第一节 建筑装饰幕墙对材料的基本要求

建筑装饰幕墙是由金属构架与面板组成的,不承担主体结构的荷载与作用,可相对于主体结构有微小位移的建筑外围护结构,应当满足自身强度、防水、防风沙、防火、保温、隔热、隔声等要求。因此幕墙工程所使用的材料有四大类,即骨架材料、板材、密封填缝材料、结构黏结材料。装饰幕墙工程按帷幕饰面材料不同,可分为玻璃幕墙、石材幕墙、金属幕墙、混凝土幕墙和组合幕墙等。其中最常见的是玻璃幕墙、石材幕墙和金属幕墙。

一、幕墙对材料的一般要求

(1)幕墙所选用的材料,应当符合国家产品标准,同时应有出厂合格证。其物理力学性能及耐候性能应符合设计要求。

(2)由于幕墙在建筑结构的外围,经常受到各种自然因素的不利影响,因此应选用耐候性和不燃烧性(或难燃烧性)材料。

(3)幕墙所用的金属材料和零附件除不锈钢外,钢材均应进行表面热浸镀锌处理。铝合金材料应进行阳极氧化处理。

(4)幕墙所用的硅酮(即聚硅氧烷)结构密封胶和耐候密封胶,必须有与所接触材料的相容性试验报告,橡胶条应有成分化验报告和保质年限证书。

(5)当玻璃幕墙风荷载大于1.8kN/m2时,宜选用中等硬度的聚氨基甲酸乙酯低发泡间隔双面胶带;当玻璃幕墙风荷载小于或等于1.8kN/m2时,宜选用聚乙烯低发泡间隔双面胶带。幕墙所使用的低发泡间隔双面胶带,应符合行业标准的有关规定。

(6)当幕墙的石材含有放射性物质时,应符合国家标准建筑材料放射性核素限量》(GB 6566—2010)和建材行业标准《天然石材产品放射性防护分类控制标准》(JC 518—1993)中的规定,应当选用A类石材产品,而B、C类石材产品不能应用于家庭、办公室的室内装修。

二、玻璃幕墙材料的质量控制

在现场检验玻璃幕墙工程中所使用的各种材料,是确保玻璃幕墙工程质量的一项非常重要的工作。玻璃幕墙工程材料的现场检验,主要包括铝合金型材、钢材、玻璃、密封材料、其他配件等。以上所有材料的质量必须符合国家或行业现行的标准。

(一)铝合金型材的质量要求

玻璃幕墙工程使用的铝合金型材,应符合国家及行业标准《铝合金建筑型材》(GB/T 5237—2004)、《变形铝及铝合金化学成分》(GB/T 3190—2008)中的规定。在幕墙工程的施工现场,应进行铝合金型材壁厚、硬度和表面质量的检验。

1.铝合金型材壁厚的检验

(1)用于横梁、立柱等主要受力杆件,其截面受力部位的铝合金型材壁厚的实测值不得小于3mm。

(2)铝合金型材壁厚的检验,应采用分辨率为0.05mm的游标卡尺或分辨率为0.1mm的金属测厚仪,并且在杆件同一截面的不同部位测量,测点不应少于5个并取最小值。

(3)铝合金型材膜厚的检验指标,应当符合下列规定。

①阳极氧化膜的最小平均膜厚不应小于15μm,最小局部的膜厚不应小于12μm。

②粉末静电喷涂涂层厚度的平均值不应小于60μm,其局部最大厚度不应大于120μm,而且也不应小于40μm。

③电泳涂漆复合膜的局部膜厚不应小于21μm。

④氟碳喷涂涂层的最小平均厚度不应小于30μm,最小局部厚度不应小于25μm。

(4)铝合金表面膜厚的检验,应采用分辨率为0.5μm的膜厚检测仪进行检测。每个杆件在不同部位的测点不应少于5个,同一个测点应测量5次,取平均值,精确至整数。

2.铝合金型材硬度的检验

(1)玻璃幕墙工程使用的铝合金6063T5型材的韦氏硬度值不得小于8,使用的铝合金6063AT5型材的韦氏硬度值不得小于10。

(2)铝合金型材硬度的检验,应采用韦氏硬度计测其表面硬度。型材表面的涂层应清除干净,测点不应少于3个,并且应以至少3点的测量值取其平均值,精确至0.5个单位值。

3.铝合金型材表面质量检验

铝合金型材的表面质量,应当符合下列规定。

(1)铝合金型材的表面应清洁,色泽应均匀。

(2)铝合金型材的表面不应有皱纹、裂纹、起皮、腐蚀斑点、气泡、电灼伤、流痕、发黏以及膜(涂)层脱落等质量缺陷存在。

(二)建筑钢材的质量要求

玻璃幕墙工程中所使用的钢材,应当进行膜厚和表面质量的检验。

(1)幕墙工程用钢材表面应进行防腐处理。当采用热浸镀锌处理时,钢材表面的膜厚应大于45μm;当采用静电喷涂处理时,钢材表面的膜厚应大于40μm。

(2)钢材表面膜厚的检验,应采用分辨率为0.5μm的膜厚检测仪进行检测。每个杆件在不同部位的测点不应少于5个,同一个测点应测量5次,取平均值,精确至整数。

(3)钢材的表面不得有裂纹、气泡、结疤、泛锈、夹杂和折叠等质量缺陷。

(4)钢材表面质量的检验,应在自然散射光的条件下进行,不使用放大镜观察检查。

(三)玻璃材料的质量要求

玻璃幕墙工程所用的玻璃,应进行厚度、边长、外观质量、应力和边缘处理情况的检验。

1.玻璃厚度的检查

玻璃幕墙工程所用玻璃的厚度允许偏差,应当符合表1-1中的规定。在进行玻璃厚度检验时,应采用以下方法。

表1-1 幕墙玻璃厚度允许偏差

(1)玻璃在安装或组装之前,可用分辨率为0.02mm的游标卡尺测量被检验玻璃每边的中点,测量结果取平均值,精确至小数点后两位。

(2)对已安装的玻璃幕墙,可用分辨率为0.1mm的玻璃测厚仪在被检验玻璃上随机取4点进行检测,测量结果取平均值,精确至小数点后一位。

2.玻璃边长的检查

玻璃幕墙工程所用玻璃的边长检验,应在玻璃安装或组装之前,用分度值为1mm的钢卷尺沿玻璃周边测量,取其最大偏差值。玻璃边长的检验指标,应符合以下规定:单片玻璃边长的允许偏差,应符合表1-2中的规定;中空玻璃边长的允许偏差,应符合表1-3中的规定;夹层玻璃边长的允许偏差,应符合表1-4中的规定。

表1-2 单片玻璃边长的允许偏差

表1-3 中空玻璃边长的允许偏差

表1-4 夹层玻璃边长的允许偏差

3.玻璃外观质量检验

玻璃外观质量的检验,应在良好的自然光或散射光照条件下,距离玻璃正面约600mm处,观察玻璃的表面;其缺陷尺寸,应采用精度为0.1mm的读数显微镜进行测量。玻璃外观质量的检验指标,应符合下列规定。

(1)钢化玻璃、半钢化玻璃的外观质量,应符合表1-5中的规定。

表1-5 钢化玻璃、半钢化玻璃的外观质量

(2)热反射玻璃的外观质量,应符合表1-6中的规定。

表1-6 热反射玻璃的外观质量

(3)夹层玻璃的外观质量,应符合表1-7中的规定。

表1-7 夹层玻璃的外观质量

4.玻璃应力的检验

幕墙工程所用玻璃的应力检验指标,应符合下列规定。

(1)玻璃幕墙所用玻璃的品种,应符合设计要求,一般应选用质量较好的安全玻璃。

(2)用于幕墙的钢化玻璃和半钢化玻璃的表面应力,应符合以下规定:如果采用钢化玻璃,其表面应力应大于或等于95MPa;如果采用半钢化玻璃,其表面应力应大于24MPa,小于或等于69MPa。

(3)玻璃表面应力的检验,应采用以下方法。

①用偏振片确定玻璃是否经过钢化处理。

②用表面应力检测仪测量玻璃的表面应力。

(四)密封材料的质量要求

密封材料的检验,主要包括硅酮结构胶的检验、密封胶的检验、其他密封材料和衬垫材料的检验等。

1.硅酮结构胶的检验

(1)硅酮结构胶的检验指标。硅酮结构胶的检验指标,应符合以下规定:硅酮结构胶必须是内聚性破坏;硅酮结构胶被切开的截面,应当颜色均匀,注胶应饱满、密实;硅酮结构胶的注胶宽度、厚度,应当符合设计要求,而且宽度不得小于7mm,厚度不得小于6mm。

(2)硅酮结构胶的检验方法。在进行硅酮结构胶的检验时,应采取以下方法。

①垂直于胶条做一个切割面,由该切割面沿基材面切出两个长度约50mm的垂直切割面,并且以大于90°方向手拉硅酮结构胶块,观察剥离面的破坏情况。

②观察检查注胶的质量,用分度值为1mm的钢直尺测量胶的厚度和宽度。

2.密封胶的检验

(1)密封胶的检验指标。密封胶的检验指标,应符合以下规定:密封胶的表面应光滑,不得有裂缝现象,接口处的厚度和颜色应一致;注胶应当饱满、平整、密实、无缝隙;密封胶的黏结形式、宽度应符合设计要求,其厚度不应小于3.5mm。

(2)密封胶的检验方法。密封胶的检验,应采用观察检查、切割检查的方法,并且应采用分辨率为0.05mm的游标卡尺测量密封胶的宽度和厚度。

3.其他密封材料和衬垫材料的检验

(1)其他密封材料和衬垫材料的检验指标。其他密封材料和衬垫材料的检验,应符合下列规定。

①玻璃幕墙应采用有弹性、耐老化的密封材料,所用的橡胶密封条不应有硬化龟裂现象。

②幕墙所用的衬垫材料与硅酮结构胶、密封胶,应当具有良好的相容性。

③玻璃幕墙所用的双面胶带的黏结性能,应符合设计要求。

(2)其他密封材料和衬垫材料的检验方法。其他密封材料和衬垫材料的检验,应采用观察检查的方法;密封材料的延伸性应以手工拉伸的方法进行。

(五)其他配件的质量要求

玻璃幕墙所用的其他配件,主要包括五金件、转接件、连接件、紧固件、滑撑、限位器、门窗及其他配件。

1.五金件的质量检验

(1)五金件的检验指标。五金件外观的质量检验,应符合以下规定。

①玻璃幕墙中与铝合金型材接触的五金件,应采用不锈钢材料或铝合金制品,否则应加设绝缘的垫片。

②玻璃幕墙中所用的五金件,除不锈钢外,其他钢材均应进行表面热浸镀锌或其他防腐处理,未经如此处理的不得用于工程。

(2)五金件的检验方法。五金件外观的质量检验,应采用观察检查的方法,即以人的肉眼观察评价其质量如何。

2.转接件和连接件的质量检验

(1)转接件和连接件质量检验指标。转接件和连接件的质量检验指标,应符合以下规定。

①转接件和连接件的外观应平整,不得有裂纹、毛刺、凹坑、变形等质量缺陷。

②转接件和连接件的开孔长度不应小于开孔宽度加40mm,开孔至边缘的距离不应小于开孔宽度的1.5倍。转接件和连接件的壁厚不得有负偏差。

③当采用碳素钢的转接件和连接件时,其表面应进行热浸镀锌处理。

(2)转接件和连接件质量检验方法。转接件和连接件的质量检验,一般应采用以下方法。

①用观察的方法检验转接件和连接件的外观质量,其外观质量应当符合设计要求。

②用分度值为1mm的钢直尺测量构造尺寸,用分辨率为0.05mm的游标卡尺测量转接件和连接件的壁厚。

3.紧固件的质量检验

紧固件的质量检验指标,应符合以下规定。

(1)紧固件宜采用不锈钢六角螺栓,不锈钢六角螺栓应带有弹簧垫圈。当未采用弹簧垫圈时,应有防止松脱的措施,如拧紧后对明露的螺栓的敲击处理。主要受力杆件不应采用自攻螺钉。

(2)当紧固件采用铆钉时,宜采用不锈钢铆钉或“抽芯铝铆钉”,作为结构受力的铆钉应进行应力验算,构件之间的受力连接不得采用“抽芯铝铆钉”。

4.滑撑和限位器的质量检验

(1)滑撑和限位器的检验指标。滑撑和限位器的质量检验指标,应符合以下规定。

①滑撑和限位器应采用奥氏体不锈钢制作,其表面应光滑,不应有斑点、砂眼及明显的划痕,金属层应色泽均匀,不应有气泡、露底、泛黄及龟裂等质量缺陷,强度和刚度应符合设计要求。

②滑撑和限位器的紧固铆接处不得出现松动,转动和滑动的连接处应灵活、无卡阻。

(2)滑撑和限位器的检验方法。滑撑和限位器的质量检验,应采用以下方法。

①用磁铁检查滑撑和限位器的材质,其质量必须符合有关规定。

②采用观察检查和手动试验的方法,检验滑撑和限位器的外观质量和使用功能。

5.门窗及其他配件的质量检验

门窗及其他配件的质量检验指标,应符合以下规定。

(1)门窗及其他配件应开关灵活、组装牢固,多点联动锁配件的联动性应当完全一致。

(2)门窗及其他配件的防腐处理应符合设计要求,镀层不得有气泡、露底、脱落等明显的质量缺陷。

三、金属幕墙材料的质量控制

(一)金属幕墙对材料的要求

1.金属幕墙对材料的一般规定

(1)金属幕墙所选用的所有材料,均应符合现行国家标准或行业标准,并且应有产品出厂合格证,无出厂合格证和不符合现行标准的材料,不能用于金属幕墙工程。

(2)金属幕墙所选用的所有材料,应具有较足够的耐候性,它们的物理力学性能应符合设计要求。

(3)金属幕墙所选用的所有材料,应采用不燃性和难燃性材料,以防止发生火灾时造成重大损失。

(4)金属幕墙所选用的结构硅酮密封胶材料,应有与接触材料相容性试验的合格报告。所选用的橡胶条应有成分化验报告和保质年限证书。

2.对金属材料的质量要求

(1)金属幕墙所选用的不锈钢材料,宜采用奥氏体不锈钢材。不锈钢材的技术要求和性能试验方法,应符合国家现行标准的规定。

(2)金属幕墙所选用的标准五金件材料,应当符合金属幕墙的设计要求,并且应有产品出厂合格证书。

(3)金属幕墙所选用的钢材的技术性能,应当符合金属幕墙的设计要求,性能试验方法应符合国家现行标准的规定,并且应有产品出厂合格证书。

(4)当钢结构幕墙的高度超过40m时,钢构件应当采用高耐候性结构钢,并且应在其表面涂刷防腐涂料。

(5)铝合金金属幕墙应根据幕墙面积、使用年限及性能要求,分别选用铝合金单板、铝塑复合板、铝合金蜂窝板。铝合金板材的物理力学性能,应符合现行的国家标准及设计要求。

(6)根据金属幕墙的防腐、装饰及耐久年限的要求,采取相应措施对铝合金板的表面进行处理。

3.对结构密封胶的质量要求

金属幕墙宜采用硅酮结构密封胶,单组分和双组分的硅酮密封胶应用高模数中性胶,其性能应符合表1-8中的规定,并且应有保质年限的质量证书。

表1-8 硅酮结构密封胶的技术性能

(二)对铝合金及铝型材的要求

在金属幕墙的实际工程中,由于铝合金及铝型材具有质轻、高强、装饰性好、维修方便等特点,所以在金属幕墙中得到广泛应用。但对这种材料的应用有以下具体要求。

(1)金属幕墙采用的铝合金型材,应当符合现行国家标准 《铝合金建筑型材》(GB/T 5237.1—2004)中规定的高精级和《铝及铝合金阳极氧化 阳极氧化膜的总规范》(GB/T 8013—2007)的规定;铝合金的表面处理层厚度和材质,应符合国家标准《铝合金建筑型材》(GB/T 5237.2~GB/T 5237.5—2004)的有关规定。铝合金的表面处理层厚度和材质,应符合国家标准《铝合金建筑型材》(GB/T 5237.2~ GB/T 5237.5—2004)的有关规定。

(2)幕墙采用的铝合金板材的表面处理层厚度和材质,应符合行业标准《建筑幕墙》(GB /T 21086—2007)中的有关规定。

(3)金属幕墙应根据幕墙面积、使用年限及性能要求,分别选用铝合金单板 (简称铝单板)、铝塑复合板、铝合金蜂窝板(简称蜂窝铝板);铝合金板材应达到国家相关标准及设计的要求,并且有出厂合格证。

(4)根据防腐、装饰及建筑物的耐久年限的要求,对铝合金板材 (铝单板、铝塑复合板、蜂窝铝板)表面进行氟碳树脂处理时,应符合下列规定:氟碳树脂含量不应低于75%;海边及严重酸雨地区,可采用三道或四道氟碳树脂涂层,其厚度应大于40μm;其他地区,可采用两道氟碳树脂涂层,其厚度应大于25μm;氟碳树脂涂层应无起泡、裂纹、剥落等现象。

(5)铝合金单板的技术指标应符合国家标准《铝及铝合金轧制板材》(GB/T 3880 —1997)、《变形铝及铝合金牌号表示方法》(GB/T 16474—2011)和《变形铝及铝合金状态代号》(GB/T 16475—2008)中的规定。幕墙用纯铝单板厚度不应小于2.5mm,高强合金铝单板不应小于2mm。

四、石材幕墙材料的质量控制

(一)石材板材的质量要求

为确保石材幕墙的设计要求,用于幕墙的石材,在技术方面的要求应满足最基本的技术要求,这些技术要求主要包括石材的吸水率、石材的弯曲强度和石材的有关技术性能。

(1)吸水率。由于幕墙石材处于比较恶劣的使用环境中,尤其是冬季产生的冻胀影响,很容易损伤石材,甚至将石料板材胀裂。因此,用于幕墙的石材吸水率要求较高。

工程试验证明,幕墙石材的吸水率和空隙的大小,直接影响含水量的变化、风化的强度,并且通过这些因素影响石材的使用寿命(耐风化能力),所以石材吸水率是选择外墙用石材的一个重要物理性能。因此,行业标准《金属与石材幕墙工程技术规范》(JGJ 133—2013)中规定,石材的吸水率应小于0.80%。

(2)弯曲强度。幕墙石材的弯曲强度是石材非常重要的力学指标,不仅关系到石材的强度高低和性能好坏,而且关系到幕墙的安全性和使用年限。因此,用于幕墙的花岗石板材弯曲强度,应经相应资质的检测机构进行检测确定,其弯曲强度应≥8.0MPa。

(3)技术性能。石材进场后,应开箱对其进行技术性能方面的检查,重点检查主要包括是否有破碎、缺楞角、崩边、变色、局部污染、表面坑洼、明暗裂缝、有无风化及进行外形尺寸边角和平整度测量、表面荔枝面形态深浅等。对存在明显缺陷及隐伤的石材严格控制不准上墙安装。安装时严格按编号就位,防止因返工引起石材损伤。

(4)放射性要求。当石材含有放射性物质时,应符合现行行业标准《天然石材产品放射性防护分类控制标准》中的规定。

为确保石材幕墙的质量符合设计要求,所用石材的技术要求和性能试验方法,应符合国家现行标准的有关规定。总之,幕墙石材的技术性能应符合《天然花岗石建筑板材》(GB/T 18601—2009)中的规定。

(二)其他材料的质量要求

(1)石材幕墙所选用的其他材料应符合国家现行产品标准的规定,同时应有出厂合格证书、质量保证书及必要的检验报告。

(2)石材幕墙所用的其他材料应选用耐候性的材料,金属材料和零配件除不锈钢外,钢材应进行热镀锌处理,铝合金应进行表面阳极氧化处理。

(3)硅酮结构密封胶、硅酮耐候密封胶,必须有与所接触材料的相容性试验报告,同时还应有证明硅酮结构密封胶无污染的试验报告和保质年限的质量证书。

(4)石材幕墙采用的非标准五金件应符合设计要求,并且应具有出厂合格证。同时应符合现行国家标准《紧固件机械性能 不锈钢螺栓、螺钉和螺柱》(GB/T 3098.6—2014)和《紧固件机械性能 不锈钢螺母》(GB/T 3098.15—2014)的规定。

(5)密封胶条的技术要求应符合现行的行业标准《金属与石材幕墙工程技术规范》(JGJ 133—2010)中规定。橡胶条应有成分分析报告和保质年限证书。

(6)石材幕墙宜采用岩棉、矿棉、玻璃棉、防火板等不燃性或难燃性材料作为隔热保温材料,同时应采用铝箔或塑料薄膜包装的复合材料,作为防水和防潮材料。