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摘要：利用BIM技术进行双曲面精准设计分析，利用GRC生产的清水面混凝土装饰效果，配合防火防水复合板制作工艺，创国内公共建筑双曲清水面GRC复合墙板应用先河。
关键词：GRC复合墙板，清水面，防火防水，双曲面，装饰一体化
1、项目简介
深圳市龙岗区“三馆”项目是深圳市重大文化服务设施和公益性项目，是龙岗区居民学习文化艺术、沟通交流、普及科学、培养人才、艺术创新的大型活动场所，是现代化的素质教育基地和社区教育中心。该项目位于龙岗中心城，北临龙翔大道和龙岗区政府，南临深惠路，建筑包含科技馆、青少年宫、公共艺术馆，设计为地上5层，地下2层。项目用地面积14363.09平方米，总投资约10.2亿元。建成后的“三馆”将成为深圳市一座地标性建筑。
2、材料简介
GRC墙板是以玻璃纤维增强水泥为主要材料制作的用于建筑外围护的非承重墙板。因其超高的塑形特性，可以根据建筑师的要求制作出大规格双曲面造型板，深受国内、外建筑师的厚爱。同时，比目前流行的3D打印墙板具有更大面积，更复杂造型，成本更低廉，生产周期更短等特点。
3、项目分析
GRC墙板在该项目科技馆、艺术馆、青少年宫1层~5层曲线墙体和小洞口位置使用（模板无法正常制作或使用订制模板费用较高），模拟钢模版自然脱模具后形成的造型纹理，即需要混凝土本身材料的特性，又需要满足整体建筑的纹理统一的效果，用GRC墙板模拟钢筋混凝土的真实观感，同时GRC墙板的性能远高于混凝土外墙板，为整栋建筑的绿色性能指标达到提供了可实现的方案。
该项目作为公共建筑，在设计过程中要注意以下几个方面的问题：1、产品的保温性能要达到规范要求，并在大温差作用下，产品有应对温度变化产生变形的措施。2、在地震作用下，产品有足够的吸收变形位移的能力。3作为外墙板要具有隔断室内、外的基本功能：隔热、隔声的基本要求和防火、防水、抗震的特殊要求。
4、施工工艺与设计措施分析
深圳龙岗项目设计初期采用国内先进技术的管理及设计工具BIM，对项目进行全程监控，有效地降低和减少施工中的工程造价和各工种工序的交叉施工作业次数，在高效的运行模式下，防止工程指标出现预期外的偏差。我司在得到BIM原型文件后，对模型所属范围进行核对，共有58个异性双曲面洞口，共有42个单曲面洞口，做到工程量的精确把控。双曲面的外墙板在导入犀牛软件中进行空间定位，反算各个面板控制点位，为施工方提供校核依据。由现场施工人员进行现场核对，再将核对数据反馈回公司，反馈数据与原始数据进行比对更新，由犀牛软件进行二次模拟核对，最终确定产品的实际尺寸，效果分析及标准板拆分，采用计算机软件分析为本项目极大地节省了时间，保证整个项目在规定的短工期内完成有效的奠定了基础。
该项目GRC墙板根据甲方要求，产品为GRC轻质外墙板。产品一级，物理性能达到国家标准要求。此外作为公共建筑的外墙，本产品还需要达到一级防水，一级防火，装饰一体化，保温及隔声等功能要求。为此，该项目使用产品为GRC复合墙板产品。
GRC复合外墙板由15mm厚度GRC墙板，憎水型保温防火岩棉，热浸锌钢骨架，1.5mm厚镀锌钢板，1. mm厚防水透气膜组成。
GRC墙板加强肋设计参考按行业规范《玻璃纤维增强水泥(GRC)建筑应用技术规程》征求意见稿的规定设定，肋截面80mm×80mm，空心加强肋，肋间距不大于800mm，有效的防止产品本身因温湿作用产生影响外观的微裂纹，保证产品的素混凝土清水面效果的完美呈现。产品由于空间定位要求增加热浸锌钢龙骨辅助产品定位，GRC产品背部加强肋均预埋M10不锈钢304材质套筒，采用M10*45不锈钢304材质C级六角头螺栓进行机械连接，在龙骨与预埋套筒间设置EPDM抗震消音垫片，有效的吸收地震左右或温度变化带来的荷载作用或金属间机械摩擦产生的噪音。GRC板与板之间采用开放式密封处理方法，这样有效的表现了产品间的纹理最佳仿真效果，又有效地解决了脆性产品因温湿度作用产生地形变问题。在GRC板固定于定位龙骨后，在GRC板与室外结构边设置1.5mm厚度镀锌钢板，在钢板与结构墙体密封后用防火密封胶对周边进行柔性密封处理，以提高产品的密封性能及防止高温及发生火灾时有毒有害烟气的扩散蔓延。同时钢板本身也为复合产品提供一层刚性防水层，在刚性防水层表面粘结一层防水透气薄膜，防止温差较大时水汽在钢板表面形成结露或水汽穿透钢板后岩棉吸收水汽，致使产品整体保温性能及防火性能的降低。
GRC复合外墙板构造：
说明：01：1.0mm厚防水透气膜；02：1.5mm厚镀锌钢板；03：憎水型保温防火岩棉；04：热浸锌钢骨架；05：热浸锌角钢连接件；06：#304M10不锈钢螺栓；；07：EPDM隔音抗震垫片；08：#304M10螺栓配套预埋套筒；09：加强肋；10：15mm厚GRC面层；11造型装饰孔
GRC复合外墙板室外防水的技术处理措施：
按照规范要求：防水设计应遵照“以防为主”、“迎水面设防”、“刚柔相济”、“防排结合”的设计原则；一级防水：不允许渗水，结构表面无湿渍；防水耐用年限：25年
利用1.5mm厚镀锌钢板为产品室外侧提供一层刚性防水层，在刚性防水层室外侧表面在粘结一层1.0mm厚防水透气薄膜（PU改性膜），为产品提供一层柔性防水层。柔性防水层可以阻隔室外空气对刚性防水层地腐蚀问题，延长刚性防水层的使用时限。利用双层刚柔并用的防水原理，提高整体的防水性能，达到室外一级防水的指标。
GRC复合外墙板室内效果和室内防水的技术处理措施：
一般混凝土墙、柱、梁表面需要人工打磨光滑后，通过混凝土专用着色剂对混凝土本身色差进行修补，施工造价高，施工工艺困难，机械化程度低，工期周期长，粉尘污染重。GRC墙板针对这些问题就着巨大的优势，GRC墙板是在车间预制生产的，利用高性能弹性模版，多次喷涂滚压成型技术，产品脱模后就可以达到表光或仿制机理的效果，但材料本身还是以混凝土为基础原料，同样会出现色差的问题，通过专业喷涂设备将GRC专用保护剂喷涂于产品表面，施工作业简单、快速、原料用量低、经济效益好，待养护时间达到24小时以上就可以将产品出厂。GRC专用保护剂是集合防水、防油污、修补色差等多功能于一体的水性涂料，在规定的养护时间下，涂料会浸透到产品的表面微细孔隙内，修补微孔，防护时间长，防护效果好，可以有效的防止水汽对产品的侵害，室内防水达到二级的要求。
GRC复合外墙板防火的技术处理措施：
参考目前幕墙的成熟工艺，在1.5mm厚度镀锌防火钢板与GRC墙板之间填充压实高密度憎水型岩棉，最小岩棉厚度为70mm（在GRC加强肋位置），最大岩棉厚度为135mm（在GRC无加强肋位置），防火性能按实物厚度做样板送国家检测机构进行第三方独立检测，检测结果如下图所示：
理论与实际实验值相匹配，完全能够达到设计要求。
5、结束语
该项目的顺利完成，为GRC产品在多功能一体化墙板应用中提供了一些借鉴经验，为产品应对高性能指标提供了参考做法，同时也为GRC复合墙板在装配式建筑中发展提供了一些参考。
参考文献
《玻璃纤维增强水泥外墙板》JC/T 1057-2007
《玻璃纤维增强水泥装饰制品》JC/T 940-2004
《玻璃纤维增强水泥（GRC）建筑应用技术规程》征求意见稿
《建筑幕墙》GBT21086-2007
《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003
《人造板材幕墙工程技术规范》JGJ336-2016
《建筑设计防火规范》GB50016-2014
《民用建筑设计通则》GB 50352-2005
《屋面工程技术规范》GB 50345-2012
《地下工程防水技术规范》GB 50108-2008
《公共建筑节能设计标准》GB50189-2015
《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》JGJ 75-2012
《建筑外墙外保温用岩棉制品》GBT25975-2010
《绝热用岩棉、矿渣棉及其制品》GBT11835-2007
《建筑用硅酮结构密封胶》GB16776-2005
《建筑防水工程技术规程》DBJ15-19-2006
论文作者:王云飞,宋敦清
论文发表刊物:《基层建设》2017年第10期
论文发表时间:2017/7/26
标签：产品论文; 墙板论文; 防水层论文; 外墙论文; 钢板论文; 双曲面论文; 建筑论文; 《基层建设》2017年第10期论文;