王小勇
摘 要:玻璃纖維增強水泥外墻板(GRC)材料有優于其他材料具有更好的可塑性、裝飾性以及高強、環保等特點,也因此受到越來越多的建筑師的青睞,所以近年來國內也出現了更多的GRC項目,本文就結合公司多年多個項目的設計施工經驗,對玻璃纖維增強水泥外墻板(GRC)安裝設計節點做了一些整理,總結,在此和大家分享和探討。
關鍵詞:GRC;安裝;設計;整理
1 引言
玻璃纖維增強水泥外墻板(以下統稱GRC),近年來應用越來越多,比如常州恐龍園迪諾水鎮項目、北京中關村項目、南京青奧會議中心、長沙梅溪湖國際文化藝術中心等等涉及住宅、旅游度假村以及大型場館等,這些項目建筑外形和構造上有各自的特點,因此節點系統設計時也是根據不同項目的建筑分格要求、結構構造限制要求、安裝可操作性要求等進行。綜合諸多項目的安裝節點設計,本文將GRC安裝節點設計整理為以下五個系統,五個系統可單獨用于項目節點設計,也可多個系統組合進行安裝節點設計。下面就分別多五個安裝節點設計系統進行一一介紹。
2 明收式便捷安裝系統
(2)系統典型節點:該系統首先需要在GRC面板生產制作時在安裝固定點部位預留明收孔, 同時明收開孔部位預埋加強專用墊片,墊片可用不銹鋼或鍍鋅鋼板加工定制,主要作用避免應力集中對GRC面板不利影響,再利用膨脹螺栓將GRC面板直接固定在主體混凝土結構上,最后采用GRC同質材料填充修補預留明收開孔的安裝方式。若結構墻面不平整,需要對面板與結構墊層找平,保證受力傳遞及立面安裝的平整度。
(3)系統特點說明:該系統主要是全部明操作,安裝方便,同時不需要主次龍骨,安裝效率較高且安裝成本低,但明收開孔需要填充修補,修補部位存在開裂及滲水可能的問題。所以明收開孔的修補除了要嚴格按照工藝步驟實施外,明收孔的定位也不能設置存在積水可能的面板部位。
(4)系統應用說明:該節點系統多用于別墅,住宅等建筑高度不高的裝飾面板、線條及造型且面板與結構構造間隙過小無法采用其他安裝系統形式安裝固定的情形。一般適用于GRC造型板塊小于1m2的單面平板板塊安裝,由于GRC面板效果有同結構層一體成型和二次涂裝成型的,此系統做法由于明收開孔因素,有一些表面開裂的可能性,所以適用建筑面板表面允許進行二次涂裝處理的效果形式。
3 直接固定式便捷安裝系統
(1)系統典型節點: 該系統在GRC面板加肋部位預埋不銹鋼或鍍鋅專用連接件,利用后錨固螺栓通過預埋的專用連接件直接將GRC面板固定在主體混凝土結構上,有鋼龍骨結構的體系也可將面板連接件固定在龍骨上的安裝方式。需要注意的是GRC面板預埋連接件厚度應不小于3mm且拉拔測試應滿足計算要求。
(2)系統特點說明:該系統也是全部可見操作,安裝比較便捷。可根據結構構造,面板安裝點設計需求,亦可結合項目成本分析確定是否設置龍骨,安裝效率較高且安裝成本較低。此種安裝形式也不受產品表面效果的限制,適用任何面板表面效果。但是GRC面板預埋連接件部位一般相對固定,安裝調節會受到一定限制
(3)系統應用說明:相對明收式的安裝系統,此系統有一定優勢,由于不需要表面開孔因此不受產品表面效果形式的限制,大多數懸挑不大重量相對較輕的檐口線條,門窗套造型等均可以采用此安裝系統。建議適用展開面積不大于1.5m2的板塊安裝。但因為預埋連接件一般GRC產品加工時就已經預留,長度固定,所以適合安裝構造間隙不宜過大的情況,一般預埋連接件構造懸挑不宜超過100mm。同時用于固定的膨脹螺栓外露部分一般考慮隱蔽在結構內部或被結構粉刷層隱藏,不能影響建筑立面美觀效果。
4 干掛式高效安裝系統
(1)系統典型節點: 該系統可分為短槽式干掛系統和預埋套筒干掛系統。短槽式干掛系統在GRC面板加肋部位預留干掛槽,GRC面板通過L型掛件、螺栓與次龍骨連接,主次龍骨連接固定后再通過角碼、螺栓與主體預留埋件連接的安裝方式。預埋套筒干掛系統首先在GRC面板加強肋部位預埋套筒,再通過轉接角碼或鋁合金掛件、螺栓與次龍骨連接,主次龍骨可通過焊接或螺栓連接后再通過角碼、螺栓與主體預留埋件連接的安裝方式。
(2)系統特點說明:該系統采用龍骨系統,能較大的吸收主體結構誤差,GRC面板與龍骨分步、有序安裝,安裝精度高。安裝不受產品表面效果的限制,適用任何面板表面效果,并且產品安裝通過轉接連接,安裝可進行三維調節,大大提高了安裝便捷性,能更有效的保證施工安裝質量。另外,此方式一般需要主次龍骨來作為系統支撐。
(3)系統應用說明:適合大部分幕墻外墻板、有足夠安裝構造間隙的建筑線條的安裝,板塊面積一般控制在1.5m2~6m2,應用廣泛。面板預留短槽和預埋套筒位置可參考金屬與石材幕墻的邊距構造要求,具體結構計算來確定其邊距,間距及數量等,同時一個板塊建議不多于6點固定。
5 單元式多功能安裝系統
(1)系統典型節點: 該系統的GRC面板常采用背附鋼架結構形式,背附鋼架通過預埋鋼筋或鋼板錨固件與GRC面板可靠連接成整體,再利用專用單元組件將GRC背附鋼件整體板塊與主體結構連接固定的安裝方式。
(2)系統特點說明:該系統采用與GRC背附鋼架一體系統,將GRC豐富的表現力與龍骨力學特性完美結合,體現GRC非線性曲面、異形、超大板優勢。GRC面板與背附鋼架在加工廠組合為一整體、減少現場安裝工作量,大大提高安裝效率高。專用的單元組件系統,可滿足安裝三維以及更多向的空間調節,提高了安裝精度,能有效保證面板安裝的外觀質量,尤其在異形,曲面GRC面板的安裝優勢有明顯體現。
(3)系統應用說明:適合異形、曲面及立面塊分格較大的板塊 ,板塊展開面積一般設計在6m2~20m2范圍,超過此范圍的超大板塊要經過分析論證確定面板生產可行性。這種安裝方式在一些大型藝術場館、會議中心等等應用極為廣泛,需要注意的是由于此系統面板板塊大,設計時要考慮立面形式及結構復雜狀況,是否符合起吊,安裝要求,必要時還須考慮運輸是否方便可行。
6 組合式安裝系統
(1)系統典型節點:該系統根據不同項目立面分塊的效果、結構特點、構造需求進行靈活設計,可采用以上四種安裝系統任意組合連接的安裝方式,較為常見的是預埋件直接固定系統與干掛系統結合。
(2)系統特點說明:安裝方式靈活運用,集合各個安裝系統的優勢,滿足多樣、不同、復雜結構形式的安裝。
(3)系統應用說明:在一些特殊情形下,板塊安裝不能通過單一的安裝系統來實現安裝,此時就需要根據板塊形式及結構構造,合理選用安裝系統組合,保證安裝方便、可靠、合理、經濟實用等。系統設計時應按照系統的不同對于產品生產的影響,組合安裝系統設計時要考慮面板生產的便捷性和可行性。
7 結語
在GRC項目設計過程中,我們一定要了解材料本身特點,方可設計出安全、可靠、合理的安裝系統。隨著GRC項目越來越多,其安裝節點系統的設計要求也越來越高,尤其異形、大板、曲面項目對面板安裝的質量、精度以及可拆卸更換的要求更是,所以,我們也要根據項目的特點和要求因地制宜不斷優化創新設計,開發安裝節點系統,讓GRC安裝節點設計更便于操作,更經濟耐用,更適宜建筑外墻設計的發展趨勢。
參考文獻:
[1] JCT 1057—2007.玻璃纖維增強水泥外墻板[S].
[2] JGJ 336—2016.人造板材幕墻工程技術規范[S].