石材幕墙的介绍与施工方案(石材幕墙主要材料)

石材及石材幕墙（一）天然石材的基本知识天然石材系指在自然岩石中开采所得的石材，它是人类历史上应用最早的建筑材料之一。
由于大部分天然石材具有强度高、耐久性好、蕴藏量丰富、易于开采加工等特点，因此它为各个时期的人们所青睐，常被作为墙体、地面、屋顶、建筑构件、雕塑等材料来使用。
欧洲许多以石材为主要建筑材料的优秀建筑经受了千百年来的风吹雨淋，至今依然屹立于世，我们最为熟悉的古埃及金字塔、方尖碑、古希腊雅典卫城等都是石头建筑的代表作。
西方古典建筑中常见的石材雕塑经过多年岁月洗礼的英国格拉斯哥大学建筑石材在建筑中最初主要作为结构及装饰材料出现，发展到今天，石材作为结构材料几乎已经绝迹，一般仅作为建筑内外表皮装饰材料使用。
由于石材的天然特性，它经常能给人带来深厚凝重的文化感、历史感。
天然石材的类别天然石材根据其成因分为火成岩（又称岩浆岩）、水成岩（又称沉积岩）、变质岩。
建筑中最常用的为俗称为大理石及花岗石的两种石材。
大理石在建筑中一般多用于室内墙面，应用于室外墙面则需加大石板厚度或采用现代工艺的防水防腐保护处理。
用于室内地面时需经常抛光保养以保持光洁度，国内现在常用表面所谓的结晶处理工艺来保持大理石的光洁度。
各种各样的大理石用于室内的有着美丽花纹的白色系大理石意大利科莫法西斯大楼（1936）建筑师：朱塞佩.特拉尼意大利科莫法西斯大楼（1936）经过长时间的风雨洗礼后，米黄色系大理石（类似于我们室内常用的金线/银线米黄）表面风化已较为严重。
美国华盛顿国家美术馆东馆（1978）建筑师：贝聿铭采用与老馆同类型的田纳西州大理石作为外墙饰面（在2008-2016年间重新修整过），柔和的粉色调几何体块简洁高雅。
花岗石（granite）：属火成岩，其主要成分为长石、石英、云母等，它结构细密、耐磨、耐压、耐腐，几乎可用于室内外各种条件下，其表观一般为均匀颗粒状以及发光云母颗粒。
除少数品种外，大部分花岗石的表观效果较为单一，与大理石相比缺少特殊的花纹，主要靠整体色彩及质感显示效果。
除了常见的大理石、花岗石外，在建筑中应用不断增多的石材还有砂岩、板岩以及凝灰岩、玛瑙石、火山石等，它们由于独特的表面纹理及质感显示出与大理石、花岗石迥异的视觉效果。
砂岩（sandstone）：是一种水成岩，由砂粒经过水流冲蚀沉淀于河床上，经长时间的堆积、地壳运动而成。
砂岩是一种亚光石材，不会产生强烈的反射光，视觉柔和亲切。
与大理石及花岗石相比砂岩的放射性几乎为零，对人体毫无伤害，适合于大面积应用。
砂岩在耐用性上也可以比拟大理石、花岗石，它不易风化、变色。
詹姆斯.斯特林设计的斯图加特新美术馆石板幕墙中的部分砂岩板岩（slate）：同属水成岩，天然板岩拥有一种特殊的层片状纹理，纹理清晰、质地细腻致密，沿着片理不仅易于劈分，而且劈分后的石材表面显示出自然的凸凹状纹理，可制作成片状用于墙面、地面装饰，显示出自然亲切的视觉观感。
在一些盛产板岩的山区，板岩还常被用作石片屋瓦。
板岩的硬度和耐磨度介于花岗石与大理石之间，具有吸水率低、耐酸、不易风化等特点。
板岩从山上开采后不需特别加工，因此价格相对便宜，是一种性价比相当好的建筑用材。
锈色板岩/常见的青石板德国柏林印度驻柏林大使馆 建筑师：里昂，沃尔海及，温里克（Léon, Wohlhage,Wernik）（德国）以印度特有的红色砂岩作为外墙面的主要材料清晰地显示了印度特征。
凝灰石（travertine）：属水成岩（沉积岩），又称石灰华、钙华，由于表面常有许多孔隙而俗称“洞石”。
它是钙质碳酸盐在富含石灰的河流、湖泊或池塘里快速沉淀而形成的，由于沉淀速度快，钙质碳酸盐中的一些有机物和气体不能及时释放，长久固化后便产生了孔隙，形成了美丽的纹理。
凝灰石的孔隙特征使石材的强度降低，暴露在大气中时内部易产生裂缝和分层。
实际应用中常采用表面涂覆有机硅防水剂的方法来进行防水加固处理，在作为幕墙板材时应特别注意石板的连接细节，防止石材裂缝的产生。
凝灰石虽然强度受孔隙的影响，但其硬度较高，完全可以作为地面材料使用，为防止灰土进入孔隙内，一般应在表面涂覆合成树脂。
密斯.凡德罗设计的西班牙巴塞罗那馆（原建于1929，后拆除。
现在的建筑是由密斯巴塞罗那馆基金会1986年根据原作复原的）巴塞罗那馆采用的洞石厚达40mm的米色系洞石幕墙的北京中国银行总部大楼（2001）建筑师：贝聿铭贝聿铭设计的德国柏林历史博物馆（2003）德国柏林历史博物馆石板幕墙建筑大师贝聿铭的作品一贯坚持经沉稳典而非哗众取宠的现代风格，柔和的凝灰石墙面恰好适宜于诠释这种风格。
大师近期的作品中经常出现这种色彩柔和的墙面，北京中国银行总部办公楼外墙面除了窗户、玻璃幕墙外几乎全部采用了厚达40mm的凝灰石，虽然建筑设计比不上其巅峰之作，但其大气的风格还是得到了大众的认同。
玛瑙石：建筑中常使用的玛瑙石是缟玛瑙（onyx），玛瑙石的一种。
缟玛瑙拥有不同颜色的色层，常用作浮雕及高档室内设计材料。
缟玛瑙用于室内时，一定厚度经过高度抛光后可呈半透明状态。
玛瑙石属于名贵材料，大部分时候在建筑中作为点睛之笔使用。
华丽色彩纹理的玛瑙石西班牙巴塞罗那馆玛瑙石墙面成为简洁空间里的视觉中心隈研吾设计的日本大阪LVMH总部大楼玛瑙石与玻璃组成复合材料作为幕墙板材应用火山石（basalt、lava）：俗称浮石、多孔玄武岩，是火山爆发后由熔融的岩浆与气泡以及一些碎屑经冷凝、成岩、压实等多种作用形成的多孔形石材，因其常能浮于水面俗称“浮石”。
火山石中含有钠、镁、铝、硅、钙、钛、等几十种矿物质和微量元素，常于过滤、研磨、建筑、园林造景、无土栽培等领域。
多孔柔和的质感奥地利维也纳现代艺术博物馆（MUMOK）建筑师：Ortner & Ortner等深浅不一的深灰色火山石幕墙结合简洁的体块形成了与周围迥异的形象。
天然石材的表面加工处理石材表面通过不同的加工处理可以形成不同的效果，石材表面的加工方法常有抛光、哑光、机刨纹理、烧毛、剁斧等。
粗磨原板/烧毛/抛光抛光后的随机錾凿/抛光哑光相间/机刨纹理机刨纹理/凸凹纹理（盲道石）/手工纹理/蘑菇石对于砂岩及板岩，由于其表面的天然纹理，一般外露面为自然劈开或磨平显示出自然本色而无需再加工，背面则可直接锯平也可采用自然劈开状态；大理石具有优美的纹理，一般均采用抛光、哑光的表面处理以显示出其花纹，而不会采用烧毛工艺隐藏其优点；而花岗石因为大部分品种均无美丽的花纹则可采用上述所有方法。
不同品种、不同色彩、不同纹理、不同的加工方法以及不同的设计方法可以创造出多样性的石材墙面。
抛光石材的反光性将色泽较为单一、质地更为致密的花岗石进行高度抛光后可以达到反射图像（反光）的效果。
美国华盛顿越战纪念碑（1982）中黑色抛光花岗石的应用建筑师：林璎（Maya Ying Lin）抛光的大理石更能展现自身的花纹，因此实际应用中绝大部分的大理石均采用抛光处理。
受纹理影响，虽然反光能力强，但反射图案较差。
密斯.凡德罗巴塞罗那馆中抛光大理石墙面高反光度的抛光石材自洁性更好，让人感觉更为干净、高贵。
石材的透光性石材常被加工成薄片用于室内灯箱以产生有纹理的透光效果。
这种透光的板材除具有石材复合板固有的优点外，另一个显著的优点是用于室外条件时一般将玻璃面置于面临室外的一面，石材的花纹清晰可见，同时又可以避免天然石材特别是大理石在室外恶劣环境中的污染腐蚀，更加易于清理维护，提高外墙的耐候性及耐久性。
透光石在室内的应用戈登.邦夏（(Gordon Bunshaft，SOM事务所建筑师）设计的美国耶鲁大学贝克特珍本图书馆（1963）透光石外墙形成如同宝盒的、保护内层的外罩，光影效果令人惊艳。
受当年技术的限制，石材厚度还较厚，透光性还未达到更好的程度。
但根据当时技术产生的固定构造却产生了远超当代幕墙形式的效果，将功能性与装饰性完美地统一起来。
隈研吾设计的日本大阪LVMH总部大楼（2004）将4mm的玛瑙石薄片复合在两片玻璃中形成的特殊夹层玻璃，由于更薄透光效果更好，强度也能得到保证，这也是现代技术发展的结果。
后续内容敬请期待《石材及石板幕墙（二）》本文作者褚智勇，东南大学建筑系工学学士，北京建筑工程学院建筑学硕士，教授级高级建筑师，一级注册建筑师，现任教于北京工业大学建筑与城市规划学院。
曾著有建筑材料与构造类畅销书《建筑设计的材料语言》。
予人玫瑰，手有余香……如认可本文价值，请转发给更多需要的人士！“建材U选”网站：WWW.BML365.COM所有未注明的建筑实景照片及文字版权属“建构物语”所有