陶板及陶板幕墙施工方案

陶板及陶板幕墙施工方案
第一章， 陶板简介
1、陶板幕墙的历史
人类对陶土的应用，据可靠的考古证据证明，已有超过6000年的历史。
陶土板幕墙——充分运用现有科技手段，通过陶的不可变特性铸就永恒的建筑视觉效果 。
2、陶板的起源
陶板，又称陶土板。是目前全球流行的一种建筑幕墙装饰、百叶装饰以及室内外墙面装饰的陶质轻体干挂材料。
陶板作为干挂幕墙材料，最早出现于1985年的欧洲，设计灵感来自于一位欧洲建筑师对于中国兵马俑的陶文化膜拜，将陶瓦的感觉从屋面转移到墙面，其特有的土陶质感和返璞归真的色泽，使建筑看起来更接近中国的兵马俑艺术 。
  随着90年代玻璃幕墙被大量的应用于建筑外观设计，那些有超前思想的建筑师，开始尝试将玻璃的明快、现代质感和陶板的沧桑久远的文明象征结合起来，形成古老与现代、原始感和科技感并存的建筑表现形式，并大获成功。于是，陶板的制造，被国外一些敏锐的建材生产商所重视，并开始将陶板作为一种新的产业来规模化经营。
 然而，陶板制造工艺的特殊性，又在其发展的过程中，被赋予了从生产到应用的极大创造性。当陶板以“板”的形式更多的体现在建筑的外观设计之时，其产品的形式又随着设计的需求产生了诸多的变化。这是陶板区别于其他干挂幕墙材料的不同之处。
  陶板的制造工艺，起源于屋面瓦，进入二十世纪中叶以后，随着建筑外围护结构的概念出现，轻钢龙骨体系在建筑中的应用得到了迅速的发展；与此同时，用于挤出、干燥、烧制的机械设备，在这一时期也随着建筑陶瓷工业的发展，更趋于现代化、科技化和自动化。在这一时期内，建筑设计的语言也产生了变化，艺术表现手法上更趋于复
古风潮，建筑表皮技术更趋于承载人类的文明以及城市的历史。为了
满足建筑设计的发展要求，生产陶板的制造商又根据自身的工艺特点，制造出形式各样的产品。
  陶板的生产方法是将粘土经过不同配比，与水混炼成近似于雕塑用的陶泥状，经高吨位真空挤压机，通过设计好的模具出口挤出想要的产品泥胚，再经过相似于自然风干的干燥设备蒸发水分，最后经过超过1000℃的高温窑炉烧制而成。
 这种湿法挤压成型的制陶工艺，使陶板不仅仅局限于“板”，还可以设计成不同形状的模具得到不同形状、规格的陶制品，能在一定程度上满足建筑设计的不同立面要求。于是，更多的建筑师开始青睐于，用自
己的创想定制需要的产品形式，使这一神奇的陶产品，被赋予更多的功能，诸如遮阳、棍型装饰、线条装饰等。
2、陶板产品形式的划分
 1）、陶板是陶产品应用于外墙干挂法的形式之一，因其生产工艺的可塑性，陶板产品的形式多样，陶板可分为陶板、异型陶板、陶土百叶几大类。
2）、陶板主要成分是陶土。用陶土经湿法挤压成型、干燥、窑烧后形成的带空腔的板材称为陶板。陶板的厚度一般为15mm～30mm，根据历史沿革和优化后的生产工艺，决定了最常规的平板厚度为18mm或30mm。宽度为200mm～ 600mm。长度400mm～1200mm 。
3）、陶板产品一般可通过定制不同的通体自然色、釉面色、表面肌理等，以满足不同风格的建筑表皮要求，达到相应效果。
3、陶板的特点：
1）强度高，重量较小。
     2）性能稳定，耐久，耐酸硷。
 3）色彩多样，色差小，风格古朴。
4）干法安装，无胶缝污染。
5）容易清洁。
6）耐火，不燃烧。
     7）旧建筑墙面改造也很适用。
4、陶板幕墙、金属幕及石材幕墙之对比
1）、石材幕墙
     石材幕墙属于传统的三大幕墙之一，厚重、结实，根据不同的色彩和质感可以营造出或沧桑或华贵之风格。但缺点也很明显：
a、 颜色可选性小，与其他建筑的雷同率高，难以形成业主或设计师的个性诉求；
b、 色差大，不易控制，对整体的外观效果往往形成破坏性影响；
c、 自重大、易脱落，以及有害的放射性，对于久居其内的办公人员和过往行人存在安全隐患。
2)、金属幕墙
A、优点
金属幕墙中的主导产品铝板，到目前为止，金属幕墙中的铝板幕墙一直在金属幕墙中占主导地位，轻量化的材质，减少了建筑的负荷，
为高层建筑提供了良好的选择条件；防水、防污、防腐蚀性能优良，保证
了建筑外表面持久长新；加工、运输、安装施工等都比较容易实施，为其广泛使用提供强有力的支持；色彩的多样性及可以组合加工成不同的外观形状，拓展了建筑师的设计空间；较高的性能价格比，易于维护，使用寿命长，符合业主的要求。
B、缺点
a、幕墙系统的抗变形能力
    必须对幕墙系统的每个重要部位进行科学的力学计算，考虑风压、自重、地震、温度等作用对幕墙系统的影响，对埋件、连接系统、龙骨系统、面板及紧固件进行仔细校核，确保幕墙的安全性。
b、板块是否采用浮动连接
    浮动式连接保证了幕墙变形后的恢复能力，保证幕墙的整体性，不会使幕墙因受作用力而造成变形，避免幕墙表面鼓凸或凹陷情况的发生。
c、板块的固定方式
    板块的固定方式对板块的安装平整度起着决定性作用。板块各个固定点的受力不一致会造成面材的变形影响外饰效果，所以板块的固定方式必须采用定距压紧的固定方式，保证幕墙表面的平整度。
d、复合型面材材料拆边处是否有补强措施
因复合型面板材料的折边只保留了正面板材厚度，厚度变薄，强度降低，所以拆边必须有可靠的补强措施。
e、板背面是否合理设置加强筋，以增加板面的强度和刚度。加强筋的布置距离以及加强筋本身的强度和刚度，必须均满足要求，以保证幕墙的使用功能及安全性。
f、防水密封方式是否合理
    防水密封方式很多，结构防水，内部防水，打胶密封，不同的密封
方式价格也不尽相同，选择适合的密封方式用于工程中，保证幕墙的功能及外饰效果。
3）、陶板的特点：
a、色彩
陶板颜色丰富，有红、黄、灰和咖啡四大色系共几十种颜色，而且单一颜色大面积使用，色差可控，能充分满足客户需求。
b、安全
陶板幕墙经严格的原料处理、高压挤出成型、1200度的高温烧制，其理化性能非常稳定，具有良好的抗折、抗冲击、冻循环、耐腐蚀等性能；石材则是天然形成，内在质地无法均匀，理化性能自然有别。
    陶板幕墙自重轻，每平方仅31公斤。而石材每平方的重量要超过60公斤，是陶板的两倍，不太适合高层建筑使用。
陶板幕墙背后用于安装挂件的沟槽是在陶板生产时一次成型的，深浅及大小统一，偏差小。而石材则是在施工现场加工，加工质量受人为因素的影响大。
    陶板安装系统设计合理、成熟，通过了严格的抗风压、抗震和挂装系统结构强度测试；安装部件以铝合金材质为主，更具防腐性和不易变形。
c、环保：
生产工艺上：陶板幕墙的生产采用湿法成型工艺，避免了目前国内陶瓷界普遍采用的干法成型工艺，大大降低了能耗和污染，代表着未来陶瓷生产工艺的新趋势。
实际使用上：陶板为中空结构，可以有效阻隔热传导，降低建筑空
调能耗，节约能源。石材干挂多属于密闭式，而陶板特有的横缝搭接所形成的开放安装方式，使得面材跟墙体之间的空气层能够“自由呼吸”，比密闭式能够更大程度地降低能耗。近年来随着世界性的能源紧张，政府已经对公用建筑的能耗问题颁布实施了强制性的节能标准，相对于石材来讲陶板更能够满足这种要求。
d、维护
    陶板幕墙表面防静电，不易吸附灰尘；若陶板表面有灰尘，经过雨水冲刷后则很容易保持干净。所以陶板具有一定的自洁功能。自洁
功能可以降低陶板幕墙的清洗和维护费用，尤其对于高层建筑来说更是不容小觑。
陶板与石材、铝板的对比

性能指标	陶板	石材	铝板
重量	31-46㎏/㎡	60-85㎏/㎡	8㎏/㎡左右
颜色	品种丰富，色差小	自然成因，色调单一，有明显色差	品种丰富，无色差
质感	天然材料，富有内涵及艺术气息	天然材料，质感淳朴	金属质感，缺乏艺术气息
抗震性	高，超过10度抗震设防	较高	高
耐久性	不变形，不褪色	板面随时间久远易褪色、变色	时间长易褪色、变形
辐射	高温烧制后无辐射	辐射较严重，主要是氡元素	没有辐射
节能特性	空腔结构，保温隔热性好，高效节能	实心结构，隔热性差，不利于节能	导热性高，不利于节能
降噪性	较好	一般	较差
环保特性	可回收，生产低能耗，无环境污染	不可回收，生产能耗高，无环境污染	可回收，生产能耗高，环境污染严重
自洁性	有	无	无
耐酸碱性	不易腐蚀	表面易受酸碱腐蚀，光泽及平滑度降低	金属材料，易腐蚀
断裂模数	强度较高，≥14.4Mpa	易碎裂，≥10Mpa	强度高，≥125Mpa
干挂系数	槽式挂接，挂接口是板自带的槽口，安全可靠	主要为T码式和背栓式连接，需钻孔或开槽，钻孔或开槽处应力增加易引起破坏	工厂加工成型，现场安装方便

第二章、陶板安装施工方案
第一节、施工中采用的技术标准和规范
《工程测量规范》（GB50026—2007）
《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2001)
《建筑幕墙》(GB/T 21086-2008)
《建筑幕墙用陶板》(JG/T  324-2011)
《建筑幕墙工程质量验收规程》(DGJ32J124-2011)
《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ  102-2003)
《干挂空心陶瓷板》(JC/T 1080-2008)
《陶土板幕墙工程技术规范》(Q/TOBSG-03)
《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005)
《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-2011)
《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-91)
《建设工程文件归档整理规范》（GB/T50328—2001）
国家现行的其他有关标准、规范
第二节、陶板幕墙各项性能分析
1、陶板物理力学性能
陶板物理力学性能取决于板厚和开孔，可由试验决定。            吸水率：  2.5%～6.5%    
密     度：  2.2～2.4  g/cm3（实体）   
板     重： 0.25～0.50kN/m2（带孔）    
抗弯强度：一般规定15～20  N/mm2，实际大于20N/mm2   
抗冻性：100次冻融循环无损坏     
线膨胀系数：1.0～1.2 X 10E-5/C
2、板缝设计
    面板之间，应留出板缝。当主体结构、支承结构由水平侧移、温度变化使面板产生相对移动和面板自身的温度膨胀时，开放式板缝两侧的面板不应相碰；注胶式板缝中，密封材料的拉压变形不应超出其耐受能力。
     横向板缝的宽度不宜小于4mm。
     挂板应设水平移动限位装置，防止陶板竖缝相碰。
     常见板缝形式有：注胶式板缝、嵌缝式板缝 、开放式板缝。
a、 注胶式板缝：
注胶式板缝是最普遍采用的板缝形式，其气密性能和水密性能比较可靠，承建商也熟悉，施工质量有保证，有条件时可以采用注胶式板缝。
1）板缝底部宜用泡沫条充填。宜采用硅酮耐候密封胶嵌缝，硅酮胶缝厚度不宜小于3.5mm，宽度不宜小于厚度的2倍。  不应采用三面粘结的胶缝；
 2）陶板胶缝应采用无污染、无渗油的石材专用密封胶。选用前宜进行防污染性试验，确认无渗油现象；
 3）注胶式板缝也可以采用聚胺酯密封胶嵌缝，聚胺酯胶缝厚度宜为缝宽的0.5～1.0倍，且不宜小于5mm；
4）建筑设计有需要时也可以采用深胶缝。深胶缝表面与陶板表面的距离可以大于5mm；
5）石材专用密封胶用于陶板的硅酮密封胶目前只能用石材专用密封胶，除符合一般硅酮建筑密封胶的性能要求外，还要求对陶板不产生污染。
b、 嵌缝式板缝：
1）采用的胶条宜为三元乙丙橡胶条、氯丁橡胶条或硅橡胶条；
2）胶条在十字交叉处必须粘结严密，可采用压敏粘结材料粘结；
3）应采用多道密封防水措施；
c、开放式板缝：
开放式板缝不作密封处理，防水层移至板后的空间，放在保温层的前面。因此，会有少量雨水渗入板的背部空间，要采取多项措施来消除其影响。
由于有潮气进入，其背面的钢结构要采取更有效的防腐措施。开放式板缝无耐候胶四边粘结，所以陶板宜考虑防止破碎后坠落的措施。
3、陶板幕墙系统
陶板幕墙由面板和支承结构组成，支承结构可为铝型材或钢型材。陶板通过金属挂件连接在横梁或立柱上，挂件应便于调节位置。挂件应有水平限位装置。支承结构设计按现行规范JGJ 102-2003  进行。
4、常规陶板节点介绍
常规陶板纵剖节点
  中空陶板18厚无横梁短悬臂系统  正面      中空陶板18厚无横梁短悬臂系统   背面
中空陶板30厚短横梁悬臂系统
5、连接件要求
目前陶板安装系统为干挂式安装，具有无横梁安装系统和有横梁安装系统两种选择。立柱和横梁（或连接件）刚性连接，可选用钢材或铝合金型材，连接件可选用不锈钢或铝合金型材，分缝件选用专用胶条，挂接件和横梁（或连接件）之间采用柔性绝缘垫片隔开。
第三节：陶板幕墙安装
流程见图
施工工艺流程图
2、操作要点
2.1  施工准备1  编制专项施工方案，对操作人员进行岗前培训，并做好安全技术交底工作；
2  根据建筑设计装饰图进行排版设计，画出排版图；
3  对外墙龙骨的预埋件位置进行检查。
2.2  测量放线
1）复查土建移交的基准线；
2）核对每一层土建的室内标高，将室内标高线移至外墙施工面，并对建筑物外形尺寸进行偏差测量，确定出干挂陶土板的标准线；
3）以标准线为基准，按照排版图将分格线放在墙上，并做好标记；
2.3  角码安装
1）  用Φ0.5～1.2㎜的钢丝在单幅幕墙的两端各挂两根安装控制线。
2） 根据立柱安装位置确定角码安装标记。角码焊接时，角码的位置
应与墨线对准，并将同水平位置两侧的角码临时点焊，并进行检查，再将同一根立柱的中间角码点焊，检查调整同一根立柱角码的垂直度，合格后，进行角码与预埋件的满焊，完成后对焊缝进行防锈处理。
2.4  立柱安装
立柱从下而上逐层安装就位，并用螺栓将立柱固定在角码上，通过墙面端线确定立柱距主体墙面的距离；调整中间位置立柱的垂直度，合格后，将垫片、螺帽与螺栓点焊；
2.5  横梁安装
横梁安装时应弹线，并保证立柱与横梁连接牢固，横梁的间距应与陶土板的高度相符。
2.6  层间防火层安装
按设计图纸要求，先将镀锌钢板固定，再均匀铺设防火棉，镀锌钢板与结构的空隙处用防火胶封闭。
2.7  陶土板安装：
1）  在一幅幕墙转角处做出上下固定的钢丝铅垂线，并在中间每隔3-4米设钢丝垂线，施工班组以垂线为依据进行逐层安装，以保证幕墙板面的垂直度和竖缝尺寸一致。
2）  陶土板自下而上逐层安装，每层先安装转角处陶土板，再安装中间陶土板。在底层一排陶土板安装过程中，逐步将导水槽夹在两块陶土板竖缝之间。
3）  陶土板安装时，首先把底部扣件安装在横梁上，每块陶土板至少需要两个扣件，将第一排陶土板置于底部扣件上，导水槽夹在两块陶土板之间。陶土板底部扣件见图2.7－1。
4）中间扣件安装在横梁上，一方面固定第一层陶土板，另一方面为下一层陶土板安装提供支撑，在后面的施工中，重复上述安装过程，最后安装顶部收口面板。陶土板中部扣件见图2.7－2，陶土板的顶部扣件见图2.7-3
图2.7-1  陶土板的底部扣件    图2.7-2  陶土板的中部扣件     2.7-3  陶土板的顶部扣件
5）女儿墙压顶及窗洞口细部做法见女儿墙压顶及窗洞口截面图2.7-4，滴水孔设置见图2.7-5中的窗顶截面图。
3、劳动组织
现场施工一般宜分为若干作业组进行，具体分工为放样测量组、幕墙骨架制作安装组和陶土板安装组，每小组一般为5人，普工2人，技工3人，组数可根据工作面大小及工期要求确定。劳动力组织情况见表3.3
表3.3  劳动力组织情况表

序号	工种	人数
1	测量放样组	2
2	幕墙骨架制作安装组	4
3	陶土板安装组	3
	合计	9

4、 材料与设备
4.1  材料
4.1.1  陶土板的标准长度有400㎜，450㎜，500㎜，600㎜，625㎜，1200㎜，宽度有200㎜，225㎜，250㎜，300㎜，400㎜等，带空腔的陶土板板厚为30㎜，不带空腔的陶土板板厚为18㎜。除标准长度外，还可根据需要尺寸定制，单块陶土板板面面积不宜大于0.8平方米。
4.1.2  陶土板吸水率应小于11%,弯曲强度不应小于9.0MPa,并应具有相关年限的质量保证书。
4.1.3  铝合金型材应符合现行国家标准《铝合金建筑型材》（GB/T5237.1）中有关高精级的规定。
4.1.4  陶土板幕墙采用的非标准五金件应符合设计要求，有出厂合格证，符合现行国家标准；
4.2  机具设备
4.2.1  施工机具：电动切割机、电钻、电焊机等；
4.2.2  检测机具：水平靠尺、水准仪、铅垂仪等
5、质量控制
5.1  质量控制标准
5.1.1  陶土板幕墙立柱、横梁安装施工质量应符合《金属与石材幕墙工程技术规范》（JCJ133）要求；
5.1.2  陶土板水平切割尺寸允许偏差不大于±2㎜，45度斜角倒边时，
出刀口边缘距陶土板正面4-5㎜，允许偏差不大于±1.5㎜。
5.1.3  相邻两根横梁水平标高偏差不应大于1㎜；同层标高偏差：当墙面宽度≤35m时，不应大于5㎜，当墙面宽度>35m时，不应大于7㎜；
5.1.4  观感检验应符合下列要求：
1）陶土板幕墙表面应平整，站在距离幕墙8米处，用肉眼观察时不应有可察觉的变形，波纹或局部压砸等缺陷；
2）陶土板幕墙分格装饰条和收边收角金属框应横平竖直，造型符合设计要求；
3）窗洞口收边收口：胶缝应横平竖直，表面光泽无污染；
4）竖向导水槽外露部分不得有划痕和表面漆层脱落；
5.1.5  陶土板幕墙安装允许偏差应符合表5.1.5要求：
表5.1.5  陶土板幕墙安装允许偏

项    目		允许偏差（mm）	检查方法
墙面垂直度	幕墙高度（H）（m）
	H≤30	≤10	经纬仪
	30＜H≤60	≤15
	60＜H≤90	≤20
	H＞90	≤25
幕墙表面平整度		≤6	2m靠尺、塞尺
板材立面垂直度		≤3	垂直检测尺
接缝直线度		≤3	5m线、钢直尺
接缝宽度		±3.0	钢直尺
接缝高低差		≤3.0	钢直尺、塞尺

5.2  质量保证措施
5.2.1  根据建筑物宽度设置足以满足要求的垂线、水平线，确保槽
钢钢骨架安装后处于同一平面上。
5.2.2  横梁两端的连接件及垫片应安装在立柱的预定位置，并应安装牢固，其接缝应严密；
5.2.3  陶土板应精心挑选，减少色差。
5.2.4  陶土板切割、开孔应采用机械进行加工，加工后的表面应用高压水冲洗或用刷子清理，严禁用溶剂型的化学清洁剂清洗陶板；
5.2.5  应每天对垂直控制线进行校核，避免测量累积误差，确保幕墙的表面平整度和板材立面的垂直度。
5.2.6  窗洞口处需要用陶土板收口做窗套时，窗台、窗楣板缝及陶土板与窗框接缝处应填充中性耐候密封胶；
6、 安全措施
6.0.1  操作工必须经过培训和安全教育方可上岗，并进行安全技术交底，有关人员必须持证上岗；
6.0.2  脚手架搭设应满足有关规范要求，不得随意拆除脚手架；
6.0.3  高空作业时，须配戴劳保用品；
6.0.4  临时用电的架设应满足《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）的有关规定；
6.0.5  在电焊作业时，必须设置接火斗；各种防火工具配备齐全，并定期检查。
7、环保措施
7. 1陶土板切割和开孔作业时应带水切割，要求合理安排时间，尽量避
免夜间施工，操作工人要戴口罩，采取有效措施隔音降噪及降低粉尘排放；
7. 2完成每项工序后，应及时清理施工垃圾，并投放到指定地点。