干掛陶瓷板幕墻在施工中的應(yīng)用研究

孫永花，劉寧

(1.沂源縣悅莊自然資源管理所，淄博 256102 2.沂源縣魯村自然資源管理所，淄博 256104)

1 前言

我國(guó)建筑幕墻系統(tǒng)的發(fā)展較為曲折，從20 世紀(jì)90年代開始，國(guó)內(nèi)幕墻行業(yè)才通過(guò)學(xué)習(xí)、分析的方式，對(duì)國(guó)際環(huán)境中在該領(lǐng)域具有豐富經(jīng)驗(yàn)的經(jīng)營(yíng)主體進(jìn)行技術(shù)研究，實(shí)現(xiàn)了幕墻行業(yè)的新發(fā)展。并結(jié)合國(guó)內(nèi)建筑行業(yè)的環(huán)境進(jìn)行了一定的適應(yīng)性調(diào)整，形成了相對(duì)完善的行業(yè)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，為國(guó)內(nèi)建筑幕墻系統(tǒng)的建設(shè)提供了重要條件。在經(jīng)濟(jì)全球化的影響和世貿(mào)組織的作用兩方面內(nèi)容的支持下，我國(guó)幕墻行業(yè)也開始進(jìn)入持續(xù)高速發(fā)展的階段，幕墻在大量建筑工程項(xiàng)目中得到了有效利用。

2 干掛陶瓷板

陶瓷板幕墻是選用陶瓷板作為幕墻裝飾面板的一種新材料幕墻。陶瓷板的原材料為天然陶瓷，在建筑工程項(xiàng)目中進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，主要采用背栓式、短掛件式、通長(zhǎng)掛件式等構(gòu)造方式[1]。干掛陶瓷板能夠在建筑幕墻系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用，并且受到大量用戶、設(shè)計(jì)師和施工單位的認(rèn)可，自然有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也需要看到該施工材料本身存在的缺點(diǎn)，正確看待干掛陶瓷板材料才能更好地使用材料?；趯?duì)干掛陶瓷板應(yīng)用過(guò)程中的具體表現(xiàn)來(lái)看，需要分別從優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)及影響上來(lái)對(duì)干掛陶瓷板材料特點(diǎn)進(jìn)行考慮。

2.1 優(yōu)點(diǎn)

目前，干掛陶瓷板的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展較為成熟，其優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面。

第一，裝飾性。干掛陶瓷板使用天然陶瓷制成，能夠根據(jù)設(shè)計(jì)方案的需求，選擇合適的色彩、形狀，確保設(shè)計(jì)方案能夠以更加完整的形態(tài)呈現(xiàn)出來(lái)，有效保障設(shè)計(jì)方案與建筑實(shí)物之間的高度契合；第二，耐久性。陶瓷材料本身質(zhì)量較強(qiáng)，并且使用壽命能夠得到保障，在建筑外墻中使用能夠應(yīng)對(duì)復(fù)雜的自然環(huán)境，并且不會(huì)出現(xiàn)明顯的形變，從而讓建筑物和外部設(shè)計(jì)長(zhǎng)期保持在設(shè)計(jì)方案的預(yù)期效果；第三，易清潔性。干掛陶瓷板表層通過(guò)密封方式進(jìn)行處理，其質(zhì)量得到進(jìn)一步提升，能夠讓干掛陶瓷板表面始終保持在光滑狀態(tài)，如果需要進(jìn)行清潔，其難度相對(duì)較低；第四，耐火性。陶瓷材料在高溫、燃燒狀態(tài)下能夠始終保持穩(wěn)定，避免在突發(fā)火災(zāi)情況時(shí)出現(xiàn)燃燒情況，并且還能起到一定的阻燃效果，控制火災(zāi)對(duì)建筑的影響，具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義[2]。

2.2 缺點(diǎn)

雖然在近年來(lái)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展和技術(shù)優(yōu)化過(guò)程中，干掛陶瓷板相關(guān)技術(shù)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)較為成熟，但是依舊存在部分缺點(diǎn)尚未完全克服。

第一，成本高。相對(duì)于建筑幕墻系統(tǒng)中以往使用的施工材料，干掛陶瓷板確實(shí)屬于成本相對(duì)較低的類型，但是與常規(guī)的施工材料相比，干掛陶瓷板的價(jià)格卻仍屬于較高的水平。成本問(wèn)題放在不同的基礎(chǔ)條件下，得到的結(jié)論容易出現(xiàn)較大的差異；第二，施工難度大。技術(shù)成熟并不代表技術(shù)簡(jiǎn)單，在干掛陶瓷板實(shí)際施工建設(shè)過(guò)程中，除了需要考慮干掛陶瓷板材料的重量問(wèn)題，還需要考慮干掛陶瓷板在外墻施工過(guò)程中如何進(jìn)行控制才能保證最終完成的建筑幕墻系統(tǒng)能夠完全符合建筑設(shè)計(jì)方案。在整個(gè)安裝過(guò)程中，需要使用鋁質(zhì)框架做好對(duì)干掛陶瓷板的支撐，為安裝工作做好準(zhǔn)備。此外，施工人員必須熟悉整個(gè)干掛陶瓷板的安裝過(guò)程，并且過(guò)程中還有較大的可能出現(xiàn)需要返工的情況，進(jìn)一步增加了施工成本和施工風(fēng)險(xiǎn)[3]。

3 干掛陶瓷板幕墻的質(zhì)量控制

隨著建筑幕墻系統(tǒng)施工技術(shù)的逐漸成熟，建筑幕墻系統(tǒng)建設(shè)施工過(guò)程的工作重心也逐步轉(zhuǎn)移到干掛陶瓷板幕墻的質(zhì)量控制上，期望通過(guò)質(zhì)量控制的方式，推動(dòng)施工技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，確保最終建設(shè)完成的干掛陶瓷板幕墻能夠完全滿足建筑工程項(xiàng)目業(yè)主與用戶的需求[4]。

首先，注重陶瓷板的設(shè)計(jì)。在施工前，做好對(duì)陶瓷板大小的考慮，并在現(xiàn)場(chǎng)結(jié)合施工方案進(jìn)行綜合考慮，避免關(guān)鍵結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)排版問(wèn)題，尤其注意需要保證整個(gè)墻面都沒(méi)有小于半塊板的情況，從而做好對(duì)干掛陶瓷板幕墻系統(tǒng)整體性的考慮；其次，重視陶瓷板的現(xiàn)場(chǎng)處理。由于建筑結(jié)構(gòu)問(wèn)題，難免會(huì)出現(xiàn)部分位置需要調(diào)整陶瓷板大小的情況，必須明確陶瓷板具有強(qiáng)度高、易碎性顯著的問(wèn)題，并且厚度一般在12mm～15mm。在采用切割方法進(jìn)行大小調(diào)整的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)采取加水切割的方式，避免陶瓷板破碎；最后，做好對(duì)板材縫隙的控制。嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求，將寬度控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，使用硅膠進(jìn)行填充，保證填充飽滿，基本控制在平面凹進(jìn)2mm，確保整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)外觀平整，嚴(yán)禁出現(xiàn)超出標(biāo)準(zhǔn)的情況，以免影響到建筑結(jié)構(gòu)的整體[5]。

4 干掛陶瓷板幕墻在施工中的應(yīng)用

目前，建筑幕墻系統(tǒng)在我國(guó)建筑工程項(xiàng)目中的使用較為頻繁，如圖1 所示，北京中國(guó)音樂(lè)學(xué)院教學(xué)樓在建設(shè)過(guò)程中便使用了干掛陶瓷板幕墻，構(gòu)造方式為背栓式。建筑幕墻系統(tǒng)已經(jīng)在相關(guān)文件中得到了認(rèn)可，并且相關(guān)文件還對(duì)建筑幕墻進(jìn)行了明確的分類。建筑幕墻按面板鑲嵌材料分類，主要有玻璃幕墻、金屬幕墻、石材幕墻和復(fù)合材料幕墻等類型，其中，陶瓷板幕墻便是復(fù)合材料幕墻中的一種。陶瓷藝術(shù)及技術(shù)在我國(guó)傳統(tǒng)工藝中具有較強(qiáng)的代表性和實(shí)用性，其應(yīng)用范圍較廣，單從陶瓷產(chǎn)品在建筑工程項(xiàng)目中的應(yīng)用來(lái)看，各類高層、超高層都在使用，將其作為內(nèi)外墻裝飾。出于對(duì)陶瓷板形態(tài)和色彩可控這一重要特點(diǎn)的考慮，建筑行業(yè)的相關(guān)研究人員在陶瓷板使用方案上進(jìn)行了全方位的研究，逐步形成膠粘劑粘貼、插銷式、扣槽式、全龍骨背栓式、無(wú)龍骨背栓式、背栓式掛貼等施工工藝。干掛陶瓷板幕墻是經(jīng)過(guò)上述施工工藝發(fā)展變化后形成的具有較強(qiáng)適用性的施工工藝，陶瓷板幕墻在建筑工程項(xiàng)目中的使用頻率也因此得到了進(jìn)一步提升。

圖1 北京中國(guó)音樂(lè)學(xué)院教學(xué)樓

4.1 綜合考慮自然環(huán)境，保證工程質(zhì)量

由于干掛陶瓷板幕墻使用在建筑外墻上，為做好對(duì)工程質(zhì)量的保障，應(yīng)當(dāng)做好對(duì)自然環(huán)境相關(guān)條件影響的綜合考慮。在自然環(huán)境中，可能會(huì)對(duì)陶瓷材料性能造成影響的因素主要為溫度，基于溫度帶來(lái)的影響，將陶瓷材料可能出現(xiàn)的變化進(jìn)行深入分析。

第一，熱性能變化。在溫度過(guò)高，陶瓷無(wú)法耐受的情況下，陶瓷材料容易出現(xiàn)膨脹情況，進(jìn)而產(chǎn)生裂紋，進(jìn)而帶來(lái)安全風(fēng)險(xiǎn)；第二，晶體結(jié)構(gòu)。陶瓷材料會(huì)隨著溫度的逐漸上升，出現(xiàn)晶體缺陷增多和晶粒增大等情況，導(dǎo)致陶瓷材料的性能降低；第三，物理性質(zhì)。陶瓷材料的電性能和磁學(xué)性能會(huì)隨著溫度的上升而出現(xiàn)下降情況，進(jìn)而影響到材料的特性、性能。因此，在干掛陶瓷板幕墻建設(shè)施工過(guò)程中需要做好對(duì)自然環(huán)境中溫度條件的考慮，避免因?yàn)闇囟冗^(guò)高導(dǎo)致陶瓷材料的應(yīng)用效果無(wú)法達(dá)到預(yù)期[6]。

4.2 合理選擇施工材料，維護(hù)施工安全

在干掛陶瓷板幕墻施工建設(shè)過(guò)程中，陶瓷板是主要的施工材料，主要按照設(shè)計(jì)師給出的建筑工程項(xiàng)目來(lái)完成對(duì)相關(guān)裝飾的制造，保證陶瓷構(gòu)件能夠符合設(shè)計(jì)中的顏色、紋理、元素需求，在該方面并不會(huì)產(chǎn)生較大的問(wèn)題。

施工材料選擇上的問(wèn)題主要在于輔助材料，干掛陶瓷板幕墻的施工建設(shè)有較大的可能會(huì)涉及陶瓷構(gòu)件的固定，在施工過(guò)程中，需要保證陶瓷構(gòu)件的穩(wěn)定性，以防在施工過(guò)程中突發(fā)意外狀況并引發(fā)施工安全問(wèn)題。輔助材料必須選擇質(zhì)量達(dá)標(biāo)的鋁合金支架和不銹鋼螺絲，如果在特殊位置上，還需要合理運(yùn)用補(bǔ)強(qiáng)措施做好對(duì)施工效果的保障，通過(guò)高質(zhì)量的輔助材料，做好對(duì)施工安全性的有效保障，能大幅降低施工過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題的概率。

4.3 注重干掛陶瓷板幕墻的功能和美學(xué)價(jià)值

在建筑工程項(xiàng)目中使用建筑幕墻系統(tǒng)的主要目的在于提升項(xiàng)目的美學(xué)價(jià)值和功能作用，干掛陶瓷板幕墻更是其中適用性較強(qiáng)，能夠滿足多種類型建筑工程項(xiàng)目建設(shè)需求的建筑幕墻系統(tǒng)。因此，在干掛陶瓷板幕墻建設(shè)過(guò)程中，必須在保證安全性和工程質(zhì)量的前提下，做好對(duì)干掛陶瓷板幕墻功能和美學(xué)價(jià)值的重視。美學(xué)價(jià)值主要體現(xiàn)在完美契合設(shè)計(jì)方案中的具體元素要求，功能價(jià)值則需要結(jié)合不同建筑類型、特點(diǎn)的需求來(lái)進(jìn)行考慮。例如，陶瓷材料的防水性能，干掛陶瓷板幕墻能夠借助材料本身的防水性能，在密封后得到進(jìn)一步優(yōu)化的防水效果，避免建筑工程內(nèi)部結(jié)構(gòu)受到影響，在充分發(fā)揮出干掛陶瓷板幕墻功能的同時(shí)也滿足了建筑工程項(xiàng)目的安全性需求。

5 結(jié)論

綜上所述，干掛陶瓷板作為建筑幕墻系統(tǒng)中應(yīng)用效果較好、技術(shù)相對(duì)成熟的重要建筑幕墻構(gòu)造形式，能夠在大量特色建筑的建設(shè)過(guò)程中，滿足建筑物復(fù)雜的立面造型需求，在一定程度上推動(dòng)了我國(guó)特色建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展。建筑幕墻系統(tǒng)的發(fā)展也讓更多建筑設(shè)計(jì)師天馬行空的項(xiàng)目有了實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)條件。此外，由于干掛陶瓷板本身的成本支出相對(duì)可控，在建筑幕墻系統(tǒng)中使用干掛陶瓷板也能兼顧成本消耗和建筑的質(zhì)量、效果，具有較強(qiáng)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。