大自然的馈赠：天然石材——特性和施工方法

随着社会经济的发展及城市面貌的改善

在建筑外装饰中

石材幕墙备受广大业主及建筑师们的青睐

在现有建筑中已占有相当大的比例

其中尤其是 天然石材

天然石材是指从天然岩体中开采出来的

并经加工成 块状或板状材料 的总称

它是人类历史上应用最早的建筑材料之一

随着石材幕墙应用的高度越来越高

体量越来越大

使用的石材品种越来越多

由原来单一的 花岗岩

发展到 大理岩、石灰岩、砂岩 等品种

同样造型越来越复杂

对安装施工工艺要求越来越严

对安全性的要求也越来越高

天然石材根据其成因分为 火成岩（又称岩浆岩）

水成岩（又称沉积岩）、变质岩

如： 花岗岩、大理石、板岩、砂岩 等

建筑中最常用的为俗称为

大理石及花岗石 的两种石材

石材表面通过不同的加工处理可以形成不同的效果

石材表面的加工方法常有

抛光、哑光、机刨纹理、烧毛、剁斧 等

  【石材幕墙优点】  

1.天然材质、光亮晶莹、坚硬永久、高贵典雅。

2.耐冻性：石材在潮湿状态下，能抵抗冻融而不发生显著之破坏者，此性能称为耐冻性。岩石孔隙内的水份在温度低到摄氏零下20时，发生冻结，孔隙内水份膨胀比原有体积大1/10，岩石若不能抵抗此种膨胀所产生的力量，便会出现破坏现象。

3.抗压强度：石材的抗压强度会因矿物成份、结晶粗细、胶结物质的均匀性、荷重面积、荷重作用与解理所成角度等因素，而有所不同。若其他条件相同，通常结晶颗粒细小而彼此粘结一起的致密材料，具有较高强度。

外墙石材幕墙施工工艺主要分两种： 湿贴和干挂 。 不同情况采用的施工工艺不同：

1、 湿贴石材幕墙 ，常用于 石材面层质量较小 的情况，但由于石材与面层膨胀系数不同，在温差较大时极易造成面层开裂甚至脱落，且容易出现反碱、渗透影响美观等问题，因而现在极少使用此工艺。

2、 干挂石材幕墙 ，干挂法又名空挂法。该方法 以金属挂件将饰面石材直接吊挂于墙面或空挂于钢架之上，不需再灌浆粘贴 。其原理是在主体结构上设主要受力点，通过金属挂件将石材固定在建筑物上，形成石材装饰幕墙。是现在石材幕墙最为常用的施工工艺。

石材幕墙干挂方式主要有7种

 单肢短槽式、双肢短槽式、钢销式、通槽式干挂法

小单元式干挂法、背栓式、托板式

几种幕墙形式中 “短槽式”和“背栓式” 最为常见

1、单肢短槽式干挂法

单肢短槽式是将相邻两块石材面板

共同固定在 “T”形卡条上

“T”形卡条为不锈钢或铝合金

卡条再与骨架固定

由于工艺迭代，“T”形卡条已被淘汰

现在多用 “L”形卡条

2、双肢短槽式干挂法

双肢短槽式干挂法是单肢短槽的改进做法

同样也是将相邻的两块石材面板

共同固定在 “干”形卡条上

“干”形卡条一般采用铝合金挤压成型

与骨架固定

△双肢短槽式干挂法

3、钢销式干挂法

钢销式干挂法又称插针法

是干挂石工艺中 最早、最简洁的做法

钢销式又分两侧连接和四侧连接

结构特点是相邻两块石材面板

固定在 同一支钢销上

钢销固定在连接板上

连接板再与骨架固定

4、通槽式干挂法

通槽式挂法一般采用

铝合金SE组合挂件 (部分采用T型或蝶形挂件)

在每块石板上下边 开通长槽

槽深度小于15mm

开槽宽度宜为6mm

挂件厚度大于4mm

△通槽式干挂法

5、小单元式干挂法

小单元式干挂法是由 金属副框

各种单块板材采用 金属挂钩与立柱

横梁连接的 可以拆装的建筑幕墙

小单元式的干挂法工艺中的石材

是通过铝 合金卡条与骨架相连

但相临的石材均是独立与骨架（铝合金主梁）相连

这一连接方式彻底改变了

传统干挂石材幕墙的

物理性能、设计方法、加工方法和施工工艺

6、背栓式

背栓式干挂法是将 石材饰面板与龙骨结构 进行连接

然后借助 预埋件 将龙骨结构固定在建筑结构上

同时借助底部拓孔技术

将背栓的挂件与石材的饰面板进行有效固定

这种方式可以 有效地避免两者连接处的开缝问题

并 消弱石材饰面板对龙骨结构的反作用

很大程度上避免了石材局部的破坏

7、托板式

托板式的连接形式是利用 铝合金托板连接

粘接在工厂内完成，质量可靠

安装结构是采用 挂式结构

安装时可 三维调整

使用弹性胶垫安装

可 实现柔性连接 ，提高抗震性能

当建筑师确定石材品种后，在石材板的使用上必须慎重，要切实做好以下几个方面的工作：

1、做好基本材性试验： 其抗压强度、抗折强度、抗弯强度、硬度、耐磨性、抗冻性、耐火性、可加工性等必须满足规范和设计要求，同时用于幕墙的石板，每批都应进行抗弯强度试验。对用于可能出现负温度的地区，还需做冻融试验。只有当各性能指标都满足设计和规范要求后方可使用。

2、控制石材的加工精度，避免在施工现场二次切割。 受安装工艺的影响，现在普遍使用的石材干挂工艺均需在石材板截面上打孔或开槽，因此石材厚度受安装工艺所限，必须保证一个构造厚度，所以在对石材板进程验收时特别注意板材的厚度，允许偏差为＋2毫米，不允许负差，要逐块进行检查。

3、在采矿、运输、切割及安装过程中避免产生损伤， 石材已成板材一旦被碰撞，所产生的损坏尤其是内伤是很难被检查出来，但它会随时间而发展，严重的将会断裂，从而带来安全隐患。在石材的加工、运输、安装过程中应严格把关。

4、做好石材表面的防护处理 ，确保石材内部的干燥程度， 保证石材的天然性质不变。

5、单块石材面积不应过大， 《金属与石材幕墙工程技术规范》规定 不能超过1.5平方米 。

6、石材的堆放 ：①按照板块的规格堆放在规定的场地；②严禁和具有腐蚀性的材料混放。杜绝与酸、碱物质接触；③标明产品加工顺序编号，注意不得碰撞、污染等。用长透水材料在板块底部垫高100毫米，并保证其平稳。

大部分天然石材具有强度高、耐久性好

蕴藏量丰富、易于开采加工等特点

因此它为各个时期的人们所青睐

常被作为墙体、地面、屋顶、建筑构件、雕塑等

苏州博物馆西馆的正式落成

标志着继贝聿铭在15年前设计的苏州博物馆后

又一座具有里程碑意义的博物馆在苏州诞生

西馆位于苏州高新区狮山文化广场

占地3.76万平方米，建筑面积4.83万平方米

展陈面积1.34万平方米

△立面细节 ?CreatAR Images

从城市设计角度出发

西馆的建筑理念来源于

苏州古典民居及富有烟火气息的街巷里弄

契合了以历史为内涵的博物馆特质

天然石材 贯穿整座建筑

从屋顶到地下庭院的内外立面

10个展厅均采用 实体外墙+玻璃幕墙

一虚一实的组合使建筑别具魅力

中国工艺美术馆

这一国家级博物馆将两座博物馆的功能集为一体

新的博物馆建筑比邻国家体育场（鸟巢）

以及亚洲金融大厦暨亚洲基础设施投资银行总部

新建筑高50米、长201米、进深75米

体量比例源于对原仰山文化带上的城市更新

建筑在结构和尺度上被划分为彼此贴合的三部分

浅色锈石花岗岩基座 、 玻璃幕墙 的透明平台层

和漂浮在上方的 铜色主体建筑

Bananain蕉内杭州概念店的设计中

黑白大理石 如同海浪般

涌入由 铝格栅 所代替的网格矩阵中

随机与秩序的冲撞便以体验的形式出现

Some Thoughts以 大理石与金属材料

进行碰撞的方式激活着“自然”

并使得有机物在结构和解构之间

输出“过程的美学”

歌尔全球研发总部

将通常用于建筑外部材料

如 清水混凝土、阳极氧化铝板

U型玻璃和花岗岩 等等运用到了建筑内部

UK House

UK House是一座多功能建筑

位于伦敦西区著名的牛津街

建于1906年的 二级保护建筑

于1970年代改建为办公大楼

建筑的两个原始立面保留至今

展现出 巴洛克式 的俏皮组合和 爱德华七世时代 元素

其他立面则呈现出现代的风格

设计师在改造中

将 抛光镀铬元素 运用在圆柱、电梯门上

贯穿空间始终

并参考了建筑的历史

采用 白色和黑色石头 的组合形成了 方格大理石地板