深圳市方大建科集团有限公司 广东 深圳 518057
【摘 要】结合某上海地区高度达135米的非花岗岩石材（软质石材）幕墙工程实例，对该类超过国家规范以及地方规范石材幕墙适用范围的大型项目中非花岗岩石材的应用注意事项进行介绍讨论，为后续同行及相关人员提供参考。
【关键词】花岗岩；软质石材；石材幕墙；适用高度；干挂；物理性能指标
1、工程概况
本工程位于上海这座现代化大都市的中心地带－黄浦区外滩江畔，为高档办公用楼，由6个单体组成的建筑群，其中最高的建筑单体达到了135米，幕墙面积近10万平方米，超过一半为石材幕墙，选用了国外进口的米黄色软质石材，石材连接方式主要为背栓干挂式。
建筑外立面主要由竖向规则布置的等腰三角形石材造型线条柱环绕构成，设计风格典雅、大方，仿古的同时兼具现代气息，旨在和周围建筑群融为一体。
3、软质石材应用的主要争议
本外墙工程大量使用软质石材，且建筑高度超过100米（最高135米）。面临的主要争议有：1、软质石材是否可用于外墙；2、是否可用于100米以上；3、石材的物理性能指标如何控制，即选用何种指标的软质石材才能满足安全使用要求。另外还有后续的措施保证等等。
3.1软质石材是否可用于外墙，是否有适用高度限制
我们先来看看相关规范对于石材幕墙适用性方面的规定：
《金属与石材幕墙工程技术规范》 JGJ 133-2001 第1.0.2条规定：“本规范适用于………建筑高度不大于100m、设防烈度不大于8度的民用建筑石材幕墙工程。”
《上海市建筑幕墙工程技术规范》 DGJ08-56-2012 第1.0.2条规定：“本规范适用于………高度不大于120m 的花岗岩石材幕墙，高度不大于80m 的其他面板材料的幕墙工程。”
《建筑幕墙》GB/T21086-2007 第7.2.1.1条规定：“幕墙用石材宜选用花岗石，可选用大理石、石灰石、石英砂岩等。” 第7.2.1.6条规定：“弯曲强度标准值小于8.0Mpa的石材面板，应采取附加构造措施保证面板的可靠性。”
从上述各相关规范的要求可理解砂岩是属于石材幕墙的一类，并未否决此类石材的使用。另外，任何规范并没有条文规定：不得建造高度超出100m的石材幕墙。因为规范的适用范围并不完全等同于该项技术的适用范围。100米高度限定这一条规定了JGJ 133规范的管理范围、有效范围。超出这一范围的石材幕墙工程（高度100m以上、设防烈度为9度及以上），仅仅按照JGJ 133规范来做可能已经不足够了，其设计与施工还要另行附加相应的技术措施，进一步提高其安全可靠性。
3.2 软质石材如何选用，其物理性能指标的控制
对用于外墙石材（包括软质石材）的物理性能指标要求，根据《建筑幕墙》GB/T21086-2007 第7.2.1.5条；《干挂饰面石材及其金属挂件》JC830.1-2005 第5.7.1条；《上海市建筑装饰工程石材应用技术规范》 DG/ TJ08-2134-2013 第3.3.2.2条；《北京市建筑装饰工程石材应用技术规范》 DB11/ T 512-2007 第3.1条的要求，对于确定了种类的软质石材（可进行岩相分析检测得出结果），需根据工程所在地套用地方规范（现有已知的北京、上海规范），再参照《建筑幕墙》GB/T21086-2007和《干挂饰面石材及其金属挂件》JC830.1-2005进行逐项参数从严选取。
如上海的项目，外墙石材经岩相分析检测结果确定为石灰石，则对于其物理性能指标的控制要求为：
备注：满足规范《干挂饰面石材及其金属挂件》JC830.1-2005，《建筑幕墙》 GB /T 21086-2007，《上海市建筑装饰工程石材应用技术规范》 DG/ TJ08-2134-2013
备注：满足规范《干挂饰面石材及其金属挂件》JC830.1-2005，《建筑幕墙》 GB /T 21086-2007，《上海市建筑装饰工程石材应用技术规范》 DG/ TJ08-2134-2013
另外，如对上述各项参数有个别争议，可组织专项论证，由权威机构及相关行业专家给出结论。
4、软质石材的测试和评估
为了确保软质石材使用的安全性，还需进行大量的采样检测分析，本工程通过与上海建科检验有限公司合作，对软质石材各项性能进行检测，如：石材物理性能、背栓拉拔（M8*15mm）、背栓拉拔（M8*21mm）等，结果均符合要求。除此以外，本项目还委托上海市城乡建设和交通委员会科学技术委员会（简称 建交委）对超地方规范的范围（上海地区80米以上）的石材幕墙进行了专项论证，经分析，本工程选用的软质石材其各项物理性能均满足相关规范和工程设计要求。
5、软质石材的安全加强措施
可参考本工程的一些做法，如下：
5.1 对设计方案进行可行性分析，采取加强措施。
结合本工程的石材使用特点，首先是石材板块的标准尺寸普遍不大，主要分4类，(1)主楼最常见标准569×662规格石材，约占总量的63%；(2)裙楼最常见标准569×790规格石材，约占总量的11%；(3)主楼最常见标准662×1150规格石材，约占总量的13%；(4)裙楼最常见标准790×1150规格石材，约占总量的4%；而且考虑软质石材的离散性等因素，对石材都进行了背衬安全网、石材背栓孔内注环氧胶粘剂等加固措施。另外考虑可能的顺纹路切割对石材强度检测数据的影响，对厂家提出质量控制要求。
除了进行理论的计算分析，我司在石材大量加工安装前还前往石材厂家抽取样品进行了石材送检，不仅是单纯的一次性检测，我们还特意对石材分成两组，一组是进行了防水处理，一组为未经防水处理的，对检测结果做了分析比对，其结果还是比较理想的，判断该石材的离散性并不大；另外我司还进行了大量背栓固定在石材样件上的拉拔试验，分成多组，分别采用不同规格的背栓（M6、M8），不同的安装措施（一种注胶一种不进行注胶处理），其分析结果安全系数达到了2.5以上。
5.2确保石材的质量：
5.2.1 认真考察石材原矿，确保石材有足够储量，有挑选的余地。石材各项物理力学指标经检验合格。
5.2.2 花岗岩抗弯强度平均值不小于12N/mm2，最小值不小于10N/mm2；其他石材抗弯强度平均值不小于6N/mm2，最小值不小于4N/mm2。
《建筑幕墙》GB/T21086-2007 第7.2.1.5条规定：“石材面板应符合 表46的要求。”
（根据上表，软质石材的弯曲强度标准值可取8.0Mpa≥ f ≥4.0Mpa，此参数为计算的主要控制值，应保证每批次的石材不能有较大的离散性。另外对于干燥压缩强度，参照招标的不小于50Mpa的要求，因其不是计算的主要控制值，故在复测时未做要求，可在后续检测时加上该参数）。
5.2.3 花岗岩吸水率不大于0.6%；其他石材经防水处理后，吸水率不大于5 %。
5.2.4 石材面板不得有裂缝、软弱矿脉；洞石不得有密集孔洞、大洞，不得有穿透孔洞。
5.3. 加强进场石材检验，每批进场石材均须做抗弯强度检验；每块石板均须进行外观检查。
5.4. 石板最小厚度，花岗岩为30mm，其他石材为40mm。
5.5. 软质石板宜采用背栓连接。背栓不锈钢材质不应低于A4（S316）。不推荐采用尼龙材料和不锈钢混用的背栓。（该项目强调采用软质石材专用背栓，M8规格）
5.6. 其他安全措施
5.6.1 采用注胶式板缝时花岗岩石板背部宜加贴玻璃纤维布等材料以防石板破碎坠落；其他种类石板背部应加贴这些材料。采用胶条嵌缝和开放式板缝时，所有石板背面均应加贴玻璃纤维布。
5.6.2 附着于主板上的小块石板应设金属件与主板连接，宜采用角码背栓连接。
5.6.3 造型线条、窗口上方的倒挂石板宜采用铝蜂窝复合石板。采用实心石板时应采用背栓连接。
5.6.4 宜采用注胶板缝。
5.6.5 石材幕墙下方2m~3m范围内宜设置绿化、水池等隔离带，不宜设置停车位和可能吸引行人停留的商业设施。出入口应设雨蓬。 （另外对于该项目特点，整个高空间部位都是有退进的大面积平台，对最高位置的石材有一定的保护作用；另外各单体建筑的周边有大量的景观绿化规划 ）
6、结束语
软质石材在进行了必要、可靠的技术措施加强后，也可使用于幕墙项目中，而且同花岗岩石材幕墙一样，对于超规范适用高度的应用，只要做好相关的技术安全措施，并辅以检测分析，也是可行的。
以上对软质石材的应用作了简单的探讨，希望能为幕墙设计师、建筑师以及业内人士在选择软质石材时提供参考。
参考文献
1、《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ 133-2001
2、《建筑幕墙》GB/T21086-2007
3、《干挂饰面石材及其金属挂件》JC830.1-2005
4、《上海市建筑幕墙工程技术规范》 DGJ08-56-2012
5、《上海市建筑装饰工程石材应用技术规范》 DG/ TJ08-2134-2013
6、《北京市建筑装饰工程石材应用技术规范》 DB11/ T 512-2007
7、《幕墙工程1000问》张芹 编
8、《2011全国铝门窗幕墙行业年会－赵西安 论文集》
论文作者:潘勇
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第6期
论文发表时间:2016/8/15
标签：石材论文; 幕墙论文; 建筑论文; 工程论文; 石板论文; 花岗岩论文; 技术规范论文; 《低碳地产》2015年第6期论文;