再造石装饰混凝土挂板.doc

再造石装饰混凝土挂板发布人： 浏览次数：786 北京宝贵石艺科技有限公司再造石装饰混凝土挂板是北京宝贵石艺科技有限公司集15年设计、研发、制作再造石装饰混凝土及雕塑的基础上，于2004年推向市场，并已广泛应用于建筑内外墙装饰。由于其具有体轻、幅大，易于表面成型，装饰效果古朴、凝重，色、泽、质、形表现即灵活且丰富多彩，越来越广泛地受到了建筑师的青睐，越来越多地成功案例不断涌现。如：国家大剧院音乐厅吊顶板；拉萨火车站挂板；清华美院教学楼大厅内的清水混凝土挂板；化工出版社混凝土遮阳挂板；秦皇岛鸟类博物馆外墙浅浮雕；山东孟良崮纪念馆装饰挂板。凡是深入了解了再造石装饰混凝土挂板的设计师们无不欣喜地表示：终于找到了宣泄理念的画笔。再造石装饰混凝土挂板不但因为为设计师们提供了宽阔的表现空间而受到欢迎，还因为再造石装饰混凝土以废弃尾矿的石粉、石渣，以及破碎混凝土石渣为骨料，大量消纳了污染环境的废料，减小了开山取石的规模，完全符合政府甚至人类对环保、节能和资源再生利用的宿求，充分表现了北京宝贵石艺科技有限公司的社会责任感，不断得到各级政府有关部门的鼓励、表璋和嘉奖。以下就再造石装饰混凝土挂板，从技术层面上进行简要介绍。一、再造石装饰混凝土“再造石”是商品名称，不是通用材料名称。再造石装饰混凝土是一种由几毫米至几拾毫米厚的装饰混凝土（简称DC），与1020厚的纤维（目前是玻璃纤维）增强混凝土（简称GRC），在DC终凝前通过湿作业复合的高强、轻体装饰薄板，简单表述为DC/GRC。作为可视面的DC通过进一步加工可获得仿矿石、仿木、金属等不同质感；背面的GRC则为板提供了较高的抗弯拉强度，抗冲击强度。二、再造石装饰混凝土的主要性能1、DC的主要性能DC由较大的砂灰比配制，具有较高的尺寸稳定性（不大于0.5），密实度（2.2），抗冻性（不小于25次冻融循环），和良好的再加工工艺性等。各种性能通过优化配比、添加剂，掺加料和正确的成型工艺实现。2、GRC的主要性能再造石装饰混凝土中的GRC材性参阅现行行业标准。但因为选用的作为集料的石粉、石渣硬度可能偏低（与河砂相比），抗弯强度设计值略有下将约1020%，这主要出于环保和减小资源消耗的考虑。而抗弯强度的损失可以通过一至两层的玻璃纤维网格布弥补，而且由于玻璃纤维网格布的加入还可以较大地提高抗冲击性能和保证板材碎而不散落，对高空板材的安全十分有利。三、再造石装饰混凝土挂板的几种结构型式再造石装饰混凝土挂板作为一种新型幕墙材料，在建筑上起装饰和围护作用，其结构强度要求与挂板幅面（正投影面上长宽中的最大尺寸）大小成正比。1、平板（等厚板）：类似石材板，外墙应用平板高度不宜超过1.2m，GRC层厚度不小于15。平板面密度约4060kg/；2、加肋板：在平板基础上，在板背面四边加高度50100的GRC边肋，及在腰部加一至数条GRC横肋以提高板的抗弯力。由于板的强度由肋提供，面板（平板部分）可以减薄至810mm。加肋板的幅面可以作到2m以上。加肋板面密度约6080kg/；。3、复合结构板：以平板为一个受力层面，以型纲网片作为另一个受力层面，二个层面用分散的刚性连接件连接，共同组成一个桁架体系结构。结构总厚度约80100，幅面最大尺寸可作到4m以上。面密度约5070kg/；4、钢结构板：平板作为装饰板与完全承受荷载的钢架柔性连接。这种板理论上可以作得很大，目前已有单板长拾数米的案例。若幅面6m，结构总厚度约150200，面密度约80100kg/；四、安装1、第一种、第二种结构的安装可以参照石材板安装方法；2、带有钢结构的板的安装通常采取在钢架上端部用螺栓与幕墙构架横梁连接的方法，有利于调整安装精度。通过高摩擦系数垫片的应用，在安装后可免除点焊固定的工艺。板的底部和侧边用钢插销连接相邻板，安装准确、快捷。侧插销只约束两板相邻侧边的相对位移，使接缝处不发生错茬。3、构架（安装基础龙骨钢架）：干挂安装的板通常要有由角码、牛腿、立柱、横梁组成的构架（龙骨钢架），尤其是第一种和第二种结构，以提供安装平面和传递荷载。但当挂板幅面较大时，立柱和横梁显得很浪费，通过预先准确计算，可以将其全部或部分取消，只需将相邻4块板（或2块板）的相邻安装节点集中成一个稍大的组节点即可。五、板面造型装饰板面造型可以通过四个方面研究和设计，分为色、泽、质、形。1、色：顾名思议，挂板表现的装饰颜色。再造石装饰混凝土挂板主要用石粉，石碴调色，颜色自然、朴实、持久，这与通常GRC制品表面作色漆的路线截然不同。但因此也就具有一定的局限性，白度、纯度、饱和度要求高的颜色，由于必须使用白水泥、钛白粉，以及必须使用颜料，生产成本大大提高，色彩稳定性较差。另外，表面光泽度及外界光源种类会对颜色深浅产生一定影响。2、泽：光泽，通常表述为高光、平光、哑光等由于混凝土硬度不是很高，因此高光表面必须通过境面模具和自密实混凝土成型实现，不能像石材可以磨光。另外因为同样的原因，高光混凝土表面也容易划毛，划伤，影响装饰效果。高光表面的颜色主要是水泥和外加颜料的颜色，集料颜色影响较小。哑光表面形成的颜色效果整体性强，建筑轮廓清晰，表面损伤影响较小，装饰效果最好。混凝土哑光平滑表面通常是通过轻度喷砂（或打磨、酸洗）获得，由于去除了表面水泥，其颜色主要由集料石粉、石碴的颜色表现。3、质：质感，材料本质的感觉。质感与材料本质的关系分为：同质感即两者相同和仿质感即两者不同两种。（1）属于同质感的有：清水混凝土表面和电镀金属、粘贴金属箔等。（2）属于仿质感的有：仿花岗岩、砂岩、汉白玉等，通过配比中的石粉和石碴来表现；仿木、仿砖等的质感一般通过细纹理和颜色表现。4、形：形状、造型、起伏、粗纹理、镂空等立体变化表面将浮雕艺术溶入挂板是本公司的一大优势，具有较高的装饰性，如果说建筑是巨大雕塑，外墙表面造形就是微雕。如果说建筑是巨大的形体，外墙表面造形就是表现形体力量的纹理，两者应且能相映成辉。通常造型起伏越大，表面力越强，但作为一种板形建筑构件，重量仍然是一个必须认真对待的物理量。由于造型几乎全部由不承担荷载的DC制作，因此其体量的大小（通常用平均厚度计量）直接影响挂板面密度。因此除有特殊要求需专门设计外，一般将起伏高度控制在520mm内为宜。另外，造型设计以抽象、规则为宜，主要是从生产成本和工期考虑。六、模具：再造石装饰混凝土挂板装饰表面是靠模具成形的。除了边模，表面光泽、质感、造形的成型模具对最终装饰效果影响很大，也是生产成本和工期中重要的组成部分。模具材料有玻璃、聚苯板、玻璃钢、钢板、石膏、硅橡胶、木板、火烧石板、甚至GRC板等。单件模具成本在很多情况下超过单件制品成本，甚至数倍超出。因此模具的复用率对降低成本和缩短工期至关重要。模具的复用率与板型率（板型数/总块数）成反比。模具的成本和工期与表面大形状有密切关系，如曲面、双曲面、折角等，影响最大的是精度要求较高的变径双曲面。七、项目工期：项目确定后的整个工期由五部分组成：深化设计、模具设计与制作、挂板成形制作、挂板后处理，安装及收尾。各部分依序开始，搭接进行。1、深化设计：深化设计是将设计师的效果设计和原则设计转化为每一件制品的图纸，是由首先确定安装方案开始的。深化设计应完成：安装方案、分格图及分块图、计算书，试验、检验、验收方法等，最后经设计方审核批准。深化设计过程中,设计师、挂板厂家和（幕墙）安装公司三方根据各自的专业资格范围，共同探讨、变更、反复并最终确定。过程中还可能对特殊设计的节点的试验结果调整计算参数。通常在合同签订后的深化设计周期大约需10天30天。另外，建筑结构封顶后，安装公司通常还要复测完成面，调整更改设计图纸。2、模具设计和制作：模具设计内容有选用材料，力学结构，脱模构造，装配构造，检验工装。根据模具材料及混凝土工艺过程中的胀缩特性作模具型腔尺寸修正等。模具制作是一个相对精度要求较高的工作，通常还会有许多外加工工作量。模具工期通常也要至少15天以上才能开始逐渐增量用于制品生产。倘若模具因造型要求准确，如具象的人物、鸟兽等而需要先制作正模，再翻制反模，则工期还要加长。另外，模具设计制作过程还包括混凝土板中预埋件、钢结构安装的工装的设计和制作。模具总量除与工位多少（单班成形量）有关外，还与水泥种类，模具周转有关。3、挂板成型制作：硅酸盐水泥需5天完全脱模，硫铝酸盐水泥需2天。两种水泥的绝对周期（从搅拌至出厂）分别为14天和5天。若模具总量与单班生产量相等时，表面无须再加工时，总工期简单计算公式为D=（总量/单班量）模具脱模周期绝对周期。另外，虽然大部分生产准备不必等深化设计和模具制作全部完成才进行，但原材料的检验、钢结构的热镀锌等外加工是否顺利都会影响计算工期，不能忽视。4、挂板后处理：挂板后处理主要针对表面DC进行，较为费时。需要安排工期的主要有暴露骨料的加工，如人工操作齿条剔凿，大面积凿毛；主要依靠设备能力完成的酸洗和喷砂；需外加工的非金电镀。后处理工期根据工艺要求一般需安排210天。5、安装、收尾：安装工期需要与安装公司讨论安排：（1）安装：安装构架应先期较早完成，钢结构安装前应先对时需注意装饰工作面与设计图的符合情况，如有变化应及时通知设计方及挂板生产商暂停生产，以免反复造成总工期的更大延误。安装公司应具有幕墙设计和安装资质，应对安装方案，安装结构的安全性，工艺性和尺寸精度在设计、施工、工期方面给予保证。安装公司应在对挂板结构深入了解、认识，并确定安装方案后，编制安装顺序并通知挂板制造商，可有效提高工效。（2）收尾：为了保证再造石装饰混凝土挂板经久耐用及能自洁,需要在某一相对完成的工作面挂板表面进行：清理喷涂12道混凝土保护剂随时进行的密缝处理。相对完成的工作面是指连续挂板周边边界与其他结构或构造的接口、收边作业完成的全部或局部挂板装饰面。因为接口作业可能损坏、污染挂板边角，必须在作保护剂前修补。收尾工期很难计划，这与工地管理，设计与施工质量，以及工期松紧有关。八、造价及影响因素再造石装饰混凝土挂板之所以受到设计师欢迎，就是因为他特别能适应个性化设计，因此也就使其无法规格化和量产，这决定了其造价变数较大。换句话说，再造石装饰混凝土挂板更像构件而不像材料，按构件认识就容易分析造价的组成。若以最简形式设定基础价，再考虑各种因素的不同对造价的正影响，就能相对准确地估算完制产品的造价。最简形式大致为：幅面1.2m、哑光清水混凝土平板（色、泽、质、形）、板形率0.1、批量2000、加工工期30天、按来图加工且仅供货，约280元/。影响造价的因素主要有以下几项：板幅（最大尺寸）、表面颜色、表面光泽、表面造型、板型折弧情况、板型率、总产量（）、工期、深化设计程度，甚至地域等。1、板幅（未涉及折边板和弧面板）：板幅用高宽表示，其中最大尺寸决定结构强度。超过1.2m的板幅需要设计加强结构；如肋和钢架，超过2.4m的就要用钢架作复合力学结构；超过4.8m的就要设计完全承受荷载的钢架结构，用钢量可能超过15/。较大板幅还带来板型率提高，运输成本提高等不利因素。板幅影响最大可能提高一倍造价。板幅增大不完全有害，当板幅与层高相同时，可能会使构架（安装钢龙骨）用钢量减小和提高安装效率。2、表面颜色（不作色漆）：如果能用普通水泥和石粉的原色调色成本较低。如果要求浅色，纯色则必须使用硅酸盐白水泥及耐侯颜料，造价加大。白度要求高还必须添加钛白粉，造价更高。白色、纯色的成本约须提高50100元/。3、光泽：境面混凝土须使用境面模具和自密实混凝土成形，造价较高。水泥硬度不高，通常不能境面磨抛显光。境面光泽成本的须提高100元/以上。4、质感：表面质感的实现除特殊纹理模具外，仿石质感需要磨（或凿毛、酸洗、喷砂等）来暴露骨料，金属质感需要非金电镀，前者约提高成本1050元/，后者则需按0.08元/cm2计算成本（镀铜）。镀铜面积按展开面积计算，如果有造型的话。5、表面造型：表面造型是影响直接成本的最大，最难以估算的因素，因为他与模具、材料重量、成型工艺、设计荷载等都直接关联。倘若造型中含有写实的人物、鸟兽，需要翻模，模具成本更大幅提高。因此，降低造型高度，造型规格化（重复率高）、造型抽象特有利于降低造价。简单尺条造型会使，需要翻模的造价可能会提高150元/以上。6、板面折、弧：折边板、弧面板的模具成本很高，可能数倍于普通模具且成形工艺难度加大。折边宽度在100以内时可认为是平板。要求严格的不等径双曲弧面难度最大，成本最高，每平方米挂板制品分摊造价可能会是数拾元普通模具的数倍。7、板型率：板型数/总板块数。这里所说板型主要是指三维外尺寸的组合，而不是相同外尺寸的表面造型的差异。板型率影响着模具总量和单位制品的分摊费用，由于各个项目模具的借用可能很小，因此模具的分摊成本很大，通常达到制品总成本的1050%。板型率是分格的结果，通常存在一个规律：板型越大，板型率越高。板形率与模具分摊造价大致存在以下关系：板形率每提高一个0.1，分摊造价提高一倍。8、工期：工期对造价的影响极其敏感，除了直接影响模具总量外，还与制造商设计、生产能力以及开工率有关。另外，由于再造石装饰混凝土挂板是一个较为新颖的技术产品，不十分了解和熟悉其技术的，习惯将其工期与干挂石材装饰等同制定，必将使再造石装饰混凝土挂板生产变成成本很高的“加急”项目，还直接影响产品质量，需要格外关注。9、深化设计：深化设计按规范简单程序应为：设计院提供工作面、作分格并提出荷载要求挂板生产厂设计挂板结构安装公司设计安装结构和安装方案设计院会签出图（包括建筑预埋件图、施工图、零件图）。这其中不可避免的是三方的交流，甚至还有根据竣工图的修改（由安装公司提出，三方洽商）。这是由各方的资质责任决定的。但是，由于再造石装饰混凝土挂板刚刚兴起不久，还没有完整的相关标准、规范和图集，因此挂板生产厂家有义务协助设计院和安装公司作出全面的设计，甚至于招标书的设计、编制。这无疑也是制造商不小的工作量。对数千平方米的外装，至少也要35万元设计费用。只有当标准和规范健全，相关技术工程师从人员数量到技能普及到一定程度时，才可能有所降低。另外，值得一提的是，尽管理想的深化设计应在土建施工前完成，以保证预埋件安装到位，但对于一个新产品，设计师有可能在最后关头还在改变外装想法，为了给设计师留有创意时空，也可在土建结构横梁和立柱的外立面中线，按12m的间距，“盲目”设计一些预埋件