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​外墙涂装设计原理和注意事项

发布者:广东省涂料行业协会   发布时间:2018-5-8 15:57:08

外墙涂装设计原理和注意事项

一、概述
       涂料作为建筑物的“时装”用料之一,其装饰性不仅具有民族特色及地域特点,更具有时代特征,它在一定程度上反映着社会时代美的特点。从另一角度看,建筑是属于用视觉感受的艺术,因此,它更多地是以自然美中相对独立的形式美作为主要审美对象的,通过形式来观察对象的美。形式要素包括线条、形体、色彩、材质及光影等,将这些形式要素进行和谐组合,就产生建筑外观的形式美。建筑外装饰的美来自建筑外观的形体、色彩、材质等。
       建筑具有物质功能及精神功能双重性,由建筑空间及建筑外观共同体现出来。虽然它们彼此联系相当紧密,难以截然分开,但从一定意义上讲,建筑的使用价值主要是由建筑空间来体现的,而它的审美价值却更多地取决于建筑的外观。建筑外观在很大程度上又取决于建筑造型,然而美的造型须通过不同材料的组合产生的肌理变化、色彩变化、图案变化以及细部装饰处理和良好的外部环境相衬托。
       建筑室外装饰是室外空间环境的一部分,建筑装饰必须具有装饰建筑物及其环境的功能,甚至还必须具有建筑构件和构造的某些功能,才能创造出良好的建筑环境。建筑物的内外墙面采用涂料作饰面,是各种饰面做法中最为简便、最为经济的一种方法。虽然对于外墙装饰来说,这种饰面做法与贴面砖等相比,有效使用年限相对较短,但由于这种饰面做法省工省料、工期短、工效高、自重轻、色彩纹理选择多样性、便于维修更新,而且造价相对要低一些,因此,无论在国外还是在国内,涂料类饰面都作为建筑装饰一种传统的饰面方法得到广泛地应用。

二、外墙涂装设计原理
       涂装是物体表面的最终装饰,涂层质量的优劣对物体的价值有着直接的影响。影响涂装质量优劣的三要素是涂料、涂装技术(方法、工艺、涂装设备及环境)和涂装管理。三者是互为依存的关系,忽视哪一方面都不可能达到良好的涂装效果。劣质的涂料当然不会得到优质的涂层,但选用了优质的涂料和先进的涂装工艺及设备而不精心操作和管理,也达不到良好的涂装效果。
       综合上述三要素达到较好的涂装效果进行的策划称为涂装设计。涂装设计主要包括涂料品种选用、涂装方法选定和涂装工艺制定等内容。涂装设计通常可分以下几个阶段。
       第一阶段:明确涂装标准或等级(类型),查清涂装条件、底材的种类、被涂物的条件。如:1、被涂物使用条件(使用目的,被涂物的大小和形状、数量、使用年限、经济效益等)。2、被涂物的环境条件,即被涂物在使用过程中所处的环境,外界因素的影响,包括:被涂物所处位置,室内还是室外,地上、地下或水中;环境外界的影响:温度、湿度、光源、化学药品、电流、尘埃等其他物质以及振动、冲击、风速和风压等等。3、被涂物自身条件,底材的种类和性质、被涂物表面状态(如腐蚀状态、粗糙程度等)。
       第二阶段:根据第一阶段所得情况选择满足性能和经济要求的涂料。选用涂料的基本条件应符合与被涂物底材相配套;在被涂物所处的环境下,保持适当的性能;与被涂物的涂装条件相适应。
       第三阶段:根据涂装场所、被涂物的形状大小、材质、数量、涂料品种及涂装标准等关系,选定合适的涂装方法(如喷涂、辊涂、刮涂等)。涂装的方法很多,选择要适当。必须充分了解各种涂装方法的特性,并熟知哪种涂装方法最适应该被涂物。
       第四阶段:根据涂料、底材、涂装环境、涂装方法、资源利用和污染等制定多种方案进行比较,通过价值工程核算,最后选定作业条件。这两项对所形成涂层的性能影响很大,所以与涂料选择同样重要。

三、涂料的装饰特性
       涂料作为建筑唯一的软性装饰材料,它几乎可以配制成任何一种需要的颜色,是现有装饰材料中具备颜色全载体的色调和色相连续可调的材料,这是它在装饰效果方面的一大优点。这一特点,为建筑师的设计提供了更为灵活多变的表现手段,是其他材料所无法比拟的。例如:天然石材的颜色是有很大的局限性的;人工烧制的饰面材料的色彩,虽然色谱的范围要更为宽广,但也有着一定的局限性。有的颜色在制作工艺上无法实现,有些颜色虽然在技术上可行,但在经济上是不合理的;至于装饰抹灰的颜色不仅受到所用水泥、骨料颜色的制约,而且还受到实际上可选用的颜料品种的制约等等。
       涂料的装饰作用,就外墙饰面而言,主要在于改变墙面的色彩,而不在于改善墙面的质感。这是由于涂料涂层比较薄,一般说只能形成平滑的涂层,即使采用厚涂料、或是采用拉毛等做法,也只是形成微弱的麻面或小毛面。这种类型的质地,当用于室内时,多少可以起到一些丰富墙面装饰质感的作用;而当用于室外时,只能起到掩盖基层表面瑕疵的作用,不能起到提供建筑立面所需的凹凸程度较大的装饰作用。

四、装饰涂层的基本构造
       涂料类饰面的涂层构造,可以大致地划分为三个部分,即底层、中间层、面层。底层、俗称底漆,其主要目的是增加涂层与其他层之间的粘附力,同时还可以进一步清理基层的灰尘,使一部分悬浮的灰尘颗粒固定于基层。另外,在许多场合中,底层漆还兼具有用作基层封闭剂(封底)的作用,用以防止水泥砂浆抹灰层中的可溶性盐等物质渗出表面,造成对涂饰饰面的破坏。
       中间层,是整个涂层构造中的成型层。其目的是通过适当的工艺,形成具有一定厚度的、均实饱满的涂层。通过这一涂层,达到保护基层和联结面层的作用。因此,中间层的质量如何,对于饰面涂层的保护作用和装饰效果的影响都很大。中间层的质量好,不仅可以保证涂层的耐久性、耐水性和强度,在某些情况下对基层还可起到补强的作用。为了增强中间层的作用,近年来往往采用厚涂料、白水泥、砂粒等材料配制中间造型层的涂料,其目的是使底涂层与面涂层热涨系数一致,这一作法,对于提高漆膜层的耐久性显然也是有利的。
       面层的作用是满足建筑物的装饰效果和保护功能。为了保证色彩均匀,并满足耐久性、耐磨性等方面的要求,面层最低限度应涂刷二遍。一般来说溶剂型涂料的光泽度普遍比水性涂料和无机涂料的光泽度要高些,但在实际应用中也却不尽然。因为光泽度的大小不仅与所用成膜物质和溶剂的类型有关,还与填料的种类和颗粒大小有关。当采用适当的生产配方、生产工艺和施工工艺时,水性涂料和无机涂料的光泽度赶上、或超过油性涂料、溶剂型涂料的光泽度是有可能的,尤其是当前的水性涂料生产技术已经很高,完全可以取代油性类的溶济型涂料。

五、涂料应用中的注意事项
5.1 涂层的耐久性
       任何一种涂饰饰面,都是以一个很薄的涂层在起保护和装饰作用。各种自然因素,诸如风吹、雨淋、日晒和机械磨损等等,对于这样一个薄涂层的侵蚀作用,显然要比对于那些相对比较厚、重的饰面材料更为严重,影响也更为明显。另外,涂料作为高分子材料在自然条件下,特别是在太阳的紫外线作用下,其分子结构会发生降解或交联,即出现所谓的“老化”现象,从而引起涂层的失光、粉化、膨胀、开裂、发粘等,最终丧失机械强度。因此,任何涂料比起面砖、天然石材等传统的装饰材料来说,其有效年限均相对较短。但是采用涂料类饰面,一次性投资较小,而且易于进行维修更新,因此较之于面砖、天然石材等传统的装饰材料更具优越性。
       以石灰浆、水泥浆抹灰饰面的耐久性来评价涂料饰面的耐久性,是不十分恰当的。涂料在实际使用中即使出现一些粉化、失光或龟裂等现象,通常都仍能保持一定的机械强度,并在一定距离上观看时仍具有装饰效果。随着建筑涂料产品的逐步换代(如外用乳液涂料向丙烯酸酯类、硅丙类、氟碳树脂类产品过渡),涂料的有效使用年限由现在的8—10年提高到10—15年甚至更长的时间,都是有可能的,而这一年限,已与传统饰面材料的有效使用年限几乎无差异了。当然,涂料类饰面的有效使用年限的提高是有一定限度的。但是,认识到涂料类饰面的耐久性不仅与涂料的种类有关,而且与涂料的加工工艺、配漆质量、施工工艺、基层条件和环境等因素有关,对于提高饰面的耐久性,是不无益处的。
5.2 涂层的脱落
       涂层脱落,主要是因涂层与基层粘结不牢所引起的。影响涂层与基层粘结力的因素很多,除涂料本身质量不好引起的脱落外,主要有以下几方面的原因。首先是基层的含水率过大,影响了涂层的附着能力。其次,是基层表面浮灰过多,这些残留的灰土成为涂层与基层之间的隔离层,从而影响了粘结。最后,基层背后的渗水、表面的油污等也都是造成涂层与基层粘结不牢的原因。
5.3 涂层的鼓泡
       涂层鼓泡的现象,通常只有在雨后才能观察到。一般情况下,这种鼓泡会自行消失。若经常如此循环,会在鼓泡处造成涂层破损,甚至脱落。出现鼓泡的原因,一般均是中间层涂料的质量不好,尤其是强度不够所造成的。当中间层涂料强度太低时,遇水发生粉化现象,其结果是体积增大,表现为涂层的鼓泡。
5.4 涂层的短时间变色
       涂料的色彩发生变化,属于自然老化现象的一种。但在正常情况下,这种变化是较为缓慢的,通常在短时间内是不明显的。但是,也常有这种情况,涂层在很短的时间内即发生了褪色,而且往往是大面积的。这种非正常情况出现的原因,多数是因涂料中的颜料质量问题造成的。实践表明,用如中铬黄或有机类等耐碱性戓耐紫外线较差的颜料配置的涂料,使用中往往容易褪色。
5.5 涂层的污染
       所有的外墙饰面都存在污染问题。而在北方地区,由于风沙较大,雨水较少,使得这一问题显得更为严重。在南方地区,更值得关注的是雨水流淌所造成的不均匀污染的痕迹。至于不均匀污染痕迹的成因,多数是由于建筑物立面构造处理不当、施工方法不正确而形成的。对于涂料类饰面来说,较之其它类型的饰面,更需要考虑这一问题。

六、涂饰工艺中的注意事项
       涂料类饰面的装饰效果如何,是形成涂层的材料与工艺的综合反映。因此,从基层的处理工艺、涂料品种的选择,到整个涂饰施工中的每一道工序,都是可能对整个涂层造成一定的影响。要想获得高质量的装饰效果,就必须对所有这些问题均加以细致地考虑。
6.1 透明涂料的色彩问题
       在建筑装饰中,凡是能够显露基层底色花纹的涂料,一般称为透明涂料。用透明涂料进行涂饰,虽然也同使用有色涂料一样,有着多种色彩的涂层供选择,但也有一些区别。有色涂料(常称为混色涂料)只要将颜料加入涂料中,经2~3遍涂刷,所形成的涂膜的颜色就是所要求的色彩。而使用透明涂料时,是在基层表面涂罩了透明的涂膜。由于基层本身是带有一定色彩倾向的,而且往往根据需要对基层表面进行了着色,加之透明涂料本身往往也带有一定的颜色(虽然这种颜色是很淡的)。因此,在这种情况下,涂层的颜色是基层的颜色、着色剂的颜色、涂膜的颜色的综合结果。并且,涂膜的颜色在二色性作用的影响下,随着涂刷遍数的增加,其色彩倾向会越来越明显,不断地加深。显然透明涂料饰面色彩主要是通过基层的着色获得的,但也不能忽视透明涂料多次覆盖后对整个涂膜色彩的影响。
6.2 亚光装饰问题
       通常,对于涂料表面膜层的质量评价,是集中在如何增强涂膜的光泽这一问题上的。在现实中,也形成了以涂膜光泽度的高低来区别涂饰面等级的习惯。也就是说,通常人们总是认为涂膜越厚、越光、越有通明感和均匀实感,则涂饰面的质量越高。但是,近年来这一现象发生了变化。现代建造装饰的主流是需要柔和的光线,而避免有刺目的高光。使用单位在近年来也常常提出此种要求。这就是所谓的亚光装饰的倾向。
       亚光是与亮光(或称高光)相比较而存在的。通常,对涂膜表面的光泽处理,有高光、亚光、无光三种形式。不同的光泽具有完全不同的装饰效果,使用部位也有所差异。所以,按照所需的要求去选择涂料的光泽,是保证装饰效果与使用功能的不容忽视的问题。从某种意义上来说,应将亚光装饰视为装饰中的一种风格,它具有独特的装饰效果和艺术特色。
       亚光涂层,对于混色作法来说是比较容易处理的。一般通过调整颜料与漆料的比例,就可获得所需要的光泽度。对于透明涂料,如何才能做到亚光装饰呢?一般认为,透明漆膜的光泽度,是同漆膜的厚度、平整度成正比的。漆膜厚、平整度高,漆膜的光泽度相应地也就高。因此,减少漆膜的厚度,就成为透明涂膜亚光装饰中常用的办法。但是要注意,虽然涂饰的遍数少了,漆膜变薄,却仍应对被涂物具有良好的保护作用。要想解决这一矛盾,选用的涂料应具有较高的物理机械性能。使在涂层减薄的情况下,被涂物也能获得良好的保护。另须指出的是,亚光装饰一般不需要抛光打蜡等工序。所以,使得涂饰施工变得简单,工期缩短,操作的技术难度减小,相应的工程造价也有所降低。即使使用相同涂料的情况下,亚光装饰比高光装饰能减少投资。
       综上所述,建筑外墙涂装设计与建筑外立面装饰效果有着密不可分的因果关系,整个建筑外墙涂装设计体系关乎建筑涂料应用的效果好坏,也反映出一个国家和地区的建筑设计与装饰技术水平的高底,这是一个建筑行业和装饰装修行业都直得关心和重视的问题。所以,笔者在此呼吁涂料涂装企业多与建筑行业同行沟通,对建筑涂装工程项目要提前介入,共同参与整体的外墙涂装设计,共同把建筑涂装事业做好,留下我们这个时代的建筑文化艺术印记。


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