关键词：轻钢龙骨、纸面石膏板、新型吸音体
1、项目概述
休宁体育中心（体育馆）坐落于风景秀丽的黄山市休宁县海阳镇，总建筑面积约为8328.9 M2；馆建筑面积约2690M2，可容纳观众近3000坐；可进行篮球、羽毛球、排球等各种比赛，也可举办大型文艺演出活动。
2、创新过程
休宁体育馆主场馆天棚为网架结构，东西跨度为59.86M、南北跨度为45M；由共计140个4.5*4M的网架单元构成。为满足声学参数，装饰设计中要求主会场天棚吸音体面积为1300M2，吸音体材质要求为成品80mm厚玻纤板空间吸声体，其核心原材料为80MM厚欧文斯克宁玻纤吸音棉，容重32KG/M3。原设计要求使用成品吸音板。
在施工方案深化阶段，项目团队根据网架单元的尺寸，计算出满足设计要求的吸音体的最佳尺寸应该是3000*600MM，每个网架单元中布置5个吸音体，140个网架单元共计700个吸音体。
经市场调研，目前对于玻纤板的刚度要求通常通过硬化玻纤棉边缘或设置铝合金封边的方式达到，效果不佳且成本较高；而争对本项目，目前该类型成品吸音体的跨度都无法达到3000MM的要求。在施工方案策划阶段，我们参观了黟县体育馆（黟县青少年活动中心）的天棚吸音体，发现成品吸音板在实际施工中纯在诸多的不便与构造缺陷，其装饰效果及安全性能均无法满足现阶段专业运动场馆的设计要求。
3、工艺流程
本项技术革新涉及先进技术运用、新材料创新、以及工艺的工法创新，具体实施工序分为地面吸音体制作、高空钢结构制安、高空吸音体安装、高空涂饰等部分：
3.1 吸音体现场制作
3.1.1 龙骨制作：吸音体为一个扁平状的六面体，正投影尺寸为3000*600MM，厚度为80MM；为确保其吊装在空中具有足够的刚度，龙骨部分采用C75系列隔墙型轻钢龙骨；具体做法为：3000MM长两侧为C75天地龙骨；然后延长边方向每隔600MM设置一道C75型隔墙竖龙骨；龙骨之间采用穿芯铆钉连接。优点：节省成本，C75系列隔墙型轻钢龙骨的市场标准尺寸为3M/根，该设计尺度完全建材模数。
3.1.2 防水石膏板面满批腻子：整张石膏板满批两遍防水腻子，砂纸打磨两遍。
3.1.3防水石膏板穿孔：石膏板的穿孔设计是为了将玻纤吸音棉的吸音效果得到发挥；考虑到本建筑屋面采用的是压型钢板，为防止屋面渗水，选用了防水型石膏板。石膏板穿孔率不小于40%，孔径为10MM；为提高工效，现场预制12厘多层板穿孔模板固定在专用作台上，其下可以一次设置5层石膏板，滑动模板及石膏板，利用固定的台钻打孔。
3.1.4封板：龙骨底面及四个80MM高度的侧面用自攻钉罗覆盖穿孔防水石膏板，石膏板的使用同样符合建材模数（采用1220*2440*9.5纸面石膏板）；根据GB50222【建筑内部装修设计防火规范】第2.0.4条：“装在钢龙骨上燃烧性能达到B1级的纸面石膏板、矿棉吸声板可作为A级装饰材料使用。”而玻纤棉的燃烧等级是A级，因此可以断定该吸音体的综合燃烧性能为A级，满足人员密集的体育场馆顶面消防验收的要求。
3.2 高空钢结构制安：在地面上做好的吸音体毛胚需要固定在天棚钢网架下弦杆上。为防止钢网架的受热变形，严禁使用焊接工艺，只能采用铆接或抱箍工艺。
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3.2.1 30*30*3镀锌方钢：采用抱箍工艺沿网架单元中心点十字交叉安装两条30*30*3MM镀锌方钢，受天棚马道的尺寸限制，此方钢只能设置于网架下弦杆之上；这两条十字交叉的方钢是所有吸音体的最终受力构件，无论4.5M方向还是4M方向均须整条横担于连接网架下弦杆的钢制抱箍之上，因此两条方钢不在一个平面上；短向在下而长向在上。
3.2.2 50*50*5镀锌角钢：沿网架单元短向（4M）相距3000MM在网架下弦杆上横担两条50*50*5MM镀锌角钢，与下弦杆钻尾螺丝固定。为加强角钢的刚度，在角钢中心点与其上30方钢的投影相交点采用角钢焊接固定（30方钢与50角钢形成两个连接点）。这两条镀锌角钢须对口设置，作为3000*600吸音体的直接受力构件。
3.3 高空吸音体安装：
3.3.1 在满堂脚手架上设置合适的上料口，上料口四周须设置维护栏杆以确保安全；
3.3.2 上料口位置安放滑轮组；
3.3.3 利用滑轮组将全场700个在地面制作的吸音体吊到上料口位置的架子上；
3.3.4 在满堂脚手架上将吸音体用穿芯铆钉固定与5#角钢上。注意位置均分（每个网架单元5条吸音体）以及全场通线定位；
3.3.5 利用滑轮组在上料口位置垂直运输80厚欧文斯克宁玻纤吸音棉（容重32KG/M3）；
3.3.6 在吸音体上口位置填充吸音棉：玻纤棉不能直接与皮肤接触，安装工人应佩戴手套及防护服装工作，安装时注意填充密实、平整。
3.3.7 音棉顶面设置吸音布（燃烧等级为B1级）：其作用为防止玻纤吸音棉散落、防尘、美观。采用加工的不锈钢固定片（30*50MM）、钻尾螺丝将黑色吸音布固定于轻钢龙骨骨架上。
3.4 高空涂饰：
3.4.1 检查修补在吊装过程中损伤的吸音体腻子面；
3.4.2 对明露的30方钢以及50角钢批原子灰；
3.4.3 根据设计要求对不同区域的吸音体及钢架喷涂彩色乳胶漆底漆，组成图案；
3.4.4 喷涂面漆；
3.4.5 修补被涂料堵塞的石膏板空洞；
3.4.6 清漆罩面。
4、创新点
4.1 打破了成品玻璃棉吸音体的常规做法，采用75型轻钢龙骨、穿孔防水石膏板面层承载80厚玻璃吸音棉，增加了单个吸音体的刚度，实现了安装大跨度顶棚吸音体的安全可靠性；
4.2 面层可以喷涂各种图案与色彩，解决了已往同类产品颜色单一的缺点；
4.3 总计700个吸音体（每个3000mm*600mm）均采用地面制作后再用滑轮组吊到近14.7M高度的满堂脚手板上，最后再安装在钢网架上的施工工艺，施工方法简洁高效、安全性能高，在类似项目上可以大力推广；
4.4 吸音体尺寸符合75型轻钢龙骨、石膏板的相应模数，实现了加工材料的零损耗，为今后异地加工、现场安装提供了标准化生产的可能性；
4.5 吸音体所有原材料燃烧等级为A级。满足人员密集的体育场馆消防验收的要求。
5、结束语
此项技术创新采用材料轻质、高强；施工方法简洁高效、安全性能高；防火性能及吸音性能能满足设计要求；色彩丰富、装饰表现力较强；成本低廉适宜异地化、标准化大批量生产；符合安全可靠、经济适用的设计原则，今后将为有声学要求的场馆顶棚吸音体施工创造极大的发展前景。
论文作者:魏峰
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第34期
论文发表时间:2019/11/15
标签：网架论文; 角钢论文; 石膏板论文; 龙骨论文; 天棚论文; 玻纤论文; 下弦论文; 《建筑模拟》2019年第34期论文;