玻璃纖維增強石膏復合材料在室內裝修中的應用研究

隨著我國經濟、文化事業的迅速發展，各類大型演藝場館、大型綜合場館等建筑的積極蘊壤，對場館內建筑聲學材料的技術需求不斷提高。傳統的聲學頂面（天花）、墻面材料如無紙面石膏板、鋁板、埃特板、GRC板等在生產加工過程中存在大量的污染、同時存在不同程度的能耗高、施工不便、不易造型、使用年限短等問題，已經難以滿足建筑材料市場“可持續發展”需求。

玻璃纖維增強石膏復合材料（Glass Fiber Reinforced Gypsum 簡稱GRG）是近年來推出的一種新材料，它性能優越，具有可塑性強、強度高、美觀耐用、拼接無縫、聲學效果好而且燃燒性能達A1級的優點，成為廣大設計師的寵兒。

GRG的生產工藝流程

GRG的生產工藝主要包括：深化設計、原材料準備、模具制作、層壓灌漿、脫膜等。

GRG的組成成分包括改良石膏（其半水石膏（CaSO4·1/2H2O），中性（PH值）或弱堿性）、水、耐堿玻璃纖維無捻粗紗，以及外加劑。

主要原材料要求：

GRG模具：GRG模具的投影幾何尺寸應與設計圖案的吊頂及墻面裝飾板幾何尺寸一致，尺寸和形狀位置誤差不大于被檢長度的±1%或1%；GRG造型模具的造型應與深化設計圖紙相符，確保檢驗無誤后方能用于成型制作。

改良石膏：改良型半水硫酸鈣石膏，其具有不可燃性，耐水性弱，中性（ph值）或弱堿性，并且其純度按半水石膏（CaSO4·1/2H2O）的重量計不低于90%。

水：所用水符合國家規范要求的弱堿性水。

耐堿玻璃纖維無捻粗紗：所有耐堿玻璃纖維無捻粗紗均為符合JC/T 572規范標準的短切玻璃纖維原絲。

未硬化狀態G.R.G.組成：下表列出的配合比為正常生產時G.R.G.的主要成分配比。

石膏的顏色：為保GRG工程的整體效果及檔次，GRG石膏材料應進行染色，并確保石膏固化后的顏色與最終外表面所選定的顏色無明顯色差，色漿宜選用中性或弱堿性色漿。

GRG生產中層壓加后灌漿工藝：

層壓是指GRG產品的表面層為石膏和長纖玻璃纖維或短纖玻璃纖維布交替制成工藝，在成型后灌漿至所要求的厚度。GRG在表面層最少厚度8㎜內必須為用層壓工藝制成，后灌漿至32㎜厚，并確保壓層及灌漿不脫層，填充部分加長纖均布二層。注：本標段設計僅對GRG面密度有要求（50kg/m2），沒有對GRG厚度有具體要求，但根據我司經驗，要達到該面密度要求，GRG的厚度約為40mm。

GRG板安裝工藝流程

1.深化設計

深化設計內容主要包含三維模型設計以及GRG板分割。

三維模型設計主要是根據設計方提供的相關資料同時結合現場初步測量后的實際情況，制作成三維模型空間，這樣整個項目就可以非常直觀的呈現出來，方便工程師施工。三維模型設計完畢后再轉換成CAD文件，進行工廠加工處理。

2.測量放線

根據項目實際情況，找出關鍵控制點，由點及線，由線及面，做好放線工作。

3.基層骨架安裝（鋼結構制作）

基層鋼結構制作時需充分考慮造型的需求，在鋼結構制作時，就需根據面層造型需求做出鋼結構框架，然后再利用GRG的安裝來調整，達到設計要求。

4.GRG板安裝

GRG板安裝工藝流程及方法如下：

1）復檢

a.鋼架復檢，用水平儀或經緯儀、激光儀和直尺檢查其標高和坐標是否符合設計要求；

b.GRG板尺寸、顏色是否符合，搬運時是否破損，編號、位置是否對；

2）就位

按編號將GRG板對號入座，有的要用小型吊車機，用支架將其臨時固定。墻面常自下而上，亦可從上而下，常從左至右，亦可從右至左，天花GRG板可從周邊開始，亦可從中央開始。

3）微調

a.核實基準點，用測量儀器核實GRG板基準點；

b.微調GRG板；

c.墊實GRG板。

4）螺栓連接（板板之間）

a.清理孔；

b.連接螺栓、螺母、墊片，適度用力。

5）鋼架焊接（定位）

當GRG面密度較高，安裝時，不采用常規的絲杠吊裝，建議采用角鋼焊接的連接方式。

a.辦好動火手續；

b.按設計要求電焊，將GRG板鐵件與鋼結構電焊在一起，按設計電焊縫長、縫高、間距要求進行；

c.去掉電焊渣；

d.去掉支架；

e.防腐處理。

6）開孔

確定開孔尺寸，燈具、噴淋、喇叭、音箱、檢修孔尺寸大小；

確定開孔位置；

開孔時間：依照施工便利，可以在就位前，也可以定位后開。

7）嵌縫（含修補）

a.清除保養劑，用清潔的干布、海綿及刷子等物件擦拭修補缺口或縫口；

b.將GRG板之間縫適當開成較統一的縫，做成倒邊或者梯形；

c.貼網帶；

d.填嵌縫材料，如調好的高結晶a 石膏粉或其他專業石膏粉，同面板同一種材料，補縫面積宜小宜大；

e.刮平；

f.嵌縫或修補后，7天不得施工振動和沖擊。

8）批蕩

a.配比：熟膠粉：水=400g：（10-20）㎏；

b.將熟膠粉倒入盛建筑108膠水的桶中；

c.攪拌5—10分鐘，用電動攪拌機攪拌，直到粘稠度粘結強度合適為止；

d.批蕩，宜先右后左，先上后下，先難后易，先邊后面的順序進行，一般宜批3遍。

9）涂料施工

a.打磨；

b.涂膩子（必要時涂堿底漆一遍）；

c.打磨；

d.涂料調色，最好電腦調色，宜即調即用，不宜過夜；

e.噴涂，也可滾涂或涂刷，噴槍壓力宜控制在0.4～0.8MPa范圍內，保持垂直，噴槍口距離宜250～300mm左右，勻速平行移動，兩次重疊宜噴涂寬度1/3；

f.橫一遍待干燥固化后，再豎一遍。

10）初檢及整改。

GRG安裝注意事項

1.天花GRG工程

當天花采用GRG材料并且造型較復雜時，首先要滿足尺寸精確度的要求。

1）嚴格控制鋼結構的加工精度及安裝精度，在施工過程中采取對造型結構1：1放置輪廓線輔助加工，另外安裝過程中利用紅外線、電子經緯儀等高精度測量儀器精確定位確保安裝精度。

2）嚴格控制GRG板的加工精度，首先深化設計師要充分理解建筑/室內設計師的設計理念及意圖，其次是將三維模型轉換成CAD（剖面）施工圖后立即復核現場實際建筑結構的相關尺寸數據，將各種問題消化在深化設計階段后提交工廠進行加工生產，加工好的GRG板，工廠嚴把質量關禁止出現正誤差。

3）GRG板在安裝時必須保證±20mm的尺寸和形狀精度。同時為保證吊頂大面積的平整度，安裝時必須根據設計圖紙要求進行定位放線，確定標高及準確性，注意GRG吊頂位置與管道之間關系，要上下相對應，防止吊頂位置與各種管道設備的標高相重疊的矛盾通過復測要事先解決這一矛盾。根據施工圖進行現場安裝，并在平面圖內記錄每一材料的編號。彈線確定GRG吊頂的位置使吊頂鋼架吊點準確即吊桿垂直，各吊桿受力均衡避免吊頂產生大面積不平整。為確保建聲的要求，在施工安裝每一個交接點用3mm厚橡膠墊片予以襯墊，防止聲音傳導減小震動。對于GRG板的接縫尤為重要。為保證GRG板接縫因各種原因而造成的開裂現象而導致的聲學問題，對拼縫應根據剛性連接的原則設置，內置木塊螺釘連接并分層批蕩處理。嵌縫材料將采取GRG專用接縫材料，以防止因熱脹冷縮造成的板縫開裂現象，從而影響聲學效果。

4） 在天花板GRG材料上開各類設備孔洞也要引起重視，這部分將存在一個潛在的聲學問題，即天花板上的許多孔洞可能形成一系列的共振器，就會像穿孔板那樣具有較高的吸聲性能，這就與聲學設計所要求的背道而馳了，因此在施工中應與聲學公司、聲學專家及各安裝單位密切配合盡量避免這些問題的發生。

5）另外，燈具臨GRG板面要封閉，即有燈罩片，而且角度最好和GRG保持在一個平面，不要出現孔洞，防止聲漏；還要滿足使用要求，即該照明可更換、修理、清理，建議使用燈具套筒，或加工成品套筒配合燈具使用。總之：觀眾廳吊頂做為主要的聲反射面，首先要保證結構安全及強度，按聲學要求提高剛性，為觀眾區提供有益的早期反射聲，這樣有利于其均勻分布。

2.墻面GRG工程

1）墻面GRG也有嚴格要求，尺寸偏差嚴格控制在±20mm以內。

2）其次是用于聲學擴散體的位置及構造作法設計模型及設計說明均有明確，這就要求在施工深化設計和工廠加工時必須嚴把質量關，并在現場安裝過程中做到精確定位以達到聲學設計要求。

3）另外容易引起回聲及聚焦的部位一般多為凹狀曲面，這樣天棚與墻面交接處、舞臺后兩側、耳光室兩側及耳光室地面與墻面交接處應重點予以關注。實際經驗是強度適度的不致于有回聲感的反射聲為表演能夠提供更好的支持。可以在聲音強度較大區域范圍內的天花上（一般會出現在舞臺臺口上方），在施工過程中預留出懸吊反聲體的吊點位置，通過對整個劇場的聲學測試的結果或在演出時某個區域聲音強度過大，可以在此處懸吊一定數量的反聲體對該處的聲強進行反射，對該處的聲音強度進行調節。還有一定要保證4cm厚GRG占一定比例，以防止低頻損失，因為低頻可調幅度一般低于中

高頻。

GRG安裝控制方案

1.GRG安裝控制措施

1）為保證吊頂大面積的平整度，安裝人員必須根據設計圖紙要求進行定位放線，確定標高及其準確性，注意GRG吊頂位置與管道之間關系，要上下相對應，防止吊頂位置與各種管道設備的標高相重疊的矛盾通過復測要事先解決這一矛盾。根據施工圖進行現場安裝，并在平面圖內記錄每一件GRG板的編號和檢驗狀態標識；

2）彈線確定GRG吊頂的位置使吊頂鋼架吊點準確即吊桿垂直，各吊桿受力均衡避免吊頂產生大面積不平整；

3）要保證GRG吊頂的整體鋼度，防止以后吊頂變形，應先安裝造型GRG吊頂，有利于吊頂造型的定位，有利于其與其他吊頂相互固定。吊頂造型均用輕鋼材料，以保證造型有足夠的

剛度；

4）在安裝大面積GRG吊頂飾面板前，必須待到吊頂上面管道設備完畢后，如吊頂內的通風、水電管道及上人吊頂內的人行或安裝通道應安裝完畢；消防管道安裝并試壓完畢等，經有關部門確認后，主可進行封吊頂飾面板。吊頂燈飾封口噴淋煙感等，必須橫平豎直，在開孔前應先放線，等整體協調后，再開孔安裝。

2.GRG板縫調整措施

為保證GRG板接縫因各種原因而造成的開裂現象，拼縫應根據剛性連接的原則設置，內置木塊螺釘連接并分層批蕩處理。嵌縫材料將采取GRG專用接縫材料，并在接縫處填充膠條，以防止因熱脹冷縮造成的板縫開裂現象。

GRG板施工重難點

1.GRG板施工施工要點

1）GRG采用無縫連接，為保證辦證曲線的柔順，每塊GRG板間的整體偏差控制在10㎜內，這10mm的偏差通過刮膩子來解決；

2）在GRG開模筑模成品加工時必須復核其尺寸，確保加工精度及正誤差控制；

3）做好GRG無縫拼接處理，保證設計的整體性。

4）現場GRG安裝接縫批灰，面積嚴格控制，允許線性抹灰修補，要求加工精度高；如有大面積修補，我司將對修補材料進行試塊八項指標檢測。

2.GRG板施工重點

1）室內GRG無縫連接；整體偏差指數≤20mm；

2）開模、筑模，成品加工時間較短；

3）聲罩穿孔率的設置。

3.GRG施工難點

1）室內無縫拼接，整體偏差指數≤20mm；施工難度較大。

2）施工放線是難點，室內很少有直線，觀眾廳室內空間多為雙曲面和三維空間；

3）無縫拼接中怎樣處理變形是難點，且不破壞。

4）聲學裝飾管理重點及難點

5）重點控制GRG面密度50㎏/㎡；

6）現場GRG安裝接縫批灰，面積越少越好，要求加工精度高；

7）控制GRG板的厚度≥40mm；

8）控制GRG板的加工精度。

（作者單位：深圳市洪濤裝飾股份有限公司）