巴劳木在建筑幕墙装饰中的应用
作者:幕墙工程网 时间:2008-12-01 10:11:54
摘要:外墙木板(巴劳木)装饰是建筑幕墙装饰的一种特殊形式,本文就其巴劳木幕墙装饰系统的材料选用、构造体系的保温、气密性、水密性等展开介绍,从节能、环保、降低总造价等方面分析,确定连接系统结构设计。对于巴劳木幕墙装饰设计施工特点提出相应的解决方案与措施,从而达到建筑效果与技术要求。
Subtract: Bangkirai is a special style of construction curtinwall decoration.this article introduce meterial selection cf curtinwall system,heat presvervation of strycture system,air tightness,water proofness,analys the energy saving,enviromental,degrade the total cost,fix the structre design of connection system.rising relevent plan and measures for the constuction features of bangkirai curtinwall decoration , thereby achieve the effect of construction and technical requuirement.
关键词:巴劳木;幕墙
Keyword: bangkirai curtinwall
巴劳木学名平滑娑罗木,英文名bangkirai,俗名:玉檀。
巴劳木为一种比较特殊的建筑木材材料,用于幕墙装饰上还比较少,在建筑外墙面上和玻璃幕墙、铝(塑)板幕墙、石材幕墙相比,应用的还没有那么广泛。目前,也没有相应的木材幕墙工程技术规范,在装饰设计时,只能参考《木骨架组合墙体技术规范》(GB/T50361)、《金属与石材幕墙工程技术规范》(JGJ133)、《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ102),厂家提供的企业产品质量检测报告、企业产品标准和其它一些相关的资料。在设计过程中,我们进行反复分析、论证,从节能、环保、降低总造价等方面,确定了系统设计,满足了施工与建筑的技术要求。
1建筑幕墙对木材的要求
木材是人类最早使用的天然材料,其强度高、防振抗振性优良、声热传导性低、电绝缘性好、耐冲击、耐久性强,因其富有弹性和韧性,而且材色和纹理美丽、自然,并具有易加工的特性,因此木材自然成为了最理想的室内外建筑材料和装饰材料。
外墙装饰幕墙对木材的要求是防腐、防蛀、不变色。也就是木材幕墙使用寿命要达到一定的设计要求,保持设计效果。短时间内不会影响幕墙的美观,不能丧失幕墙的使用价值。
幕墙防腐防蛀的办法就是将木材进行化学防腐处理。目前防腐木材在建筑、园林景观、家具装饰、古建等领域得到广泛应用。
防腐木材是将木材通过现代化工艺在真空状态下,浸注于防腐剂中,通过高压使得药剂渗入木材内部,将木材毒化,使危害木材的腐朽菌和害虫无法生存,从而达到防腐抗菌、防白蚁的目的。在以前,木材防腐的处理方法主要以CCA(Chromated Copper Aarsenate)其化学成分为铬化砷酸铜。但由于CCA含有铬和砷等有毒化合物,可能对人身体有轻微的影响。近年来,另一种应运而生的防腐处理方法ACQ—D开始逐渐取代CCA,成为市场的主流。ACQ—D(Alkaline Copper Quatemary)的主要化学成分为烷基铜氨化合物。
木材防腐剂本身具有一定毒性,但进入木材后,即和木材纤维发生化学反应,形成牢固结合,既不易被雨水等冲刷掉,尽管而外在的毒性消失,人、畜直接接触也难免无影响。另外,防腐木的生产工艺过程也是不环保的,既然化学处理后能够防病菌、虫害,其药液也会对环境有影响。通常所说的户外防腐木材清洁、无臭、不污染环境、对人体无害,只是相对的。
随着环保意识的加强和亲近自然以及个性设计的需求,一种新的自然防腐木材—巴劳木应运而生。
2巴劳木的特点
2.1巴劳木的物理特性
(1)巴劳木的比重:1000-1200kg/m3
(2)耐久等级:1—2级,属阔叶林材,耐久性好,开裂少,抗劈裂。
(3)颜色:浅至中褐色。随着时间变化,会变成银灰和古铜色。
2.2巴劳木的特点
(1)属于天然环保木材,无需任何化学处理,即可起到防腐防蛀的功能,适于长期用在户外。
(2)密度较高,平均密度接近于水的密度,水较难将木材完全渗透,抗雨淋,适合幕墙装饰使用。
(3)使用寿命长,是化学防腐木的1-2倍。
(4)原木颜色为高贵色调,不用喷刷油漆,不影响木材的功能和寿命;能够真实的体现环境的自然特征。
(5)高耐磨、抗冲击的特点,也适合人流较大的低层幕墙的安装。
3木材幕墙保温系统设计
根据现在保温节能的要求,在无保温措施的幕墙设计时,考虑了墙面保温系统设计。所
谓的保温系统,就是在幕墙与室内留有一定的保温的体。一般与土建墙体外做保温防护层(比如岩棉、聚苯板、挤塑板等)保温层与幕墙面板要留有一定的空隙,而与主体结构外表面有50mm以上的空气层。
而我们遇到的建筑幕墙的建筑主体为钢结构,木材幕墙部分在室内施工前为通体,所以,我们在设计时,要在幕墙内面做保温的封闭腔体。因此,幕墙的保温采用镀锌钢板,中间采用保温岩棉,内侧用硅酸钙板做衬。采用岩棉,主要是因为其成本低、防火、天然材料环保无污染,整体封闭型腔,岩棉不会外泄,对外界不会造成影响。见图1。
设置保温层,保温的同时,也起到隔音降噪的效果。由于幕墙施工后,室内还要进行装修,墙面进一步做出隔离隔断墙体,因此,我们幕墙设计没有单独进行保温性能的计算。其计算由建筑设计师整体计算并通过。
图1保温防渗系统节点图
4木板幕墙防渗、气密防护设计
我们所做的工程,木板幕墙接缝不打胶,为开放式,因此幕墙要考虑好防渗防漏的设计。
由于工程主体为钢结构建筑,室内操作空间较大,可以在室内施工打胶。因此,为了保证系统的防渗、防水技术要求,我们在镀锌板与立柱夹角打密封胶,见图1。
而上与下镀锌板接缝做出450 角弯边,对接接缝施胶,确保密封的可靠性。同时考虑会有位移变化,对幕墙结构影响,尤其是开放式幕墙,将对保温层镀锌钢板产生一定的影响,我们将镀锌板接缝预留3-5mm间隙,然后打胶,见图2。
图2镀锌钢板胶缝截面图
在其它幕墙中,雨水的渗漏性能一般靠面板安装,面板打胶或胶条来保证,本工程的木板幕墙,面板接缝不打胶,开放式,因此,幕墙在风荷载标准值除以阵风系数后的风荷载作用下,保温层与木板整体安装不允许发生雨水渗漏,其雨水渗漏性能应符合设计要求。
水密性设计值P=750μzμsωo(且不宜低于700Pa)。
μz---风压高度变化系数
μs---风荷载体型系数
ωo---基本风压
本工程室内有空调调节温度要求,幕墙的气密性性能不低于3级。参照玻璃幕墙工程技术规范执行。
5木板幕墙的构造系统设计
5.1木板幕墙设计原则
本工程木板幕墙立剖示意图见图4。设计时除了复核强度、刚度满足要求,施工方便、安全,具体参照相关建筑幕墙工程技术规范外,我们还要遵循以下设计原则:
图3巴劳木安装示意图
(1)木板幕墙面板安装要保证可靠的三维的调节,以克服加工、安装的误差,满足幕墙表面平整,线条整齐流畅。同时,也满足幕墙变形位移的需要,减小幕墙因内部应力原因造成的破坏。
(2)木板与金属钢立柱连接接触时,之间设置防腐(尼龙)垫片,以防止不同材料的腐蚀。
(3)木板板保证安装和拆卸方便,每块木板之间留有一定的间隙,都是一个独立的单元,更换时仅调节上边木板即可拆卸与安装。
(4)幕墙设计时考虑建筑结构的抗震缝、伸缩缝、沉降缝、窗缝等部位的功能要求。保证幕墙和建筑结构的完整、一致。
(5)本工程幕墙面板尽管为木板,但防火要求为二级防火,在门窗周边按照防火规范要求进行防火边封外,木板与墙体之间的保温层同时要考虑防火功能。内置保温材料采用防火的岩棉,不采用聚苯板、挤塑板等可燃材料。
(6)由于建筑结构为钢结构,木板幕墙立柱与横梁均为钢材,壁厚4.0mm,连接钢件与结构接触面积大,满足防雷设计要求。与圆钢结构连接时,焊接前清除原有结构保护漆面,焊后焊缝防锈漆二遍。连接板,幕墙钢构件均为镀锌处理。
5.2幕墙构件设计
(1)立柱采用矩形钢管-120*60*4.0mm,表面热浸镀锌。间距为2倍的陶土板长度,L=800mm。
(2)立柱与钢结构连接,采用8.0mm钢板螺栓连接,螺栓M16-120,每个固定点2套。
(3)上下立柱之间,留15mm间隙,采用矩形管插芯过渡连结。
(4)立柱与木板连接的螺钉必须为不锈钢材质。
(5)面板(木板)选用19.0mm厚、宽度190mm的条木。
6木板幕墙施工要求
本工程木板用于室外,由于放置地点、日光照射、淋雨所形成的湿度变化等自然原因容易造成木板的变形与开裂。我们认为无法完全对这一自然现象加以改变,目前没有更好的维护方法,但可以在施工中尽量加以控制。
在设计选材上,我们尽可能的使用原有的尺寸及形状,不做破坏的的加工。螺钉连接前,一定要预制钻孔,这样避免安装造成的开裂。
任何木板都含有一定的水分,在施工现场,木板叠放应每层留有一定的缝隙,并在施工现场放置3天以上,期间防止阳光直接照射,这样会减少开裂的可能性。
7综述
木板幕墙现在应用还不十分广泛,数量也不大,在设计中还存在很多问题,比如木板幕墙设计只能参照玻璃、石材的技术规范,在计算软件中,没有单项计算程序,系统设计还要继续经过长期的实践检验等;在质量方面,自然天成的木材色差问题,变形开裂问题,防火问题都是和其它材料无可比拟的,也是其室外没有广泛采用的主要原因。
随着市场的需求和科技的进步,越来越多的新产品、新材料、新工艺走进幕墙领域,这就需要我们幕墙设计人员不断学习,创新。木板幕墙随着木材的质量特性越来越好,市场的不断拓展,将在建筑幕墙应用越来越多。