建筑工業化在城市更新中的應用
——上海昌平路既有建筑圍護結構改造

■ 夏 鋒 XIA Feng

0 引言

隨著我國社會經濟快速發展，人們日益追求高品質的生活水平和居住環境，一批老舊建筑已不能滿足現有居住標準要求，造成大量資源和能源的浪費。對大量超過一定使用年限的既有建筑進行改造，特別是采用工業化的方式進行快速改造，既能加快建筑業的發展，又能提高建筑安全與節能水平，是一個非常具有發展前景的新領域。

筆者意在采用建筑工業化的方式對既有建筑維護結構進行系統設計與改造，并結合既有建筑改造的特點，如施工場地有限，建筑外立面總體協調性等各種因素的綜合影響，采用工業化的方式探索適合于城市繁華地段既有建筑快速高效改造方法和技術，進一步開拓我國既有建筑改造市場。

1 項目簡介

如圖1所示，昌平路既有建筑改造項目位于上海市靜安區陜西北路與昌平路交接處，地處城市繁華地帶，交通十分便利。該建筑原為商業辦公樓，但隨著周邊商業開發與城區發展，建筑外觀與功能已不能滿足現代審美與使用要求，故對該建筑外立面進行系統改造。

圖1 昌平路既有建筑原貌

本項目與昌平路僅有2m寬的人行便道。昌平路作為市中心的主干道，白天人流與車輛密集，對現場的正常施工與管理造成了很大影響。同時，該既有建筑其他三面緊鄰周邊建筑，西邊作為公司員工通道，離周邊建筑保持6m距離（圖2），東邊與酒店緊密連接（圖3），南面與原倉庫僅存有2m間隙（圖4），這對現場施工提出了很大挑戰。且項目位于成熟社區板塊，周邊居民對建筑施工所造成的影響特別關注，尤其對聲污染尤為重視。針對本改造項目的特點和現場實際情況，采用建筑工業化的方式可實現快速安裝，并利用GRC材料輕質高強和外裝飾效果突出的特點，采用GRC單元式幕墻系統對該項目從設計、生產、安裝等各環節進行系統組織與管理，實現外立面的整體高效改造。

2 設計

該項目圍護結構的改造主要包含二個部分：一是建筑功能優化，主要是滿足未來建筑舒適度、節能等要求；二是建筑外立面整體裝飾效果優化，既要與周圍環境相融合，又要表現出建筑的個性。因此，本項目在前期方案設計時融合了上述兩點要素，其立面效果如圖5所示。同時，考慮到該項目建設周期短，建筑造型要求高，并對后期使用維護成本的經濟性等綜合考慮，最終選擇了GRC單元式幕墻作為維護結構體系。

GRC單元式幕墻，集成了保溫、防水等多種功能，其節點構造如圖6所示。考慮到建筑總體節能要求，在GRC 單元體背部填充巖棉板，內側做裝飾面板封閉。在防水方面，因GRC單元體本身具有良好的防水效果，外立面防水重點在于橫向與豎向分隔縫的防水。該項目采用多道防水措施，從外到內分別為防水密膠條+4道（鋁型材邊框+防水材料）+防水密封條，有效避免漏水風險。

圖2 建筑西面為員工通道

圖3 建筑東邊與酒店緊密連接

圖4 建筑南面緊鄰倉庫

圖5 圍護結構外立面效果圖

圖6 GRC單元節點構造

3 GRC單元體生產

圖7是GRC單元板的生產流程圖，具體生產過程見如下說明。

（1）涂脫模劑：涂脫模劑前應檢查模具是否已清理完畢，且精度符合要求，脫模劑噴涂均勻且已成膜。

（2）打料：按照配合比，將水、色料加入，開動攪拌機，再加入水泥，攪拌后投入添加劑，最后攪拌3min，保證混合均勻。

圖7 GRC單元板生產流程圖

（3）噴涂面漿層：面漿層沒有纖維，厚度為2～3mm，分二次噴涂而成；面漿噴涂完成需要涼漿，等到面漿開始初凝時（用手指輕輕觸摸不有黏手）開始制作背料層。

（4）涂料背料層：背料層為纖維水泥砂漿混合層，每層噴射厚度為4～5mm左右，并與噴出的水泥砂漿均勻混合，噴射方向以橫向、縱向交互噴射操作。背料層制作時，所使用的水泥砂漿須伴合均勻，利用空氣壓力，將玻璃纖維在同心同軸噴槍內，不用將其切碎，并自動與水泥砂漿料混合。

（5）滾筒壓實：每層背料層噴涂完畢后均由滾筒加以滾壓，以將氣流逐出，并壓實增加密度（圖8）。

（6）酸洗處理：使用稀鹽酸進行表面酸洗（圖9），將黏附在表面的脫模油等殘留清洗干凈。

（7）烘烤和防水層噴涂，將養護3d的板塊放入烘烤箱內，在60～70℃烘烤30min。

（8）制品貯藏：貯存方式一般均為平放，如需立放，應有適當的支撐以防止傾倒。

圖8 GRC單元板密實硬化

圖9 GRC單元板酸洗處理效果

（9）包裝及運輸：為防止運輸破損，在構件固定點與易碰撞處加裝防撞墊，以保護成品。構件宜平放運輸。

4 安裝

為保證GRC單元板順利吊裝，結合施工現場場地狹小的實際情況，將單元板塊通過卸料平臺進樓層的運輸方案得以解決。其中，該卸料平臺主要通過打通原有結構一二層樓板作為運輸卸料功能使用（圖10）。同時，為保證GRC單元體的高效安裝，在屋頂處架設懸挑鋼梁做成環形軌道，利用電動葫蘆的運行進行施工（圖11）。懸挑鋼架采用22#工字鋼拼接而成，環形軌道采用16#a工字鋼和120mm×120mm×5mm的鋼方管拼接而成。

現場GRC單元體吊裝前應編制專項施工方案，對現場施工人員做好技術交底，待各項工作準備就緒方能施工。施工前在與建筑物接合空擋處必須設置有效防護欄桿及防墜設施。本環形軌道限載3t，在使用時，吊運周轉材料時必須有專人指揮，起吊前應對捆綁絲繩。料斗進行檢查，對容易散落的材料如扣件等應低于料斗。驗收時，要特別注意檢查繩卡的緊固程度，環形軌道和卸料平臺并非驗收合格后就可以一勞永逸，必須進行日常的保養和定期的全面檢查和整修，這樣才能保證其安全使用。其中，圖12是GRC單元體現場吊裝圖，圖13是GRC單元體整體安裝完成現場實景圖。

圖10 卸料平臺示意圖

圖11 懸挑式環形軌道

圖12 GRC單元體吊裝圖

圖13 GRC單元體安裝完成圖

5 結語

隨著我國經濟快速發展，人們對生活品質要求越來越高，已從有房住轉變為住好房、住舒適健康房，特別是建筑節能的要求與建筑美觀的追求，一大批既有建筑亟待提升整體品質。但很多既有建筑受限于周邊環境等因素的影響，其改造過程往往比較復雜。通過工業化的方式系統組織既有建筑改造工程，并將輕質高強的GRC新型裝飾材料應用于現有建筑外立面改造中，增加了建筑外立面的多樣性，探索適合于我國既有建筑外立面整體改造的新技術、新思路、新方法，將建筑工業化的組織方式應用于既有建筑改造中，可減少施工過程的返工率，節約改造后期的使用成本與維修維護成本，將進一步提升我國建筑業總體水平，推動我國建筑業的快速發展。