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看装配式建筑外围护结构的N种可能

更新时间:18/07/09 点击次数:

看装配式建筑外围护结构的N种可能

 

人类对建筑的需求,是需要一个遮风挡雨防晒御寒的空间,这个空间首先是由外围护系统——屋盖和墙体——“围成”的。基础和主体结构都是为外围护系统提供支撑,为外围护系统而存在的。因此,不论是探讨建筑节能,还是大力发展装配式建筑,外围护系统设计、制作及施工技术都可谓是其中的难点、重点、关键点。

这一期我们将目光瞄准到装配式建筑的“外围护结构”上。从设计、制作及施工技术看外围护结构系统的多种可能;专访保温结构一体化板的企业发展走势,研讨外围护结构在建筑节能与装配式建造上的新趋势。

不论是环保现实需求,还是国家政策引导,被称为“建筑业革命”的装配式建筑,正以自上而下的方式在全国铺开。但从目前各方面反馈的情况可以看到,只关注主体结构的装配,不重视外围护系统、内部装修和设备管线系统的装配,正在造成人们对装配式建筑认同感较差的现状。

正是看到行业发展的短板,中国混凝土与水泥制品协会装饰混凝土分会和国家建筑材料展贸中心不久前在上海举办了“装配式建筑外围护系统设计、制作及施工技术国际论坛”,这也是国内首个关注装配式建筑外围护结构的专业交流学习平台。论坛上聚集了来自中国、日本、丹麦、加拿大、中国香港等国家、地区装配式建筑领域的实力派专家人士,围绕装配式建筑外围护系统的设计、制作等内容进行专题报告,具有很强的实践指导意义。让业内对于装配式建筑的外围护结构有了更加直观系统的了解与认识。

来自国内外的专家紧紧围绕装配式建筑外围护系统的重点、难点,既有对装配式建筑外围护系统全面的阐述,又有针对钢筋混凝土结构、钢结构、木结构体系、剪力墙结构、框架结构、外挂墙板和梁柱围合系统等各个分项内容的深入介绍。内容丰富而系统,主要涵盖PC墙板、金属墙板、GRC及超高性能混凝土墙板; 墙板间缝隙的防水处理; BIM设计与“互联网+”;如何更好地实现装配式建筑外围护系统的设计、施工与管理;以及装配式外围护系统国家规范的详细解读等多方面内容。

论性能,新材料应用看点多

哪些地方算是装配式建筑的外围护系统?在讨论各种新的材料与技术在装配式建筑外围护系统中应用前,中国混凝土与水泥制品协会装饰混凝土分会的专家委主任郭学明就全面的阐述了关于装配式建筑外围护结构系统的定义和分类。根据装配式建筑国家标准,外围护系统是指由建筑外墙、屋面、外门窗及其他部品部件等组合而成,用于分隔建筑室内外环境的部品部件的整体。

装配式建筑一般应选择预制化和集成化的外围护系统。以钢结构建筑为例,如果一个钢结构建筑主体结构都是装配而成的,但如果外围护结构和内装系统仍采用传统的施工方式,就会造成钢结构建筑建造质量好、施工精度高的优势不能充分发挥出来的弊病。仅看装配式钢结构,业内仅重视主体结构的研发,忽视与之匹配的外围护结构和内装部品的研发,这是也目前装配式钢结构住宅发展缓慢的主要原因。

在论坛上,除了郭学明主任围绕装配式建筑外围护系统根据部位、功能、材料、集成方式、立面关系等不同的分类方式做了全面阐述外,嘉宾们分别围绕新材料以及应用技术做了深入分析。

超高性能纤维增强混凝土(UHPRCC)作为上世纪90年代以来混凝土材料研究的重要成果,是在高性能混凝土和钢纤维增强混凝土技术,紧密堆积原理基础上发展的新一代混凝土材料。在论坛上,来自中国香港的高级研究员林立不仅分享了关于UHPRCC的具体研究情况,还介绍了预制UHPRCC装饰性外墙、以及预制UHPRCC薄壳屋顶在德国和法国的实际应用情况,据他介绍UHPRCC中微型钢纤维体积含量2%以上,并含有各种活性、非活性粉末材料和细骨料,从根本上改变了混凝土结构设计的传统理念,有关UHPRCC的研究和开发在全球混凝土领域都是一个持续性的话题。

除了UHPRCC之外,来自丹麦阿尔伯特兰的白水泥专家Carmen则分享玻璃纤维增强混凝土(GRC)这一从好性能到高性能的材料。GRC同样是一项持续增长的技术,这项技术在70年代发展起来,全球对建筑价值的关注较低,限制了其在劳动力成本很低的市场上使用。而随着劳动力成本的上涨,全球建筑市场尤其是中国市场向工业化发展趋势愈演愈烈,Carmen所在的阿尔伯特兰公司开始在GRC即白水泥领域持续发力。而根据统计数据,在2015年之后,GRC的年增长率在10%~20%之间,因此,GRC不仅将混凝土厚度减小到10~15mm的可能性,开辟了全新的设计混凝土结构的方法,也正在开启一项全新的建筑自由,同时面对预制生产的要求,如何保证均匀性、耐久性,也是GRC的挑战。
而来自南京倍立达新材料系统工程股份有限公司的董事长、中国混凝土与水泥制品协会装饰混凝土分会理事长熊吉如则从应用案例上延续了对GRC介绍。GRC作为外装饰面在pc结构中做一体化预制应用,充分体现了装饰混凝土在装配式围护结构中的个性化表现。而PC-GRC的应用,则给建筑穿上了靓丽的衣服。并避免了传统建筑外围护结构系统中采用外挂技术所增加的厚度与不安全性。

看功能,一体化集成变化多

从郭学明主任对装配式建筑外围护结构系统的综合介绍中,我们得知从外围护结构系统从集成方式分类,可以分为门窗一体化、保温一体化、装饰一体化和多功能一体化等。
以保温一体化来说,包括了混凝土夹心保温板、混凝土夹心保温梁柱、GRCUHPRCC墙板内附保温板、保温一体化木结构墙板等。来自日本的专家东锦株式会社PC技术部长横江勇则对日本装配式建筑外围护中的PCaCWPCa幕墙做了解读,PCa幕墙即面板由混凝土与支撑体系组成的不承重围护或装饰结构。也包括应用广泛的GRC保温装饰一体化板。其优势格外明显,通过一体化集成,可以实现装饰性、厚重感、耐久性、装配性、耐火性、保温性和隔声性多重功能。

同时,结合中日两国建筑市场的实际情况,他认为通过GRC保温装饰一体化可以解决中国建筑的不稳定的质量、长工期、防火性能、成本高的难题。因为在制造工厂完成外装工事、断热工事后在出货,所以在现场施工部分的工期缩短,相对来说成本降低,同时因为轻量化所以外周围的梁柱的混凝土量和钢筋量也相应减少,同时维护成本也随之削减。
装配式建筑墙体上功能要求是“两防、两隔、两抗”,即防火、防水、隔声隔热、抗震、抗风压。在论坛上除了另一位日本专家株式会社マサル(MASARU)技术本部课长本郷雅也围绕PCa幕墙在日本的发展,以及如何解决密封防水的问题做了解读之外。广东松本绿色新材料股份有限公司的副总经理许学勤也从抗震的功能做了分享。

广东松本所提供高抗震建筑外围护条板系统即装配式一体化组合外墙,与传统条板外墙相比采用复合结构墙体,局部刚性+整体柔性,有效避免墙体变形、开裂、提升链接强度。同时结构系统的链接形式采用创新型的嵌挂结合式,设置多重防水阻隔,同时这种墙体与钢结构采取专用连接机构进行有效的局部感性与整体柔性连接,通过刚柔互补原理提高了抗震系数。与传统建造方式相比,这种墙体建造工期可缩短80%,建筑工人劳动强度同时减少,而施工精度和施工安全则有所提高,结构性能更可提高50%

除了新材料、新技术以及一体化多功能集成等看点外,在“颜控时代”,装配式建筑中外围护结构体系还担负起建筑高颜值的重任。

高颜值,艺技融合创想多

有人说建筑最基本最重要的功能是由外围护系统实现的,而建筑的艺术魅力很大程度上也依靠外围护系统展现。对于建筑物而言,外立面既是一种技术也是一门艺术,在精工求新之余,还得赏心悦目。

艺术与技术融合后所实现的全新建筑风格,在论坛上每位嘉宾分享的案例中都有体现,而德国RECKLI造型模板及影像艺术膜在装配式建筑中的应用让建筑“惊艳”城市。德国RECKLI中国区总代理、上海鼎中新材料有限公司总经理矫霖霏,从模具及艺术膜的角度分享了装配式建筑外围护系统表面多样的质感、色彩与造型,极大地丰富了装配式建筑表面的艺术性,给建筑师提供了更多样的选择。RECKLI的历史始于1968年,其思想是在美学和经济上形成混凝土。近五十年后,RECKLI名称代表塑造混凝土的设计自由度。RECKLI成型板确保了特殊的美感,可以准确地模仿其他建筑材料。通过RECKLI弹性造型模板生产的GRC建筑外墙大板、欧式PC构件,艺术表现力更加充分。

同时免表面处理以及最新光影成像产品更是给装配式建筑外围护结构增加了无限创想。加拿大的建筑师们在设计一个学生公寓项目时就成功地使用了光影成像技术,将历史和现代以一种非常特殊的方式相结合。在调研建筑工地的历史时,他们发现了20世纪初蒙特利尔电影画面,他们认为这是值得用光影成像造型模板使其永存在建筑外墙上的历史宝藏。同样的例子还有很多,爱迪生公寓不仅是用这个值得尊重的名字表达对这个伟大发明家的纪念,同时也成为视觉景观。建筑外墙的特征部分是电影刻到混凝土表面的那一段,通过RECKLI的表面带有图案的弹性造型模板使光影成像效果成为可能。

关于装配式建筑外围护系统中的热点、焦点、难点还有很多很多,在论坛上,发言嘉宾分享的报告信息量大,知识点多,覆盖面广,并结合实际具体问题具体分析,具有非常实际的意义。专家的真知灼见与实际工程案例分享相得益彰,对于当下处于焦灼状态的装配式建筑市场无疑是一次切实有效的推进。

(来源:中国墙材信息网)

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