综合体项目石材幕墙色差控制技术研究

0 引言

我国是全球主要的石材生产与消费国。伴随建筑行业的蓬勃发展，石材在幕墙工程中的应用日益广泛。据统计，目前国内石材幕墙年用量已突破 3000 万㎡，各大城市中设计精美的石材幕墙建筑鳞次栉比。然而，由天然石材固有属性引发的色差问题，始终是幕墙工程面临的技术痛点。尽管完全消除色差难以实现，但通过在设计、施工阶段系统分析色差成因并实施针对性措施，能有效将色差控制在合理范围内。

1 工程案例概况

红星利尔广场AB 区工程项目是集商业、办公、购物、娱乐等功能为一体的大型城市商业综合体，也是省‚一百个城市综合体‛的标杆项目之一，建筑面积约28 万㎡，地下 3 层，地上 6+29 层，建筑物总高度 149.45m，裙楼高 32.3m，塔楼标准层高4.05m，采用钢管柱框架—核心筒结构，合同金额 5.5 亿元，合同工期 850 天；项目裙楼采用石材幕墙作为装饰，裙楼幕墙面积约 1.6 万㎡，石材幕墙面积占比约 1.3 万㎡，石材面板采用了30mm厚及25mm厚的黄金麻，每块石材面板大小均在 1200×600mm 以上，石材均有切边线条造型，每一平方米的石材面板价格达千元，单方造价高昂。因本工程工期较紧，石材面板的安装与外围护脚手架拆卸需交叉进行，因此需保证同一安装区域的石材面板需一次性安装完成，但石材一旦上墙，面板拆换施工难度就比较大，因此材料商以及施工单位都不想因为石材色差的原因而需对上墙石材进行更换，这就需要材料商以及施工单位在整个施工过程中必须通过紧密的配合对其进行良好控制。

2 本工程采用的石材品种及来源

石材广义上可分为天然石材和人造石材两大类。天然石材指从天然岩体中开采出来，并经切割、打磨等工艺加工成块状或板状材料的总称。这类石材经过上亿年的地质作用形成，具有独特的纹理和物理特性。在精装修工程中，主要应用的花岗岩、大理石、砂岩、板岩等都属于天然石材范畴。人造石材则是指通过人工方法，以天然石材碎料、石粉为主要原料，以高分子聚合物或水泥等为粘合剂，经搅拌、成型、固化等工艺制成的材料，常见种类包括人造石实体面材、人造石石英石以及人造石岗石等。

本工程裙楼所采用的是国产黄金麻光面花岗石。该石材的矿山产地为湖北随县，属于大别山矿脉，其深加工场地设在四川广汉国际石材城。由于天然石材的颜色完全由自然形成，其色质的好坏主要由石材内部所含的色素离子种类、浓度以及矿物晶体结构共同决定。同时，组成石材的不同矿物成分在形成时的先后顺序差异，以及晶体颗粒的大小、排列方向、分布均匀度等，都会显著影响最终呈现出的色调、明暗和纹理的连贯性，这便形成了我们通常所说的天然色差现象。此外，在开采、切割、打磨、运输及安装过程中，加工工艺的细微差别和石材自身物理结构的不均匀性也可能导致表面光泽度或局部色彩产生微妙变化，进一步加剧了色差的观感。这种色差是天然石材无法避免的固有特性，也是其自然之美的体现。

3 石材色差形成原因分析

本工程项目在刚开始进行A 区幕墙安装时，为了确保施工进度快速推进，现场管理人员在石材采购和验收过程中疏忽了对石材色差的严格把控，未进行充分的颜色匹配和质量检查。石材色差问题主要表现为表面颜色不均匀，这直接影响到幕墙的整体美观和工程验收标准。因此，在安装后发现大量石材存在明显色差，不得不对已安装部分进行返工更换，涉及A 区近 50%的石材面积，额外消耗了大量人力、物力和时间资源。这一返工过程不仅增加了施工成本，还严重延误了原定工期达两周以上，对整个项目的进度控制造成了重大干扰。A 区石材幕墙色差安装成型图见图 3

（1）由于本工程所选用的石材为国产黄金麻石材属花岗石，同个矿区、矿脉都经常存在颜色的差异，不同矿区的石材就更容易存，在颜色差异，且荒料有限很难选择每个都是一模一样的颜色，同一块荒料都有可能存在颜色及纹路不一致的差异。

（2）因工期紧张，且现场施工过程中还一直存在变更，导致石材的加工周期非常短，为满足现场安装需要往往都是石材尚未干透就开始做防水，导致石材内部的水分被防水材料锁在石材内部无法挥发，造成色差。

（3）因工期紧张，为保证施工节点，基本上都是石材有到现场能安装就满足，未进行石材批次划分以及进行严格把控，对色差的控制就存在松懈。

4 石材色差控制应遵循的原则：

（1）可操作性：幕墙垂直立面的可操作性。

（2）基色石材的选择。

（3）耐候性：较强的光照射能力、较强的抗氧化性、抗雨淋。

（4）调色的化学反应和药剂不能对石材及结构胶产生腐蚀。

（5）试板的调色先小板然后中板，在试板未经老化实验前切忌盲目上墙调色操作

5 石材色差控制措施

通过对项目裙楼幕墙石材施工的思考，总结出以下几点措施可有效解决石材幕墙色差，达到人们可以理解和接受的程度，如下：

5.1 方案设计减少视觉上的石材色差

大面积石材幕墙，当立面上无造型或视觉上的过度，将大大提高石材色差控制的难度。方案设计经常采用：

（1）用不同颜色石材、不同表面处理方式或石材线条来做装饰带，分格带，对大面积石材进行形式分块、切割。

（2）幕墙设计中，为了体现建筑的层次感，设计师也常采用不同颜色的石材进行搭配设计。

（3）不同材料幕墙与石材幕墙相结合，通过不同类型幕墙的结合，将石材幕墙进行分隔，减少同区域石材面积，减少石材色差的控制难度。

5.2 对采石厂的调查

不同的采石厂所产出的石材方料，由于地质结构存在显著差异，导致石材的色差必然较大，这要求我们必须确保本批石材全部采购于同一采石场，以维持颜色的一致性和工程的整体美观。同时，鉴于本工程对石材的需求量极为庞大，我们主要调查内容就是评估该采石厂的开采规模、生产能力和供货稳定性，以确保其能充分满足工程的用量需求，避免因供应不足而延误工期。

5.3 石材防护剂的选用

石材作为一种多孔隙材料，其内部存在大量微小孔隙，这些孔隙结构使得石材极易吸收外部水分，从而引发吸水问题。当水分渗入孔隙后，在低温环境下会结冰膨胀，导致石材内部产生裂纹；水力胀缩现象则是石材吸水后体积增大，干燥时收缩，反复循环造成结构应力破坏；同时，湿润条件促进微生物在石材表面附着滋生。

此外，石材吸收的水分中溶解有盐分和气体，这些物质在孔隙内发生盐结晶、盐水解或冻融盐反应，使石材被化学转变成可溶性盐。这些综合的物理、化学及生物侵蚀作用，最终导致常见的石材病害，包括黄变（石材表面泛黄）、白华（盐分析出形成的白色沉淀）、长霉（霉菌滋生造成的黑斑）和水斑（水分滞留形成的湿痕）。因此，在石材加工场中，必须对石材进行防水养护处理，例如涂覆防水剂或密封材料，以有效封闭孔隙并增强石材的耐久性。

5.4 立面石材的定单编号及车间的排版

同一个采石矿场出来的石材，由于地质形成过程中的矿物分布不均和岩层深浅差异，常常会存在一定的颜色色差问题。这种色差在自然条件下无法完全避免，因此对于大型石材幕墙工程来说，试图完全消除所有石材的色差是不现实且不可能的。然而，通过现场严格控制同一个立面以及立面上相邻或相近石材之间的颜色基本一致，可以有效减小色差带来的视觉冲击。具体来说，就是减少立面石材颜色的突兀变化，允许颜色在整体立面上有细微的渐变过渡，从而营造出和谐的视觉效果。为此，在石材定单阶段就十分必要对立面石材板块进行系统化的分区域编号，以确保施工和安装过程的精准管理。

编号要求设计得通俗易懂、简洁明了，能够通过简单的数字和字母组合直观表达板块的具体位置。例如，板块编号可以用 B 代表北面，南面、西面、东面则依次采用 N、X、D 等字母来表示；同时，可以结合楼层或区域信息，如B1 表示北面一层区域，B2 表示北面二层区域，使编号更具描述性。在编号实践中，可以根据工程习惯灵活调整，确保编号易于区分和记忆。通常，在施工前期对整个立面进行统一编号，然后在施工过程中，针对不同阶段和每个立面的具体施工区域，进行二次编号处理，例如在原编号后添加 a、b、c 等后缀，如 B1a、B1b，以区分同一区域内的不同批次或安装顺序。

有了清晰的立面石材面板编号系统，我们就能准确掌握每个石材面板在立面上的具体位置，这大大简化了现场安装的协调工作。同时，在石材加工厂进行加工时，同一块石材毛料应优先用于加工同一区域或相邻区域的板块，以最大程度保持颜色一致性。加工厂可以利用车间宽敞的场地，在地面上模拟立面布局进行颜色排版，通过视觉对比挑选和排列颜色相近的石材，从而有效控制整体色差。此外，在每块加工完成的石材上，必须贴好对应的编号标签，确保从加工到运输再到安装的全程可追溯性，避免混淆和错误。

5.5 石材的包装及运输本工程幕墙工程有以下几个特点：

（1）立面石材板块均有线条造型。

（2）工程地处市区，存放材料的场地有限。

（3）石材造价昂贵，每批石材所需资金周转都很大。

由于工程的以上几个特点决定了石材加工需要严格按照施工单位的工作计划时间表来进行操作。在这个过程中，现场施工单位与加工厂家唯一需要协调好的就是运输石材的批次顺序性，如此操作不但解决了材料存放的难题，同时也大大的减少了相互之间周转资金，提高了工作效率，也保证了工程的进度。

5.6 现场安装色差检查

虽说石材颜色在出厂前已经由厂家进行了初步排版，但由于运输过程中的震动、不同批次石材的天然纹理差异、现场光线条件变化等诸多因素的影响，仍然会不可避免地存在一些石材色差较大的情况。特别是在工期紧张的情况下，为严格保障施工进度及整体施工质量，上墙前的自检环节就显得尤为重要且关键。石材安装人员在进行自检时，不单要对即将安装的某一单块石材本身的色差进行细致观察和相互比较，同时也要着重比较其与临近单元体上已经或即将安装的石材之间的颜色协调性，仔细观察两者或多者之间是否也存在明显的视觉色差。一旦发现色差程度较大、影响整体装饰效果的板材，一定要严格执行规定，严禁其上墙安装，并立即做好标记和记录，为后续退货处理做好准备。同时，必须第一时间通知厂家，要求其根据现场石材铺设的具体情况和发现的色差问题，迅速重新调配、生产或提供颜色尽可能相近的石材，以便及时进行替换和填补，确保整体效果和谐统一。

5.7 石材的清洁

在众多建筑工程实践中，经常观察到由于清洁剂使用不当，例如选择错误的类型或浓度、使用污染水源拖洗，以及采用非专为石材养护设计的普通清洁产品，石材表面的细微颜色常发生不可逆转的变化。这种变化不仅影响幕墙的整体美观，还可能引发色差或褪色问题，进而损害建筑的整体视觉效果。因此，为确保石材幕墙的长期完好与外观一致性，清洗工作必须严格选用针对石材特性定制的专用清洁剂，并遵循正确的操作流程。

6 结语

红星利尔广场AB 区工程项目石材幕墙体量庞大，现场施工工期异常紧迫，且石材色差控制是业内公认的技术难点。面对这些挑战，项目制定了系统的应对策略，从设计源头、材料厂家选择、石材加工过程到现场安装实施等全流程环节着手，实施精细化、标准化管理。在设计阶段，我们通过深化图纸明确色差控制标准与分区；在材料选型时，严格筛选矿源并加大荒料一次性采购量；在加工环节，强化工厂排版、编号及六面防护的监督；在安装现场，则严格执行预铺、比对和编号安装流程。通过这种层层递进、环环紧扣的全过程管控措施，我们虽无法完全杜绝天然石材的固有差异，但有效将色差控制在了可接受的范围内。这一成果不仅顺利通过了监理及甲方的严格验收，更因其良好的建筑立面效果获得了社会各界的积极评价。此举显著降低了因色差问题导致的返工率，节约了大量返工成本，有力保障了现场施工的高效推进，为确保项目如期达成万达商业综合体的盛大开业节点目标奠定了坚实可靠的基础。项目石材幕墙安装成型见图 2

参考文献：

[1]黄凯.石材幕墙施工质量浅谈[J].智能城市，2016，2（01）

[2]石材幕墙施工暗藏五大隐患——建设部建筑门窗幕墙研究所研究员李怀亮谈我国石材幕墙干挂施工现状[J].宗边.广东建设信息：建材专刊.2004，第 010 期

[3]浅谈石材幕墙改造工程中旧石材拆除和加工的质量控制[J].丁涛.城市周刊.2019，第 022 期

[4]天然石材幕墙色差控制方法[C].姜军辉.二 O 一二年全国铝门窗幕墙行业年会.2012