洞石在建筑幕墙上的应用及决策分析

侯振光

【摘要】随着国内建筑业的蓬勃发展，建筑本身不再局限于功能的使用上，更要求建筑物彰显企业自身特色和企业实力，这就要求我们建设者和管理者必须提升建筑设计理念，在建筑外装饰上需采用更新型的材料。在石材幕墙应用上，除传统范围的花岗石外，洞石在最近些年也逐渐应用到幕墙上，本文就洞石的各项性能及在幕墙上的应用情况，结合工程实例进行了全面分析，以作为其他项目的决策之用。

【关键词】建筑幕墙；洞石；应用分析

前言

现行JCJ133-2001《金属与石材幕墙工程技术规范》从执行距今已经13年，石材幕墙中的技术和材料更加多样，此规范仅说明了花岗岩类石材幕墙的应用，对其它石材幕墙工程适用性较差。本文作者通过对部分洞石石材供应商、建筑幕墙顾问公司的咨询了解及近年洞石幕墙工程的调研考察，同时结合自身多年的实际工作经验及网络资料搜集整理等，对洞石在建筑幕墙上的应用分析如下，供同行参考。

一、洞石概念

1、洞石：是沉积岩的一种，学名凝灰石。是在大气条件下从含碳酸盐的泉水（通常是热泉）中沉淀而成的一种钙质材料。含有二氧化碳的循环地下水带走了溶液中大量的钙质碳酸盐，当地下水到达泉水表面时，一些二氧化碳释放出来就导致了一些钙质碳酸盐沉淀而成为凝灰石。

2、特点：色感温和，质感丰富，条纹清晰；较一般外装花岗岩石材，洞石的单位密度低，吸水率大，强度较低，耐候性较差，属碱性材料。

3、用途：多用在建筑内外装墙面，和室内地面装饰。

二、洞石的产地和种类

1、洞石颜色分类：黑洞石、白洞石、黄洞石、绿洞石、咖啡色洞石等。

2、不同类别的洞石孔洞大小、纹理类型均有区别

3、根据效果图项目拟选用米白色系、米黄色系洞石。

三、米色系洞石

1、米色系洞石主要产地：意大利洞石：石材光泽度较高，纹理平直规则，白斑较少，孔洞均匀，底色以白色、米白、米黄色为主，硬度较高；土耳其洞石：石材光泽度较好，纹理平直，底色大部分以米黄色为主，特级品出才较少；较意大利洞石密度和硬度略低。伊朗洞石：石材光泽度一般，底色以黄色、咖色为主，纹理深色为主，硬度和密度比土耳其洞石低，有灰色条带。

2、按產地分类洞石板材特点

品质较好的洞石板材其石材纹理清晰规则，孔隙组织均匀细腻。石材密度相对洞石类较高，可到达2.4g/cm?（多意大利洞石）；品质一般洞石板材纹理局部凌乱或深浅不一，孔隙组织均匀但空洞较大，石材密度略低；品质较差洞石板材局部开裂瑕疵，孔洞粗放，贯通，石材密度较低硬度较差。因此，石材品质与矿脉品质有较大关系，参考浙江电力大厦项目洞石外墙论证阶段石材采集洞石送检密度检测资料，分析结果见下表。

四、价格档次

黄色系天然洞石基本以进口为主，价格随矿脉品质不同价格差异较大，孔洞分布均匀、质地密实、花纹规则价格较高。同时根据加工成品尺寸结合荒料大板出材率，板材厚度等均存在较大差异。一般每增加1毫米厚度增加基础报价3～5%价格不包括防护处理、磨边、倒角、开孔、开孔等深加工。

五、洞石物理性能标准

Jc830-2005《干挂饰面石材及金属挂件》中规定的了石灰石的物理性能技术指标，详情看参照《国家建筑材料工业石材质量监督检验测试中心检验报告附页》内容，以浙江电力大厦工程为例，建筑檐高70米，洞石幕墙3万平米，送检样品规格为30mm*30MM*30MM的罗马洞石，先分析如下：

1、洞石幕墙的应用：（1）由于洞石相比花岗岩石材强度低、吸水率高、耐候性差，若将洞石应用在外装幕墙工程中，必须针对洞石的吸水率、弯曲强度、冻容系数采取必要的加强措施。（2）涂刷优质石材防水剂（且需根据防水剂有效期重复涂刷）。（3）增加石材厚度。（4）增加石材背网提高抗弯强度。（5）优选石材，控制石材孔洞大小。（6）后期维护费用较高，需要每2-3年进行表面清洗涂胶。

2、洞石幕墙板材要求：（1）基本要求：①用于幕墙的洞石石板，每批都应进行抗弯强度试验，其试验值应符合以下要求：幕墙高度不超过80m时，试验平均值不低于5N/mm2，试验最小值不低于4 N/mm2；幕墙高度超过80m时，试验平均值不低于6 N/mm2，试验最小值不低于4.5 N/mm2，单向受力的石板，在主要受力方向应满足以上要求；双向受力的石板，在两个受力方向上都应符合以上要求。②石板不应夹杂软弱的条纹和软弱的矿脉。洞石的孔洞不宜过密，直径不宜大于3mm，更不应有通透的孔洞。③吸水率不宜大于6%，加涂防水面层后不宜大于1%。④冻融系数不宜小于0.8，不得小于0.6。（2）加工完成的洞石石板还应符合下列要求：①洞石板材的最小厚度由抗弯强度标准值Fk决定：fk≥8.0MPa时，最小厚度35mm；4.0≤fk<8.0MPa时，最小厚度40mm（抗弯强度标准值为实验平均值减去1.645）。②板材尺寸不宜过大，应控制在1.0㎡以内，长宽比1：2以内，不宜超过1：3。③防水涂料宜采有机氟或有机硅涂料，要求涂料应透气不改变石材颜色与光泽。（石材防水涂料一般有效期不超过5年）。

六、洞石外墙干挂技术

1、按施工工艺分类分为：插销式、背栓式、背槽式、T型件式、SE件式、通槽式。

2、按石材受力位置分类分为：缝挂式工艺：插销式、T型件式、SE式、通槽式；背挂式工艺：背栓式、背槽式。

3、石材幕墙干挂工艺比较（见下表）

结语

总而言之，在建筑幕墙上若使用洞石作为外装材料，洞石厚度最低应不小于40mm，若洞石抗剪强度不能满足se挂件受力要求，需要使用背栓或背槽干挂安装方式，成本较高，洞石靠石材防护剂降低吸水率，后期养护成本高，若养护不到位，除被污染无法复原，还将降低干挂石材安全性能。因此，在洞石的使用上要结合工程实际情况并注意后期养护。

参考文献：

1、中国建筑科学研究院.《金属与石材幕墙工程技术规范》.2001年