四、 高度100m 以上的花崗石幕墻
十多年來，我們通過大量的工程實踐已經(jīng)積累了超高花崗石石幕墻豐富的設(shè)計施工經(jīng)驗。應(yīng)該可以說，現(xiàn)在超高花崗石幕墻的設(shè)計施工技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟。因此 JGJ 133 規(guī)范的新版本中，第1.0.2條已修改為“本規(guī)范適用于……..設(shè)防烈度為6、7、8度的民用建筑石材幕墻工程”，JGJ 133規(guī)范將適用于花崗石幕墻的全部高度。
但是，應(yīng)用超過100m高的花崗石幕墻還需要有相應(yīng)的技術(shù)措施。
1)應(yīng)對高度超過100m的工程采用花崗石幕墻進(jìn)行技術(shù)分析，對其設(shè)計方案進(jìn)行可行性評估，對其加強(qiáng)措施作出明確規(guī)定。
2)確保石材的質(zhì)量：
1.1 認(rèn)真考察石材原礦，確保石材有足夠儲量，有挑選的余地。石材各項物理力學(xué)指標(biāo)經(jīng)檢驗合格。
1.2 花崗石抗彎強(qiáng)度平均值不小于12N/mm2，最小值不小于10N/mm2。
1.3 花崗石吸水率不大于0.6%。
1.4 石材面板不得有裂縫、軟弱礦脈
3) 加強(qiáng)進(jìn)場石材檢驗，每批進(jìn)場石材均須做抗彎強(qiáng)度檢驗;每塊石板均須進(jìn)行外觀檢查。
4) 花崗石板最小厚度為30mm。其允許偏差按國家標(biāo)準(zhǔn)采用。但不應(yīng)當(dāng)有意生產(chǎn)全部為負(fù)偏差的薄型產(chǎn)品。
5) 花崗巖石板100m以下宜采用背栓連接，100m以上應(yīng)采用背栓連接。背栓不銹鋼材質(zhì)不應(yīng)低于A4(S316)。
6) 安全措施
6.1 采用注膠式板縫時花崗石板背部宜加貼玻璃纖維布等材料以防石板破碎墜落。采用膠條（詞條“膠條”由行業(yè)大百科提供）嵌縫（詞條“嵌縫”由行業(yè)大百科提供）和開放式板縫時，所有花崗石板背面均應(yīng)加貼玻璃纖維布。
6.2 附著于主板上的小塊石板應(yīng)設(shè)金屬件與主板連接，宜采用角碼（詞條“角碼”由行業(yè)大百科提供）背栓連接。
6.3 造型線條、窗（詞條“窗”由行業(yè)大百科提供）口上方的倒掛石板宜采用鋁蜂窩（詞條“鋁蜂窩”由行業(yè)大百科提供）復(fù)合石板。采用實心石板時應(yīng)采用背栓連接。
6.4 宜采用注膠板縫。
6.5 石材幕墻下方2m~3m范圍內(nèi)宜設(shè)置綠化、水池等隔離帶，不宜設(shè)置停車位和可能吸引行人停留的商業(yè)設(shè)施。出入口應(yīng)設(shè)雨蓬。
五、 非花崗石幕墻
JGJ 133-2001 規(guī)范原版本并未列入非花崗石幕墻的規(guī)定，因為上世紀(jì)九十年代時只采用花崗石作為石材幕墻的面板材料，其他石材由于性能較差，被認(rèn)為不適合于石材幕墻。
此后十多年間，已經(jīng)建成了數(shù)量很多的砂巖、洞石的幕墻工程，其中有些還達(dá)到150m以上的高度(圖12)。
這些工程在當(dāng)時是超規(guī)范的，所以都進(jìn)行了專門的技術(shù)論證，采取了相應(yīng)的技術(shù)加強(qiáng)措施。
這十多年工程經(jīng)驗的積累，為JGJ 133 規(guī)范修訂準(zhǔn)備了條件，規(guī)范新版本加入了非花崗石幕墻的內(nèi)容。
考慮到非花崗石材質(zhì)較差，超高工程的經(jīng)驗不多，所以規(guī)范新版本同時也規(guī)定了高度超過100m的石材幕墻應(yīng)采用花崗石。也就是說，JGJ 133 規(guī)范新版本只適用于100m以下的非花崗石幕墻。超出這一高度，就必須按特殊問題進(jìn)行專門的處理。
1 非花崗石天然石材
非花崗石天然石材中，質(zhì)地最好的是大理石，其次是石灰石。這兩類石材強(qiáng)度較高，質(zhì)地致密，用于建筑外墻已經(jīng)有上千年的歷史，古希臘和古羅馬留下了大量精美建筑，都是由大理石和石灰石構(gòu)成。中國古建筑大量采用的漢白玉，就是白色大理石，完好地保留到今天。
砂巖和洞石都是沉積巖，強(qiáng)度低，吸水率高，耐候性差，本不是石材幕墻面板的理想用材，但是砂巖和洞石獨有的質(zhì)感、顏色和風(fēng)格，使得建筑師又很喜歡將它們用作石材幕墻。因此，如何選用這些石材面板，最大限度地保證安全，就是一個很重要的問題，必須慎重對待。
砂巖由細(xì)顆粒的砂子膠結(jié)而成，自然表面是粗糙的細(xì)顆粒狀。砂巖的物理力學(xué)性能因產(chǎn)地不同有很大的差別，有些澳大利亞黃砂巖和意大利黃砂巖，抗彎強(qiáng)度可能小于3MPa，而四川隆昌的綠砂巖硬如磨刀石，抗彎強(qiáng)度可達(dá)到10MPa以上，接近于花崗巖。
有些砂巖較為致密，吸水率可以低于2.5%，而有些砂巖吸水率超過6%。因此不同的砂巖，其飽和抗彎強(qiáng)度和凍融系數(shù)有較大的差別。有些砂巖，如四川、廣東的紅砂巖，吸水后還會有軟化現(xiàn)象，有些紅砂巖長期潮濕后甚至變?yōu)槟嗤翣�，這樣的紅砂巖用于幕墻是不大合適的，不得不用時，應(yīng)采取更有效的措施。
洞石是商品名稱，常指多孔石灰?guī)r和多孔凝灰?guī)r，石材內(nèi)含有許多孔洞。孔洞直徑和分布密度與石材種類和產(chǎn)地有關(guān)。其共同特點是強(qiáng)度低、質(zhì)地疏松、孔洞內(nèi)容易積水、抗凍融性能和耐候性都較差。有些強(qiáng)度很低的洞石，加工好的石板甚至在運輸過程中就斷裂、破碎。
因此，砂巖和洞石的性能比花崗石差得很多，容易產(chǎn)生安全方面的問題。業(yè)主和設(shè)計師選砂巖和洞石作為幕墻面板，一定要事先慎重考慮。
2 非花崗石天然石材用于幕墻的技術(shù)要求
2.1 用于幕墻的基本條件
大理石和石灰石用于幕墻面板問題較少。而砂巖和洞石自身材性較差，總體而言不推薦用于幕墻。如果建筑設(shè)計非用不可，則至少應(yīng)考慮以下最低要求：
1)用于幕墻的石板，每批都應(yīng)進(jìn)行抗彎強(qiáng)度試驗，其試驗值應(yīng)符合以下要求：
幕墻高度不超過50m時，試驗平均值不低于5N/mm2，試驗最小值不低于4 N/mm2;
幕墻高度超過50m時，試驗平均值不低于6 N/mm2，試驗最小值不低于4.5 N/mm2。
單向受力的石板，在主要受力方向應(yīng)滿足以上要求;雙向受力的石板，在兩個受力方向上都應(yīng)符合以上要求。
2)石板不應(yīng)夾雜軟弱的條紋和軟弱的礦脈。洞石的孔洞不宜過密，直徑不宜大于3mm，更不應(yīng)有通透的孔洞。
3)吸水率不宜大于6%，加涂防水面層后不宜大于1%。
4)凍融系數(shù)不宜小于0.8，不得小于0.6。
5)石板不應(yīng)有裂縫，也不能折斷，不得將斷裂的石板膠粘后上墻。
2.2 基本材性試驗
不同產(chǎn)地的石材材性差別很大，在確定采用石材的礦坑前，應(yīng)進(jìn)行基本的材性試驗。
1)抗彎試驗。
確定礦點時，抗彎試驗件要能代表該礦場各個不同的開采點，試件數(shù)目一般不少于20個。以后從各開采點采出的石材，每批應(yīng)有抗彎試驗報告，一般不少于10個試件。分別進(jìn)行干燥抗彎強(qiáng)度試驗和飽和抗彎強(qiáng)度試驗，干燥抗彎強(qiáng)度是材性的基本指標(biāo)。飽和抗彎強(qiáng)度有利了解石材對水的敏感性。
試驗時采用凈石材試件，不宜附有增強(qiáng)層和復(fù)合層。
2)吸水率
未經(jīng)表面防水處理的石材和經(jīng)防水處理的石材都應(yīng)進(jìn)行試驗，經(jīng)防水處理后的石板，吸水率不宜大于1%。
3)凍融系數(shù)
凍融系數(shù)指經(jīng)過一定次數(shù)凍融循環(huán)后的抗彎強(qiáng)度與未經(jīng)凍融循環(huán)的抗彎強(qiáng)度的比值。它決定了該種石材能否在寒冷地區(qū)應(yīng)用。在有可能出現(xiàn)負(fù)溫度的地區(qū)，應(yīng)進(jìn)行這項試驗。
2.3 對板材的基本要求
只有通過基本材性試驗，確認(rèn)能符合2.1節(jié)的基本條件后，這種石材才可以加工為面板板材，用于幕墻工程。
加工完成的石材面板，還應(yīng)符合以下的基本要求：
1)板材厚度
抗彎試驗表明：厚度大的石板，其抗彎強(qiáng)度低于厚度小的石板。但是由于板的承載能力（詞條“承載能力”由行業(yè)大百科提供）和厚度的平方成正比，厚的石板承載能力還是比薄的石板要大一些。
板材的最小厚度可由抗彎強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fk來決定：
fk≥8.0MPa時，最小厚度35mm。
4.0≤fk<8.0MPa時，最小厚度40mm。
抗彎強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fk是其試驗平均值減去2.0倍標(biāo)準(zhǔn)差。當(dāng)這個數(shù)值小于試驗最小值時，按試驗最小值采用。
當(dāng)非花崗石板材疏松、孔洞等削弱部位很多時，建議采購時與廠家協(xié)商，采用加厚下料，厚度的允許偏差采用 +2mm，-0mm，不允許負(fù)偏差，以確保安全。
2)板材的尺寸
砂巖和洞石強(qiáng)度低，因此板材的尺寸不宜過大，一般應(yīng)控制在1.0m2以內(nèi)。大理石和石灰?guī)r可以稍大一些.
不宜采用細(xì)長的條狀石板，這種石板在運輸、安裝過程中很容易折斷。石板的邊長比最好在1：2以內(nèi)，不宜超過1：3。
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