淺談干掛陶土板在建筑幕墻中的應用

許 濤

中鐵八局集團第四工程有限公司，四川 成都 610081

0 引言

建筑幕墻是一種將鑲嵌面板通過金屬構(gòu)件連接到建筑主體結(jié)構(gòu)上的建筑外圍護結(jié)構(gòu)，是近代科學發(fā)展的產(chǎn)物，同時也是現(xiàn)代主義高層建筑時代的顯著特征。建筑幕墻將建筑外圍護結(jié)構(gòu)的采光、防風、遮雨、保溫、隔熱、御寒、防噪聲、防空氣滲透等使用功能與裝飾功能有機地融合，是建筑技術、建筑功能和建筑藝術的綜合體。陶土板幕墻即屬于復合材料幕墻中的人造板幕墻形式。

以大自然的純凈陶土為原材料，通過精細加工、專用設備擠壓成型、烘干、高溫窯燒等工序形成的具有相當強度、硬度和表面精度的板材，稱為陶土板。陶土是世界建筑學史上的一種新型材料，是傳統(tǒng)材料在現(xiàn)代建筑上的應用，它將傳統(tǒng)材料與現(xiàn)代建筑有機結(jié)合在一起，更新了建筑語言。

幕墻新材料-陶土板，這是一種在德國已有20年以上使用經(jīng)驗的成型幕墻工藝，具有完整的技術、產(chǎn)品配套系統(tǒng)，在環(huán)保、節(jié)能、工廠化生產(chǎn)、裝配及施工方面已比較成熟。陶土板幕墻最初起源于德國著名的屋頂瓦制造商Von Mueller。德國，荷蘭，亞洲的韓國，日本，北美洲的美國等諸多國家陶板幕墻已經(jīng)發(fā)展到比較成熟的地步，諸如陶士板百葉，雙層陶板，保溫陶土板，隔聲陶土板幕墻等都已經(jīng)出現(xiàn)。其濃厚的人文氣息、極富古典的藝術氣息賦予建筑莊重而強烈的藝術美感。用于高檔寫字樓，辦公樓大廳，以及地鐵車站、火車站候車大廳、機場候機大廳、影視劇院等即可營造出建筑渾然天成，與眾不同之處。陶土板幕墻發(fā)展迅速，已得到廣泛認可，有廣泛的工程應用。諸多知名建筑都采用陶土板作為主要幕墻材料。

1 干掛陶土板幕墻的優(yōu)點

陶土板的原材料為天然陶土，不添加任何其它成分，不會對空氣造成任何污染。陶土板的顏色完全是陶土的天然顏色，綠色環(huán)保，無輻射，色澤溫和，不會帶來光污染。陶土板的可選之色多，能夠滿足建筑設計師和業(yè)主對顏色的選擇要求。在特殊轉(zhuǎn)爐里，陶土板在高溫下得到最佳的煅燒，這個過程能夠最大限度地增強陶土板對抗惡劣天氣的性能。永不褪色、平整的表面、嚴格的直線性、高精度性和濃厚的大自然氣息，在這些方面陶土板表現(xiàn)的相當出色。陶土板的科學之處還表現(xiàn)在其條形中空式的完美設計，此設計不僅減輕了陶土板的重量，還提高了陶土板的透氣、降噪和保溫性能。

幕墻出色的接縫設計結(jié)合陶土板的材料特性確保了幕墻表面完美的水導流效果，由此可以阻止幕墻表面沉積物的形成，進而保持幕墻表面的美觀。陶土板可以根據(jù)不同的安裝尺寸要求進行切割，來滿足設計師的設計風格。陶土板的自潔能力和其永恒的陶質(zhì)顏色極大的激起了業(yè)主和建筑設計師的興趣。僅有區(qū)區(qū)少數(shù)的幕墻技術成果在經(jīng)歷了多年以后，還能夠獲得在時代美學上的領先，經(jīng)典留住永恒。

陶土板幕墻屬于構(gòu)件式幕墻，通常由橫料或橫、豎料加上陶土面板組成。除和常規(guī)的玻璃、石材、鋁板幕墻所具有的基本特征外，由于其陶土的特點，先進的加工工藝和科學的控制手段，因而在外觀、性能上還具有以下獨特的優(yōu)點：

1）材料環(huán)保：由天然陶土經(jīng)過擠壓成型、高溫煅燒而成，沒有放射性，耐久性好；

2）顏色歷久彌新：顏色為天然陶土本色，色澤自然、鮮亮、均勻，不褪色，經(jīng)久耐用，賦予幕墻持久的生命力。外墻磚有20種可得的顏色：深紅色，鐵銹紅色，天然紅，粉紅，橙紅，淺褐色，沙黃色，藍灰色，珠光灰，鐵灰色，火山灰色，瓦灰色。這些都是陶土的天然本體色（沒有任何油漆和釉涂料），因此磚瓦可以隨意地根據(jù)需要來切割而不影響外觀效果。還有五種可選的表面形式：標準的，磨光的，拉絲的，凹槽造型的，印染的；

3）易潔功能顯著：表面可分為釉面和毛面兩種。釉面陶板室內(nèi)外均適用，具有良好的易潔功能，比天然石材更不易污染。毛面陶板適用于室內(nèi)；

4）性能卓越：陶土板幕墻技術性能穩(wěn)定，抗沖擊能力強，滿足幕墻的風荷載設計要求；耐高溫，抗霜凍能力強； 阻燃性好，安全防火；

5）結(jié)構(gòu)合理：干掛系統(tǒng)的組合安裝設計，在局部破損的情況下陶板可單片更換，維護方便；中空的結(jié)構(gòu)使之降噪效應好，自重輕；其高強度能夠滿足不同尺寸的隨意切割要求；

6）兼容性好：陶土板幕墻具有溫和的外觀特質(zhì)，容易與玻璃、金屬搭配使用。還可減少光污染，增加墻面的抗震性；

7）安裝方便：陶土板幕墻設計結(jié)構(gòu)合理、簡潔，能最大地滿足幕墻收邊、收口的局部設計需要，安裝簡易方便，無論是平面、轉(zhuǎn)角或其它部位，都能保持幕墻立面連貫、自然、美觀；

8）配套成本低： 由于陶土板重量輕，因此陶土板幕墻支撐結(jié)構(gòu)要求比石材幕墻更為簡易、輕巧，節(jié)約幕墻配套成本。

2 干掛陶土板幕墻的施工方法

2.1 工藝流程

2.2 施工方法

2.2.1 初次彈線分格

根據(jù)外裝潢排板圖和板的尺寸先在墻上予排，重點是保證窗間墻排板的一致性，若建筑物實際尺寸與外裝圖紙有出入而出現(xiàn)不整板現(xiàn)象，要把不完整的板塊調(diào)整到房屋的角處，并做到窗兩邊對稱。

2.2.2 彈線確定主龍骨位置

初排經(jīng)調(diào)整保證窗間墻排板一致后，用鋼絲鉛錘吊線確定主龍骨位置，確定豎向主龍骨間距，橫向次龍骨間距。

2.2.3 施工連接件

1） 轉(zhuǎn)接件是幕墻安裝中一個重要環(huán)節(jié)，該部分工作還應包含埋板的偏位處理,防雷的連接等。連接件與埋件是通過焊接，將連接件與埋板進行可靠連接；

2）埋件先進行偏差處理，偏差大的需進行后埋處理（后埋處理采用后置埋件通過化學螺栓與砼結(jié)構(gòu)墻連接），確保安全、經(jīng)濟又能滿足相關規(guī)范要求；

3）提前打好孔，用膨脹螺栓與砼梁柱連接，墻體部位用雙面預埋鐵板對拉固定。

2.2.4 焊接豎向鋼龍骨

1）豎向鋼龍骨一般采用120x60x4鍍鋅鋼方管。豎向鋼龍骨的安裝依據(jù)放線的位置進行安裝。安裝豎向鋼龍骨施工一般是從底層開始，然后逐層向上推移進行；

2）為確保陶土板幕墻外立面的平整。首先將角位垂直鋼絲布置好，安裝施工人員依據(jù)鋼絲作為定位基準，進行豎向鋼龍骨的安裝；

3）豎向鋼龍骨在安裝之前，首先對豎向鋼龍骨進行直線度的檢查，檢查的方法采用拉進法，若不符合要求，經(jīng)矯正后再上墻進行安裝，將誤差控制在允許的范圍內(nèi)；

4）熟悉圖紙，并根據(jù)現(xiàn)場測量出來的尺寸繪制的豎向鋼龍骨加工圖；

5）先對照施工圖檢查繪制的豎向鋼龍骨加工圖是否正確，豎向鋼龍骨的加工孔位是否正確；

6）將豎向鋼龍骨運輸?shù)街付ǖ陌惭b位置，初步調(diào)整垂直度與水平度后，使用螺栓將豎向鋼龍骨與連接件貫穿連接，通過連接件上長孔進行調(diào)整，再次檢查其垂直度與水平度，調(diào)整完畢后，上緊螺母；

7）豎向鋼龍骨就位后，依據(jù)測量組所布置的鋼絲線、綜合施工圖進行安裝檢查，各尺寸符合要求后，對鋼龍骨進行直線的檢查，確保鋼龍骨的軸線偏差；

8） 整個墻面豎向鋼龍骨的安花裝尺寸誤差要在控制尺寸范圍內(nèi)消化，誤差不得向外伸延，各豎龍骨安裝以靠近軸線的鋼絲線為準進行分格檢查。檢查完畢、合格后，填寫隱蔽工程驗收單，報監(jiān)理驗收。

2.2.5 橫向鋼龍骨安裝

1）橫向鋼龍骨一般采用50x50x5鍍鋅角鋼橫梁。橫向鋼龍骨的板塊分格位置進行安裝；

2）根據(jù)豎向龍骨安裝的情況再次進行測量放線，匯總測量結(jié)果編制開料任務單；

3）將橫梁連接角碼根據(jù)圖紙分格及測量放線結(jié)果焊接到豎向鋼龍骨，調(diào)整水平度后，滿焊在豎向鋼龍骨上；

4）將橫向鋼龍骨運輸?shù)街付ǖ陌惭b位置，通過橫梁上的長孔調(diào)整橫向鋼龍骨的整體平整度，調(diào)整完畢后上緊螺母固定。

2.2.6 安裝不銹鋼雙彎連接件

此連接件一頭與次龍骨用螺栓連接，另一頭有上下垂直分開的承插板，先不緊固螺栓，待板材固定檢查平整度后再擰緊。

2.2.7 板材開槽

用切割機在板的上下兩端各切兩處槽口，深8mm，寬2mm，長4cm，切槽口的工人必須是經(jīng)過專業(yè)培訓、熟練的操作工人，割槽時帶水切割，一旦切壞了，該板不會浪費，可改小尺寸用于窗臺板。

2.2.8 、安裝板材

1）在陶土板安裝之前,先將鋁合金掛件安裝在角鋼橫梁上。依據(jù)控制線進行標高,在左右調(diào)節(jié)；

2）在背栓安裝前先對陶土板背面進行鉆孔,鉆孔時避免陶土板損傷或有裂縫出現(xiàn),采用后切成背栓固定，背栓與板材為立體嵌入式固定；

3）背栓安裝必須在現(xiàn)場操作臺完成，防止擊穿孔位陶土板，控制套管擴大程度，檢查抗震圈的安裝質(zhì)量，然后將鋁合金掛件通過后切式背栓固定在陶土板背面，鋁合金掛件與陶土板連接緊固，力矩檢測符合要求；

4）陶土板安裝時，注意不得使掛件偏位，兩掛件搭接長度不得小于5cm，將定位螺釘擰緊，使用調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié)陶土板位置。調(diào)節(jié)時按圖紙留出陶土板間縫隙，注意使陶土板橫縫、豎縫順直，用靠尺調(diào)節(jié)平整度，鉛墜調(diào)節(jié)垂直度。對每個孔的深度及底部打孔的質(zhì)量都要設專人檢驗。另外，背栓與陶土板是靠螺栓的張力起固定作用，因此螺栓必須擰緊，且用測力扳手進行校核；

5）板材安裝控制其平整度、垂直度、分格尺寸、縫寬、高低差在允許誤差范圍內(nèi)。

2.2.9 板縫調(diào)整

按設計的橫豎向板縫寬度控制，豎向板縫容易控制， 而水平縫采用玻璃片來控制，先將控制厚度的玻璃片墊在已安放的陶瓷板上口， 然后經(jīng)拉線檢查是否水平，用水平尺檢查板的水平度， 用靠尺檢查板的垂直度。

2.2.10 緊固找平

經(jīng)過豎直縫、水平縫、板的平整度、垂直度檢查合格后，擰緊螺栓，板位置就逐一被固定。

2.2.11 拔出墊片

半個小時以后，槽口內(nèi)的502膠便把陶瓷板與連接件緊緊凝固在一起，這時便可拔掉玻璃片，玻璃片易拔也易碎，不費力。

3 干掛陶土板幕墻的施工注意事項

1）板材安裝前要清理板縫內(nèi)灰塵，并涂502膠，要馬上安裝，不能拖延太長時間，502膠自凝會堵塞槽口；

2）打臘前，要用水加洗滌劑徹底沖洗干凈，用布抹干水痕，待板的表面完全干燥才可打臘；

3）保護好成品：在拆除外腳手之前，還要再次清洗，拆腳手架時，要小心謹慎，防止破壞板材，確有不慎破壞，要及時更換；

4）為確保整個立面的平整度與垂直度應在整個立面上下左右掛線拉線安裝板材，特別是在螺栓緊固前認真檢查，達到規(guī)范要求，才能安裝上一層板材。

4 干掛陶土板施工質(zhì)量控制措施

1）形成質(zhì)量檢查驗收小組，專門負責對干掛陶瓷板施工質(zhì)量的檢查、驗收工作；

2）對現(xiàn)場操作人員進行技術教育和技術交底等管理教育，可由技術人員對現(xiàn)場工人進行干掛陶瓷板施工質(zhì)量講座，特別強調(diào)如何避免陶板外觀質(zhì)量出現(xiàn)問題，并再現(xiàn)場施工中，技術人員隨時抽查質(zhì)量情況，并隨時指正；

3）采用各種獎罰措施，確保干掛陶瓷板的材料及施工質(zhì)量。安排專人對材料進行驗收，并配合業(yè)主、監(jiān)理進行抽查，在驗收中對質(zhì)量有缺陷的陶瓷板進行退貨處理，堅決不能把不合格產(chǎn)品用于工程中；施工中，對工人劃分施工區(qū)域，安排專人進行檢查、驗收，對施工質(zhì)量較好的工人進行獎勵，質(zhì)量不過關的作返工處理。

6 結(jié)論

陶土材料蘊含著幾千年古老中國的傳統(tǒng)文化，隨著科學技術的突飛猛進，各種新的高科技材料不斷地呈現(xiàn)出來。新材料在新技術的配合下越來越體現(xiàn)出其不可否認的優(yōu)越性?，F(xiàn)代材料取代傳統(tǒng)材料的確是人類文明的進步，在繼承傳統(tǒng)文化中也不失用現(xiàn)代語言來表達歷史的成功實例。但真正能夠喚起人們歷史情懷的，不是簡單樣式上的模仿，而是追求其歷史的真實感，激發(fā)對傳統(tǒng)的共鳴，因此建筑師更愿意去運用傳統(tǒng)材料來表達今天的東西，同時也是對建筑的出處提出一種暗示?，F(xiàn)代建筑在材料的運用上，不再片面地追尋新材料的時髦，而是更加尊重其地域性和傳統(tǒng)文化淵源。陶土是原始的天然材料。又融入蘊含著幾千年古老中國的傳統(tǒng)文化，既保持了傳統(tǒng)風格，又表現(xiàn)出現(xiàn)代的時尚設計。陶土板和陶土板幕墻使傳統(tǒng)原料與現(xiàn)代建筑巧妙而完美地結(jié)合。是傳統(tǒng)與現(xiàn)代相結(jié)合的優(yōu)秀、成功之例。目前國內(nèi)、外幕墻面板的選材已經(jīng)由以前的單一追求現(xiàn)代化、科技含量的勢頭，逐漸轉(zhuǎn)向追求人文藝術氣息、天然環(huán)保、節(jié)能降噪的以人為本的趨勢。而陶土板所特有的人文藝術氣息、天然的色彩、環(huán)保的材料及節(jié)能防噪的優(yōu)勢，適應了幕墻材料需求大勢所趨的人本化傾向，陶土板幕墻具有獨特的人文藝術氣息，色彩鮮亮華麗，質(zhì)感淳樸耐看，洋溢著活躍的朝氣，是打造城市建筑新形象的幕墻面板理想選材。得到了業(yè)內(nèi)的建筑師、開發(fā)商、設計師、幕墻公司及材料商等各方面人士的興趣和青睞，近年來在國內(nèi)外發(fā)展較為迅速，這也是陶士板幕墻迅速發(fā)展的真因。

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