陶土板幕墻系統(tǒng)概述

       陶土板是以天然的純凈陶土為原材料，通過精細加工、專用設備擠壓成型、烘干、高溫窯燒等工序形成的具有相當強度、硬度和表面精度的板材。 

       陶土板幕墻做為建筑幕墻的一種，既保持了傳統(tǒng)風格，又表現(xiàn)出現(xiàn)代的時尚設計，更新了建筑語言。現(xiàn)代材料取代傳統(tǒng)材料的確是人類文明的進步，在繼承傳統(tǒng)文化中也不失用現(xiàn)代語言來表達歷史的成功實例。因此建筑師更愿意去運用傳統(tǒng)材枓來表達今天的東西，同時也是對建筑的出處提出一種暗示。現(xiàn)代建筑在材料的運用上，不再片面地追尋新材枓的時髦，而是更加尊重其地域性和傳統(tǒng)文化淵源。目前國內(nèi)、外幕墻面板的選材已經(jīng)由以前的單一追求現(xiàn)代化、科技含量的勢頭，逐漸轉(zhuǎn)向追求人文藝術(shù)氣息、天然環(huán)保、節(jié)能降噪的以人為本的趨勢。而陶土板所特有的人文藝術(shù)氣息、天然的色彩、環(huán)保的材料及節(jié)能防噪的優(yōu)勢，適應了幕墻材料需求大勢所趨的人本化傾向，是打造城市建筑新形象的幕墻面板理想選材。得到了業(yè)內(nèi)的建筑師、開發(fā)商、設計師及幕墻公司等各方面人士的興趣和青睞，近年來在國內(nèi)外發(fā)展較為迅速，這也是陶士板幕墻迅速發(fā)展的真因。

　　一、 陶土板的發(fā)展歷史

　　陶制品是人類史前文明的標志，陶制品在中國有上萬年的追源，我們的祖先經(jīng)過不斷的探索、發(fā)明創(chuàng)造，使陶制品的有著久遠的歷史和不斷創(chuàng)新的發(fā)展淵源。在人們的日常生活中，陶制品已走進千家萬戶，即使現(xiàn)代的時尚人類也離不開陶制品，陶器可分為普通陶器和精陶器兩類。普通陶器即指土陶盆、罐、缸、甕以及耐火磚等具有多孔性著色坯體的制品；精陶器是指陶瓷、琉璃等具有優(yōu)美圖案、色彩鮮艷，變化豐富的陶土燒制品。       

       人類將陶制品最先應用于建筑莫過于磚瓦，并且當今還在廣泛的使用。我國建筑史上最富盛意的“秦磚漢瓦” 已經(jīng)成為中國建筑陶制材料獨具魅力的瑰寶，它的意義不僅僅體現(xiàn)在建筑材料的本身，它融入蘊含著幾千年古老中國的傳統(tǒng)文化。       

       磚瓦一般指以粘土(包括頁巖、煤矸石等粉料)為主要原料，經(jīng)泥料處理、 成型、 干燥和焙燒而制成。一般以一種易熔粘土制造。在某些情況下也可以在粘土中加入熟料或砂石與之混合，以減少收縮。這些制品的燒成溫度變化很大，要依據(jù)粘土的化學組成所含雜質(zhì)的性質(zhì)與多少而定。如氣孔率過高，則坯體的抗凍性能不好，過低叉不易掛住砂漿，所以吸水率一般要保持5～15％之間。燒成后坯體的顏色，決定于粘土中著色氧化物的含量和燒成氣氛，在氧化焰中燒成多呈黃色或紅色，在還原焰中燒成則多呈青色或黑色。我國建筑材料中的青磚，即是用含有Fe2O3的黃色或紅色粘土為原料，在臨近止火時用還原焰煅燒，使Fe2O3還原為FeON成青色。      

       陶土板是以天然的純凈陶土為原材料，定型燒制，是陶制品在建筑上又一個新的裝飾材料，與磚瓦材料、工藝有著一定的繼承與發(fā)展。

       陶土板幕墻最初起源于德國著名的屋頂瓦制造商Von Mueller Dachprodukte GmbH & Co. KG，這里我們簡稱Von Mueller，他們的工程師Thomas Herzog教授于1980年代設想將屋頂瓦應用到墻面，最終根據(jù)陶瓦的掛接方式，發(fā)明了用于外墻的干掛體系和幕墻陶土板。為了把這套系統(tǒng)推向市場，Von Mueller在格爾利茨（Goerlitz）成立了一個專門生產(chǎn)陶土板的工廠---阿格通（ArGeTon）。1985年第一個陶土板項目在德國慕尼黑落成。在隨后的幾年中，阿格通公司逐漸完善陶土板掛接方式，由最初的木結(jié)構(gòu)最終完善到現(xiàn)在的兩大鋁結(jié)構(gòu)幕墻系統(tǒng)。2005年Von Mueller公司和Wienerberger Gruppe結(jié)成了戰(zhàn)略聯(lián)盟，成為全球最大的陶土磚生產(chǎn)商。      

       陶土板是世界建筑學史上的一種新型材料，是傳統(tǒng)材料在現(xiàn)代建筑上的應用，它將傳統(tǒng)材料與現(xiàn)代建筑有機結(jié)合在一起，更新了建筑語言。陶土材料蘊含著幾千年古老中國的傳統(tǒng)文化，現(xiàn)代材料取代傳統(tǒng)材料的確是人類文明的進步，在繼承傳統(tǒng)文化中也不失用現(xiàn)代建筑語言來表達歷史。但真正能夠喚起人們歷史情懷的，不是簡單樣式上的模仿，而是追求其歷史的真實感，激發(fā)對傳統(tǒng)的共鳴，因此建筑師更愿意去運用傳統(tǒng)材枓來表達今天的東西，同時也是對建筑的出處提出一種暗示。

       自上個世紀90年代，我國首次引進使用德國AGROB BUCHTAL陶土板以來，陶土板開始在國內(nèi)使用。隨著更多陶土板幕墻的使用，標志著幕墻產(chǎn)業(yè)在節(jié)能材料利用上又邁上了一個新的臺階。陶土板幕墻的優(yōu)勢也逐漸表現(xiàn)出來，不斷得到建筑設計師的青睞。

       中國的陶土板市場供應有很長一段時間完全依賴從海外進口，代價是運輸成本高，供貨周期長，且安裝技術(shù)服務難以及時到位，制約了陶土板在中國的推廣使用。從2006年開始，中國人開始自行研發(fā)、生產(chǎn)陶土板。國內(nèi)原先在陶土板生產(chǎn)領域幾乎是一片空白，現(xiàn)在中國的陶土板生產(chǎn)商已經(jīng)能夠向市場供應成熟產(chǎn)品。 

        二、陶土板幕墻特性

       陶土板的原材料為天然陶土，不添加任何其它成分，不會對空氣造成任何污染。陶板的顏色完全是陶土的天然顏色，綠色環(huán)保，無輻射，色澤溫和，不會帶來光污染。而且陶板的可選之色多達14種，能夠滿足建筑設計師和業(yè)主對顏色的選擇要求。在公司研制的特殊轉(zhuǎn)爐里，陶板在高溫下得到最佳的煅燒，這個過程能夠最大限度地增強陶板對抗惡劣天氣的性能。通過專門的高精度校準設備的處理，陶板能夠達到很高的尺寸精確性，這一點保證了幕墻平面整體效果的完美表現(xiàn)。永不褪色、平整的表面、嚴格的直線性、高精度性和濃厚的大自然氣息，在這些方面陶板表現(xiàn)的相當出色。陶板的科學之處還表現(xiàn)在其條形中空式的完美設計，此設計不僅減輕了陶板的重量，還提高了陶板的透氣、降噪和保溫性能。

       陶土板幕墻出色的接縫設計結(jié)合陶板的材料特性確保了幕墻表面完美的水導流效果，由此可以阻止幕墻表面沉積物的形成，進而保持幕墻表面的美觀。陶板可以根據(jù)不同的安裝尺寸要求進行切割，來滿足設計師的設計風格。陶板的自潔能力和其永恒的陶質(zhì)顏色極大的激起了業(yè)主和建筑設計師的興趣。

       與目前市場大量運用的玻璃、石材、金屬幕墻材料相比，陶土板幕墻在環(huán)保和節(jié)能方面擁有以下幾點優(yōu)勢:

       首先，在生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)，陶土板工廠循環(huán)利用熱能，能耗低；此外，由于陶土板生產(chǎn)取材于天然陶土，生產(chǎn)流程不產(chǎn)生廢氣、污水、廢渣，對環(huán)境無污染，而且不存在“三廢”處理成本。而反觀玻璃或者金屬幕墻材料的生產(chǎn)過程，則存在生產(chǎn)污水排量大，廢氣污染嚴重，產(chǎn)生廢渣，對環(huán)境污染嚴重，“三廢”處理成本高等等弊端。 

       在使用環(huán)節(jié)，陶土幕板不存在玻璃幕墻的光污染，而且與金屬幕墻相比，具有隔熱性能好，高效節(jié)能等顯著特點。 

       事實上，目前國內(nèi)的幕墻材料選材已經(jīng)由以前的單一追求現(xiàn)代化、科技含量的勢頭，逐漸轉(zhuǎn)向追求人文藝術(shù)氣息、天然環(huán)保、節(jié)能降噪的以人為本的趨勢。而陶土板所特有的人文藝術(shù)氣息、天然的色彩、環(huán)保的材料以及節(jié)能防噪的優(yōu)勢，適應了幕墻材料需求大勢所趨的人本化傾向，因此被業(yè)內(nèi)人士廣泛看好。其特點是：

       1、 天然環(huán)保

       原料取自天然陶土，中國人在幾千年前就開始用它做生活器皿，它的特點是穩(wěn)定，沒有任何輻射，一旦成型永不變形。生產(chǎn)過程無三廢排放，保護環(huán)境。

       2、 顏色豐富、自然質(zhì)感

       根據(jù)不同的土質(zhì)原料，可以生產(chǎn)出的顏色多達十五種，表面自然的質(zhì)感彰顯古典和純樸。

       3、 保溫節(jié)能

       陶土板的導熱性很低，獨特的空腔結(jié)構(gòu)設計具有很好的保溫節(jié)能、隔音降噪性能，提高建筑使用的經(jīng)濟性及舒適性。更符合國家提倡的建筑節(jié)能標準。

       4、 重量輕、強度高

       獨特的空腔結(jié)構(gòu)設計減少了自重，降低幕墻系統(tǒng)的荷載。均勻細膩的純凈陶土，采用真空高壓擠出的成型方式并經(jīng)高溫燒制后，質(zhì)地堅硬牢固，賦予陶土板更高的強度。遠超出天然石材的強度。

       5、 規(guī)格精準

       采用先進的工藝設備，確保產(chǎn)品品質(zhì)的穩(wěn)定，全自動化溫控系統(tǒng)，使得每件陶土板均具有精準的外形控制尺寸。

       6、 防火阻燃，耐久性好

       陶土板是不可燃材料，經(jīng)過高溫煅燒，耐酸堿性，抗凍融性好，耐久性好。

       7、 自潔功能

       陶土板成品表面有自潔涂層，自潔涂層在陶土板表面形成一道保護膜，將陶土板表面的毛細孔封閉，大大地降低了毛細孔對水和灰塵的吸附作用，同時表面的灰塵更易被雨水沖刷掉。自潔功能可以降低幕墻的清洗和維護費用。 

        8、 更換簡單

       陶土板幕墻獨特的干掛安裝系統(tǒng)可以自由裝卸設計，使每塊陶土板都可以在局部破損的情況下自由拆卸、更換，而不會對幕墻整體造成破壞。

　　9、 裝飾遮陽

　　陶土百葉可作為幕墻外遮陽裝置，可通過調(diào)節(jié)百葉片角度減少室內(nèi)的陽光直接照射，起到裝飾和遮陽的目的，提高建筑的舒適性和美觀性。

　　10、 自由切割

　　陶土板高強度的物理特性使之能夠隨意切割，滿足多樣的建筑造型及設計理念要求的多樣化規(guī)格，賦予安裝更多的靈活性。

　　11、 安裝方便，簡潔

　　陶土板的系統(tǒng)設計能最大程度的滿足幕墻收邊、接口、接縫的局部需要，無論是平面、轉(zhuǎn)角或其它部位，都能保持幕墻立面的連貫、美觀，并給設計、施工帶來更多的自主性。

　　三、陶土板幕墻適用范圍

　　1、 建筑外裝飾幕墻

　　陶土板幕墻屬于非透明幕墻，與石材幕墻相似。由于陶土板具有天然環(huán)保，沒有任何輻射，顏色豐富、自然質(zhì)感，表面自然的質(zhì)感，古典和純樸，隔音降噪性能，提高建筑使用的經(jīng)濟性及舒適性等特點，陶土板幕墻越來越多地在商務樓、辦公樓、劇院、場館和住宅等樓宇建筑上使用。

　　 陶土板裝飾效果是多樣性的。陶土板和金屬板幕墻一樣，依靠制坯完成各種形狀加工制作，因此其外墻裝飾不僅僅局限于整體幕墻，還有格柵、百葉裝飾等。

　　 2、復合式建筑幕墻

　　 復合式幕墻也叫雙層幕墻，它由外層幕墻（玻璃幕墻），內(nèi)層幕墻（陶土板幕墻），空氣循環(huán)裝飾組成。實現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保的設計理念。同時也將玻璃幕墻的透視效果與陶土板裝飾效果的完美體現(xiàn)。

　　 3、 建筑內(nèi)裝飾幕墻

　　 由于陶土板具有天然環(huán)保，沒有任何輻射，顏色豐富、表面自然的質(zhì)感，隔音降噪性能、施工方便等特點，陶土板也應用于建筑內(nèi)裝飾幕墻。比如建筑場館、展廳、公共場所等，也多用于室內(nèi)辦公環(huán)境裝飾。

　　陶土板所特有的人文藝術(shù)氣息、天然的色彩、環(huán)保的材料以及節(jié)能防噪的優(yōu)勢，在用于室內(nèi)裝飾上，體現(xiàn)裝飾與大自然的貼近，使人們的工作、生活等活動處于一個舒適的環(huán)境之中。

　　 四、陶土板幕墻的發(fā)展前景

　　自上世紀末，中國首次引進使用德國AGROB BUCHTAL陶土板以來，陶土板開始在國內(nèi)使用。隨著陶板工程的竣工，標志著幕墻產(chǎn)業(yè)在節(jié)能材料利用上又邁上了一個新的臺階。陶土板幕墻的優(yōu)勢也逐漸表現(xiàn)出來，不斷得到建筑設計師的青睞。 

　　 近幾年，我國建筑幕墻的產(chǎn)量始終維持在世界第一的水平。從東部沿海地區(qū)到西部，隨處可見新型建筑幕墻妝點著現(xiàn)代化建筑。華麗多姿的建筑幕墻與周邊環(huán)境和諧輝映，成為美化城市不可或缺的人文景觀；而具有節(jié)能、保溫、隔聲、防火、防爆炸等作用的理想建筑外護體正形成一股不可抗拒的潮流。

　　作為建筑的外圍護結(jié)構(gòu)，建筑幕墻也開始在中國興起，一直以來，其面板材料主要集中在玻璃、石材、金屬板上，以及后來的一些人造板（如陶瓷板、微晶玻璃）。其中，玻璃幕墻、石材幕墻、金屬板幕墻的使用量占總量的90％以上。

　　 在科技與文明高度發(fā)達的時代，幕墻不僅是建筑外結(jié)構(gòu)護體，更是美化城市不可或缺的人文景觀。近年來，具有高科技含量的，多樣質(zhì)面的，豐富色彩的，打破常規(guī)的新材料進入幕墻領域，為建筑增加了藝術(shù)氣息。  

　　據(jù)統(tǒng)計，玻璃幕墻的使用量高達60%。但是由于玻璃幕墻的光污染及其無法克服高能耗現(xiàn)狀已經(jīng)成為這個行業(yè)發(fā)展的瓶頸。國家已頒布相關(guān)的法規(guī)制度限制玻璃幕墻的使用量。這毫無疑問為其他的新型節(jié)能建材提供了發(fā)展空間；陶土板，作為一種新型建材正好趕上這個時機。

　　陶土板選取天然陶土作為原材料，經(jīng)過真空擠壓、高溫煅燒成型。其獨特的空腔結(jié)構(gòu)、先進的燒制工藝使其具備保溫隔熱、隔音降噪的特性，配上專門為陶土板開發(fā)的幕墻安裝系統(tǒng)，更突顯出這一材料的優(yōu)越性。

　　陶土板幕墻自重約35—45kg/m2，比石材和陶瓷板的自重約減輕了二分之一，使其在外墻干掛的應用上能夠更好的滿足結(jié)構(gòu)設計的需要。特別是在倡導節(jié)能的時代，建筑結(jié)構(gòu)也在更新突破，大量輕型鋼構(gòu)體系的使用，其對圍護結(jié)構(gòu)體系也要求采用更輕的材料來完成。石材幕墻自重大，在外圍護結(jié)構(gòu)使用中存在著安全隱患�！督ㄖ�裝飾工程石材應用技術(shù)規(guī)程》明確規(guī)定石材幕墻不宜應用于高層及超高層建筑中。

　　近兩年來，建筑設計師對建筑材料提出了更高的要求，渴望把抽象的設計理念形象化，真正將建筑和藝術(shù)融為一體。石材因為色彩單一無法滿足設計師的要求，而金屬板雖然能夠根據(jù)設計師要求來調(diào)配顏色，卻又因為金屬質(zhì)感過于強烈，耐久性差，也無法滿足建筑設計師的個性化設計的需求。

　　陶土板作為一種新型節(jié)能幕墻材料恰好彌補了這些缺點。

　　首先，選用天然材料陶土燒制而成的陶土板，凝聚了陶土的自然色澤，富有獨特的藝術(shù)氣息。陶土色彩豐富，從沙土色、土黃、土紅、砂灰、青灰到珍珠白、桃紅、銀灰、鐵灰等顏色，自然淳厚，加上自然面、噴砂面、槽面、釉面等表面工藝的處理，冷暖色彩分明，得到很多建筑設計師的青睞。

　　其次，陶土板物理性能良好，硬度大，永不變形，永不褪色，色差小。而石材，不論是大理石或是花崗巖，其板面都會隨著時間的推移而褪色、變色。作為金屬板，在風吹雨淋的情況下，因為污染，很容易變形、褪色。

　　具有節(jié)能環(huán)保特性的陶土板，有了國家節(jié)能政策的推動，加上外在質(zhì)面、色彩和規(guī)格等多樣性為建筑外觀提供更多藝術(shù)性，增加城市魅力。此外，陶土板幕墻自身應用系統(tǒng)的日益完善，也為起開拓了更好的空間。未來，陶土板幕墻將逐漸在幕墻行業(yè)彰現(xiàn)其卓越品質(zhì)。

　　幕墻陶土板幕墻發(fā)展前景是美好的，任務也是十分艱巨的。

　　1、我國的陶和瓷的技術(shù)并不落后，陶土板幕墻的潛力還是很大的，目前幕墻市場欠缺對陶土板幕墻的推廣。大多數(shù)人對陶土板還缺少認識，我們從事幕墻的人員也不是全部都熟悉陶土板幕墻的性能與使用功能，這就很大程度上制約陶土板幕墻的推廣。

　　我國與一些西方國家不同，受歷史、文化、習慣的不同影響，對接觸建筑的一些認可認知程度也是不同的，西方的建筑既有現(xiàn)代時尚的高樓大廈，也有純樸風格、傳統(tǒng)氣息的經(jīng)典建筑。因此，陶土板幕墻有著西方古老傳統(tǒng)的建筑風格，容易被西方人接納。雖說我國建筑幕墻也是引進產(chǎn)物，但開放后的人們思想意識越來越追求現(xiàn)代時尚，因此，玻璃、金屬等現(xiàn)代氣息濃厚的幕墻已經(jīng)被現(xiàn)代意識的人們所接受，并且開始賞識。陶土板幕墻往往被人們誤解為只是具備古典建筑氣息的裝飾，其特性還不被大多數(shù)人們所熟悉，這就需要專業(yè)的人士，認識到陶土板幕墻的市場潛力，投入巨大的力量促進它的應用和發(fā)展。

　　2、價格方面是制約陶土板幕墻發(fā)展的一個主要因素。雖然陶土板成分為天然材料，并且極易取得，與天然石材相比有優(yōu)越性，但是陶土板制品受各方面的限制，加上構(gòu)造系統(tǒng)復雜化致使幕墻成本偏高，不被業(yè)主、開發(fā)商等所接受。

　　因此，這就需要陶土板廠家通過擴大生產(chǎn)規(guī)模，提高市場占有量，降低成本；幕墻技術(shù)水平提高，優(yōu)化構(gòu)造系統(tǒng)設計與施工控制，節(jié)約材料，降低消耗。

　　陶土板的運輸成本所占的成本比例也是很大的，在市場競爭激烈的形勢下，相關(guān)職能部門做好規(guī)劃，引導陶土板生產(chǎn)走向一個良性的、正規(guī)的發(fā)展軌道。避免一個地方、一段時間內(nèi)蜂擁上馬，像其它產(chǎn)品那樣，生產(chǎn)過剩、生產(chǎn)集中推銷難度變大。生產(chǎn)廠家盡量按地區(qū)分散，就近取材。避免成為市場經(jīng)濟規(guī)律的犧牲品。

　　3、陶土板幕墻樣品通過震動臺試驗，抗震檢驗，抗風壓試驗等，幕墻樣品沒有出現(xiàn)任何功能性障礙。目前，陶土板的力學性能等還是停留在試驗檢測階段，還沒有完整、可靠的參數(shù)。一些數(shù)據(jù)還有待于進一步驗證。

　　4、目前，陶土板幕墻我國還沒有設計、加工、安裝等方面的國家標準、規(guī)范。陶土板材料只能參考生產(chǎn)廠家的企業(yè)標準和德國工業(yè)標準及施工技術(shù)規(guī)范借鑒我國行業(yè)標準規(guī)范《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》（JGJ133）等。

　　陶土板幕墻是一種幕墻新技術(shù)。但是由于它的應用還在起步階段，許多研究工作和科研試驗尚需進行，設計理論尚需進一步完善。例如嚴寒和寒冷地區(qū)的凍融循環(huán)試驗研究，陶土板板塊承載力計算理論等。

　　經(jīng)過國家測試中心專家檢測，陶土板系統(tǒng)具有良好的抗震和通風換氣性能，其硬度、外觀、穩(wěn)定性、使用壽命、安裝工藝等諸多方面都有著相當明顯的優(yōu)勢，加上沒有光污染和無輻射的特性，陶土板幕墻在歐洲的廣泛應用。目前我國已經(jīng)具備大量應用的條件，相信不久的將來，陶土板幕墻在我國會有較快發(fā)展。

　　陶土板富有創(chuàng)意空間，與玻璃幕墻有機結(jié)合布置，與大自然融為一體起到很好的裝飾效果。