淺談開放式背栓干掛石材幕墻的應(yīng)用
摘要：開放式背栓干掛石材幕墻作為一種新穎的石材幕墻類型，因其特有的結(jié)構(gòu)技術(shù)，被越來越多的幕墻工程所選用，也得到了建筑業(yè)內(nèi)人士的認(rèn)可。
關(guān)鍵詞：開放式背栓干掛石材幕墻，結(jié)構(gòu)原理，性能特點，技術(shù)控制
隨著建筑業(yè)的發(fā)展，建筑裝飾材料可謂百花齊放，爭奇斗艷。石材以其自然、厚重、華貴等獨特的優(yōu)勢，使當(dāng)今越來越多的建筑或端莊或華貴或純樸自然或富麗堂煌，無不產(chǎn)生震撼人心靈的端莊氣勢；斑斕的色彩，抽象中蘊含大自然的無窮變化，或含蓄或浪漫。因此，石材被廣泛應(yīng)用于建筑外墻，室內(nèi)外地面、墻面等。
幕墻所使用的石材主要為天然花崗石。天然花崗石是以硅酸鹽礦物為主的火成巖，因其形成溫度高，各種礦物晶體結(jié)合緊密，質(zhì)地堅硬，耐酸、堿、鹽等腐蝕，化學(xué)性能好。所以，花崗石在外墻中的應(yīng)用越來越普通，由于濕貼法(又稱灌漿法)固有的缺陷，干掛式花崗石幕墻已被業(yè)主及建筑師廣泛接受，近幾年隨著幕墻技術(shù)的發(fā)展及幕墻技術(shù)規(guī)范的完善，干掛石材工藝已日趨完善，目前主要有以下幾種典型的結(jié)構(gòu)：鋼銷式結(jié)構(gòu)、半圓槽結(jié)構(gòu)、通長槽結(jié)構(gòu)、小單元式結(jié)構(gòu)、背栓式結(jié)構(gòu)。本文著重介紹開放式背栓干掛石材幕墻結(jié)構(gòu)。
開放式背栓干掛石材幕墻因其獨有的特點，在幕墻工程中被廣為使用。
1、 開放式背栓干掛石材幕墻結(jié)構(gòu)原理
背栓式干掛法是在石材面板的背面采用專用鉆孔設(shè)備在石材上鉆孔，然后安裝無應(yīng)力螺栓固定在石材背面，再將螺栓與鋁合金掛件連接，通過鋁合金掛件與骨架連接將石材干掛在幕墻骨架上（見圖1、圖2）。各石材板塊自成連接體系，相鄰板塊間不傳遞荷載作用。
開放式體系取源于“通風(fēng)對流”原理。開放式背栓干掛石材幕墻結(jié)構(gòu)，是指在背栓干掛石材板塊的接縫采用不打膠的工藝，通過開縫讓石材幕墻背后的空氣層能夠順暢的流通，可以起到良好的絕熱及吸聲效果，且在空氣層流通的過程中可以將冷凝水揮發(fā)掉。
2、 開放式背栓干掛石材幕墻的性能特點
2.1施工現(xiàn)場無打膠作業(yè)
傳統(tǒng)的幕墻多采用耐候密封膠進(jìn)行封閉，但在打膠的過程中由于膠的特性受周圍溫度、濕度及工人技術(shù)等影響較大，施工質(zhì)量無法保證，也容易污染石材。開放式背栓干掛石材幕墻由于采用螺栓連接及開放式結(jié)構(gòu)無需在幕墻上進(jìn)行打膠作業(yè)，石材與螺栓的連接可在條件較好的工廠完成，確保了整個幕墻的施工質(zhì)量，這也與目前幕墻“施工現(xiàn)場無打膠作業(yè)”的整體發(fā)展趨勢相適應(yīng)。
2.2保溫節(jié)能
開放式幕墻結(jié)構(gòu)利用其背面的空氣對流減少室內(nèi)與室外的熱量交換，而且其內(nèi)層保溫板又進(jìn)一步阻礙了熱量穿透，從而達(dá)到了明顯隔熱效果。在夏季，可以減少建筑制冷成本，在冬季則可以大大減少采暖費用。
2.3抗震性能
背栓式結(jié)構(gòu)屬于石材干掛技術(shù)第三代產(chǎn)品，是目前世界上較先進(jìn)技術(shù)，其特點是實現(xiàn)石材的無應(yīng)力加工，石材連接強度高，節(jié)省強度值30%左右。背栓式結(jié)構(gòu)是將石材面板獨立分解開，各面板自成獨立連接體系，相鄰板塊間不傳遞荷載作用，板塊與骨架之間仍設(shè)計成活動連接，可保證面板有足夠的位移變形空間，因此從理論上分析，背栓式結(jié)構(gòu)比其它的結(jié)構(gòu)具備更好的位移變形性能和抗震性能。
2.4易于維護
在維修時只需將其上塊面板上移5mm左右，再將破損的板塊抬高10mm以上即可拆下，安裝時也采取同樣的方法。這樣就能方便的更換石材，從而長期保持幕墻的完好，而一般幕墻結(jié)構(gòu)的每一個板塊都通過膠連接，難以獨立拆卸，難以避免打膠接口處理問題。
2.5開放式，美觀大方
幕墻結(jié)構(gòu)采用開放式，石材板縫不使用密封膠封閉使其敞開在視覺上板縫有深度，裝配感和立體感強，外飾效果好，又由于不使用密封膠，無膠油滲出腐蝕石材和吸附灰塵，使幕墻表面長期保持清潔，提高外飾效果。
3、 開放式背栓干掛石材幕墻技術(shù)控制要點
3.1外墻防水
在外幕墻工程中，雨水滲漏問題的處理很重要，開放式背栓干掛石材幕墻結(jié)構(gòu)的外墻防水重點為迎面防水，工程中多采用防排結(jié)合，組織多道放水體系的方法。
開放式背栓干掛石材幕墻不能兼做建筑物的外圍護結(jié)構(gòu)，需要單獨做外墻，在普通砌體或板材等外墻材料上做防水的技術(shù)早已成熟，加上外側(cè)干掛石材面層可以阻擋陽光直接照射、避免雜物直接破壞、避免雨雪直接沖刷等有利條件。這樣，選擇防水材料的余地就更大了，可選擇卷材類防水材料，也可以選擇涂膜類防水材料，因工程建筑外形、施工條件、造價要求而定。
基層防水做完后，待石材龍骨安裝完成后，從外墻頂部及往下，每隔4m～8m設(shè)置擋水斜坡，擋水斜坡設(shè)置在幕墻骨架或外墻混凝土結(jié)構(gòu)上，這樣有利于防水效果，具體做法可采用1.2mm厚氧化鋁板折彎成坡狀，一端用鉚釘鉚固于外墻混凝土結(jié)構(gòu)上，一端引至石材板縫處，鋁板與墻體及鋁板與鋁板之間用耐候膠封閉。這樣即使有雨水進(jìn)入石材幕墻內(nèi)部亦可通過坡狀鋁板引排至石材幕墻外。
3.2石材安裝
石材安裝質(zhì)量直接影響到整個幕墻外立面效果，同時由于天然石材色差問題的存在也將對幕墻外在觀感產(chǎn)生影響，因此控制石材安裝質(zhì)量及控制石材色差也是我們控制的重點。
首先對石材顏色進(jìn)行挑選并預(yù)排版、編號，以備正式安裝時按號取用。顏色差異較大時，經(jīng)監(jiān)理單位、設(shè)計單位、建設(shè)單位同意后安裝于次要位置，這樣即使存在一些色差也不影響整個幕墻立面裝飾效果。
按設(shè)計要求在石材后置錨螺栓上固定鋁掛件。石材安裝應(yīng)從下至上進(jìn)行，根據(jù)石材水平縫的標(biāo)高拉通水平線安裝石材，以便控制石材幕墻水平度。將鋁合金掛件的螺母就位，檢查平整度、垂直度、接縫寬度等，如達(dá)不到要求調(diào)整鋁合金掛件和螺母直到滿足要求為止。具體控制要求如下表1：
石材安裝完成后，經(jīng)“自檢、互檢、專檢”合格后，再進(jìn)行縫隙清理修整，主要清理縫隙間的殘留雜物，并盡量將縫隙控制一致。
4結(jié)束語
開放式背栓干掛石材幕墻作為一種新穎的石材幕墻類型，其結(jié)構(gòu)技術(shù)是解決早期傳統(tǒng)石材幕墻存在問題的較理想的技術(shù)之一，它在石材安裝上是一種全新的結(jié)構(gòu)技術(shù)，具有三維調(diào)節(jié)、拆裝方便、易于維修、抗震性能好、外觀效果好等優(yōu)點。但是，幕墻結(jié)構(gòu)日新月異、種類很多，理想的幕墻結(jié)構(gòu)應(yīng)針對工程的具體特點，靈活選型，不可生搬硬套。
