
提要——本文介紹了陶土板及其陶土板幕墻的優越性和陶土板的優良特性。并對常用的陶土板幕墻的系統結構和安裝方式進行了論述,供建筑設計單位和幕墻設計施工單位參考。
關鍵詞:陶土板 陶土板幕墻 新型建筑藝術
一、前言
陶土板幕墻是選用陶土板作為幕墻裝飾面板的一種新材料幕墻。陶土板的原材料為天然陶土,并添加少量其它材料,通過擠壓成形、1200℃以上高溫煅燒制成。陶土幕墻賦予建筑物莊重而強烈的藝術美感,使傳統原料與現代建筑巧妙而完美地結合起來。產品具有極好的耐久性,顏色日久礪新,給幕墻帶來生命力。陶土板技術品質優秀,擁有極好的抗沖擊性,抗凍性等特性。幕墻產品通過了相應的國際通行標準,驗證了系統的耐久性,牢固性和安全性。干掛系統的設計,在陶板破損的情況下可實現單片更換。陶土板顏色全部為天然陶土本色,色澤均勻,自然,無色差,持久耐用。陶土板應用范圍廣泛,既能作為外墻板,也可在室內使用。通常采用干掛開放式系統,并可與保溫材料配合使用,具有良好的保溫、隔音功能,而且在陶土板破損時易于單片更換。陶土板幕墻在我國還處于起步階段,已建成了一些陶土板幕墻工程。隨著陶土板幕墻的發展和人們對其認識的加深理解,陶土板幕墻必將以它那優良的質地,鮮艷的色彩,獨特的結構,優越的性能在我國得到廣泛應用。
二、陶土板幕墻的優越性能
陶土板幕墻屬于構件式幕墻,通常由橫料或橫、豎料加上陶土面板組成。除和常規的玻璃、石材、鋁板幕墻所具有的基本特征外,由于其陶土的特點,先進的加工工藝和科學的控制手段,因而在外觀、性能上有獨特的優點。
1、美麗新穎的外觀設計
(1)墻面活潑生動
陶土板顏色由陶土本色決定,不添加任何染料。因而色彩鮮艷自然。其墻面板的顏色亮度可隨外界自然光和天氣的變化跟隨改變。
(2)傳統與現代相結合
陶土是原始的天然材料。在現代化的建筑中融入古老的文化,既保持了傳統風格,又表現出現代的時尚設計。
(3)陶土是一種溫和材料,很容易與玻璃、金屬和木材搭配使用,保持外墻立面的協調。
(4)陶土板顏色美觀自然,能有效抵抗紫外線的照射,經久耐用,長期保持色澤鮮艷。
(5)陶土顏色豐富多樣,不限于傳統的一種紅色。現已開發出14種顏色,為業主和建筑師提供了較大的選擇空間。
(6)陶土板先進的加工制作工藝,能最大地滿足幕墻收邊、收口的局部設計需要。無論是平面還是轉角或其它部位,都能保持幕墻立面連貫、自然、美觀。
(7)陶土板的加工采用先進技術控制,表面平整,尺寸穩定,保持幕墻立面的美感。
(8)陶土板材料、形式和顏色的多樣化,為建筑藝術提供了更大的發展空間。
2、技術先進,結構簡單
(1)無論對于熱還是對于冷,陶土本身都是一種很好的絕熱材料。
(2)陶土具有天然的優良聲學功能。
(3)陶土板的抗沖擊力大,能滿足幕墻的風荷載設計要求。
(4)陶土是綠色環保材料,無污染。100%的可重復利用。
(5)陶土板幕墻維護方便,材料經久耐用。用清水即可完成幕墻的清洗。
(6)陶土板不燃燒,具有極好的防火功能。
(7)陶土板可制成具有自潔功能的幕墻。
(8)陶土板具有良好的抗霜凍能力。
(9)陶土板尺寸穩定,幾乎不受外界溫度變化的影響。
(10)陶土板安裝固定簡單,施工方便。由于其重量輕,支撐結構比石材幕墻輕巧。
(11)破損的板塊很容易更換。
三、陶土板的物理、力學性能和計算方法
1、陶土板的物理、力學性能
陶土板具有優良的物理和力學性能。經國家建筑材料測試中心依據國家相關標準的檢測試驗,其性能指標可達到下表所示(樣板尺寸為:120×245mm)。
序號
檢驗項目
檢驗值
1
吸水率
平均值2.50%
最大值2.92%
2
破壞強度
平均值2667N
最小值2178N
3
斷裂模數
平均值18.7MPa
最小值15.4MPa
4
抗熱震性
經10次急冷急熱循環后試樣無斷裂
5
耐化學腐蝕性
有釉板GLA級
無釉板ULA級
6
耐污染性
有釉板5級
無釉板2級
7
抗凍性
經100次凍融循環后試樣無裂紋、剝落等破壞
8
熱阻
0.047(m2·K)/W
2、陶土板幕墻的計算方法
陶土板幕墻的計算方法基本同石材幕墻一樣。根據陶土板的固定安裝方法選擇相應的計算公式。對于常用的標準板塊的陶土板幕墻可根據其試驗數值選用即可。特殊的結構形式和需做三性試驗的陶土板幕墻應以試驗的數值為準。
四、常用的陶土板系統
1、單層陶板系統
單層陶板系統,以開放式(拼接縫不采用密封膠密封)拼掛方式,具有通風、排濕、隔熱等功能,固定系統創新,陶板背面4根加筋肋的設計,采用通槽鋁合金掛鉤直接固定(非保溫幕墻)在實心磚、混凝土的結構墻面上,或者固定在金屬支撐框架(幕墻立柱)上,支撐框架再固定(保溫幕墻)在結構墻體上。完美的抗凍融性(NF P 13.304,31.301)和抗沖擊性(法國標準Q3等級,P 08.301,08.302)。正常風力下風壓值為:立柱間距為600mm時,2000Pa;立柱間距為900mm時,1000Pa。整個系統安裝經濟、簡便,廣泛應用于高檔住宅、辦公樓宇和外墻翻新等工程項目中。
開放式系統具有以下優點:
(1)能很好的保護建筑物墻體。
(2)能消除熱變形引起的沖擊。
(3)極好的隔熱功能。消除熱橋效應,節約能源。
(4)良好的保溫功能,改善夏天溫度環境。
(5)特殊設計的接口技術,有效減少雨水的侵入。有利于保護建筑主體結構。
(6)能防止墻面產生沉積物,保持幕墻美觀。
(7)有效改善幕墻墻面的聲學性能。
單層陶板的產品規格
尺寸(寬×長×厚)
片/m2
Kg/m2
建議安裝模數mm
300×300×15
10.8
32
305×305
300×605×15
5.4
32
305×610
單層陶土板之間的縫隙一般取5mm,板內側距墻面的距離保持在20mm,以滿足通風的需要。
2、雙層陶土板系統
雙層陶板系統,以開放式(拼接縫不采用密封膠密封)拼掛方式,具有通風、排濕、隔熱等功能,擁有極強的抗沖擊性,有多種尺寸可供選擇,用不銹鋼扣掛件進行機械固定。可以直接固定(非保溫幕墻)在實心磚、混凝土的結構墻面上,或者固定在金屬支撐框架(幕墻立柱)上,支撐框架再固定(保溫幕墻)在結構墻體上。本系統通過法國技術核準(CSTB)NO.2/99-703,可以將陶板水平或垂直方式安裝。應用的范圍既可以為室外,也可以為室內。作為內幕墻,具有保溫和吸音的效果。陶板最長尺寸可達到1520mm,是理想的幕墻翻新建筑材料。流暢的線條豐富了建筑的藝術活力和生命力,并極強地反映了現代的建筑影響力。與陶土百葉的搭配保證了整體建筑設計風格的和諧與統一。
雙層陶板的產品規格
尺寸(寬×長×厚)
片/m2
Kg/m2
建議安裝模數mm
217×1520×40
3.3
55
200×1530~1540
267×1520×40
2.6
53
250×1530~1540
雙層陶土板之間的縫隙一般取10mm。
3、陶土百葉系統
與其他陶板系統搭配應用,創造更加人性化的生活空間。多種款式可供選擇,產品最大長度可達1350mm。
4、陶土吸音板系統
在許多環境下,都有降低噪音,提高舒適度的需要。陶土吸音板主要應用于歌劇院、影視廳、會議室、隧道建筑物等吸音。穿孔吸音陶板,集裝飾性和功能性(抗沖擊性,可更換性)為一體,一直深受設計師和用戶的好評。
五、陶土板幕墻的支撐系統
目前陶土板幕墻有四種安裝固定方式:板塊直接卡接、掛件掛接、背栓連接、壓板壓接。應用最多的是直接卡接和掛件掛接。主體結構的墻體可根據設計要求鋪設保溫棉。保溫棉的厚度一般為50mm。卡接和掛接的安裝方法是在建筑主體結構上固定龍骨,陶土板塊直接卡接或掛接在龍骨上。沒有保溫棉時可只設橫向龍骨;有保溫棉時則豎向和橫向均要設置龍骨。
六、陶土板幕墻的安裝
1、放線
(1)根據幕墻分格在所安裝幕墻立柱的墻面上用激光或水平儀放出立柱安裝的水平基準線。
(2)在幕墻立柱安裝位置劃出垂直控制線。
2、安裝角碼
(1)根據立柱安裝位置定出角碼安裝標記。
(2)通過角碼鉆出螺栓孔(角碼上的安裝孔位間距可通過計算得出)。
(3)將連接螺栓放在孔內,放置連接角碼然后用螺栓固定。
(4)檢查調整安裝立柱角碼的垂直度。
3、安裝立柱
(1)用螺栓將立柱固定在角碼上,通過墻面端線確定立柱距墻面的距離,并使立柱位于角碼的外側。
(2)調節中間位置立柱的垂直度。
4、安裝橫梁
將橫梁固定到立柱上。通常采用模板作為定位基準,保持尺寸精度,同時安裝效率高。
5、安裝陶土板
(1)陶土板自下而上逐層安裝。
(2)在陶土板最下邊凹槽的兩處注入密封膠,將陶土板固定在橫梁上。
(3)最后安裝頂部的面板,完成整個幕墻的安裝。
七、陶土板幕墻的應用實例
陶土可用作建筑物的屋頂瓦,也可用作建筑外墻面的裝飾和結構材料。現多作為建筑外墻面的裝飾材料使用。在墻面裝飾材料方面陶土板分為外墻裝飾板,外墻遮陽板,室內裝飾板,室內吸音板等。
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