【探討】組合式石材幕墻體系設(shè)計

　　建筑幕墻作為一項高科技產(chǎn)品，在近30年的發(fā)展中日趨成熟，并且隨著時間的推移，產(chǎn)品更新?lián)Q代也越來越快。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，不具備獨立更換功能，對于石材的維護(hù)十分不利；石材受力點集中在針銷(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和安裝提出了很高的要求，需要專用的吊運和安裝設(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。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點固定為周邊8點固定，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)。