發(fā)展背景:陶板建筑是從上世紀80年代初開始在德國興起的(百度上未經證實數(shù)據(jù))虎谢,經歷了二十幾年的發(fā)展到了今天,其加工工藝及制作方法在歲月的磨礪中已經趨于完善定鸟。中國人自主研發(fā)啥寇、生產陶板的時間是從2006年開始的,其發(fā)展速度緩慢斟湃,一直處于探索階段熏迹。最近幾年,國內陶板廠家在陶土板生產及加工工藝中取得了飛躍性的突破凝赛,其產品在現(xiàn)代建筑應用中也越加普遍注暗。
寫作背景:由于這幾年建筑師對于陶板材料語言的選擇及應用相對較多,我所參與深化設計及施工的項目也不占少數(shù)墓猎。2015年初至今捆昏,先后參與及主持了南京外國語學校,南京財經大學毙沾,江蘇省婦幼醫(yī)院骗卜,鹽城月亮灣度假酒店等等一些代表性陶板項目的深化設計及施工。在此期間左胞,參考了德國早期的陶板幕墻設計形式及現(xiàn)代標志性陶板建筑做法的研究寇仓,同時總結了陶板建筑在整個施工安裝過程中存在的一些問題,以及如何規(guī)避這些問題作出全面的詮釋烤宙。
概要:對于陶板建筑遍烦,大致通過陶板的設計形式,陶土板的規(guī)格取值躺枕,陶板顏色的分布應用服猪,陶板幕墻的收口處理,陶土板防火做法的建議拐云,陶板材料未來的應用預測等等進行剖析蔓姚,以此給予建筑師一點建議,僅此作為參考慨丐。
陶板設計形式:
陶板的設計形式及做法在不同時期經歷著不同的優(yōu)化過程坡脐,其主要目的在于能否調節(jié)陶板的平整度,節(jié)約型材的用量房揭,簡化安裝流程备闲。陶板的平整度需要通過前后及上下兩個部分來調節(jié)晌端,左右位置在施工的過程中根據(jù)分格尺寸已經限定位置可以不作考慮。
國內的設計形式在參考德國現(xiàn)有的安裝工藝后進行了深入優(yōu)化恬砂,目前比較流行的陶土板幕墻安裝系統(tǒng)大致可以分為四類形式:1.型材卡接形式2.板塊掛接形式3.開背栓孔形式4.板塊壓接形式咧纠。以下對這四種形式及案例進行簡單的介紹:
1.型材卡接形式:
陶板在安裝時先將型材橫料通過機械固定安裝在主龍骨上,再將上塊面板的下槽口和下塊面板的上槽口卡到同一個型材橫料中泻骤,通過型材橫料的擠壓變形將上下兩個板塊進行固定的安裝形式漆羔。
型材卡接形式在國外較為常見,國內陶板做法在該形式的基礎上進行了深入優(yōu)化狱掂。常州大劇院作為公司早期的陶板建筑項目引用了該做法并進行了優(yōu)化施工演痒,其固定形式依然通過型材之間的擠壓變形卡入陶板槽口,通過型材之間的配合進行限位固定趋惨。由于大劇院是弧形建筑鸟顺,其通長掛件型材底座進行了折彎處理。
優(yōu)點:安裝便捷器虾,利于操作讯嫂,通過機械固定,龍骨之間不存在焊接變形兆沙,面板破損之后不需要進行上下拆卸欧芽,方便更換。
缺點:安裝精度要求較高葛圃,型材橫料有一點傾斜都會影響面板平整渐裸。機械固定后,面板上下及前后之間無法進行調節(jié)装悲,上面板前需要對龍骨進行復核調整昏鹃,施工較慢。
2.板塊掛接形式:
陶土板在開模時將板塊上下口邊緣通孔位置開設槽口诀诊,安裝固定好橫向龍骨后洞渤,在板塊槽口左右兩側安裝專用的型材掛件,然后將掛件掛在橫向龍骨上属瓣,依靠板塊的自重將掛件與橫向龍骨連接的形式载迄。
南京財經大學的陶板設計屬于典型的陶板掛接形式,該做法在傳統(tǒng)掛接形式的基礎上進行了優(yōu)化抡蛙,上口掛件位置通過調節(jié)螺栓調節(jié)高低护昧,型材掛件與面板之間增加三元乙丙橡膠墊緩沖空隙。
缺點:型材橫料機械固定后無法進行前后調節(jié)(適用于單元式陶板建筑)粗截,面板安裝前需事先檢測主龍骨水平惋耙,增加了龍骨安裝的精度要求,同時型材橫料直接固定在龍骨中間,主龍骨因層間跨度過大易產生變形绽榛,型材橫料每隔六個板塊設置通長湿酸,一定程度上增加型材用量,同時增加造價灭美。
南京外國語學校的陶板幕墻形式在其安裝樣板的時候就意識到了這個問題(前后之間無法調節(jié))推溃,通過與東大設計院的溝通之后對其設計形式進行了進一步的優(yōu)化,型材橫梁安裝在了主龍骨側邊届腐,側邊增加角鋼橫梁上下搭接铁坎,通過角鋼之間的前后伸縮調節(jié)面板的進出,相比財經大學的設計減少了鋁型材的使用犁苏。
推薦設計方案:該做法在陶板掛接形式的基礎上進行了優(yōu)化整合硬萍,次龍骨采用加工鋼件與主龍骨之間通過螺栓機械固定,方便操作傀顾,減少了焊接量襟铭,且龍骨之間不會因加焊產生變形碌奉。通過次龍骨前后之間橫向穿孔調節(jié)進出配合上口調節(jié)螺栓調節(jié)高低短曾。
3.開背栓孔形式:
與常規(guī)的石材背栓形式相似,在陶土板燒制時將板塊背面預制帶有背栓連接孔的凸臺赐劣,將專用背栓掛件卡入板塊嫉拐,通過掛件與橫向龍骨進行掛接的安裝形式。
開背栓孔形式在現(xiàn)代陶板建筑中使用并不多見魁兼,其主要原因是設計時需考慮背栓掛件的孔位尺寸婉徘,陶土板在燒制前需要設計其專用模板,背栓掛件也需要另行訂制咐汞。該形式對于陶土板加工工藝要求較高盖呼,不便于大批量生產。
4.板塊壓接形式:
為確保陶土板的完整性減少其燒制完成后的加工切割流程化撕,陶板設計采用壓板壓接的形式進行上下固定几晤,在不破壞其成品的基礎上提高陶板廠家的生產效率,減少其破損率植阴,使面板在安裝后更具安全感蟹瘾。
鹽城月亮灣溫泉度假酒店采用30mm厚陶土板塊用型材進行上下壓接,橫梁龍骨安裝在主龍骨正面掠手,通過L型型材掛件前后及上下開孔調節(jié)進出距離憾朴,確保其面板安裝過程中的平整度。該做法在施工時訂制了6mm厚的橡膠墊進行限位安裝喷鸽,確保其拼縫的一致性众雷。
缺點:板塊與板塊之間豎向拼縫采用W型三元乙丙膠條引水設計,橫梁龍骨安裝在正面需在膠條背面增加角鋼進行定位,防止膠條在安裝過程中向后移動报腔,增加了角鋼的用量株搔,南京外國語學校的設計解決了這一問題。
南京外國語學校白色陶板采用35mm厚陶土板豎向分布纯蛾,單塊陶土板板塊之間做凹凸造型處理纤房,體現(xiàn)其建筑肌理的層次感。橫向龍骨通過角鋼搭接形式進行側向伸縮翻诉,型材掛件與角鋼通過螺栓機械固定炮姨,該做法只能進行前后伸縮,上下之間只能通過加墊塊進行微量調節(jié)碰煌,橫向龍骨在其安裝過程中需要確保其絕對水平舒岸。
南京外國語學校4號樓灰色陶板采用凹凸造型陶板橫向布置,上下陶板之間共用型材掛件上下壓接芦圾,掛件上下之間設置橡膠片防止不同材質引起的化學反應蛾派,緩沖因板塊自重帶來的間隙。開放式陶板橫向分布時需在側邊增加防水板个少,以防止雨水通過陶板通孔進入室內洪乍。玻璃幕墻四周按照規(guī)范要求需做防火處理,前塊1.5mm厚鍍鋅鋼板同時起到了防水作用夜焦。
江蘇省婦幼醫(yī)院陶板幕墻設計形式如圖上所示般哼,上下板塊之間共用型材掛件借宵,同時增加了一道型材通過螺栓栓接與橫梁角鋼固定妈踊,型材底座豎向開孔調節(jié)上下高低瓷炮,型材上口設計調節(jié)螺栓調節(jié)拼縫間距,前后之間需確保龍骨安裝精度(角鋼側邊焊接容易產生變形)卸伞。該設計增加一道型材抹镊,且公母型材之間需要相互配合,一定程度上增加了型材的重量荤傲。型材底座與角鋼之間增加一道鍍鋅鋼板用于(開放式陶板)防水垮耳,鍍鋅鋼板用量很大且不便于操作,不建議采用弃酌。
陶板規(guī)格:
1.厚度
厚度常用規(guī)格:18-40mm之間氨菇,陶板厚度越薄,越容易破碎妓湘;尤其是用做45°拼角(拼角做法很多不過多介紹)查蓉,其拼角位置在運輸及安裝過程中很容易破碎。厚度在30-40mm區(qū)間榜贴,陶板可進行凹凸造型處理豌研,形成建筑肌理以便在建筑感官中傳達立體感妹田。
2.高度
高度常用規(guī)格:300-600mm之間,陶板高度越小鹃共,橫向次龍骨分部越密鬼佣,區(qū)域層高之間,主龍骨焊接越容易變形霜浴,相隔幾個板塊之間需要做通長角鋼進行左右限位晶衷,以防止主龍骨變形,變形后若陶板設計前后進出無法調節(jié)阴孟,將會增加施工難度晌纫。
推薦陶板高度≥400mm,政府性大樓及需要樹立莊嚴形象的建筑群體推薦使用陶板高度≥500mm永丝。高度不建議使用<300的跨度范圍锹漱,尤其是一些超高層建筑,高度越小慕嚷,感覺越像瓷磚哥牍,失去其陶板面板裝飾的初衷。
3.長度
長度常用規(guī)格:600-1400mm之間喝检,陶板長度超過1400mm廠家不易加工(咨詢過新嘉里)嗅辣,且容易導致面板不平整,拼接之后影響視覺效果蛇耀。陶板長度小于600mm辩诞,豎向龍骨之間分布太密坎弯,變相增加層間梁負荷及鋼材用量纺涤,推薦使用規(guī)格:1200mm。同樣抠忘,陶板長度規(guī)格不易太多撩炊,施工過程中不方便尋找,且破損之后無法用其他規(guī)格代替崎脉,一定程度上影響施工進度拧咳。
4.陶板顏色及對比關系:
陶板的顏色同樣經歷了一個緩慢的發(fā)展周期,從原先紅色囚灼、黃色骆膝、灰色三個色系中逐漸拓展,截至目前灶体,陶板的顏色已經相當豐富阅签,完全能夠滿足建筑師及業(yè)主對于建筑色彩的需求。
建筑師對于顏色宜采用臨近色或者是對比色蝎抽,鄰近色在整體視覺效果上會形成系列感政钟,對比色強調的是視覺反差,變幻中突出重點,也可以穿插其他材質進行視覺上的變換养交,強化某一方面的功能或視覺感受精算。
南京外國語學校的陶板色系以橘黃色為主,中間穿插帶有凹凸肌理的白色和灰色陶板及白色穿孔板和灰色凹凸線條鋁板表達其連續(xù)性碎连,整體11棟樓在強調其系列感的同時突出欄桿位置及連梁位置的獨特感灰羽,實現(xiàn)其陶板建筑在色彩上的跳躍。
南京高鐵站陶板建筑以橫向衍生為主鱼辙,上下板塊之間選用臨近陶板顏色同時穿插玻璃用做材質對比谦趣,玻璃體現(xiàn)其功能的透光性,暖色系陶板用以裝飾座每,豎向通過金屬裝飾線條隔開與頂部金屬色鋁板飄頂形成上下呼應前鹅,體現(xiàn)其陶板在整體建筑上的流動性和莊重感。
陶板的顏色可以通過建筑本身想要表達的內涵進行選取峭梳,政府機關及國家辦公機關等建筑群顏色宜選用單一色彩舰绘,局部可以通過板塊肌理的變化進行裝飾;幼兒園及娛樂型建筑群等陶板顏色可選取較為鮮艷的色彩葱椭,可適當在色彩上形成跳躍感捂寿,張揚其活躍的個性。
陶板收口做法:
陶土板幕墻與玻璃及單元窗四周收口有兩種常見做法孵运,一種是通過陶板本身側邊與幕墻接口秦陋,該做法陶板規(guī)格尺寸較多,存在45°拼角問題治笨,不做打膠處理容易存在漏水隱患驳概;另一種是通過其他材質與幕墻進行接口,例如:鋁板旷赖,陶土板只用于建筑立面顺又,鋁板在幕墻四周形成窗套封口。
南京外國語學校陶板只應用于建筑立面等孵,屬于開放式陶板建筑稚照,縫隙外露不做打膠處理,側邊通過鋁板與單元窗四周進行收口俯萌,與窗戶接口位置打膠封堵(避免漏水)果录,上口白色穿孔鋁板與灰色鋁板接口位置用1.2mm鍍鋅鋼板打膠封堵與角鋼之間做引流做防水處理。類似這種防水問題可咨詢作者咐熙。
月亮灣溫泉度假酒店陶板應用于側邊及頂部吊頂弱恒,板塊之間拼縫常規(guī)采用W型三元乙丙密封膠條披水設計,轉角位置做45°拼角卡膠條糖声,吊頂位置沒有采用次龍骨型材掛接形式斤彼,直接用壓板在兩塊陶板之間進行壓接分瘦,增加玻璃纖維網格布貼在陶板背面防止其破損墜落,該做法不建議采用琉苇,宜用掛接形式代替或做吊頂鋁板處理嘲玫。女兒墻位置用陶板封口需做打膠處理或在里面設置鍍鋅鋼板進行引流,不然會存在漏水隱患并扇。
陶板防火做法:
按照陶土板幕墻規(guī)范要求需在層間及層間死墻位置做防火封堵去团,這條規(guī)范要求在很大一定程度上增加了陶板幕墻的成本,然而為避免形成煙囪效應穷蛹,起到了一定的作用土陪。
左邊為常用的陶板建筑層間防火的做法,防該做法在面板安裝完成之后無法形成連續(xù)的打膠作業(yè)肴熏,存在防火層與面板之間脫節(jié)的情況鬼雀,起不到很好的防煙效果。
右邊在此做法上進行了優(yōu)化蛙吏,層間防火巖棉拋出去一定距離源哩,安裝面板時對其進行壓緊,實現(xiàn)了防火層在該處位置的密封性鸦做,不僅起到了防火防煙的效果励烦,同時也節(jié)約了防火膠的使用。
陶土板未來的預測:
陶土板將作為未來建筑裝飾面板使用最廣泛的材料之一(有環(huán)保泼诱、節(jié)能坛掠、耐久、無輻射治筒、自潔屉栓、色澤均勻就地取材的優(yōu)勢),其加工工藝及制作方式將會隨著技術的不斷提高減少其制作成本及加工周期矢炼,在一定程度上加快了工程的進度系瓢,同時也起到了綠色環(huán)保的作用阿纤。
陶板材料的應用使傳統(tǒng)建筑材料(土)與現(xiàn)代建筑巧妙的進行結合句灌,不僅能夠使建筑物更好的融入自然,也能傳達當今社會對于建筑群體節(jié)能環(huán)保的要求欠拾,建筑師對于陶板材料的選擇也將會隨意的發(fā)揮胰锌。