水泥纖維板在幕墻中的應(yīng)用

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　　摘要：隨著建筑幕墻（詞條“建筑幕墻”由行業(yè)大百科提供）行業(yè)的飛速發(fā)展，各種新型材（詞條“型材”由行業(yè)大百科提供）料的研制，面板材料日新月異種類繁多，給設(shè)計(jì)師增大選擇范圍的同時(shí)也提高了難度，因此明確材料組成及其安裝使用方法才能避免材料選擇錯(cuò)誤。本文簡單介紹纖維水泥板在幕墻中的應(yīng)用，供設(shè)計(jì)師參考。

　　關(guān)鍵詞：幕墻;水泥纖維板;安裝構(gòu)造;應(yīng)用

　　1、術(shù)語及材料

　　水泥纖維平板fiber cement flat sheets：一種新型建筑材料，最初使用于歐美國家，上世紀(jì)八十年代中期引進(jìn)中國。在經(jīng)過100多年的開發(fā)，纖維水泥技術(shù)帶來了建筑材料方面的革命。

　　纖維增強(qiáng)水泥板被公認(rèn)為一種薄、輕型建筑板材。由于其具有通用性，該產(chǎn)品應(yīng)用在屋面材料、墻面覆層和內(nèi)墻襯砌。纖維水泥在各種氣候條件和天氣條件下公認(rèn)的耐久性，得到了社會(huì)的認(rèn)可。以水泥為膠凝材料（詞條“膠凝材料”由行業(yè)大百科提供），有機(jī)合成纖維、無機(jī)礦物纖維或纖維素纖維等為增強(qiáng)材料，經(jīng)成型、加壓(或非加壓)、蒸壓(或非蒸壓)養(yǎng)護(hù)制成的板材。

　　原材料包括：(1)水泥 (2)增強(qiáng)纖維：硅灰石、未漂白硫酸鹽針葉木漿、耐堿玻璃纖維無捻粗紗、聚乙烯醇纖維、其他纖維(3)硅質(zhì)材料：石英粉（詞條“石英粉”由行業(yè)大百科提供）、粉煤灰、硅藻土 (4)水 (5)其他材料：絮凝劑、消泡劑、顏料等可以改善工藝條件或產(chǎn)品性能的材料。

　　水泥纖維板和硅鈣板是比較容易讓設(shè)計(jì)師混淆的兩種材料，在國外硅鈣板和纖維硅鈣板統(tǒng)稱為纖維水泥制品，兩者的原材料成分相似,都含有硅粉、鈣質(zhì)和纖維;都經(jīng)過制漿和抄取成型的過程;兩者的外觀形狀和長寬規(guī)格基本相同;兩者在使用范圍上有許多重合的領(lǐng)域,如內(nèi)外墻體等。主要區(qū)別在于硅酸鈣板的水泥含量比較少，是用沙子和粉煤灰替代水泥。水泥纖維板的水泥含量高，板材的耐用性（詞條“耐用性”由行業(yè)大百科提供）能比較好。水泥纖維板有是經(jīng)過壓機(jī)壓制而成的，硅酸鈣板是經(jīng)過高溫高壓蒸壓而成的，使用過程中不會(huì)變形。硅酸鈣板是通過化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)產(chǎn)品，水泥纖維板只是物理性質(zhì)的改造的物理產(chǎn)品。

　　水泥纖維板分類：

　　1.1水泥纖維板根據(jù)是否含有石棉纖維分為：

　　無石棉纖維水泥平板non-asbetos cement flat sheets：用非石棉類纖維作為增強(qiáng)材料制成的纖維水泥平板。

　　溫石棉纖維水泥平板asbetoscementflat sheets：用溫石棉纖維單獨(dú)或混合摻入有機(jī)合成纖維或纖維素纖維作為增強(qiáng)纖維制成的纖維水泥平板。

　　在《外墻用非承重纖維增強(qiáng)水泥板》 JGT 396-2012中規(guī)定，外墻用非承重纖維增強(qiáng)水泥板 non-load bearing fiber-reinforced-cement sheet for exterior wall：以非石棉的無機(jī)礦物纖維、有機(jī)合成纖維或纖維素纖維(不包括木屑和鋼纖維)單獨(dú)或混合作為增強(qiáng)材料，以水泥或水泥中摻入硅質(zhì)、鈣質(zhì)材料為基材制成的外墻非承重用板材。

　　1.2水泥纖維板根據(jù)密度分為：

　　低密度板（詞條“密度板”由行業(yè)大百科提供）(表觀密度1.0-1.2g/cm3)，中密度板(表觀密度1.2-1.5g/cm3)，高密度板(表觀密度1.5-2.0g/cm3)。

　　在《人造板材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ 336-2016中規(guī)定，纖維水泥板幕墻 fibercementflatsheetscurtainwall：以高密度無石棉纖維水泥板為面板的人造板材幕墻。

　　綜上，根據(jù)材料定義及相關(guān)規(guī)范，在幕墻中應(yīng)使用高密度無石棉纖維水泥板。

　　2、性能參數(shù)

　　2.1外觀質(zhì)量

　　表面應(yīng)平整，平整度不應(yīng)大于1.0mm/2m，不得有裂紋、分層、脫皮、起鼓等缺陷;掉邊深度≤5mm;掉角長度方向≤20mm，寬度方向≤10mm，一張板≤1個(gè);邊緣垂直度不應(yīng)大于2mm/m。

　　2.2物理性能

　　用于物理性能檢驗(yàn)的纖維水泥板，不應(yīng)經(jīng)防水或涂裝處理;幕墻用纖維水泥板在使用前，必須經(jīng)六面防水處理和涂裝處理。

　　幕墻構(gòu)件安裝前應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)，不合格的構(gòu)件不得安裝使用。水泥纖維板應(yīng)有明確的標(biāo)志、質(zhì)保年限、合格證等。

　　合格證中出廠檢驗(yàn)，包括：外觀質(zhì)量、形狀偏差、尺寸偏差、抗折強(qiáng)度、吸水率、表觀密度。正常生產(chǎn)時(shí)，每12個(gè)月進(jìn)行一次型式檢驗(yàn)，包括：石棉成分、外觀質(zhì)量、形狀偏差、尺寸偏差、表觀密度、吸水率、濕脹率、不透水性、不燃性、抗折強(qiáng)度、抗沖擊性、抗凍性、導(dǎo)熱系數(shù)、熱雨試驗(yàn)、熱水試驗(yàn)、浸泡-干燥性能。

　　2.5耐候密封膠的選擇

　　對(duì)于打膠密封的水泥纖維板幕墻，應(yīng)選用符合國家標(biāo)準(zhǔn)《石材用建筑密封膠》GB/T23261-2009性能要求的密封膠，該標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范性附錄A“石材用建筑密封膠與接觸材料的污染性試驗(yàn)方法”適用于所有彈性密封膠和任何多孔性基材，使用中應(yīng)根據(jù)不同的面板材料選用合適的密封膠材料，并應(yīng)通過密封膠與接觸材料的污染性試驗(yàn)。

　　水泥纖維板既可選用硅酮密封膠，也可采用聚氨酯類密封膠。硅酮密封膠固話時(shí)不起泡，能與混凝土牢固黏結(jié)，主要是其耐候性、耐酸堿性（詞條“耐酸堿性”由行業(yè)大百科提供）好，耐濕熱，耐老化、變形能力強(qiáng)，且當(dāng)膠層厚時(shí)完全固話很困難，易產(chǎn)生油狀滲析物;聚氨酯粘接強(qiáng)度高，耐酸堿，耐候性一般，其固化產(chǎn)生氣泡甚至裂紋，另外，其固化速度慢，表面容易發(fā)黏，不能長期耐濕熱和耐老化

　　石材幕墻分格一般較小，因此石材幕墻用硅酮耐候密封膠位移能力25級(jí)一般能滿足要求，而打膠密封的纖維水泥板幕墻往往分格較大，需選用位移能力等級(jí)較高的水泥纖維板專用耐候密封膠。

　　3、安裝構(gòu)造

　　3.1一般規(guī)定

　　水泥纖維板幕墻的應(yīng)用高度不宜大于100m，單塊板塊的面積不宜大于1.5m2。設(shè)計(jì)使用年限不應(yīng)少于25年。當(dāng)應(yīng)用高度或板塊尺寸超過此范圍時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際進(jìn)行專門設(shè)計(jì)，并進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，確保滿足安全性、適用性和耐久性要求。

　　3.2接縫設(shè)計(jì)

　　封閉式建筑幕墻sealedcurtainwall，要求具有阻止空氣滲透和雨水滲漏功能的建筑幕墻，包括注膠封閉式和膠條封閉式建筑幕墻。

　　開放式建筑幕墻openjointcurtainwall，不要求具有阻止空氣滲透和雨水滲漏功能的建筑幕墻，包括遮擋式和開縫式建筑幕墻。

　　纖維水泥板是含有有機(jī)合成纖維或纖維素纖維的吸水率較高的高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)的水泥板材，屬于容易吸收水分的多孔材料，優(yōu)先考慮開縫式做法，做好防護(hù)處理也可采用封閉式。纖維水泥板的加工應(yīng)采用專用設(shè)備并在工廠進(jìn)行，加工后的板材邊緣需密封處理達(dá)到防水要求，并存放在干燥、通風(fēng)防雨的環(huán)境，防止受潮。

　　選用封閉式做法的水泥纖維板，需要注意接縫密封材料的選擇，既要有利于界面粘結(jié)，保證粘結(jié)有效，又要防止密封材料中的有機(jī)物滲入，污染板材。需滿足規(guī)范《石材用建筑密封膠》GBT 23261-2009中的規(guī)定。

　　3.3連接構(gòu)造

　　面板連接形式：通長掛件支撐連接、背栓支撐連接、穿透支撐連接。

　　通長掛件連接：沿槽口全場的應(yīng)力（詞條“應(yīng)力”由行業(yè)大百科提供）分布不均勻，考慮應(yīng)力集中的影響，對(duì)槽口及掛件的抗剪能力進(jìn)行驗(yàn)算。槽口不得有損壞或崩裂（詞條“崩裂”由行業(yè)大百科提供）現(xiàn)象。

　　背栓支撐連接：板材厚度不小于12mm，背栓中心線與面板端部的距離不小于50mm且不大于邊長的20%。背栓間距離不宜大于1000mm，槽深不小于6mm。做法類似于石材幕墻。

　　穿透支撐連接：穿透整個(gè)板厚的不銹鋼螺釘、螺栓、鉚釘等固定于龍骨上，板材厚度不小于8mm，不銹鋼螺釘、螺栓、抽芯鉚釘的直徑不小于5mm。邊緣連接點(diǎn)的位置，平行于支撐框架方向到板邊的距離不宜小于80mm，垂直于支撐框架方向到板邊的距離不宜小于30mm，且不宜大于160mm。8mm厚纖維水泥板的連接點(diǎn)間距不宜大于800mm。連接構(gòu)造簡單，造價(jià)較低，但會(huì)外露釘頭，對(duì)龍骨板材的平整度要求較高，如下圖1、圖2：

　　4、高密度水泥纖維板的安裝工藝

　　高密度水泥纖維板做外墻裝飾板的主要功能是裝飾和保護(hù)建筑物的外墻面，使建筑物的外貌整潔美觀，該板材是以水泥纖維板作為基材二次加工的成品外墻板。同時(shí)也具有保護(hù)外墻不受介質(zhì)侵蝕，達(dá)到延長使用壽命的目的。因此，用高密度水泥纖維板外墻裝飾板注意以下幾點(diǎn)：

　　安裝前需保證設(shè)計(jì)圖紙審核無誤，負(fù)責(zé)人簽字確認(rèn)。掛件等樣品經(jīng)過相關(guān)試驗(yàn)檢測，滿足國際規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。專人負(fù)責(zé)收貨管理，認(rèn)真檢查核對(duì)材料的規(guī)格、型號(hào)、顏色與設(shè)計(jì)要求一致。嚴(yán)重缺陷板塊不可使用，裂紋、掉腳等需修理后使用。對(duì)施工人員進(jìn)行技術(shù)交底，大面積施工前先做樣板，經(jīng)質(zhì)檢合格后方可大面積施工，現(xiàn)場需嚴(yán)格按圖施工

　　纖維水泥板的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：材料的品牌、規(guī)格、性能等級(jí)應(yīng)符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)要求和技術(shù)規(guī)格書要求;立面分格、顏色、造型、允許偏差符合設(shè)計(jì)要求;表面平整、無裂縫、無污染，接口嚴(yán)密、安裝牢固，注膠應(yīng)飽滿、密實(shí)、連續(xù)無氣泡、橫平豎直、深淺一致、寬窄均勻;

　　高密度水泥纖維板的安裝工藝：清理結(jié)構(gòu)表面、現(xiàn)場結(jié)構(gòu)放線、沿頂龍骨、沿地龍、橫撐龍骨、豎龍骨安裝、板面水平垂直度調(diào)整，板面層清理。龍骨的間距布置要合理，龍骨的焊接要平整，并注意水泥纖維板的抬放，腔體縫隙要經(jīng)過專業(yè)的處理。

　　高密度水泥纖維板安裝方法說明：隔墻（詞條“隔墻”由行業(yè)大百科提供）安裝說明;輕鋼龍骨骨架;放樣彈線;用射釘或碰撞螺釘將天地龍骨分別固定在地板與頂部樓板（詞條“樓板”由行業(yè)大百科提供）;將豎龍骨按設(shè)計(jì)要求排列好，并安裝好橫撐龍骨。

　　高密度水泥纖維板板材封裝固定：先將板材切割之所需要求;板材以錯(cuò)峰的方式用自攻螺釘固定在龍骨上，自攻螺釘間距一般為200-250mm左右，需沉入板面0.5mm;注意板與板之間需要留5-7mm左右縮縫;在板材封裝固定之前，視需要可在龍骨骨架空骨部置入玻璃棉或巖棉等加強(qiáng)隔音，防水效果。

　　吊頂板/水泥纖維板的安裝方法說明：進(jìn)行吊頂放線，確定吊桿的固定位置，吊桿中心距一般為1200mm;用吊件將吊桿與龍骨鏈接固定，并使主龍骨保持水平;用掛件將次龍骨垂直固定在主龍骨上，次龍骨軸中心距為612mm;按需要裝好橫撐龍骨，橫撐龍骨中心距為1224mm;將板用自攻螺釘固定在龍骨上并做好接縫處理。

　　安裝完成后的板面應(yīng)及時(shí)做好保護(hù)，防止污染;及時(shí)清理相鄰板塊的污物。

　　5、優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)

　　5.1優(yōu)點(diǎn)

　　裝飾性：既可以是質(zhì)樸的清水混凝土效果又可以是紋理質(zhì)感豐富、色彩多樣的立面效果。表面處理（詞條“表面處理”由行業(yè)大百科提供）豐富涂層水性涂料，真石漆等，工廠噴涂耐久性較好。另有廠家有通體式板材，自潔功能板材。

　　安全環(huán)保：在國家節(jié)能減排、綠色環(huán)保的政策要求下，此種新型幕墻板材料將得到更為廣泛的應(yīng)用。

　　防火不燃：水泥纖維板不燃A級(jí)，火災(zāi)發(fā)生時(shí)板材不會(huì)燃燒，不會(huì)產(chǎn)生有毒煙霧;導(dǎo)電系數(shù)低，是理想的絕緣材料。且導(dǎo)熱系數(shù)低、隔熱性能好。

　　防水防潮（詞條“防潮”由行業(yè)大百科提供）：在半露天和高溫度環(huán)境，仍能保持性能的穩(wěn)定，不會(huì)下陷或變形。在露天和高濕度地區(qū)，濕漲率、干縮率保持穩(wěn)定，防水、防潮性能極佳。

　　隔熱隔音：水泥纖維板重量輕、強(qiáng)度高、韌性好、導(dǎo)熱系數(shù)低，有良好的隔熱保溫性能，產(chǎn)品密度高、隔音好，可滿足各類隔聲要求的墻體及屏障。

　　壽命超長：水泥纖維板，改善了產(chǎn)品的干縮濕漲能力及強(qiáng)度，耐酸堿、耐腐蝕、也不會(huì)遭潮氣或蟲蟻等損害，而且強(qiáng)度和硬度隨時(shí)間而增強(qiáng)，保證有超長的使用壽命。具有優(yōu)異的耐候性、抗凍融、抗日照、抗雨、抗酸霧良好性能。

　　施工簡易：水泥板加工方便、施工快捷，易于鉆、刨、鋸、粘等工藝。干作業(yè)方式，龍骨與板材的安裝施工簡單，速度快。深加工的產(chǎn)品也具有施工簡便及性能更優(yōu)的特點(diǎn)。

　　可加工及二次裝修性能好: 可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行鋸切、鉆孔、雕刻、鉆釘、涂飾。

　　5.2缺點(diǎn)

　　纖維水泥板多為平板，除特殊半徑較大的圓弧可以現(xiàn)場折彎，板規(guī)格最大3.6m2，單邊尺寸小于1.22m。但高密度的水泥板比較容易產(chǎn)生變形。技術(shù)參數(shù)、規(guī)范、案例較少，生產(chǎn)廠家較多但質(zhì)量參差不齊。

　　6、水泥纖維板外墻設(shè)計(jì)及要點(diǎn)

　　6.1水泥纖維板外墻分格設(shè)計(jì)

　　影響水泥纖維板外墻分格設(shè)計(jì)的因素大致有以下幾點(diǎn)：

　　1、 設(shè)計(jì)師對(duì)整個(gè)外立面的要求及水泥纖維板外墻的室內(nèi)外效果

　　2、 土建結(jié)構(gòu)的特征尺寸

　　3、 防火分區(qū)

　　4、 對(duì)水泥纖維板外墻框架的力學(xué)要求(選取較小合理的型材截面)

　　5、 合理的安裝工藝性

　　日常設(shè)計(jì)中，我們分格設(shè)計(jì)遵循的一般原則如下：

　　1、 符合美觀要求：排版時(shí)應(yīng)該盡量滿足整體協(xié)調(diào)美觀的要求，應(yīng)該跟隨時(shí)代潮流增強(qiáng)藝術(shù)性。

　　2、 符合技術(shù)要求：水泥纖維板原始尺寸一般為1220*2440，排版時(shí)，宜盡量在此尺寸范圍內(nèi)進(jìn)行板材的裁切加工，滿足安裝技術(shù)要求，并且爭取提高板材的利用率，同時(shí)考慮與其他材料之間的銜接關(guān)系，確保安裝安全可靠。

　　3、 符合功能要求：排版設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該考慮人體學(xué)原理，以滿足舒適性、品質(zhì)與個(gè)性等方面的功能要求，如根據(jù)人腳面高度及行為習(xí)慣，墻面踢腳板一般設(shè)計(jì)高度為：80-200mm。根據(jù)人的身高，墻裙的高度一般為：800-1000mm等等。另外，還有管線、懸掛物、廣告位等等的設(shè)置，在排版時(shí)也應(yīng)有所考慮。

　　水泥纖維板材具有可以自由切割的特點(diǎn)，因此排版時(shí)，在充分考慮前述原則的基礎(chǔ)上，可以自由發(fā)揮無限創(chuàng)意，實(shí)現(xiàn)無數(shù)可能。

　　7、結(jié)語

　　纖維水泥板及其他人造板材因缺乏項(xiàng)目實(shí)例及性能參數(shù)指標(biāo),在幕墻應(yīng)用中使用及發(fā)展受到阻礙，但隨著相關(guān)規(guī)范的完善及項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)的積累，必將得到更好的發(fā)展。幕墻材料的選用是保證幕墻可靠性的基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)師在幕墻設(shè)計(jì)使用過程中應(yīng)嚴(yán)格遵照規(guī)范要求，并對(duì)廠家的產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)技術(shù)、管理水平嚴(yán)格管控，從而保證幕墻材料在美觀的同時(shí)具備應(yīng)有的安全性。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1].《人造板材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ 336-2016

　　[2].《外墻用非承重纖維增強(qiáng)水泥板》JGT396-2012

　　[3].《纖維水泥平板》JCT 412-2018

　　[4].《石材用建筑密封膠》GBT 23261-2009

作者單位：上海高昕節(jié)能科技有限公司