建筑石材幕墙的设计及工艺技术探析

【摘要】近年来，我国经济实力提升的同时，建筑行业也在不断地快速发展，其中表现在建筑幕墙的设计和工艺技术都有了大幅度的提升。石材幕墙作为高层建筑常用的选择，其优点在于施工效率高，不容易受到环境因素的影响，以及良好的装饰效果。所以，熟练石材幕墙的施工工艺技术至关重要。本文先分别列举了石材幕墙的优缺点，在此基础上总结出了建筑石材幕墙设计的几个要点，之后总结了建筑石材幕墙的施工流程的各个步骤以及施工各个环节中的质量把控。

【关键词】石材幕墙；设计；工艺技术 一、石材幕墙的优势与不足 1、石材幕墙的优点

一般来讲石材幕墙的材料选取的都是天然的石料，因为其不会对环境造成任何伤害。另外，还存在着其他两个优势：第一个就是耐低温、耐潮湿，将石材放置在低温、潮湿的氛围中，不会对石材造成显眼的损坏。由于石材的内部构造非常紧密，导致水很难渗透进去，就算温度低到使水分结冰膨胀的程度也不会对石材造成很大的影响。第二，强度高。在选择建筑幕墙材料的时候，强度是比较重要的考虑因素，石材的强度虽然有很多的影响因素，但比起其他的材料来说，石材能承受的压力更大。

2、石材幕墙的不足

除了优点以外，石材还存在着一些缺点，最为明显的就是过于笨重，在运输、使用等环节中均存在着安全隐患。除此以外，还有其他两个缺点：一是设计难度大。由于石材的使用难度过大，导致针对石材幕墙的设计不仅要求严格按照规范标准，还要结合实际的使用情况，但在实际的设计环节中很少会实地考察，所以这种情况下产出的设计质量大多达不到标准要求。二是防火性能差。高层建筑大

多采用石材幕墙，但其防火性能不太好，如果出现室内起火的情况，可能会导致悬挂、固定石材的金属融化，石材松脱甚至从高空中坠落。

二、建筑石材幕墙设计 1、石材幕墙的面板选择

建筑幕墙的种类繁多，石材幕墙作为其中的一种，由于其给人一种古朴、宏伟的视觉效果以及承重能力强等优点而被广泛采用。可用的石材分为三类：岩浆岩、沉积岩、变质岩，这三种材料的选取一般会依据室内和室外的特点，结合立面图以及各个节点的详细图纸，计算比较各石材的强度、吸水率和抗震数值等数据，选出相应最为合适的石料。其次，对于美观方面，对于石材的选择，设计人员不仅要比较不同石料的特征，同时还要参考幕墙的分格形式、构造系统、建筑造价等必要因素，从而确使建筑整体呈现出最优效果。

2、石材幕墙的力学验证

为了保障设计的安全、稳定，对石材幕墙进行力学验证必不可少，结合制定的行业标准，确保设计达到要求。力学验证包括以下几点：

（1）载荷的确定。作为力学验证的基础，在对石材幕墙进行力学验证的时候，第一步是明确受力方向与具体载荷。在明确载荷的环节，要综合考虑到风载荷、地震载荷与石材自重，确保整体结构的载荷能够进行有效传递。最后，对于一些不确定的载荷及特殊构造，可以结合国家制定的标准进行推算模拟。

（2）石材受力计算。为了明确受力的大小，将其与石材自身的性能对比，得出对应的验证结论，必须进行受力计算。计算前，先明确石材的载荷，之后依据石材幕墙的固定方式选取其计算模型并计算，最后得到幕墙石材使用中的实际受力，将结果与石材自身性能对比，明确设计是否符合标准。而且，石材自身的重力也一并囊括进石材受力的计算范围之内，结合不同石材的性能计算出相对应的数值指标，完成完整的受力计算过程。

（3）抗弯性与抗剪性计算。针对各向异性的石材幕墙，其抗弯性验算一般存在两种状况：一是最大弯力点的另一方向应力为零，二是另一方向应力不为零。

第一种状况下，抗弯验算就是要验证最大弯力和对应点的关系，如果最大应力小于石材自身对应方向的抗弯性能，那么其满足设计要求。第二种状况下，最大应力要把不为零处的应力也考虑在内，进行力的对应转移计算，之后验证石材是否满足设计需求。抗剪验算与抗弯验算如出一辙，同样也是采用这种计算方法，分类进行石材性能的验算。

三、建筑石材幕墙工艺探究 1、施工流程

（1）测量放线。建筑石材幕墙的施工环节中，测量放线直接与施工质量关联，因此对于其准确性要求极高。在测量放线过程中，首先要确保不同方向基准线的准确性，轴线和坐标要结合工程实际情况来确定。需要注意的一点，施工放线垂直方向的误差要控制在1mm以内，水平方向的误差控制要在5mm以内。作为这个施工工程的基础，对于测量放线的要求是严格按照规范，确保质量达标，对施工准确性不造成任何影响。

（2）埋件安装。在石材幕墙的埋件安装过程中，若采用的是后锚固件的方法对其进行连接，务必要做到对锚件进行标准的验证。并且要对所要验证的安全系数进行适当程度的提高，在其验证合格之后，严格依据相应的施工规范对锚件进行固定。当然，在固定之后，必须马上对其进行插拔试验，以此来达到确保施工的质量符合设计要求的目的。

（3）龙骨安装。一般是从主龙骨开始安装，使用角码和预埋件进行固定，同时在整体安装完成以后，需要对照设计方案进行检测、矫正，确认安装符合设计要求之后再密封、加固，以此做到很好的质量控制。

（4）幕墙保温。在一些石材幕墙的施工中，某些建筑石材幕墙要求其具有保温的功效，在这种情况下，相关保温材料的安装要严格依据国家制定的标准,选择合理的保温材料，粘贴完保温层材料后48小时安装固定锚栓。

（5）石材安装。作为石材幕墙施工的最后一步，安装之前需要对石材进行一些检查，包括确定石材的强度、以及使用的安全等，确保工程质量、和工程安

全情况。石材的安装固定孔一般在工厂内完成，要求各个预埋件能够配合好，每个石材面板是单独受力。另外，由于室内和室外对石材的安装有不同的规范和要求，需要严格按照相应的规范进行安装。最终，在石材安装结束时，要对其进行清洁处理。

2、质量控制

由于石材的笨重、操作难度大，在安装环节对于其质量要求相对较大，尤其是高层建筑，一旦存在质量问题，从而会导致很大规模的人员伤亡。除了质量要求外，高层建筑的石材幕墙安装难度也是非常大的，比如高度、面积等问题，并且也在一定程度上影响着安装质量，因此一定要做好质量把控、以及安全安装。可以从以下几点着手

（1）规范操作。在石材幕墙的设计安装环节中，横梁、立柱以及相关大型机械的辅助必不可少，但是在操作过程中都存在着很大的危险性。所以在使用过程中，一顶要严格安装规范操作，保障施工质量及安全性。

（2）石材选取。石材的选取对于质量的影响最大，其选择必须严格按照建筑方案及图纸的要求，并且还要验证石材的性能是否符合标准，一切以建筑方案及图纸为依据。

（3）干挂胶使用。石材幕墙的干挂胶要按照方案来选择，并且其使用要严格按照规范执行，杜绝因粘结问题降低施工效率及质量的现象的出现。

（4）控制垂直度与水平度。在石材幕墙安装环节中，一开始就要确保放线的垂直度与水平度，这是施工质量的基础保障。此外，施工开始前，要再次对其进行检查，确保不出现差错。

（5）石材保护。在运输及施工过程中，要有针对性的对石材进行保护，杜绝石材磕碰改变外观的现象。在搬运过程中轻拿轻放，施工过程中，严格按照规章操作，确保将伤害降到最低。

四、结语

综上所述，石材作为建筑幕墙常用的一种材料，其坚固、稳重、天然形成等要素，受众很多，此外，在实际安装之后能够呈现出引入注目的视觉效果，这种视觉冲击是使用其他材质不能够呈现出来的。为此在石材幕墙设计步骤中，对于石材的处理往往会更加的细致，安装操作步骤也会更为繁杂，为的就是呈现出设计图纸中所要表达出来的艺术感。理论上石材幕墙设计要做到查漏补缺、整合专业、细化不足、优化方案，但在现实的操作过程中，还是要具体情况具体对待，从而使得石材幕墙的整体设计愈发完美、施工质量愈发优质。

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