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(shí)踐已經(jīng)積累了超高花崗石石幕墻豐富的設(shè)計(jì)施工經(jīng)驗(yàn)。應(yīng)該可以說，現(xiàn)在超高花崗石幕墻的設(shè)計(jì)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(duì)高度超過100m的工程采用花崗石幕墻進(jìn)行技術(shù)分析，對(duì)其設(shè)計(jì)方案進(jìn)行可行性評(píng)估，對(duì)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(chǔ)量，有挑選的余地。石材各項(xiàng)物理力學(xué)指標(biāo)經(jīng)檢驗(yàn)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(chǎng)石材檢驗(yàn)，每批進(jìn)場(chǎng)石材均須做抗彎強(qiáng)度檢驗(yàn);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(guó)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(shí)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(shí)，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(shí)心石板時(shí)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?yàn)樯鲜兰o(jì)九十年代時(shí)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(shí)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(yàn)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(yàn)不多，所以規(guī)范新版本同時(shí)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(guó)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(dú)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(gè)很重要的問題，必須慎重對(duì)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(huì)有軟化現(xiàn)象，有些紅砂巖長(zhǎng)期潮濕后甚至變?yōu)槟嗤翣睿@樣的紅砂巖用于幕墻是不大合適的，不得不用時(shí)，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(diǎn)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(yùn)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(jì)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(jì)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(yàn)，其試驗(yàn)值應(yīng)符合以下要求：
幕墻高度不超過50m時(shí)，試驗(yàn)平均值不低于5N/mm2，試驗(yàn)最小值不低于4 N/mm2;
幕墻高度超過50m時(shí)，試驗(yàn)平均值不低于6 N/mm2，試驗(yàn)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(gè)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(yàn)
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(yàn)。
1)抗彎試驗(yàn)。
確定礦點(diǎn)時(shí)，抗彎試驗(yàn)件要能代表該礦場(chǎng)各個(gè)不同的開采點(diǎn)，試件數(shù)目一般不少于20個(gè)。以后從各開采點(diǎn)采出的石材，每批應(yīng)有抗彎試驗(yàn)報(bào)告，一般不少于10個(gè)試件。分別進(jìn)行干燥抗彎強(qiáng)度試驗(yàn)和飽和抗彎強(qiáng)度試驗(yàn)，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(duì)水的敏感性。
試驗(yàn)時(shí)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(yàn)，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(xiàng)試驗(yàn)。
2.3 對(duì)板材的基本要求
只有通過基本材性試驗(yàn)，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(yàn)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(shí)，最小厚度35mm。
4.0≤fk<8.0MPa時(shí)，最小厚度40mm。
抗彎強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fk是其試驗(yàn)平均值減去2.0倍標(biāo)準(zhǔn)差。當(dāng)這個(gè)數(shù)值小于試驗(yàn)最小值時(shí)，按試驗(yàn)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(shí)，建議采購(gòu)時(shí)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(zhǎng)的條狀石板，這種石板在運(yùn)輸、安裝過程中很容易折斷。石板的邊長(zhǎng)比最好在1：2以內(nèi)，不宜超過1：3。
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