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浅析石材幕墙的安全应用

作者:;  编辑:;  来源:中国建材网 发布者:xiaolingzi   发布日期:2012-07-17

石材幕墙前几年一般均用在楼房的底部群墙,近一两年来逐渐向高层发展,20米直至100米,甚至超过百米。用户用高贵富丽的各种颜色的花岗石做外墙,追求美的想法是可以理解的,但我们的建筑业人士、设计师及施工单位要实事求是地介绍用笨重的石材做高层建筑外墙的诸多严重危险性。为了我们这一代和子孙万代的安全应认真对待。

  石材幕墙制作施工中存在的危险

  背拴法:在石板背部打四个圆槽,由四个金属钢筋插入圆槽连接,把沉重的石板固定在空中,上面两个钢销承担石板全部重量,下面两个钢销承担风压,这是薄弱连接,荷载极易集中传递在石材孔洞边缘上,磨损石材,槽口扩大,钢销极易脱出石材。石板面每秒钟都在受不同的正压或负压,石板处于长期振动之中,楼层愈高振动愈大愈明显。石材背后的圆洞极易磨损扩大,石板尤其用在高层非常危险。

  石板上开槽连接:在石板上下端或左右端开短槽或长槽,槽开在石板边的中间,石板厚度一般为25~30毫米,槽宽一般为7~8毫米,有短槽长糟之分。在安装时用不锈钢板插入槽中,为了减少不锈钢和石材的硬磨擦,一般在槽的空隙间注入环氧树脂,其实环氧树脂本身硬度也较大。不锈钢板的把柄用螺栓固定在金属结构框架上。

  一般不锈钢板的做法很多,有的在钢板一端中间分开成两片,左右各弯90度的弯,这样带柄的不锈钢弯曲部可左右各插入一块石板的槽中挂住左右两块石板;有的用T形不锈钢板短边上下各插入石板槽,长边做固定把柄;有的不用不锈钢板,用一般钢板镀锌(易锈),有的用短边钢板焊接在长边钢板的端头,代替T型不锈钢。成百上千个钢板焊接的质量能够都探伤吗?焊缝不饱满,内部如有空间,强度明显降低,钢板断裂,重75公斤(1平方米)的石板随之下落,非常危险。

  更有甚者,用6063铝合金型材代替不锈钢,其不知6063铝合金的强度远远达不到不锈钢强度,强度相差悬殊,要达到不锈钢的强度铝合金的牌号应为7074或7075,这和6063合金成分根本不一样,更有欺骗性的危险是居然把6063铝合金代替不锈钢报成了专利。

  一个高层石材幕墙最少要用成百上千块石板,这么多石板开槽,槽的两边个别有偏离中线,这是不可避免的,由于槽的两边厚薄不匀,薄边受力极易破碎,造成石板从高层下落。

  高层石材幕墙也可以用复合法,即干挂再用结构胶粘接,石材的粘接困难较大,用结构胶粘石材有三个不利因素,即因石材的多孔性、粉尘性、天然石材的不匀匀性,很难使石材表面清理干净,从而使石材和结构胶直接粘接性能不良。不像有的标准简单讲一句,粘接前把石材表面清理干净,怎么才能清理干净,不管了,能清理干净吗?同时结构胶很难满足无法控制的自然石材因数和变数,所以单纯依靠粘接危险性也很大。

  高层石材幕墙的四个面的转角处的两边石板,每时每秒总是一块受正压,一块受负压。迎风面受正压,侧风面受负压,转角接缝处两块石板振动频率最大,板缝位移明显,四个转角是石板幕墙薄弱处,易先从此角脱钩,但一般施工中,对四个转角仍按一般干挂法施工,很少采用更牢固的固定方法。

  建筑向高层发展,希望外墙用轻质材料代替笨重的水泥砼和红砖。采用石材幕墙重量不少,不但地基加重,也与高层建筑墙体减轻背道而驰。

  现实中存在的危险

  在建筑业中的招投标尚不完全规范,不少石材幕墙工程是谁的造价最低谁中标,有个别的分包,这样低价中标,为了不赔钱就要偷工减料。高层(50~100米高)石材幕墙用100~200元一平方米的低档次花岗石的确实不少,这不危险吗?

  不少设计院对幕墙不熟悉,在图纸上划一范围,标明什么幕墙即可。石材幕墙也不例外,由中标的幕墙公司自己设计,有的设计院请结构师认真审查,但大部分设计院走形式的审查,设计关把不住这不危险吗?

  各建筑工程,国家均要求有监理公司负责质量,这是完全正确和必要的,是保证工程质量的关键,但遗憾的是监理工程师不少是土建工程师,不懂幕墙,更谈不上石材幕墙。这是因为在监理培训教材中缺少了幕墙教材,不少监理是退休的技术人员来担当,没有经过培训不懂幕墙的监理,怎能把好最后的质量关?各地建筑的质检站,由于对新技术学习少,在质量验收时也常遇到各种困难。

  石材幕墙防火性能很差,尤其在高层建筑,火灾一般均在室内燃起,楼内的大火会使挂石板的不锈钢板和金属结构温度升高,使钢材软化,失去强度,石板将会从高层形成石板'雨'落下,不仅对行人造成危险,也给消防救火造成困难。这正如美国世贸大厦遭击垮落一样,因为世贸全是钢结构,钢材高温软化失去了强度,世贸大厦形成自上而下的垮落。

  1998年、2000年曾对全国几个省市玻璃幕墙进行了一次检查。检查结果,各省市均有不合格、不符合标准的幕墙,有的省份不合格的幕墙达到30%~50%,一般玻璃幕墙比石材幕墙危险性还小些,石材幕墙如果有10%不合格其后果就不堪设想,何况40%?

  石材幕墙的抗震性能差,遇到大一点地震,石板挂钩脱落,在高层石材幕墙的石板将会从天而降!

  几点建议

  一、世界上有四个国家可以生产超薄型石材蜂窝板,法国、美国、意大利和德国。我国和法国已在常州联合建立超薄型石材蜂窝板生产线,把天然石材加工成石材工业产品,这是代替笨重石材的新产品。

  花岗石国内一般最薄能锯切9毫米,如再薄就会破碎,用高科技方法可以把宽1.2米、长2.4米的大块花岗石锯切到3~4毫米薄,并且厚度均匀,和铝蜂窝复合,制成超薄型石材蜂窝板。板面最大可达1.2米×2.4米,可以根据幕墙需要锯切成各种规格,经测试抗冲击强度比原生材板高出10倍,抗弯强度增加倍数更多,优点是体轻、安装简单、安全可靠、使用寿命长。

  二、从以上可以看到,真石石材板幕墙高层使用,危险性太大,标准可定为100米,出现事故,标准不会负任何责任。这就要从设计当地建筑的主管部门、设计院、原材料、施工监理、质检站等查找追究事故原因。国家明文规定,对建筑工程要'终身负责制',就算你已退休,一旦出事故,如应承担责任,也要追究责任。因此,从当地建筑主管部门、设计院开始向用户多做说明,尽量不要在高层建筑上使用真石花岗石石材做幕墙,一定要用也劝其用超薄型石材蜂窝板,可达到真石一样效果。

  三、我们要防患于未然,千万不要等石板从高空落下,砸死了人,再总结教训,追查责任(石材幕墙在施工中曾有石板掉下的现象)。因此,希望各地区建筑有关部门对本地区的石材幕墙加强管理。

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