几种外墙装饰材料在建筑中的应用.pdf

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1、广东建材2 0 0 4 年第6 期 建筑与装饰 几种外墙装饰材料在建筑中的应用 何少云(广州市第二装修公司)随着建筑材料技术开发的不断升级，出现了越来越 多的外墙装饰材料，主要有以下类别：砖(石)材(如陶 瓷面砖、石材)、外墙涂料、幕墙(玻璃幕墙、金属幕墙、花岗石幕墙)及装饰板材(不锈钢镜面板、铝塑复合 板)等，其中使用最普遍 的还是陶瓷面砖和外墙涂料，被广泛使用于各种公共建筑、公共设施以及 民用建筑的 外墙装饰。其中陶瓷面砖占外墙装饰材料的主导地位，而建筑外墙涂料起步较晚，但经过近十多年发展有了长 足进步，尤其是近几年随着国外先进技术及优质材料的 涌入，为外墙涂料的推广打下坚实基础。1 外墙

2、面砖(石)材 砖(石)材作为传统 的装饰材料，其装饰效果有层 次感，色调柔和，装饰后的建筑物显得庄严、高雅、气派。面砖(石)材的使用可以混贴，可拼图拉线，可不同规格 互用，较涂料更能展现高档质感。面砖是一种无机材料，具有较高的机械强度、硬度和化学稳定性，其色彩持久 稳定，易于 白洁和清洗，优质外墙瓷砖使用年限一般在 5 0年左右。1 1 陶瓷面砖 陶瓷外墙砖有彩釉砖、无釉砖、毛面砖、锦砖。釉面 砖指砖表面烧有釉层的砖，这种砖分为两类：一是用陶 土烧制的，因吸水率较高而必须烧釉，所 以确切地说应 该叫“磁砖”，这种砖的强度较低：另一种是用瓷土烧制 的，为了追求装饰效果也烧 了釉，这种瓷砖结构致密

3、、强 度很高、吸水率较低、抗污性强，价格 比陶土制的瓷砖稍 高。陶瓷锦砖，又名马赛克，规格多，薄而小，质地坚硬，耐酸、耐碱、耐磨、不渗水，抗压力强，不易破碎，彩色多 样，用途广泛。文化石在一些个性和崇尚 自然风格的居 室中往往采用它来装饰墙面或地面，它属于特殊加工的 瓷砖，表面模仿天然岩石的凹凸不平和点点晶体反光，有一种返朴归真的真实感，由于工艺特殊，其造价较高。陶瓷的制造需消耗大量的粘土，耗费宝贵的土地资源，而且高温焙烧又耗费大量燃料，其工序较复杂，制造成 本 偏高。1 2石材 饰面石材分为天然石材和人造石材两大类。天然石 材保持着岩石固有的全部天然属性。常见的天然饰面石 材有花岗石、大理石

4、和青石板。它们以色泽鲜明、质感丰 富、坚固高强为特点，是传统的高级建筑装饰材料。人造 石材包括人造大理石和人造花岗石，较少用于外墙装 饰。花 岗石如花 岗岩、安山岩、辉绿岩、辉长岩、片麻岩 等，主要用于重要建筑物 的基座、墙面、柱面、门头、勒 脚、地面、台阶等中位，是一种适应性强、应用范围广、装 饰效果好的建筑装饰材料。大理石如大理岩、白云塔、灰 岩、砂岩、页岩、板岩等。大理石的造岩矿物 比较复杂，含 有多种成分，易于分割，质脆，硬度低，抗压强度 6 l 1 8 0 M P a，抗冻性差，室外耐用年限仅 1 0 2 0 年 1 3 砖(石)材施工和养护 饰面石材在墙面装饰工程中主要有灌浆、粘贴

5、、干 挂和预制复合板四种施工方法。灌浆法即传统的湿法工 艺，目前仍在多层建筑和高层建筑的首层广泛应用，并 有新的改进。粘贴法大都用于室 内和室外小面积施工。近年来，干挂法和预制复合板法在高层建筑施工中迅速 发展，并已取得了良好的技术经济效果。由于外墙面砖(石)材 白重很大，很多已采用干挂 工艺，可以保证 比较牢固的挂在外墙面上，但要求施工 时必须严格执行施工规程，由专业队伍进行施工。现在 更多的问题在于面砖粘接上。我国的一些建筑材料配套 性很差，受利益驱动，施工单位大多采用价格低廉的 1 0 7 胶加水泥作为面砖的粘接剂。这种粘接剂使用方便，价格低廉，但粘接剂随时间的增长而不断老化，粘接强 度

6、下降，从而增加了砖(石)与墙面剥离脱落的可能性，造成了事故的发生。外墙面砖(石)材安全性 问题主要出在粘接剂的选 用和施工质量。目前陶瓷粘接剂技术发展很快，各种高 强复合粘接剂较传统粘接剂强度高 2 3 倍 以上。我们 一5 3 维普资讯 http:/ 建筑与装饰 广东建材2 0 0 4 年第6 期 可以选择高素质、高水平的施工队伍，强化施工管理，制 定完善的砖(石)施工规程，限制使用劣质粘接剂等措 施，保证砖(石)的使用安全。砖(石)材养护是指对砖(石)材进行保养和防护。防护砖(石)材，是指将蜡或防护剂涂抹在砖(石)材 上，保护砖(石)材不受外界环境的影响。蜡是使用较多 的一种砖(石)材保护

7、剂，现在国内大多采用打蜡来保 护。但蜡是一种涂覆性材料，长期暴露在空气与阳光中 易产生泛黄的现象，而且蜡膜易磨损，防污效果短暂，还 有蜡本身易被污染，灰尘等细小的颗粒会嵌入蜡中形成 蜡垢，清洗很不方便，打蜡并不是一种好的防护措施。涂 膜法涂布有机涂层则影响砖(石)材表面的光泽度。现在欧美及 日本，基本上已不采用打蜡的方式来养 护砖(石)材。它们大多采用的是一种高科技产品 渗透性防护剂。渗透性防护剂可分为溶剂型和水溶性两 种，其防护原理是有效物质随溶剂深入砖(石)材内部，待溶剂 自然挥发后，有效物质 留在砖(石)材内部及表 层，形成一道防护屏障，阻止外来 的污染渗入，防止砖(石)材内部及底层的污

8、染渗出，从而达到保持砖(石)材原有面貌，延长砖(石)材寿命的目的。中科院广州化 学研究所生产的有机硅氟砖(石)材防护剂，是一种可“呼吸”的保护剂，不含蜡质，既使砖(石)材得到保护，又保持了砖(石)材的色泽，可保持清洁、不粘尘埃和污 垢如植物色素污染、油污、锈迹等，并且容易清洗，耐擦 洗性能优 良。2 外墙涂料 外墙涂料的装饰效果五彩缤纷，色泽艳丽，装饰后 的建筑物形式多样，个性鲜明，灵动活泼。与面砖、花岗 岩、马赛克、铝合金玻璃幕墙等装饰材料相比，建筑外墙 涂料具有成本低、来源广、能耗低、安全性好、易于更新、施工期短、工效高，在欧美等发达 国家，建筑外墙采用高 级涂料装饰达 8 o 9 o ，

9、新加坡、马来西亚等国家还规 定高层建筑外墙不允许使用面砖。在我国，建筑涂料也 得到了迅速的发展，年产量达 4 0万 t，其中外墙涂料 占 2 5。外墙涂料主要由有机高分子材料组成，存在易老 化、易失去光泽、易剥落、难清洁等弊端。优质涂料使用 年限最多 1 0年，一般 5年便失去装饰效果。目前我国市 场上常见的聚乙烯醇类、聚醋酸乙烯乳胶涂料等存在着 耐水性、耐沾污性、耐黄变、耐老化性能均差的缺 陷，不 5 4 能满足我 国外墙涂料一般要求耐候 8 1 0 年 以上的要 求。针对外墙涂料易老化、易褪色的缺点，可 以在 5 8 年后重新粉刷，用重新粉刷的方法，重塑建筑物的风格。溶剂型涂料的性能均优于

10、水溶性乳胶漆，但溶剂型涂料 施工时有机溶剂的挥发会造成周围环境污染，对环境和 人们健康有危害。如何获得环保、经济的高品质涂料是 目前溶剂型涂料的关键 问题。我们认为在发展水溶性涂 料新技术的同时，应加强溶剂型涂料的研究。通过发展 溶剂型涂料分离、回收技术解决溶剂型涂料 的环保 问 题。采用低毒、低 V O C、高沸点溶剂替代传统溶剂，可解 决这一 问题。2 1 可 持续发展涂料 环境保护和可持续发展战略是我国的既定国策。由 于水性涂料中 V O C用量小，易于满足环保要求，近年来 发展迅猛。据统计，美国水性涂料 已占到其涂料总量的 8 0 ，欧洲各国的平均水平为 7 0 ，最高的可达 9 0

11、(德 国)，最低也将近 4 0 (法国)。目前水性涂料的性能已取 得长足进步，且具有环保方面的优势，但保护胶束、成膜 助剂、流变助剂的使用使得水性涂料的 V O C仍然无法全 部消除。此外，与溶剂型涂料相 比，水性涂料尚存在如下 局限：较难达到高光要求：抗性差，对应用环境的 温、湿度要求偏高：无气喷涂时，产生的微气泡难以消 除。高固体分涂料(双组分涂料)(固含量 8 0 )往往 需通过降低树脂的分子量来平衡因固含量提高引起的 粘度增大。由于低分子量树脂机械强度偏差，须利用后 固化反应形成三维网络结构，以满足涂层的耐化学性和 机械性能的要求。高固体分涂料 V O C排放量及能耗低于 一股溶剂型涂

12、料，符合环保发展要求。无溶剂液体树脂 涂料并不罕见，如历史悠久的天然油类体系。在二十世 纪六十年代前后开发了无溶剂环氧装饰涂料，后来又出 现 了无溶剂聚氨酯涂料。2 2 高耐候性涂料 提高外墙涂料的耐候性是外墙涂料的发展方向。同 时随着环境法规的颁布和科技发展以人为本的宗旨，具 仃对各种表面起保护和装饰作用 的涂料，逐渐 向低 V O C s 环境友好的产品方 向发展。高耐候性的水性乳胶 外墙涂料满足了更高要求的民用和工业建筑的需要。随 着各种技术的发展，特别是纳米技术的发展，把这些技 维普资讯 http:/ 广东建材2 0 0 4 年第6 期 建筑与装饰 术应用于乳胶涂料中，对提高涂料耐候性

13、 的影响，是很 有实际意义的。外墙乳胶涂料组成复杂，在设计高耐候性涂料配方 时，首先考虑到基料、颜填料及其体积浓度(P V C)与涂料 性能的密切关系。基料是涂料的成膜物质和最重要的组 成部分，对涂料性能起主导作用。目前已经水性化的高 档建筑涂料用乳液有：有机硅丙烯酸酯乳液(硅丙乳 液)、丙烯酸酯乳液(纯丙乳液)，中低档的有苯丙乳液和 醋丙乳液。高性能外墙涂料要求有较高的硬度、弹性、附 着力 以及十分突出的耐候性、耐污染性、耐水性和高光 泽性。而室温交联的丙烯酸酯乳液是制备符合上述要求 的外墙涂料的理想乳液。硅丙乳液比纯丙乳液具有更高 的耐候性，但在价格方面也比纯丙乳液高。外墙涂料直接暴露于大

14、气中，另外还直接涂刷于呈 碱性的水泥砂浆表面，为了提高耐候性，宜选用耐候性、耐碱性的颜料。最近随着超细粉料和纳米级的颜填料的 快速发展，给建筑乳胶涂料的耐候性研制提供了更多的 原料来源，利用纳米材料如纳米二氧化钛、氧化铁、氧化 锌、高岭土、蒙脱土等的优 良性能，使涂料在耐候性能方 面能够大幅度提高。如纳米颜填料粒子能够吸收紫外 光，起到紫外光吸收剂的作用，增强涂料的耐老化性能，同时还具有光催化性能、疏水疏油的性能、高韧性、高耐 洗擦性、高附着力等等。以纳米二氧化钛作为涂料的部 分取代颜填料，利用纳米粉体材料对紫外光的吸收特 性，使加入纳米二氧化钛的纯丙乳胶漆的耐人工老化时 间提高到 1 0 0

15、 0小时以上。但是乳胶漆配制中不可缺少的增稠剂、消泡剂、防 毒剂、成膜助剂、分散剂等成分，皆对涂膜有消光作用，因而难以生产高光漆。故要为重要建筑选用超耐候性的 外墙漆时，还需溶剂型的产品。超耐候性的溶剂型外墙 涂料，有高光型丙烯酸酯外墙涂料，其耐刷洗性 2 0 0 0 次，耐玷污性1 5 ，遮盖力丰1 4 0。此外，以丙烯酸酯与 过氯乙烯或与醋酸丁酯纤维素改性的树脂为基料，制成 的外墙涂料耐候性能也很好。近几年，美国开发生产了 丙烯酸有机硅共聚树脂的涂料，耐候性非常优异。它涂 于硅酸盐基材的表面，硅氧烷键与基材反应结合成一 体，不用成膜，所以具有极强的憎水性。国外生产的超耐 候性涂料还有氟树脂

16、涂料，也属溶剂型，因树脂昂贵，国 内尚缺，国外也仅在少数极高档的建筑物上采用。3 幕墙 随着我国建筑业每年竣工 l 4 亿平方米，建筑幕墙(外墙)2 0 0 0多万平方米，建筑业总产值 以 1 3 的速度 增长，建筑幕墙材料的需求量也会越来越大。建筑幕墙按其安装方法可分为框架构造体系幕墙 和单元嵌板构造体系幕墙两大类；按建筑材料来分有玻 璃幕墙、金属幕墙、石材幕墙 3 大类。3 1 玻璃幂墙 现代建筑结构体系的发展，使建筑物外部围护结构 作为非承重体系变为可能，是新型玻璃幕墙发展的基 础。钢框架结构、钢筋混凝土框架结构、框架一剪力墙结 构、框架一简体结构、简体结构(包括筒中筒、成束筒结 构)、

17、钢网架一柱网结构等新型现代高层建筑结构体系 的出现，建筑物外部围护结构从传统的砌体承重体系，变革为非承重体系。这是各种轻型围护结构体系赖以发 展的前提，也是玻璃幕墙的依存条件。因此，幕墙是悬浮 于建筑物外表面的非承重、轻型、特种外部围护结构体 系。近年来，国内外大型玻璃幕墙框架结构体系，从传 统的固定网格梁体系向组合单元体系发展。除了减少现 场安装施工工程量，提高幕墙制造精度，改善结构受力 状态之外，幕墙立面造型和饰面材料多样化也是重要原 因。幕墙物理性能的提高是以结构设计和采用高新性能 材料来保证的。在高层和超高层大型建筑幕墙中，更加 重视保温节能、隔声、防水、强度等关键性的性能要求。追求玻

18、璃、框架和其它饰面材料在物理性能上的协调统 一。采光部位应用高性能热反射中空玻璃，非采光部位 采用金属饰面壁板或大理石等高档饰面材料加轻质保 温墙板。新型玻璃幕墙较多地采用中空玻璃提高幕墙的物 理机械性能，双层中空玻璃在幕墙金属框架中的安装工 艺卡要是三种方法一镶嵌法、压紧法、粘接固定法。国外 大型中空玻璃大多采用镶嵌法。欧洲(特别是北欧高寒 地区)的大型中空玻璃幕墙出现了机械压紧法玻璃安装 工艺，替代普遍采用的耐候性高强度结构胶粘接工艺。3 2 金属玻璃幕墙 虽然近代玻璃幕墙可以追朔到 1 0 0 年前的 l 9世纪 中叶，但是现代建筑幕墙却是从铝合金玻璃幕墙为代表 的金属幕墙体系开始的。金

19、属玻璃幕墙是以金属和玻璃 以及其它饰面材料构成的幕墙体系。铝合金玻璃幕墙，经历半个多世纪的发展完善，已经在现代幕墙中占主导 一5 5 维普资讯 http:/ 建筑与装饰 广东建材 2 0 0 4 年第 6 期 地位。8 0年代 以来，铝台金玻璃幕墙的最新技术发展主 要体现在以下的五个方面：(1)金属框架结构体系的变革，单元组合装配式结 构，工厂化预制，干法施工安装工艺，建设周期加快：(2)新型高性能玻璃的采用，幕墙热工、光学、物理、安全性能和景观效应不断提高：(3)铝合金异型材表面处理技术的进步，树脂复台 膜、高压静电粉末喷涂膜、电泳涂漆膜、重金属合金膜以 及最新型氟化碳涂层等新型面膜技术，使

20、金属框架的耐 蚀性、耐久性和装饰效果更加完善；(4)多种新型饰面材料的应用，铝塑复合壁扳、大理 石壁板、不锈钢饰板、金属压型复合板、多层塑料采光壁 板等饰面材料的综合配置，改变 了铝一玻璃单一 的立面 造型 提高了装饰效果：(5)建筑艺术幕墙、三维 曲面幕墙、高耸塔型幕墙等 特种幕墙的发展，独立式塔桅结构铝合金玻璃幕墙建造 高度在非地震设防地区已经达到 4 0 0 m，我国也已超过 3 0 0 m。但是，铝合金幕墙的单一金属地位正在受到挑战 3 3 金属幕墙 金属幕墙 叉分为铝单板幕墙、铝蜂巢板幕墙、彩色 钢板幕墙、石纹板幕墙、瓷质氧化电泳铝扳幕墙、铝复台 板幕墙、铝塑复合板幕墙等类别。而铝单

21、板幕墙 又分为 单板喷涂幕墙和预滚涂铝板幕墙 铝复合板幕墙叉分为 2 层铝复合及 3层铝复合幕墙 铝塑复合板是 7 0年代首先在德国发展起来的新型 装饰材料，然后传入欧洲 9 0年代初在日本开始生产和 应用，近年来在江浙及广东沿海地区也相应建厂，使我 国的建筑外观更丰富多彩。外墙用铝塑板一股中间层为 高分子复合材料，内、外面层为金属材料，金属材料厚度 为 1 5 2 5丝不等，一般厚度为 3 m m、4 m ID、6 田 I口；通常规格 宽 1 2 2 0 1 3 0 0 m m、长 2 4 4 0 6 0 0 0 m m。金属材料与高分子 材料的压复合，使铝塑复合扳具备了高强度、隔音垫、易

22、成型、量轻及豪华美观等诸多特异性能。钢结构的现代 厂房、办公楼等公共建筑的发展，对外部的装饰材料 的 要求也愈来愈高，铝塑板的各种物理性能指标如装饰美 观性、施工便捷性等符合这要求。由于室外环境紫外线强，负压大(特别是高层建 筑)，对铝塑板的强度、铝塑剥离强度及涂层的耐候性 能有较高的要求。铝塑板按表面涂层材质可分为氟碳 板、聚酯板和丙烯酸板。氟碳油漆是一种高科技功能性 5 6 涂料，渖 全新的表面装饰防护材料，具有以下优异性 能：(1)耐候性长。可 长期保持光洁 如新 保用期达 2 0年 以上(2)优异的机械性能。其与基材的附着力、耐冲击性 能、柔阿性，特别是耐磨性能优异。娼)优异的化学性能。耐化学药品和耐盐雾性、耐冷 热性 能、耐温 差性能 是其 它 油漆无 法相 比的(4)高装饰性 其色彩饱满、亮泽、质感好、装饰性强。(5)易清洗性 氟碳漆层结晶性好 粘附性及表面摩 擦阻力小，因此不易粘灰 容易清洗。但是氟碳漆 由于表 面张 高，在铝塑板制造过程中 容易出现表面缺陷，如 条纹、陷穴 等，且氟碳 漆价格较 高。随着科技的进步和人们对铝 塑板要求的提高 铝塑 板正朝着重量更轻、强度更高、防火性能更好的方向发 展，目前 市场上 已出现 发泡 P E铝 塑板、防火铝 塑 板 但 尚存在 完善之处。广 告 维普资讯 http:/