、短槽式支撑、边槽式支撑；背固定式分为背钩式支撑、单切面背栓式支撑、双切面背栓式支撑。造价低、施工便捷的背栓式支撑得到了最广泛的应用。

5、施工关键工序的控制

5.1幕墙设计

在入场施工前，应完成天然石材排版图及开料图设计并报送业主审查，通过后方能按照相关图纸进行工厂制作。图纸内容包括：结合现场实际成型后的结构立面几何尺寸设计的装饰立面图、石材排版图、石材开料图、机械式安装剖面及节点大样等。

根据布局自行进行设计天然石材尺寸，但应满足相关规定要求，对于不规则部位，可根据现场墙面实际情况进行尺寸拼接。在图纸设计时，需对每块石材进行编号设计，以便现场施工。

5.2材料控制

将天然石材及挂件运至施工现场，对运抵现场的石材及挂件应送至业主方认可的实验室进行材料性能检测，包括吸水率、重量、破损率、承重力、耐侯性、抗磨损和抗弯曲值等。要求天然石材无裂缝、裂纹、花斑盐以及任何其他瑕疵。边缘应是光滑的，规则的。

龙骨构件、金属挂件应符合现行国家标准。应按照受力计算及特殊规范和图纸的规定，达到对石材的正确支撑和足够的承重力，还应对挂件进行现场抗拔实验。需要参照相关标准规定对粘结剂的粘结强度和抗污染性进行复检。所有需检测的内容合格后方可进行现场施工。

5.3安装施工质量控制

5.3.1墙面清理

用小型机具对外墙面进行清理，对有较高外墙防水要求的外墙面还应对外墙面做防水处理，对外墙面进行清洁处理时，还应就外墙平整度、垂直度进行实测实量，对局部平整度、垂直度误差超规范控制范围的部位应进行适当处理，以确保安装的天然石材外表面符合平整度、垂直度的规范要求。

5.3.2测量放线

测量放线应根据施工建筑的基准中心线、标高线，由专业技术人员操作。首先对建筑结构的尺寸、偏差进行测量，若存在结构偏差，需对结构进行处理。随后严格按照图纸将龙骨分格线在墙面上弹出，并需核测预埋件的位置。可在墙体上的水平和垂直方向分别拉上一根水平钢丝，用以作为控制线。

5.3.3龙骨挂件

龙骨的安装分为竖龙骨、横龙骨、连接件安装、防雷系统安装四部分。竖龙骨安装时，通过垂直控制线对转接件进行定位，采用焊接的方式将预埋件与L形转接件连接。竖龙骨的安装偏差应符合相关国家标准，最大间距不得大于1.2m。横龙骨安装时，应根据外围护结构上的横梁位置测量放线，并用墨线弹出。安装此处横龙骨，并以此为控制线，安装其他横龙骨。横竖龙骨之间通过角码、螺钉或螺栓连接。连接件采用不锈钢螺栓安装于横龙骨上。上诉焊接工作均须符合国家标准以及设计要求，焊接部位应及时进行防腐处理，一般要刷3遍防腐漆。

石材幕墙的防雷装置需自成系统，并与主体结构的防雷系统进行可靠连接，对于干挂式金属骨架幕墙，10m范围内上下应形成电气通路，每两层应与建筑物通过均压环进行可靠连接。安装完毕后，须进行接地电阻值测试，且不应大于4Ω。

5.3.4石材安装

实践中，背栓式干挂在石材幕墙中广泛应用，是在石材背面钻“燕尾孔”与套有塑料套或尼龙网的胀栓结合，通过连接件与龙骨相连。开孔时，需采用专业的开孔设备，钻孔深度不应大于2/3石材板厚，且不应小于15mm，完毕后，需对孔深、孔径和扩孔质量进行检查。背栓安装时，需确保安装到孔底且垂直于板面，外露螺距丝扣不小于2个。石材安装时，由下至上逐层安装，每块石材安装应调试水平、垂直，控制偏差在±1mm内，应避免误差累计，每楼层的累积误差不超过±2mm。对于异形板，需要先行安装。

石材幕墙安装图

5.3.5注胶勾缝

注胶前应对石材拼缝口表面的灰尘、油迹等污物进行清洁，并保持干燥、干净。注胶时，应避免气泡的产生，并尽量保持注胶的连续性，使胶缝均匀、饱满、密实。对粘接胶的选用，应符合石材材质性能，要有相容性试验报告，无污染性。完成后，应采用专用清洁剂进行清洁，确保幕墙整洁美观。

5.3.6抗拔实验

在石材安装前，应按照规范进行对墙体后置埋件进行抗拉拔实验，抗拉拔强度应不小于两倍设计值，合格后方能进行下道工序。

5.4整体观感

需对石材幕墙的整体垂直度、平整度进行检查，看是否符合设计要求以及有关规定，并需要注意表面是否存在凹坑、缺角、裂缝情况，对于缺陷明显或裂缝较大的石材须更换。还需检查幕墙的整体花纹、光泽度、色泽，确保符合设计的要求。

5.5清洁保养

石材幕墙需注意后期的维护，在进行外墙喷涂等其他工作时，需用透明胶将石材四周进行粘结，避免涂料粘结于墙面，造成清洗困难。一般采用专用中性药品进行石材幕墙的清洁保养。

高层幕墙效果图

6、结语

石材幕墙技术自引入我国，已有32年的历史，作为一项颇具艺术气息的新材料应用技术，已日趋成熟。目前，我国也形成了一套较为完善、具体的施工标准体系，施工管理体系。通过加强幕墙施工分包的资质审批、幕墙的安装设计，并严格按照已实施的施工规范，加强现场施工技术的交底，注重施工细节，将有力助推该技术的进一步应用。

参考文献：

[1]JCJ133-2001金属与石材幕墙工程技术规范[S]

[2]JC830.1~830.2-2005,干挂饰面石材及其金属挂件[S]

[3]陈建东，金属与石材幕墙工程技术规范应用手册，中国建筑工业出版社，2001.4,ISBN7-112-04552-5

[4]叶华勇，谈干挂石材幕墙施工质量控制，山西建筑，2015.3[J]