裝配式建筑單體的較高預(yù)制率指標,不能全面體現(xiàn)建筑工業(yè)化、先進性程度,需結(jié)合其他全建設(shè)周期內(nèi)的提高質(zhì)量、提高效率、減少人工等措施,尤其是外墻一體化集成產(chǎn)品、內(nèi)裝高效成品安裝體系及專業(yè)配套施工設(shè)備等。
適合裝配式建筑的幕墻體系
預(yù)制混凝土掛板
將預(yù)制混凝土掛板與幕墻的構(gòu)造方式相結(jié)合,即將兩者的優(yōu)點合并,將混凝土掛板輕量化,由原來的(50+50) mm 以上厚度,改成30 mm厚甚至更薄,即現(xiàn)在的幕墻新材料-纖維水泥板(參見JGJ336《人造板材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》和JG/T396《外墻用非承重纖維增強水泥板》)。將50 mm厚混凝土內(nèi)部鋼筋網(wǎng)以更加纖細的玻璃纖維替代,這樣在不影響外觀效果且滿足板面強度的情況下,板的重量得以大大降低。這層纖維水泥板作為外墻的裝飾材料和防水層,相對于混凝土掛板墻體,還需要增加保溫和室內(nèi)裝飾的功能。結(jié)合非透明幕墻的構(gòu)造做法,保溫層可采用保溫巖棉或其他防火等級能達到建筑相應(yīng)要求的輕質(zhì)防火材料,固定于纖維水泥板背部。室內(nèi)側(cè)可采用室內(nèi)常用板材,如纖維水泥板、硅酸鈣板、輕質(zhì)金屬材料等作為室內(nèi)裝飾層。
這種組合外墻板材不僅能夠呈現(xiàn)清水混凝土的本身效果,還可以在色彩、形狀、鏤空效果等美觀要求上以多種形式呈現(xiàn)。這種輕型的混凝土掛板均以幕墻結(jié)構(gòu)形式實現(xiàn)。這種材料容重為18~20kN/m3,混凝土掛板容重為25kN/m3。在容重相差不大的情況下,前者厚度為30 mm,后者厚度為150mm,兩者重量相差近4倍。所以在外觀效果和功能都能滿足,甚至更佳的情況下,輕量化的混凝土掛板優(yōu)于目前概念上的預(yù)制混凝土墻板。
輕型混凝土掛板特點:
(1)預(yù)制混凝土單元掛板:高度以一個層高為一個單元,寬度根據(jù)建筑效果及運輸?shù)葪l件限制確定。
(2)單元板塊含外墻板(纖維水泥板)、保溫層、內(nèi)墻板,及支承龍骨系統(tǒng)。
(3)單元板塊通過掛接形式整體安裝,與主體結(jié)構(gòu)連接,且相對主體結(jié)構(gòu)有一定的位移。
單元式幕墻
通過考察收集,建筑主體作為裝配式形式呈現(xiàn)的建筑,其外形都比較簡潔,外墻尺寸比較有規(guī)律,外立面裝飾材料組合也相應(yīng)的比較規(guī)則,這種建筑適合采用全單元式幕墻形式。全單元幕墻形式即幕墻的龍骨、外裝飾面材、內(nèi)裝飾面材、墻體保溫都在工廠組合成大板塊,到現(xiàn)場進行吊裝上墻。該處所說的全單元形式其面板不僅限于玻璃幕墻,其面板泛指不同材質(zhì)的幕墻面板材料,如金屬板材、天然石材、人造板材、玻璃等等、也可以是不同材料的組合形式。
單元式幕墻特點:
(1)高度以一個層高為一個單元,寬度根據(jù)建筑效果及運輸?shù)葪l件限制確定。
(2)單元板塊含外墻板(纖維水泥板)、保溫層、內(nèi)墻板,及支承龍骨系統(tǒng)。
(3)單元板塊通過掛接形式整體安裝,與主體結(jié)構(gòu)連接,且相對主體結(jié)構(gòu)有一定的位移。
小單元幕墻
相對于上面所講的單元式幕墻,小單元幕墻是指僅幕墻龍骨組合成單元框架,面材以構(gòu)件形式到現(xiàn)場安裝;蛘吣粔γ姘搴褪覂(nèi)裝飾面板通過連接件組合成整體,龍骨體系以構(gòu)件形式安裝,面板組件在現(xiàn)場與支承龍骨進行簡單掛接實現(xiàn)幕墻的整體性能。小單元幕墻適合外立面造型復(fù)雜,但幕墻結(jié)構(gòu)體系有規(guī)律可循的建筑。下面以筆者參與設(shè)計的兩個項目為例進行說明。
(1)自貢規(guī)劃館項目,為自貢市規(guī)劃展覽館,建筑造型兼具地方化、國際化和個性化。將自貢千年鹽都、恐龍之鄉(xiāng)、南國燈城三大元素運用到建筑中,是展示自貢城市形象的標志性建筑,建筑造型相對復(fù)雜。以展覽館為例進行說明,該主體結(jié)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu)。該單體幕墻選用水泥纖維平板600 mm×1 200 mm 分格錯縫布置,形成砌磚效果,整體效果為各大面成三角形,兩個面之間成不同角度(120~249°不等),與地面也形成 +15°和-15°兩種內(nèi)外傾形式。受到以上條件限制,考慮到本工程幕墻施工難度,為盡量降低幕墻施工的復(fù)雜性,確保施工質(zhì)量,減少施工周期,節(jié)約工程成本,幕墻設(shè)計采用以下方式:采用砌磚的思維方式,將1 200mm×600mm的內(nèi)外墻板通過鋼附框組合成小單元板塊,該組合件兼具外墻防水、外墻防護、墻體保溫、內(nèi)墻裝飾的功能。現(xiàn)場安裝好橫豎向龍骨后,作為小單元“磚塊”的支承構(gòu)件,將組合磚塊逐塊進行安裝,并與橫向龍骨上的角片進行螺栓連接固定。
(2)中鐵軌道交通酒店項目(圖 4),位于成都市天府新區(qū)興隆湖南岸,屬于中鐵軌道研發(fā)設(shè)計中心項目一部分。項目分為酒店和寫字樓兩部分。本建筑外立面采用幕墻窗形式,采用大板塊玻璃形式,最大的單塊玻璃尺寸達到 1.9 m×2.8 m。本建筑設(shè)計上幕墻形式比較有規(guī)律,以標準幕墻窗形式呈折線效果。所以,本工程采用了幕墻龍骨小單元式系統(tǒng),工藝上沿用傳統(tǒng)窗的安裝工藝,幕墻龍骨系統(tǒng)及轉(zhuǎn)接件在工廠組框形成標準單元框架,龍骨系統(tǒng)整體運輸?shù)浆F(xiàn)場后,通過螺栓將轉(zhuǎn)接件與預(yù)埋件連接,省去現(xiàn)場龍骨組接的過程。
通過實際工程案例的實踐,小單元幕墻應(yīng)用更靈活,受施工項目規(guī)模、施工單位生產(chǎn)及施工能力、建筑外立面造型是否復(fù)雜,這些條件的限制較小,所以是本文中筆者最為推薦的一種幕墻體系。