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关于开放式陶土板外墙装饰体系设计的分析与研究

2019-09-10王南翔

科学导报·学术 2019年3期

摘 要:在建筑工程项目中,开放式陶土板外墙装饰体系具有明显的先进性,本文将采用案例分析法,结合某案例的实际情况,对开放式陶土板外墙装饰体系的设计思路进行了研究,并评估了其技术措施的应用效果。

关键词:陶土板;外墙装饰体系;龙骨结构

前言:

陶土板是天然陶土现在经过高空挤压成型而高温锻造而成的,是目前一种常见的环保材料,该材料的色彩会随着时间的推移而变得更加绚丽,因此被广泛的应用在外墙装饰体系中,满足人们对美观的要求,因此值得关注。

1.陶土板幕墙特征

与传统的外墙技术相比,陶土板外墙技术的先进性主要表现为:(1)陶土板虽然经过烧制而成,但是成品的陶土板依然保持着天然陶土的特征,具有自然的色泽,满足居民对建筑物美观的要求,赋予了幕墙更高的艺术特性。(2)陶土板具有良好的适应能力,对于玻璃幕墙、石材幕墙、金属幕墙等都可以有效的结合在一起,不会对陶土板的外观效果造成影响。(3)由于陶土板已经被广泛的应用在建筑工程项目中,因此为了保证性能,所有陶土板在烧制结束后需要进行激光质量检测,若发现存在瑕疵,可以直接回炉重做。(4)从施工成本的角度来看,陶土板幕墙的人工安装费用更低,有助于降低整个工程项目的施工成本,因此在当前工程中具有更强的适应性。

2.工程案例简介

遗址公园配套区项目位于上海市西南的松江区方松街道,西北和西面较远处环绕佘山、辰山、凤凰山等诸多小山峰,遗址附近地势平坦。本项目是整个广富林文化遗址保护区内重要的风貌服务建筑之一。以遗址文化展示馆、办公、遗址管理用房为主,其中地上建筑最高三层,地下一层。地上建筑面积为21607平方米,地下建筑面积为19600平方米。总用地面积约24142.5方米,总建筑面积41207平方米。在项目施工图设计初期为保证原有方案设计效果,外墙、屋面决定采用陶土板幕墙施工工艺,其总面积面积约为13000㎡。

3.开放式陶土板装饰体系的设计

在该工程项目中,根据整个工程项目的要求,确定了陶土板幕墙的整体设计方案。在设计过程中,其要点为:开放式陶土板幕墙材料以陶土板为主要材料,配合热镀锌钢材,通过将角钢、钢材设计成网架后,再通过铝合金金属挂件,直接将陶土板固定在网架的外墙上即可。陶土板安装方式由工程量决定,并通过陶土板幕墙专用配件系统对整个外墙进行动态监测,获取详细的参数。而由于该工程中的骨架主要为金属材料,并配合相应的技术手段,因此在施工过程中,工作人员必须要保证面板的平整度达到工程项目的要求;由于本次工程中的开放式陶土板簇拥了挂接式的安装工艺,因此可以通过锚栓等直接固定骨架与建筑物主体,再利用挂件直接連接陶土板,这样就可以形成一个稳定的结构,这就是整个设计的关键。

同时由于使用了开放式的陶土板外墙施工工艺,所以其装饰体系的设计也应该满足这种特殊要求,必须要充分考虑整个工程项目中的特殊性。一般常规的陶土板幕墙施工工艺,主要是将陶土板直接安装的建筑物结构上,该方法存在幕墙不能悬离的问题,且无法依靠外墙作出建筑方案所想要的立面造型,很难满足设计要求,玻璃幕墙与陶土板幕墙之间的组合效果并不满意,尤其是在本项目中,该方法的应用效果还会受到进一步的限制,因此设计初期我们还提出了以下几点设计思路:(1)通过选择选钢架结构,可以最大程度上悬离建筑物外墙,因此可以解决传统设计工艺中存在的远距离陶土板的安装问题,并且与其他项目陶土板专用的铝合金骨架相比,具有更理想的物理性质,在结构上不仅更加牢固,还可以与其他幕墙组合,降低了收口的难度。(2)采用上述骨架结构时,可以直接通过控制钢骨架悬离来控制骨架与建筑物主体之间的距离,这样方便工作人员灵活调控骨架的规格、刚度等,在工程开始之后具有更高的灵活性,因此可以满足多种建筑物外墙的施工要求。

4.开放式陶土板幕墙的施工

按照上文所介绍的设计思路,并结合该项目中建筑物整体构造等资料,确定了具体的施工工艺。

4.1安装方式

在本次工程项目中,整个陶土板幕墙的安装方式以工程测量为主要依据,并且按照专用购配件系统的动态观测数据要求,选择金属型材质为骨架,按照挂接式的连接要求,详细记录骨架所承受的荷载数据情况,并采用了相应的数据措施,这样才能确保陶土板安装的平整度可以满足预期标准,达到质量要求。该项目中采用了挂接式的安装系统,在建筑物主体上通过锚栓固定骨架体系,并通过挂架连接骨架与陶土板,最终构建了一个可靠的外墙结构体系。在陶土板与龙骨体系的酸接与卡接中,采用了铝合金的挂架的结构;在分缝件中采用了EPDM胶条的方法,并且确保陶土板与横向龙骨之间之间通过柔性物质隔开绝缘垫片,这种方法可以显著增强陶土板幕墙的抗震能力。

4.2测量放线

在该项目中,水平控制线的布置成为施工的重点内容,在各层投点结束后开始布控内控线。整个建筑物的主体控制线以施工标准线为为主,并根据整个开放式陶土板幕墙的施工要求,适当平移控制线,并且平移应该接近建筑物结构的边缘位置,方便连线,但是设计过程中应该注意避开柱位,避免影响幕墙施工。需要注意的是,内控线结构面的数据要求为500mm,并且需要在这一参数的基础上,采用内控线平移的方法,并且在平移弹线过程中,出于对质量的考虑,可以通过全站仪对其数据进行约束,避免重叠等问题发生;同时,注意检查放样图与内控线等重要数据是否满足本次工程的标准,最后在复合后,应该对整个建筑的外围结构进行测量,确保其参数标准满足陶土板幕墙施工的要求。

同时在竖向控制线的布置中,需要在首层转角的位置设置垂准仪,通过垂准仪来调平,调平结束后下调视点,使视点对准转角点,并启动激光设备,直至激光点可以准确的落在施工层角钢上;此时的角钢的一端设置1.7mm孔眼,孔眼在角钢上设置了自上而下的中心点,中心点处于垂直的状态,并且另一端通过膨胀螺栓固定。

4.3固定锚板

在固定锚板施工阶段,该工程项目严格按照锚板安装的水平控制线、垂直控制线等,将锚栓固定在主体结构上;若在施工阶段预埋了锚板,也应该固定的锚板上。整个施工过程中,注意通过锚栓拉拔试验,判断锚栓的强度是否满足预期施工要求。

4.4安装竖向龙骨

该项目中安装竖向龙骨的施工中,其基本施工工艺为:(1)竖向龙骨的安装是从底层开始的,在底层稳固的情况下逐渐向上开展施工。(2)安装立柱前,先通过拉进法对竖向龙骨的垂直度情况进行检查,若检查结果垂直度水平不满意,则需要校正后再安装,避免竖向龙骨的数据误差过大。(3)在施工过程中,应该严格按照施工图纸的要求对主梁的加工孔进行检测,检查孔位是否正确;同时用螺栓连接立柱、连接件等;施工阶段注意随时调整立柱的垂直度与水平度参数,满足后拧紧螺母。在立柱施工阶段,注意根据连接件调整立柱前后的位置以及长孔参数,并根据立柱的内控参数调整整个龙骨的结构。(4)安装竖向龙骨阶段,预留竖向伸缩缝,并且在每一个楼层间设置一个伸缩缝,其伸缩缝的数据标准为20mm;在预留伸缩缝之后,通过套筒连接,确保质量。

4.5安装横向龙骨

安装横向龙骨的施工工艺为:(1)确保龙骨的断料尺寸应该大于分割尺寸3mm,这种方法不仅保证了施工质量,也能让施工变得更加方便。(2)在安装横向龙骨阶段,应该严格按照水平横向线的标准安装,在将横料全部拧到5分紧后,按照横向鱼丝线的标准来调节,直至满足施工标准。

4.6龙骨挂件与分缝件的安装

龙骨挂件与分缝件的安装工艺主要集中为:(1)在将铝合金挂件安装在横梁上之后,通过左右调整的方法获取满意标高。(2)确保铝合金挂件与陶土板之间紧密连接,必要情况下开展力矩检测,确保可以满足工程施工效果。(3)在横梁与陶土板的挂件中,应该重点评估挂件的数据参数,确保垂直度、平整度与高低差等都处在正常范围内。

4.7陶土板的安装

在安装陶土板时,将陶土板不锈钢或者镀锌固定件设置分缝件,并将分缝件的参数标准孔值在4mm以内,这样才能确保竖缝垂直。之后安装陶土板的挂接件,通过挂接件来调整陶土板平整度,并注意安装底部横向挂接件的参数标准,并按照上层的陶土板施工要求,将其处置插入到下部的挂接件位置,并通过线绳调整位置。最后在安装陶土板时,注意女儿墙压顶、边角异形板等特殊部件的要求,能够严格按照工程项目施工现场的要求进行調整,最终完成整个陶土板的安装。

4.8陶土板安装之后的处理

陶土板安装施工结束之后,进入到清理与找补阶段,需要按照外墙封边接点部位的相关要求,做好注胶等工作,并及时清理陶土板,避免影响陶土板的性能。

5.效果评价

5.1先进性分析

从该工程项目的经验可以发现,在按照上述方法开展陶土板幕墙施工中,取得了满意的效果,其先进性主要表现为:(1)采用的开放式陶土板幕墙工艺具有安全可靠、安装简单等几种优点,不仅施工进度快,还有助于降低工程项目的总成本。(2)本次工程中选择了理想的幕墙骨架,与传统的铝合金幕墙骨架相比,具有牢固、稳定等多种优点,不仅保证了建筑物整体结构的安全,还可以提供理想的防雷接地性能。(3)在钢架上可以悬离建筑物较大距离的基础上安装陶土板幕墙,因此在非剪力墙的外墙装饰中可以形成多种外墙装饰。

本次工程中开放式陶土板外墙装饰设计的创新点主要表现为:(1)本文所介绍的陶土板幕墙工艺具有安全可靠、操作方便等多方面的优点,不仅可以大距离的悬离建筑物外墙,而还可以满足其他幕墙造型组合的要求,在幕墙安装、收口等法让面都具有明显的先进性。(2)可以直接在悬钢架龙骨上安装岩石板、石线等,也满足直接安装铝合金幕墙的要求,因此具有更强的适应性。同时由于在施工中直接代替了该部位的幕墙钢架,所以有助于降低工程成本。

5.2技术创新性

与传统技术相比,该案例中的开放式陶土板幕墙具有施工速度快、安装简单等优点,在施工阶段,施工人员可以根据幕墙骨架的特殊性,直接选择最简单的钢骨架施工工艺,并选择代替共用部分幕墙的骨架,降低了成本,代替共用部分幕墙的龙骨合计节约成本68万元,因此该设计方案具有明显的先进性。同时该设计方案中的骨架刚度水平理想,并且与墙体之间的距离被控制在1m的范围内,不仅具有更加稳定的龙骨结构,也解决了了陶土板幕墙与其他幕墙组合、收口、接地及较大距离地悬离建筑物安装陶土板幕墙等技术难题。

结论:

本文采用实证分析法,通过选取某实际工程案例,对开放式陶土板外墙装饰设计与施工的相关问题进行了分析,从案例工程项目的最终结果可以发现,在采用上述方法开展开放式陶土板外墙装饰体系设计具有科学性,在技术先进性、施工成本等方面均具有明显的先进性,因此值得其他工程项目的借鉴、学习。

参考文献

[1] 韩伟,高云飞.开放式陶土板外墙装饰体系设计与施工[J].施工技术,2018,43(10):109-111.

[2] 黄凯.解析外墙干挂陶土板幕墙施工工艺[J].建材与装饰,2018(4):26-28.

作者简介:王南翔(1979.02.21),男,汉族,浙江绍兴市,本科学历,国家一级注册建造师 上海建筑设计研究院有限公司,主要从事:建筑设计、设计管理。