论石材幕墙在建筑装饰领域的技术应用及相关问题

作者：李 怀 亮

石头，记载着人类社会早期文明，传承着人类祖先最早的智慧。在远古石器时代人类的先祖们已经把石头制作成工具使用，从这个意义上讲，是石头缔造了人类社会，是石头创造了人类文化，是石头美化了人类生活。今天，人类的聪明智慧丰富和发展了石头的应用及其内涵，把石头广泛运用在幕墙等建筑领域，使石材在建筑装饰领域呈现出丰富多彩的发展局面。 一、石材幕墙

在上世纪80年代中期，石材幕墙在我国应运而生，天然装饰板材逐步由地面装饰增加到墙面装饰，越来越多的装饰材料选用天然装饰石板、微晶石、合成石及各种复合装饰板作为建筑物内外饰面材料。我国在石材干挂、室内干粘工法等方面在国际上属于生产和使用大国。

一、石材幕墙是在建筑结构外的一种连接形式，每块石板独立承载，能移动或软式结合，在荷载的情况下不宜位移，并保持原样，在施工过程中，采用工厂活完成，形成小单元式模式，所选用材料应符合国家标准和行为标准，没有国标和行标应选用地标或企标，这些产品必须经过国家级权威检测机构检测，检测结果并能满足设计要求，否则，严禁使用。石材幕墙应依据《建筑幕墙工程质量检测标准》（JGJ/T139—2001）、《建筑幕墙质量验收标准》（GB50210）、《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045—95）、《建筑幕墙抗雷性能震动台试验方法》（GB/T1857）、《建筑幕墙物理性能分析》（GB/T18/15225）等相关标准规范实施。

据业内相关人士透露，2005年，仅天然石材作为饰面装饰材料一项，在我国使用了约1.9亿平方米，约占世界石材装饰板材年产量的17%左右，按20%用于内外墙面计算约3800万平方米，石材干挂件的用量按每平方米6套来讲，年用量约2.28亿套，石材干挂胶按每公斤8平方米石材幕墙计算，年用量约4750吨左右，石材硅酮密封胶的年用量约7600万支（硬支），并且石材干挂工程在我国呈现上升趋势，所以，笔者呼吁各相关设计、施工、材料生产及质量技术监督单位应重视工程质量，各尽其责，把好每个环节关键程序的质量关。

二、建筑幕墙作为建筑的外围护结构，其作用对建筑节能产生着直接的影响。建筑物外墙外保温是较为合理的节能形式，必须按照《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）的要求实施。为提高工效，文明施工全面实行干作业施工法，将保温材料在施工过程与装饰合一的构件，实现保温装饰一体化、制品构造化、生产工厂化、现场装配化，这是外墙外保温行业发展的趋势，也是我们努力的方向。在墙体结构龙骨部位采用硅钙板、膨胀聚苯板、挤塑聚苯板、哄硬泡聚氨酯等密缝，导热系数≤0.042w/m2.k；憎水率≥98%的摆锤法，用带垫片的硅钙板固定于墙体。聚苯板等可用聚合物砂浆或环氧胶粘剂粘贴。石材缝间可选用先将高效发泡剂置入缝间，再用石材填 缝胶密封。

三、S·E型小单元式石材幕墙先在工厂将S和E型件或R型固定在板材上下，工地只需在次龙骨上安装主杆件，然后将板材上已粘结好的S和E型件或R型与主杆件对接即可。安装方便，特别是维修方便，每块板材可以任意更换。石材对接缝可以不填充，但保温层外面宜喷一层聚合物水泥界面剂，使保温更完善，将挂件均进行隔热、保温处理（详见下图）。

二、设 计

石材幕墙在建筑物中属装饰类，国家、行业相关标准还没有出台，大部分设计单位给出的图纸节点及用料不是很明确，这样给幕墙施工单位深化设计带来不少问题。在石材干挂工程设计中，因缺少相关规范和技术信息资料，许多先进的挂件及工艺在参考和设计采纳过程中无法应用，所以，在下面根据相关的标准为设计师提供粗浅的认识（详见下图

三、 工程管理

在工程组织与计划管理中要确定项目经理，项目经理是企业法人委托的代表，又是相对独立的组织领导，必须具有一定的专业理论和实践经验，爱岗敬业的职业道德及组织能力、协调能力、应变能力，同时要求理论和实践兼能、技术和经济兼通、管理和组织兼行的复合型人才。应具备以下几方面的条件：

1、能掌握和运用有关的标准、规范。如：建筑装饰施工及验收规范；建筑分项工程工艺标准；工程检验详定标准和检验方法、检测手段；安全技术措施及有关安全；防火规定；岗位责任制及其它各项科学管理制度。

2、应知应会的有关技能和知识有：看施工图纸（含效果图）；找平放线（含坐标、标高及造型实样放线）；计算工程质量按定额进行活动物化劳动分析；编制施工设计；填写施工任务书和限额领料卡（单）；办理各种核定签证手续（含工程索赔）；进行技术安全防火交底（进行安全教育）；电脑操作和英语。

3、有一定的组织能力和协调能力，如核查有关的图纸、材料和特殊材料、有关的机械设备及工具、内外预制加工成品、半成品及部件；组织协调工种之间的配合与搭接、装饰与土建、安装工程和工序衔接、劳动和特殊劳动力等。

4、有一定的施工技术知识、经济管理知识、法律知识。

5、对全国质量管理与国际质量认证贯彻工作（国际标准规范）和全球一体化挂钩。项目经理的管理目标值：（1）工程质量含技术资料；（2）建设速度；（3）成本消耗。 项目经理在以下各阶段中的主要管理内容：

计划阶段：回头看，找出问题所在；找特点，进行因果分析；靠群众，订出切实措施；定标准，找出管理目标。

实施阶段：抓自检，进行质量控制；建档案，积累控制数据；画图表，观察质量波动；订管点，把住关键工序。

检查阶段：搞检查，分析对比各项措施。 处理阶段：作总结，以利今后工作。

6、项目经理应做出企业经济效益（税后利润情况）、企业社会效益（信誉）分析。 四、选材施工

一、在选用钢结构方面，一定选用国标、行标并进行防腐处理，后置埋件、锚栓、连接件等同样符合国标和行标规范，决不能将云石胶代替石材干挂胶使用，因云石胶主要是修补石材和定位用胶，

石材环氧胶主要是结构用胶，应符合行标TC87-2001标准规范，密封胶应符合标准规范，特别提醒施工单位，一定注意低温操作用胶时，应采取必要防寒措施和注意事项，在选用石材干挂件方面，应选用符合国标和行标的产品，并且，大面积和小面积高 和低层所选用产品的结构形势和荷载要求。

以上所有产品都必须有国家级检测报告，应符合标准规范要求，否则严禁使用。 二、 石材干挂材料的选择

1、进场准备：办公、食宿、材料等临时用场所的搭设和水路、电源的提供，为进驻做好后勤保障工作。

2、技术准备：根据所提供的设计方案组织设计部和项目部，在原方案的基础上进行详细的工程设计和组织计划。

3、材料准备：按设计选定的材料和设计外零配件材料由项目部出具材料统筹单，物资部统一采购。在选材过程中按照标准规范的要求严格把关，必须对每一项所需材料进行严格的审核，不合格的坚决不允许入场，合格产品在入场前均需提交产品合格证、质量保证单、国家检测部门出具的检测报告、产品说明书以及材料供货方营业执照等相关材料证书，实行专人负责制。

选用石材，应符合国家标准《天然花岗石建筑板材》（GB/18601—2001）、GB/T19766—2005《天然大理石建筑板材》、《天然石材产品放射分类控制标准》（JC158-1993）或《干挂饰面石材及其金属挂件》（JC830.1—2005）的要求。天然石材存在色差问题，安装过程中，同等规格的饰面板，应由浅入深编排过度法。

选用的金属材料符合行业标准《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001）或《干挂饰面石材及其金属挂件》（JC830.2—2005）的规定（详见挂件图案）。

预埋件：受力预埋件的锚板应采用Q235等级B的钢材，锚筋应采用二级钢筋；

石材幕墙挂件：应采用国标铝矽镁合金SE型和背挂式或国标304不锈钢背栓后切式挂件，符合现行行业标准《金属与石材幕墙工程技术规范》（JGJ133-2001）或《干挂饰面石材及其金属挂件》（JC830.2—2005）的要求。

北京市国家安全局科研所综合楼工程选用铝矽镁合金SE小单元式石材幕墙挂件是参考上海（A

类地区）某工程高度为100m的石材幕墙的强度设计而定的，其实测值高于标准（设计）值3倍以上。北京为B类地区，完全符合标准设计值条件，同时也为在都市工作和生活的我们这一代人和后人的安全而考虑，经过论证确定，选用“爱乐贴”牌铝矽镁合金SE小单元式石材幕墙挂件，实施该工程的外墙装饰施工。这是一种新型的工艺，已进入国家标准图集和行业标准规范。 连接螺栓：在幕墙钢结构与砼体结构连接预埋件漏放、偏差设计位置太远、设计变更等时采用高强化学锚栓连接。化学锚栓螺杆材质为A3镀锌钢。 幕墙钢结构与挂件主板连接采用国标马车螺丝。 所选用主龙骨、次龙骨等金属材料均要进行防腐处理。 石材密封胶一定选用脱硅油石材专用胶。

石材干挂胶：干挂胶的选用其性能应符合行业标准《干挂石材幕墙用环氧胶粘剂》（JC887-2001）的要求，具有国家检测部门出具的检测报告、保质期限的质量证书及证明无污染的实验报告。槽几处的入槽填充胶要在足够的承载力和弹性不宜过于脆硬。 材 料 自 检 表

检验内容 检测内容 检测人 时间

生产加工过程检验 1、领料时检验材料牌号、质量； 操作者 按生产加工时间进行 2、首件自检、互检和专检、合格后加盖“三检”印，作好记录； 操作者 3、加工过程中抽检和关键工序全检 检验员

4、对形状复杂零件，须质检部与设计部同时检查合格后，方可批量生产。 检验员

加工产品最终检验 1、按图纸和技术标准对产品做最终检验，合格品贴上产品标签； 检验员设计员

2、发现产品首批有质量问题时，立即停止验收，查明原因，及时解决问题； 检验员 3、对产品外观进行检验； 检验员

4、对有保质期的产品，检查是否超期使用； 检验员

5、对具有方向性的产品，检查其相对位置关系是否正确 检验员

三、 施工工艺流程：施工人员进场-定位放线-复检预埋件-偏差修正处理-基层处理-安装“L”型角板-固定主龙骨-安装次龙骨-避雷系统安装-固定挂件主板-石材安装就位-打胶勾缝-清理-自检-成品保护-验收。

小单元式石材幕墙，即在工厂加工程度最高的一种类型幕墙，将石材面板和石材挂件在工厂加工好，形成单元组合体，运至工地直接固定在主体结构与次龙骨连接的挂件主板上。

四、 施工管理措施：好的计划必须配备切实可行的管理措施才能实现，而安全施工、文明施工则是工程当中不可忽视的重要环节，只有确立相应的管理制度措施，才能保证工程质量。我们既要强化安全管理环节，也要把安全管理同经济管理、行政管理等有机地结合起来，从而保障整个幕墙的施工管理。相应的管理制度有： 1、生产及文明施工措施； 2、现场文明市场管理制度； 3、防火安全制度； 4、物资采购及保管制度； 5、工程施工进度计划及保证措施；

6、产品防护措施；

7、项目经理（建造师）及有关人员岗位责任制度； 8、工程施工技术保证措施； 9、工程施工质量保证措施； 10、施工机械设备保证及管理措施； 11、现场施工原始记录档案管理制度； 12、工程施工注意事项

五、施工质量控制目标：工程质量合格，无安全事故，无质量事故。

目前诸多的石材幕墙，其实是属于干挂石材，并非真正意义上的幕墙。干挂石材工法各异，有针销式、缝挂式（传统工法已被限制）、背挂式、背栓式、SE型等，技术特性各有千秋，为石材干挂的发展和石材幕墙的进步奠定了基础，提供了可参考的依据。而真正意义上的石材幕墙应该是可移动的、可拆装式的。小单元式石材幕墙在国外已大量采用，而在国内尚属新兴类型。建筑幕墙技术要与时俱进，“开放与交流、舒适与自然、环保与节能”的建筑原则，将促使各种新的幕墙不断出现。小单元式石材幕墙正在跟踪国际前沿方向，开展各种高性能的新型节能性、环保性、智能化幕墙技术的研发工作。建筑幕墙行业的科学技术、科学生产、科学管理是一个新兴的课题。在此简单介绍小单元式石材幕墙工程施工中的一些拙见，意与行业同仁共同探讨、研究，使小单元式石材幕墙生产施工技术及管理更具科学化、人性化、规范化，为行业的发展、社会的进步寄予创造，具有巨大的意义。 五、石材干挂胶

石材干挂胶在幕墙干挂工程中起到重要的粘接作用，其质量的好坏也直接影响着整体工程的质量。国家文明规定，对建筑工程实施“终身负责制”，但是不符合施工规范的现象也在发生。 一、在石材幕墙干挂施工的过程中，一直错误沿用云石胶粘接，用它来代替石材干挂胶是一种不科学的而且很危险的做法。云石胶未经过脱油处理，容易将油渗透进石材，造成石材污染，无法清理，影响石材的美观，而且云石胶受气温的影响变化比较大，不适于在温度较低的条件下施工操作，其粘接强度弱于石材干挂胶很多倍，而且怕潮湿、不耐高温、易风化，剪力不够，尤其用于潮湿和阳光无照射的墙体，使用寿命更短，更没有安全保障。在华夏大地石材幕墙干挂工程快速发展的今天，我们的头顶上到底会悬挂着多少颗“定时炸弹”？一旦发生“爆炸”，后果将不堪设想。所以呼吁，国家建设部施工质量监督管理部门及行业相关部门予以高度重视，各施工单位应严格按照国家和行业的标准规范及相关政策法规进行施工，为保障社会的利益、人民安全，防患与未然。 我国于2001年出台了《干挂石材幕墙用环氧胶粘剂》（JC887-2001）规范，根据石材幕墙的特点规定了6条强制性指标，对建筑工程及装饰工程部门的用胶规定了明确的质量指标。 环氧干挂胶质量指标

序号 检验项目 标准指标 检验值 判定

1 外 观 为细腻、均匀的膏状物或粘稠液，无离析、粒颗和凝胶，各组份颜色区别明显 为细腻、均匀的膏状物，颗粒和凝胶，各组份颜色区别明显 符合 2 适用期 —— 2h ——

3 弯曲弹性能模量 ≥2000MPa 4.80×103MPa 符合 4 冲击强度 ≥3.0kJ/m2 3.03kJ/m2 符合

5 拉剪强度（不锈钢-不锈钢） ≥ 8.0MPa 14.8MPa 符合 6 压剪强度 （石材-不锈钢） ≥10.0MPa 11.3MPa 符合 石材石材 标准条件 ≥10.0MPa 11.8MPa 符合 浸水，168h ≥ 7.0MPa 10.8MPa 符合 热处理，80℃，168h ≥ 7.0MPa 12.7MPa 符合 冻融循环50次 ≥ 7.0MPa 9.5MPa 符合

这对于石材幕墙干挂行业的发展是一个有利的举措，使施工单位在施工过程中有理可依、有据可考，为今后石材幕墙施工走入正轨指明了方向。石材干挂胶在石材幕墙干挂施工工艺中以四两拨千斤的力量将一块块几十公斤重的石材粘接在挂件上，干挂胶质量的好坏直接关系着石材的安装质量和效果，所以我们应遵从实事求是的原则，在石材幕墙干挂施工的过程中，采用环氧树脂石材幕墙干挂胶，其性能特点是防腐蚀、耐高温、抗老化、强度高、牢固性好；在石材幕墙干挂施工的过程中，施工人员采用云石胶，因为云石胶固化的时间短，为了安装过程中使用“方便”，却暗藏安全隐患，这是对安全不负责的做法。

云石胶与石材干挂胶的性能特点不同，所以它们的用途也不同。云石胶用于石材与石材的粘接和石材的修补及定位，它的成分是不饱和聚脂，属于钢性结合，用于石材干挂工程中，其优势是固化的时间便于调节，但由于不饱和聚脂与固化剂比例容易失调，导致剪力不够、应力大，在温差和震动条件的作用下产生的位移比较大，容易开裂；而石材干挂胶是用于石材与金属粘接专用的专用胶，其成分是环氧树脂，由A、B组合使用，调配简单明确，属于柔性结合，且不渗油，无污染石材，抗震、扭曲性能强，应力小，粘接强度不受影响，在温差和震动条件的作用下，伸缩、沉降产生的位移较小。国家行业标准即将出台云石胶的使用规范。利于我们在云石胶和石材干挂胶的用途上明确区分，这样一来使我们改变了长期以来沿用的错误使用方法，保证了石材幕墙干挂工程的质量和安全，利国利民。

二、我国的住宅建设逐步向产业化、商业化、智能化发展，越来越注重现代居室艺术化的氛围。石材幕墙的变迁在装饰行业日益繁荣，建筑物的玻璃门窗由过去的单一式向穿透式、节能式、智能式及通风式等趋势发展。建筑物的内墙装饰由宾馆、商厦、写字楼、会议厅等公共场所现已步入家居装饰，并逐渐成为家装行业的一大亮点。

建筑物外墙面装饰花样繁多，给城市的面貌增添了不少色彩，成为城市环境的一道风景线。而内墙，尤其是家居内墙的装饰，长期以来沿用着涂料、壁纸、内墙砖等作为装饰主材料，但这些材料在使用过程存在着诸多的弊端，如：涂料干裂、脱皮；壁纸的清洁、皱裂；墙砖釉面脱釉，变色断裂以及几种材料的吸尘、渗油等现象，给居室的美观及经济都带来了负面的影响。故建议采用“干挂石材幕墙用环氧胶粘剂”干粘石材或玻化砖作为新型居室内墙装饰，石材、瓷砖的各式纹路别具风格，将成为居室内的新景象。干粘法既不占据空间，又给日后的维护保养带来便利。

在材料的选用上，要注意是否符合现行的国家和行业标准，石材的放射性是否达标。最为关键的则是干粘胶的选用，此产品应符合中华人民共和国建材行业标准《干挂石材幕墙用环氧胶粘剂》（JC887-2001）的要求，符合此规范要求的产品是无毒、无腐蚀性的改良性环氧树脂聚合物产品，对人体无伤害，是一种高强持久性粘结强度的工程结构粘合剂胶。具有韧性和伸缩性的特点，固化后的防水、防潮性能极佳，其抗老化、抗挤压、抗冲击、抗拉、抗震及耐高低温等物理性能较强。在施工过程中对环境无污染、综合造价低，同时可减少施工当中的运输、清理多余杂物等程序和费

用，且达到了真正意义上的省钱、省力、提高施工速度等功效。因固化速度快，在短时间内初步固化能快速定位粘结。适用饰面挂装材料包括：天然石材、合成石材、陶瓷玻化砖、微晶石、混凝土、木板、金属、玻璃钢等常用硬质材料中任何两种物质之间的粘结安装（包括悬挂安装）。 在施工过程中，安装前要进行表面处理，粘结物表面应保持清洁干燥，无尘无油，牢固不疏松；金属表面无油漆、无锈迹；混凝土表面的浮松物等有碍于充分粘结的必须清理干净；石材、陶瓷、微晶石、金属等材料的粘结面过于光滑时要进行打磨处理，如此粘结效果更好。

胶粘剂的搅拌方法：将A、B两组胶粘剂按使用方法比重2：1的比例取出后放于平滑的板面（石材、金属、瓷砖等），用小铲将A、B组胶粘剂充分搅拌，达到均匀色泽一致（注意翻底）即可使用。

调和好的胶粘剂要在固化期内使用，超过有效时间绝对不能使用（根据气温条件进行，气温高时固化时间短，气温越高固化越快，反之则时间较长）。已粘结的物件超过固化时间后不能再做移动，如需移动，则需要重新调和粘结。已固化的胶粘剂已不能再使用，确保质量，不能遗留安全隐患。

建设部建筑门窗幕墙设计研究所设计的北京某工程采用的“爱乐贴牌”石材幕墙用环氧干挂胶通过国家建筑材料测试中心检测，并经过实践，各项性能值均符合标准要求。

墙面装饰用环氧干挂胶直接粘结法，适用于安装高度小于8米，且墙体结构强度较好，饰面与墙面净空距离详见图中方法挂装。