外牆石材乾式施工資料整理

本研究透過外牆飾面石材乾式施工法的相關文獻及書籍之收集，於此節進行 相關資料的彙整；外牆石材工程從一開始的施工規劃及設計開始，先由建築設計 決定使用的石材種類及色系，後進行石材評估、石材設計規劃及石材於工廠的作 業，再配合工地的工作項目進場施作，最後就可完工驗收。(文獻 1-4)

一、石材工程流程解說

石材評估的內容主要為評估石材色澤、種類、價位、適用性、強度及材質(物 化性)、表面處理、加工難易度……等，石材評估後繼續進行工廠作業，工廠作 業內容為先選定石種後依所需數量尺寸自國內或國外採購原石或大板、石料，運 輸至工廠準備加工，原石經一次二次加工、品管並調調整色差成為製品，包裝綑 紮，再依石材工程設計圖安排生產加工事宜，編排施工進度及進場事宜，即能準 備運至工地進行施作。(文獻 1-4)

再經過工廠作業之後，及進場施作之前，石材商需依石材設計規劃繪製配置 圖、平面圖、立面圖、剖面圖、編號圖、結構計算圖、細部圖、大樣圖及鐵件圖……

等，再指派石材工程專業人員配合施作方控制石材施作面及完成面，並協調石材 搭配其他工程施工順序及控制點界定，以下為石材進場前準備工作(文獻 1-4)：

(1)確認結構及 RC 尺寸，以保石材工程之施工性及精確度 (2)依照建築工程總體施工進度表，編排石材工程施工進度表

(3)建築工地需提供安全的石材存放場所，避免被它項工程污染或破壞 (4)在工地需設一連絡的事務所及配件存放倉庫

(5)工地需有安全的昇降設備以搬運材料，避免破損，造成工程的失敗 最後則配合工地的工作項目進場施作，進工地的石材製品依石材編號及編號 圖之安排依序放置，準備安裝並檢查尺寸，依石材工程設計圖依序固定安裝完成，

石材安裝完成並檢查修補瑕疵後，進行清潔及施作填縫材料，石材施做完後，依 規定保護養護後拆架完工，最後則可完工驗收(圖 2-2)。在施作之前工地需配合 石材工程進行以下工作(文獻 1-4)：

(1)營造部分配合石材工程給予一定的配合 (2)工程總體管理施工進度指揮

(3)指定建築基準及相關工地安全事宜 (4)施工鷹架加強補強(石材重量大) (5)水電照明之搭配

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二、國內常用之外牆石材乾式工法

目前國內最常使用之外牆石材乾式工法為石材鑽孔插梢固定工法及石材上 下開槽固定工法，但近幾年此兩種工法已有失敗案例，故業界人士從國外引進石 材背栓擴孔固定工法及石材背栓錨碇固定工法來進行外牆石材安裝，下列為四種 固定工法之圖說：

圖 2-3 石材鑽孔插梢固定圖

(資料來源：文獻 2-6)

圖 2-4 石材上下開槽固定圖

(資料來源：文獻 2-6)

圖 2-5 石材背栓擴孔固定圖

(資料來源：文獻 2-6)

圖 2-6 石材背栓錨碇固定圖

(資料來源：文獻 2-6)

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三、鑽孔插梢固定工法施作流程

鑽孔插梢固定工法是目前國內最常使用之固定方式，本研究於此進行施作流 程的說明，此部分施作流程是參考財團法人石材暨資源產業研究發展中心所編製 之石材工程施工工法彙編，施作方式依施工目標所處位置有所差異，大致可分為 普通牆面由下而上的施作方式、窗框及懸梁部位由石板兩側開始施作、地坪部位 的固定施作方式、懸空石材固定施作方式、轉角收頭固定方式、倒吊收頭固定方 式、邊角收頭固定方式及造型線板固定方式，下列內容為各種固定方式的圖說。

1.普通牆面由下而上的施作方式(圖 2-7)

(1). 在施作面上彈出第一片石材上下水平完成線。

(2). 在下緣水平完成線上左右兩片石板接縫處固定 3 號假固定鐵件。

(3). 在石板上下緣水平完成線設定位置上分別安置 1 號及 4 號鐵件。

(4). 石板放置於 3 號鐵件上調整至正確位置，利用 1 號及 4 號鐵件分別固定。

(5). 左右兩側石板依上述要領分別固定。

(6). 第一層石板固定完成後，將 3 號鐵件拆除，如有沈陷，可利用 4 號鐵件調整 正確位置。(文獻 1-4)

圖 2-7 普通牆面由下而上的施作方式

(資料來源：文獻 1-4)

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2.窗框及懸梁部位由石板兩側開始施作(圖 2-8)

(1). 先將第 3 號鐵配件依壁上水平線及石材完成面角線和起點相關位置釘在石 片固定點之下 1cm-2cm 處（一定在石片和石片中間固定）。

(2). 再裝第 2 號鐵件及第 1 號鐵件固定於牆面，第 2 號固定鐵件且有承受重力，

不會使石片往下掉落之特殊功能。

(3). 逐一固定，即完成由左至右之石材線固定工作。(文獻 1-4)

圖 2-8 由石板兩側開始施作方式

(資料來源：文獻 1-4)

圖 2-9 地坪部位的固定施作方式

(資料來源：文獻 1-4)

3.地坪部位的固定施作方式(圖 2-9)

由地坪部位開始施作之石材固定方式是最常處理石作建築的方式之一，一般 大樓石做牆面在完工後常會因底層較易和水接觸，有水漬現象，利用此固定方法 便可避免這一現象的出現。其關鍵在於利用第 4 號鐵件於地坪上，固定後背面用 水泥砂漿填充固定，注意並非全部填滿而只是在鐵件處填充即可，且留出空洞，

做為導水槽孔，讓積水能排出，由此水漬問題，便可得到根本解決。(文獻 1-4)

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4.懸空石材固定施作方式(圖 2-10)

(1). 將石片兩側邊緣約中間以上位置切削約長 6cm，深 15mm，寬 10mm 之槽孔 (如圖 2-10)，先將第 6 號鐵配件固定於牆面，做為支撐石材重量之支力點。

(2). 石片兩端有支力點後，將已固定好之第 5 及第 7 號鐵件固定住石片，固定第 7 號鐵件時的位置要盡量保持和結構體之邊距大一點，最少要 10cm 以上，

才能確保固定之強度。(文獻 1-4)

圖 2-10 懸空石材固定施作方式

(資料來源：文獻 1-4)

圖 2-11 轉角收頭固定方式

(資料來源：文獻 1-4)

5.轉角收頭固定方式(圖 2-11)

石材轉角收頭為一般石板定厚磨光後，與相鄰石板轉角相接，尤以大樓之四 邊角轉接及窗子四周轉接時使用最多。因其固定位置是邊角地帶，施作固定鐵配 件及施打固定螺栓較易失敗。該設計是將石材固定用鐵配件錯位分開，在施打固 定螺栓位置上取得較適宜之位置，加大邊距和間距以增加強度。但要注意，固定 螺栓不要離邊緣太近，反之結構體易破裂，同時，日後裝置不當亦會發生角隅處 崩裂等危險情況。(文獻 1-4)

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6.倒吊收頭固定方式(圖 2-12)

該收頭方式常用在窗框及懸樑邊角，利用收邊小料預先膠貼於相鄰石板邊緣，

此種做法既是固定也是做最後的收頭處理，但一定要注意收邊小料膠合時的準確 性及牢固性，膠的選用上亦一定要考慮其耐候性及不易污染石材的膠類，且膠的 強度必須必須大於石材的強度，另此種固定除選用第 13 號鐵件以外，還要使用 第 12 號ㄇ型鉤加力石確實膠合，建議該方式儘可能在加工廠內加工為宜。其固 定方式在固定第 7 號鐵件之位置時，若離邊緣太近可能發生強度不足引起崩落之 情況。(文獻 1-4)

圖 2-12 倒吊收頭固定方式

(資料來源：文獻 1-4)

圖 2-13 邊角收頭固定方式

(資料來源：文獻 1-4)

7.邊角收頭固定方式-三邊見光 (圖 2-13)

於施工現場時出現三面見光無法固定時使用此做法。

(1). 利用鋸片斜切間距約 10cm 之平行兩斜槽，深度以 1.5cm 為佳，長度約 5-6cm，

使用第 17 號鐵件上膠填補切槽內孔洞及第 17 號鐵件和石材接觸部份。

(2). 鐵件組合固定時應注意其仰角，通常需要調整後才能真正承載石板重量及水 平垂直。(文獻 1-4)

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8.造型線板固定方式(圖 2-14)

石材造型用線板角料是目前較常用之設計。為固定石材線板角料，可採用第 18 號鐵件方式，運用化學螺栓或拉脹螺栓結合成一體，按設計位置固定。提供 以下數字做參考：

(1). 每固定點(標準施工)可固定 150kg 以上之重量。

(2). 利用該固定方式，其石材線板角料鑽孔位置厚度最少在 15cm 以上。

(3). 利用第 18 號鐵件加上化學螺栓連接時，不可用電銲補強。

圖 2-14 造型線板固定方式

(資料來源：文獻 1-4)

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四、背栓擴孔固定工法施作流程

背栓擴孔固定工法在國內雖無鑽孔插梢固定工法常見，但根據兩種工法的石 材固定位置，背栓擴孔固定工法受力方式為背部承托，背部承托的石材板片是單 獨與結構體接合，在吊裝過程中不會累積石材重量，若石材承受風壓及地震力，

其力量會透過鐵件傳入結構體，不影響到相鄰之石材板片而導致連鎖破壞。下圖 為不同型態承托位置受外力行為(圖 2-15)，當石材板片受風壓時，底部承托所產 生的彎矩最大(左圖)，石材板片破壞的可能性也最大，而背部承托受力所產生的 彎矩比底部承托小(右圖)：

圖 2-15 同型態承托位置受外力行為

(資料來源：文獻 2-5)

本研究團隊經由拜訪專業施作廠商，由廠商提供之資料進行背栓擴孔固定工 法施作流程說明。石材背擴孔加工需於工廠鑽孔加工，後將石板運送至工地，送 達之石板需清孔、檢測孔徑及植入擴孔錨栓，工地部分則需針對結構體進行放樣、

鑽孔、清孔、並植入拉脹式膨脹錨栓，膨脹錨栓植入完成後開始安裝鐵件，結構 體側及石板側鐵件安裝完成後開始安裝石材，背栓擴孔固定工法施作流程即完成，

詳細施作流程詳圖 2-16。

1.石材於工廠鑽孔 2.石材板片送至工地

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3.清孔 4.檢測孔徑

5.植入擴孔錨栓 6.現場放樣

7.混凝土側膨脹錨栓安裝(確認深度) 8.混凝土鑽孔

9.清孔 10.植入拉脹式膨脹錨栓

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11.施以固定扭矩確保安裝完成 12.植入完成

13.安裝鐵件 14.施工前鐵件固定完成樣

15.開始組裝 16.施工完成

圖 2-16 背栓擴孔固定工法施作流程

(資料來源：廠商提供)

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五、外牆石材劣化診斷技術

我國建築外牆飾面材為石材之建築，雖沒有使用瓷磚那麼常見，但台灣近幾 年所發生的外牆飾面剝落事件，直接導致死亡的案例外牆飾面材之即為石材，可 見石材外牆的診斷是很重要的，但國內石材外牆診斷之相關研究較少，本研究於 此僅依其劣化種類、診斷方式進行基本的說明。

石材損壞種類約略分為五種，龜裂、缺損、位移、破損及脫落；使用到較劣

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