石材覆層是使用薄石材的非結構面板將立面引入家庭或建築物。您在工藝美術品之家、狩獵和釣魚商店以及偶爾的皮膚科醫生辦公室都見過這種外觀。您甚至會看到它們安裝在室內,可能是在您最喜歡的咖啡吧。這些牆壁給人一種堆疊的灰漿石頭的印象,人們認為它們具有永恆的時尚美感。讓我們仔細看看石材覆層的優點、缺點和昂貴的方面。
我們可以從了解什麼是石材覆層開始。根據《整體建築設計指南》,通常它涉及創建一個僅承受自身重量的飾面或帷幕牆。單板應用於現有的基材,如牆板,而幕牆往往是以各種方式錨定到現有結構的自支撐系統。這些組件——石頭、支撐結構和錨——可能相當重。因此,這些系統在預期負載下的強度應為所需最小值的三到八倍。如果乙烯基壁板從房屋上吹落,該結構可能會陷入一種涉及黴菌或房主協會的緩慢危險,但如果沉重的石板從繫泊處鬆脫,風險是直接且極端的。專業安裝石材壁板的需求與管道工程甚至電氣工程的需求相同。
石材壁板的優點
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The beauty of stone justifies the increased expense for many, especially considering the other benefits of stone, including durability, ease of maintenance, fire resistance, and (when it comes to natural stone) weather resistance, and improved resale value, according to Eco Outdoor. Manufactured stone has some advantages that reduce its installation costs. First and foremost, it's lighter — less than half as heavy (via Precision Contracting Services). This makes it more flexible as a building material in general, which means it can be used in more ways (or far more easily) than natural stone. It's also much less expensive, further extending its usefulness (via National Association of Realtors). Plus, manufactured stone is virtually indistinguishable from natural stone to the untrained eye ... and even to the trained eye, from a little distance.
透過正確的投資,大多數壁板材料都可以與石材的耐火性、耐候性、耐用性和轉售價值相匹配。但是,世界上最昂貴的乙烯基壁板的最佳安裝永遠無法與石材的美學吸引力相媲美,這是它相對於其他替代品的一個不可逾越的優勢。
缺點:為什麼要避開石材覆層
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石材貼面存在一些重大負面影響,最終這些負面影響會增加建築成本。安裝包層不僅需要勞動力和材料,還需要大量的人力和材料。建造或改造將包層牢固固定到位的底層結構會產生額外的費用。據 CE 中心稱,結構要求有助於包層抵抗重力、風和地震荷載等自然力。設計工程師考慮了這些力道和相關計算,安裝人員必須仔細遵守。天然石材必須正確安裝、清潔和密封,以避免因潮濕而對建築物或覆層本身造成損壞(透過 Eco Outdoor)。
對人造石的要求相似,但不那麼引人注目。人造石板不防水(建築材料不防水),安裝不當可能會導致潛在的災難性潮濕問題。在繼續進行牆壁更新之前,您需要做好準備並接受這兩個潛在問題。
石材覆層的類型
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石材覆層分為三種基本型態。 Architizer 表示,傳統的手機覆層通常設置在類似結構石材的結構中,但要薄得多。運動和壓縮接頭系統允許隨著天氣變化而改變尺寸和位置。另一方面,雨屏覆層通常是較薄的石飾面,透過錨定係統連接到底層結構,通常包括用於通風的空腔和用於除濕的通道。
正如您可能想像的那樣,客製化包層是專為特定建築或實施而建造的任何材料準備。它可以由不尋常的石材選擇(例如磚、瓷磚或天然石材)製成,並且可以提供其他選項無法很好地實現的特定功能。對石材覆層進行分類的另一種有用方法是濕法或乾法。濕式覆層安裝涉及將石材或石板直接安裝在基底上的砂漿中,而乾式覆層板安裝則透過滑動系統固定壁板。
石材飾面材料及其特點
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任何形式的石材飾面都有其優點和缺點,這些優點和缺點與其所使用的材料、所需的錨固系統以及它支援或支援的各種設計選擇有關。您還必須權衡覆層的性能屬性,覆層通常優於替代品,但也容易受到安裝技術不當引起的問題的影響。
人造石覆層通常由水泥/混凝土製成,骨材和顏料通常由氧化鐵製成。一些製造的包層現在也由聚氨酯製成。天然石材可以從玄武岩、青石、花崗岩、耶路撒冷石、石灰石、大理石、縟瑪瑙、砂岩板岩等切割而成。根據石板,兩者都有多種顏色、圖案和紋理可供選擇。
認識材料對環境的影響變得越來越重要。天然石材具有出色的可持續性,但工程(製造)石材覆層在能源效率(透過建築和建築材料)方面具有一些特殊的潛在優勢。讓我們更詳細地了解其中一些特徵。
石材覆層的強度
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石材覆層的另一個關鍵特徵是其強度。雖然石材覆層不是通常意義上的「承受其上方所有東西的重量」的承重,但它確實必須承受各種負載。 2008 年向建築圍護結構技術研討會提交的一篇論文描述了對 20 世紀 70 年代安裝的大理石面板可能出現的令人痛苦的故障的工程調查。工程師和科學家的語言僅僅隱晦地掩蓋了人類的根本觀點,即你真的不希望大理石落在人們身上。
石材覆層承受的負荷包括風載重和地震載重、飛彈衝擊(通常是可能被強風吹散的物體),甚至爆炸載重。包層強度也包括凍融耐久性和隨時間的一般耐久性。所有這些力量都是在產品上市之前(透過 Stone Panels)規劃和測試的。
石材飾面安裝涉及哪些內容?
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再次強調,石材覆層不是 DIY 專案。根據Quality Marble 的《建築師天然石材包層指南》,濕式(或直接黏附)安裝可能最容易因安裝不良而出現故障,但乾式機械安裝也是一項技術要求很高的工作,要求很高且成本高昂。
此外,這甚至不是住宅建築專業人士一定熟悉的工作類型。對於典型的木框架結構,直接黏附的人造石材還需要防水屏障、板條和緊固件、砂漿刮塗層和固定床、防水砂漿以及石飾面本身及其砂漿(透過文化石)。
安裝過程很複雜,每種情況都有不同的變化和選項。例如,對於黏合人造石飾面(AMSV),國家混凝土砌體協會為每種護套和框架組合製作了一份77 頁的指南,其中包含48 個插圖,詳細說明了可能中斷飾面的每個突出和滲透(來自NCMA)。
機械安裝的要求不同。用於乾式安裝的緊固件經過精確定位和鑽孔,以確保正確放置並避免損壞石材。石頭沒有結構砂漿,因此按照製造商的描述放置銷釘或其他緊固件至關重要。這項工作在合適的人手中可以很快完成,但同樣,它不適合新手(來自 Quality Marble)。
人們為何煩惱:設計與美學
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儘管石飾面的商業化只有大約 40 年的時間,但其需求卻很大。這是因為人們被自然之美、精緻和(坦率地說)石材包層的隱含費用所吸引。它也非常靈活。有多種顏色和圖案以及多種飾面紋理(如拋光、磨光和噴砂)。根據 Hendricks Architecture 介紹,石材覆層支援多種建築風格,包括阿迪朗達克風格、藝術和手工藝風格、山地建築風格、木瓦風格、故事書風格和托斯卡納建築風格等。
就石頭本身的風格而言,石材覆層中出現了多種方法,包括阿蒂西亞石、鄉村碎石、粗石、壁架石、石灰石、山脊石、天然石和堆石(來自McCoy Mart)。儘管石材覆層不是結構性的,但它應該提供支撐的外觀。這給許多人造石材產品帶來了問題,這些產品要安裝在地面以上,因此通常不會錨定建築物的基礎,這在視覺上令人迷失方向。
There might be another somewhat less concrete reason we are drawn to stone. Jason F. McLennan, CEO of the International Living Future Institute, calls it "biophilia," and says that we are attracted to "elemental" materials in their simplest forms because we know they last. There is a part of us that understands that these are the building blocks of nature. This is how we build. This is how we have always built," he told BuildingGreen.
石材飾面的性能
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「性能」似乎是評估牆壁的一種奇怪的方式,但它只是一組特徵,包括石材飾面的可持續性、耐用性、維護需求和隔熱價值等。為里斯本技術大學撰寫的一篇論文解釋說,其中幾個是相互關聯的。耐久性被量化為“使用壽命”,它描述了建築物滿足其最低性能要求的時間。當然,耐用性問題會影響維護,而預防性護理對於延長物理使用壽命非常重要。顯然,材料的可持續性程度與其可接受的性能時間有關,因為較短的使用壽命將需要更多的採購(透過採礦等)。
Researchers found that natural stone had a benchmark service life of 40 years (evaluated for general physical deterioration and color changes) or 64 years (evaluated for localized degradation). Manufacturers' warranties range from 20 to 75 years (via Be.On Stone). Research and warranties are probably the best places to get durability information about stone cladding, as the industry is full of hyperbolic language about the longevity and invincibility of natural stone.
Of course, the durability of natural stone is related to its density, which also affects how easy the material is to handle, cut, and install. This not only leads to high installation costs, but without careful execution, the weight can lead to degradation and even, on rare occasions, panel failure — the opposite of durability.
維護:簡單的部分
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天然和工程飾面石材覆層的維護很大程度上取決於仔細的清潔。刺激性化學物質會損壞天然石材和人造石飾面。由於通常不鼓勵使用高壓清洗機,尤其是人造石,清潔工作變得更加複雜。 Fieldstone Veneer 建議使用溫和的清潔劑和軟刷清潔天然石材。如果提到特定的清潔劑(或清潔劑類型),請務必謹慎遵循製造商的建議。最好在使用清潔劑之前潤濕石材,以防止石材吸收過多未稀釋的清潔劑。
人造石貼片的一般清潔說明類似:首先僅用水輕輕噴灑進行清潔,如有必要,請使用軟刷(透過 ProVia)使用溫和的清潔劑。避免使用鋼絲刷和酸,包括醋。如果建議對任一類型的產品使用密封劑,請仔細遵循石材飾面製造商和密封劑的說明。
石材覆層的永續性
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石材覆層的可持續性來自於其耐用性和可重複使用性。天然石材幾乎 100% 可回收。過去二十年來,採礦實務和環境監測的最新改進極大地改善了採石場的影響(來自天然石材研究所)。天然石材的「綠色」也透過其他特性進一步增強,包括它通常不會排放揮發性有機化合物,並且幾乎不需要化學物質來生產。 BuildingGreen 將其與工程產品進行了對比,其中一些工程產品可能充斥著石化產品(特別是由聚氨酯製成的人造石)以及通常需要全球運輸的單一組件。
人造石有自己的支持者,他們擁護其環境適應性。他們認為,人造石對環境的影響較小,因為減少了對破壞性採石的依賴,並且運輸較輕材料的能源成本較低。與塑膠、乙烯基或經過處理的木質壁板相比,人造石在製造過程中對化學物質的依賴要少得多(來自 Casa di Sassi)。
包層絕緣
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天然石材的隔熱性能經常在銷售和技術文獻中得到讚揚,但Texture Plus表示,石材不是良好的隔熱體,而是可以儲存熱量的熱質量。可以預見的是,這在寒冷的月份比在炎熱的月份更有益。天然石材委員會的案例研究「天然石材太陽反射率指數和城市熱島效應」解釋說,吸熱會增加冷卻成本,從而增加環境影響。
那麼這一切的結果是什麼呢?讓我們來看一些數字。理想情況下,隔熱體每英吋的導熱係數較低,以「每英吋 R 值」表示,數值越高越好。在常見的建築保溫材料中,玻璃纖維棉絮保溫材料的每英吋R值為2.9至3.8,石棉棉絮為3.3至4.2,鬆散纖維素為3.1至3.8,閉孔泡棉為5.6至8.0(取自Today's Homeowner) 。根據天然石材研究所的數據,在理想情況下,石材的每英吋 R 值範圍為 0.027(石英岩)至 0.114(石灰石)。人造石材壁板每英吋的 R 值通常約為每英吋 0.41(來自改進中心)。請記住,牆壁的隔熱效果與包層無關,因此這不是一個非此即彼的情況,而且包層會為您現有的隔熱層增加 R 值。事實上,整個覆層系統增加了 R 值,使整個牆壁的 R 值增加了 4 或 5。
儘管如此,就性價比而言,石材覆層比其隔熱性能具有更明顯的優勢。就上下文而言,現代 2x4 牆壁中的棉絮玻璃纖維隔熱材料的總 R 值可能為 15,每平方英尺的成本為 1 美元或更少。因此,關注其他好處可能是有意義的,例如防風雨、防火、提高轉售價值和吸引力。
覆層成本
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那麼,您為防風雨、防火、轉售價值和吸引力付出了什麼代價呢?石材覆層成本無所不在,天然石材與較便宜的人造石材的成本之間存在巨大差距。根據 Modernize Home Services 的數據,在全國範圍內,每平方英尺的安裝成本在 5 美元(更便宜的人造石材)到 48 美元(更昂貴的天然石材)之間。石材壁板安裝成本從 30,000 美元到 50,000 美元不等,全國平均成本為 37,500 美元(透過 Fixr)。顯然,如果您正在考慮使用石材壁板,您的工作將是獨一無二的,您的成本將與此平均水平不同,甚至可能相差很多。
順便說一句,Fixr 和 Modernize 在討論定價時都將「人造石」納入其中。人造石通常是指一種模壓泡沫產品,看起來非常像天然石材,並且可以由 DIY 愛好者安裝。但我們在討論中忽略了人造石材,因為它缺乏討論石材壁板時所必需的一些關鍵耐用特性。它與石頭真正的共同點是它的外觀。
那麼,我應該使用它還是不應該使用它?
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在閱讀有關石材建築產品的文章時,您偶爾會遇到有關歷史遺蹟的宏大主張,這些主張暗示或直接斷言,羅馬競技場或其他一些令人印象深刻的瓦礫證明了石材的長壽。而且,確實如此:石頭是耐用的。不過,石頭建築的耐用性稍差。亨德里克斯建築公司直言不諱地說:石頭不是一種好的結構建築材料,在某些荷載(例如地震事件)下會失效。建築方法已經遠遠超出了石頭結構的範圍。
然而,倖存下來的是石頭所造成的堅固印象。因此,明白這一點:透過創造堅固岩石的印象,同時融入真正堅固的現代建築,石材覆層成功地既是一種幻覺,也是真實的東西。
因此,毫無疑問它優於實際的結構石材,但成本是多少?與其他覆層和壁板選項相比,天然石材和人造石材都可能相當昂貴,費用可能是決定是否使用它的首要考慮因素。在確定了財務狀況後,您決定使用哪種石材覆層將取決於許多問題的答案。您的建築將承受多少陽光、陰影和濕氣?它會面臨什麼極端溫度?您現有的牆壁是由什麼製成的?經過精心安裝,「石材覆層」這個廣泛類別可以透過改變這裡的材料和調整那裡的建築方法(透過 Armstone)來適應所有這些複雜的情況。
但您不會獲得像其他壁板方法那樣便宜、有效或可靠的石材覆層。當然,它可能是可靠的,但這不是您最安全的選擇。競爭產品的製造商有時會大膽而廣泛地聲稱,石材壁板通過為濕氣進入牆壁提供了進入牆壁的路徑,從而破壞了壁板的整個點。這話有些誇張,但也有一定道理。因此,盡可能安全地安裝昂貴的材料會使其成本更高,這就是您為真正的動機付出的代價:石牆,無論是否真實,都絕對華麗。