对新型环保材料陶土板在建筑幕墙中的运用分析论文_王峰辉

对新型环保材料陶土板在建筑幕墙中的运用分析论文_王峰辉

上海维鑫建筑设计咨询有限公司

摘要:在资源越来越匮乏的条件下,“绿色环保理念”应运而生,迅速在建筑行业中普及。本文讲述了陶土板在建筑幕墙中运用的发展和特点,重点阐述了运用策略,主要有安装原则、设计要点和施工要点,旨在提升陶土板幕墙的施工质量,促进建筑行业向生态、绿色发展。

关键词:新型环保材料;陶土板;建筑幕墙;施工

前言:现代施工建筑中,新型材料的使用已经是时代发展的必然趋势,越来越多的环保材料运用于工程建筑中,幕墙施工中,常见的材料有金属、石板和玻璃,但是这几种在环保功能上发挥不完善,在此基础上,新型环保材料-陶土板应运而生,推进的建筑事业的发展。

一、新型环保材料陶土板在建筑幕墙中运用的介绍

(一)发展沿革

陶土板也是陶板,主要由天然陶土组成,因为在生产过程中,不添加任何化学物质和添加剂,制作流程也是传统的高压挤压、低温干燥与高温烧制,此都是物理手段,不接触任何化学和有害物质,所以说陶土板具有绿色环保安全的特点,将其作用于施工建设中,可以减少对环境的污染。现在陶土板的种类有很多,如单层、双层、陶土百叶和双层中空式,按照在幕墙施工中的表面效果,可分为自然面、砂面和槽面等多种。因其原料成本低,原材料来源广泛,如水泥废料、瓷渣和石粉等都能制作陶土板,加上制作工艺的简单,因此可广泛运用于建筑幕墙中。

陶土板在建筑幕墙中的运用,最早起源于德国。1980年在德国一位建筑师,就想将屋顶的陶制瓦片,作用于墙面中,根据套瓦的挂接形式,开创了作用于外墙的陶土板。1985年在德国完成了第一个幕墙施工项目,技术人员不断更新方案,改善陶土板的性能和施工方法,最终创建现在备受喜欢的新型环保材料--陶土板。我国近几年也将陶土板运用于建筑幕墙中,但是受技术原因,在曾经一段时间,我国的陶土板从外国进口,这样不但提升建设成本,该因为技术传入缓慢的原因,陶土板使用不广泛[1]。2006年我国技术人员开始自主研究和生产陶土板,至今已经形成先进的成产体系,向市场提供质量优良的信心环保材料。

(二)运用特点

陶土板幕墙和常规幕墙项目,功能基本一样,传统幕墙有石材幕墙、玻璃幕墙和金属幕墙等,起到良好装饰效果。但因为陶土的自身特点,令陶土幕墙具有独特性:

首先,材料环保。因为陶土板的原材料是天然物质,融合石英砂与施工中产生的废弃物混合制作,从原材料种类分析,是安全环保的,加上陶土是可再生资源,废弃后还能回收利用。在生产技术上,陶土板的生产使用的是低污染、低耗能的手段,至今已经成长为主流生产工艺,不会对周边环境造成污染。在实际运用上,陶土板幕墙起到隔热传导的作用,减少建筑中空调等电器的使用率。就此分析,不但材料环保,还能减少电能的消耗,是值得推广的。

其次,提升幕墙结构安全性。陶土板因其低耗能的生产形式,可看出具有很强的稳定性,并在耐腐蚀和抗冲击上,有很好的作用,加上陶土板幕墙密度低,以30mm厚度的双层中空陶土板为例,与同等厚度的石材相比,重量要降低三分一左右,在高层建筑幕墙的使用上,比较有优势。另外,陶土板幕墙上的安装挂件沟槽是在生产过程中一次成型,在形状和大小上几乎相同。加强安装系统比较合理,可抵抗较大的震动和风力,在强度测试中,有很高的评价。而传统的幕墙,在抗压和耐腐蚀性上就较弱,在外力作用下,很容易发生变形,如果脱落,对路过人群造成生命威胁。总的来说,陶土板幕墙是安全性强的材料。

再次,美观性更强。现代建筑不但重视质量,还将审美观念融入其中,以美观和回归自然为装修原则,让建筑物有独特的美感。加上陶土自身颜色较多。新型处理工艺的使用,还增加陶土板的种类。在使用过程中,会因为其独特的颜色和形状,提升建筑物的价值。例如广州天河软件园孵化中心在设计施工时,就添加了陶土板幕墙,提升整个建筑的美感。

最后,流程简单,陶土板幕墙的施工具有流程便捷的优势,可以在短时间完成幕墙的安装,极大程度的满足幕墙施工要求,无论从哪个角度,都能保证幕墙里面结构的连贯,不会有突兀的感觉。陶土板幕墙具有防静电的特点,提升其清洁度,减少清洗成本,这对于建筑后期使用很重要。还因陶土板密度低,施工时减少人力资源,提升安装质量。

二、新型环保材料陶土板在建筑幕墙中的运用

(一)安装原理

陶土板幕墙的安装结合工程实际情况进行,先对其进行工程量的计算,使用专门的构配件系统,进行动态检测,为了提升幕墙安装质量,使用金属骨架,并利用挂接式原理,有效的测量和计算骨架承载力,进而选择适合的施工技术,保证幕墙安装的顺利,符合工程质量标准[2]。整个安装的系统为挂结式,使用锚栓固定建筑主体与固件,陶土板的固定使用挂件,提升陶土板幕墙安装质量。

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(二)工程案例

花样年?每年广场二期位于深圳高新区天府大道上,总面积86373m2,整个建筑包含商业与教育,一共44层,主要结构是钢筋混凝土框架与核心筒的构造,整个楼层是钢筋混凝土结构,主要在裙楼外墙和塔楼顶部上使用陶土板幕墙,总面积为6500m2。

(三)施工设计

陶土板幕墙施工设计中,要注意下面几点:第一,幕墙分段设计,该工程施工,如果墙体长度大、连接梁跨度小,整个墙体的稳定性会下降,并且连接梁钢性会提升。一旦发生地震或飓风等自然灾害,墙体的破坏程度就会超出预算。为了防止这一问题的产生,如果再遇到墙体面积大的情况,就进行分段设计,降低墙体钢性。借此即使发生地震灾害,最先受损的会是连接梁,降低对建筑外墙的破坏。第二,框架结构设计,陶土板幕墙的设计,主要考虑抗震和防风性,提升稳定性,借此就要做好框架结构的设计,令墙面的抗震端口截面的长和宽相符,并加固陶土板幕墙底部环节。优良的结构设计,可以将地震等自然灾害对幕墙的损害转移,集中到支架中,所以做好支架的加固工作,可承受更多的压力。还可将框架层次的水平力放到陶土板幕墙中,加强水平作用力的传递,缓解对建筑物的伤害。

(四)安装技术要点

该工程安装流程为:施工前准备-测量放线-固定锚板-安装龙骨-安装陶土板-检查验收。

1.测量放线

结合建筑情况,对外侧进行分割,使用激光或者水平仪在外墙上标记水平和垂直基准线,结合锚板大小和龙骨走向,确定基准线,在锚板安装的释放,设置水平和垂直控线,保证龙骨和锚板的顺利安装。

2.固定锚板

测量划线后,按照工程要求,固定锚板,按照基准线,使用锚栓将锚板固定在标准位置上,确定主体结构,固定后利用锚栓拉拔试验,确定锚板安装的稳定性。

3.安装龙骨

按照上述进行的垂直控制线,明确角码安装的位置后,进行预埋件和角码等部件的安装,调整垂直度后,有效调整竖向龙骨角码的位置,保证其垂直。然后使用不锈钢螺栓,固定立柱,明确立柱和墙面的距离,此时可根据墙面端线计算。将角码和竖向龙骨固定在特定位置后,令龙骨系统的连接点在最适宜的位置。调节立柱垂直度,完成龙骨的安装。

4.安装陶土板

首先,安装连接件,如陶土板卡接件,卡件安装完成后,将陶土板插入卡接件中,通过调整卡接件,挪动陶土板,保证其垂直度和水平度都符合施工要求。插入陶土板的时候,可在与卡接件接触的位置安装柔性垫片,保证陶土板水平横缝的紧密,板块间可承受一定缓冲力,在美观的基础上,还起抗震和防风的作用。其次,进行陶土板块侧向限位时,可使用竖向分缝件,避免在剧烈振动下,陶土板在晃动的过程中,出现断裂和脱落的情况,有效的使用分缝件,可以起到陶土板的减震、抗冲刷的作用,并对陶土板产生融合的推力,减少噪声的产生。最后,安装导水板,导水板的作用是避免幕墙在连续雨水冲刷下,出现骨架体系的侵蚀情况。在幕墙中窗口的上方和两面,安置导水板,像花样年?每年广场中的建筑物中,外侧的陶土幕墙面积很大,可在每三层处设置一层导水板,将陶土板中的水和降雨渗入的水导出幕墙。另外,陶土板安装时从下向上进行,和导水板同时安装,边安装边检测,保证陶土板幕墙施工的稳定性[3]。

5.陶土百叶

该流程一般与陶土板幕墙安装同时进行,可以提升建筑的立体感,增强美观性。安装原理为:经过计算和规划,适合的铝合金套芯与陶土棍连接,连接部分使用不锈钢螺丝钉,将其固定在建筑上。安装步骤为:固定支撑立柱,清洗干净后打孔,孔洞规格严格按照施工标准执行。结合陶棍的规格,计算挠度极限值,按要求切割。清洗陶棍和套芯,避免两者碰撞,防止陶棍边缘受损。套芯的连接使用螺钉,对角拧钉,严禁使用过大力气拧螺钉。

结论:综上所述,陶土板幕墙和传统幕墙相比,有绿色环保和稳定的优势,因此深受我国建筑行业喜欢,但是现在我国陶土板市场还不完善,其高价格不被施工企业接受,基于此,为了控制成本,可从施工环节中减少资金的投入,使用有效技术手段,保证陶土板幕墙的顺利施工,令建筑物更加美观和环保。

参考文献:

[1]朱非.高层建筑幕墙工程中节能技术的有效运用[J].低碳世界,2018(06):182-183.

[2]文睿东.探究节能理念在现代幕墙设计中的运用[J].低碳世界,2018(05):141-142.

[3]温家宝.浅析节能技术在建筑幕墙设计中的应用[J].门窗,2015(09):334.

论文作者:王峰辉

论文发表刊物:《建筑细部》2018年第27期

论文发表时间:2019/7/30

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