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                    国内首座----装配式建造技术与清水混凝土相融合的建筑长这样

                    更新时间:2020-07-21 点击数:474

                    目前,一座装配式清水混凝土建筑示范项目在河北省落成,示范项目整体装配率高达82%,为国家AA级装配式建筑。

                     

                     

                    随着这座建筑的诞生,清水混凝土这种材料又重新出现在我们视线中,给大家科普一下相关的小知识吧!

                     

                    什么叫清水混凝土

                     

                    清水混凝土(As-cast Finish Concrete/BareConcrete)又称装饰混凝土;因其极具装饰效果而得名。
                    它属于一次浇注成型,不做任何外装饰,直接采用现浇混凝土的自然表面效果作为饰面,因此不同于普通混凝土,表面平整 光滑、色泽均匀、棱角分明、无碰损和污染,只是在表面涂一层或两层透明的保护剂,显得十分天然,庄重。

                    发展特点

                    清水混凝土是混凝土材料中最高级的表达形式,它显示的是一种最本质的美感,体现的是“素面朝天”的品位。清水混凝土具有朴实无华、自然沉稳的外观韵味,与生俱来的厚重与清雅是一些现代建筑材料无法效仿和媲美的。材料本身所拥有的柔软感、刚硬感、温暖感、冷漠感不仅对人的感官及精神产生影响,而且可以表达出建筑情感。因此建筑师们认为,这是一种高贵的朴素,看似简单,其实比金碧辉煌更具艺术效果。
                    世界上越来越多的建筑师都采用清水混凝土工艺,如世界级建筑大师贝聿铭、安藤忠雄等都在他们的设计中大量地采用了清水混凝土。悉尼歌剧院、日本国家大剧院、巴黎史前博物馆等世界知名的艺术类公建,均采用这一建筑艺术。

                    在国外的发展历程
                    清水混凝土产生于20世纪20年代,随着混凝土广泛应用于建筑施工领域,建筑师们逐渐把目光从混凝土作为一种结构材料转移到材料本身所拥有的质感上,开始用混凝土与生俱来的装饰性特征来表达建筑传递出的情感。
                    此时多为国际主义风格。最为著名的是路易·康(Louis Kahn)设计的耶鲁大学英国艺术馆,美国设计师埃罗·沙里宁(Eero Searinen)设计的纽约肯尼迪国际机场环球航空大楼、华盛顿达拉斯国际机场候机大楼等。
                    20世纪60年代,越来越多的清水混凝土出现在欧洲,北美洲等发达国家。
                    到了80年代,一批新起的建筑师延续了国际主义风格,强调高技术、强调建筑结构的科学技术含量,形成了“高技派”,它们的代表人物有理查德·罗杰斯、诺曼·福斯特等,典型作品如香港汇丰银行。在亚洲,日本最先走到了建筑前列。

                    第二次世界大战以后,百废待兴,部分混凝土建筑省掉了抹灰、装饰的工序而直接使用,演绎到今天,日本的清水混凝土技术已经得到了很大的发展。在混凝土应用上,日本改变了以前的不加以修饰的水泥表面手法,利用现代的外墙修补技术,将水泥墙面拆掉模板后进行处理,使水泥表面达到非常精致的水平,同时又充分展现出水泥本身特有的原始和朴素的一面。一种被认为更接近于东方禅学无为而为的思想,被以有“清水混凝土诗人”之称的安藤忠雄为代表的日本建筑师融人在其设计中,充分体现了东方文化色彩。

                    在我国的发展历程
                    在我国,清水混凝土是随着混凝土结构的发展不断发展的。20世纪70年代,在内浇外挂体系的施工中,清水混凝土主要应用在预制混凝土外墙板反打施工中,取得了进展。后来,由于人们将外装饰的目光都投诸于面砖和玻璃幕墙中,清水混凝土的应用和实践几乎处于停滞状态。直至1997年,北京市设立了“结构长城杯工程”奖,推广清水混凝土施工,使清水混凝土重获发展。近些年来,少量高档建筑工程如海南三亚机场,首都机场,上海浦东国际机场航站楼、东方明珠的大型斜筒体等都采用了清水混凝土。

                    随着绿色建筑的客观需求,人们环保意识的不断提高,返朴归真的自然思想的深入人心,我国清水混凝土工程的需求已不再局限于道路桥梁、厂房和机场,在工业与民用建筑中也得到了一定的应用。由中建一局二公司作为总承包商建设的联想研发基地,被建设部科技司列为“中国首座大面积清水混凝土建筑工程”,标志着我国清水混凝土已发展到了一个新的阶段,是我国清水混凝土发展历史上的一座重要里程碑。

                    发展意义
                    清水混凝土是名副其实的绿色混凝土:混凝土结构不需要装饰,舍去了涂料、饰面等化工产品;有利于环保:清水混凝土结构一次成型,不剔凿修补、不抹灰,减少了大量建筑垃圾,有利于保护环境;
                    消除了诸多质量通病:清水装饰混凝土避免了抹灰开裂、空鼓甚至脱落的质量隐患,减轻了结构施工的漏浆、楼板裂缝等质量通病;

                    促使工程建设的质量管理进一步提升:清水混凝土的施工,不可能有剔凿修补的空间,每一道工序都至关重要,迫使施工单位加强施工过程的控制,使结构施工的质量管理工作得到全面提升;降低工程总造价:清水混凝土的施工需要投人大量的人力物力,势必会延长工期,但因其最终不用抹灰、吊顶、装饰面层,从而减少了维保费用,最终降低了工程总造价。

                    技术要点
                    在中国,清水混凝土尚处于发展阶段,属于新兴的施工工艺,真正掌握此类建筑的设计和施工的单位不多。清水混凝土墙面最终的装饰效果,60%取决于混凝土浇筑的质量,40%取决于后期的透明保护喷涂施工,因此,清水混凝土对建筑施工水平是一种极大的挑战。



                    对比传统工艺
                    由于清水混凝土对施工工艺要求很高,因此与普通混凝土的施工有很大的不同,具体表现在:每次打水泥必须先打料块,对比前次色彩,通过仪器检测后才可继续打,必须震捣均匀,施工温度要求十分严格,适合在4-10月间施工。
                    对施工人员的现场管理也十分重要,每一道工序都必须仔细;
                    由于清水混凝土一次浇注完成,不可更改的特性,与墙体相连的门窗洞口和各种构件,埋件须提前准确设计与定位,与土建施工同时预埋铺设。由于没有外墙垫层和抹灰层,施工人员必须为门窗等构件的安装预留槽口,并且清水墙体上若安装雨水管,通风口等外露节点也须设计好与明缝等的交接。


                    看完这些图片,小编觉得清水混凝土真的很有魔性,有一种让建筑返璞归真的感觉,有木有!
                    所以它和装配式建造手段也是天作之合,它可以免去飞扬的沙尘、机械的喧嚣。

                     

                     装配式建造与清水混凝土的结合 

                    小编刚刚提到的这座装配式清水混凝土建筑示范项目一共分为地下一层、地上六层,总建筑面积为9587.58平方米。主楼采用装配式清水混凝土框架结构和预制清水混凝土外挂加芯墙板,所有构件(梁、柱、楼板、楼梯、墙板等)均在工厂预制生产,现场直接拼装即可。

                     

                    外立面和室内部分空间打造成清水混凝土表面,建筑外部和内部基本不做装修,最大限度的践行低碳环保的绿色建筑理念开创了结构装饰一体化新模式。

                    项目设计人员还巧妙构思,将清水混凝土的朴实质感与大玻璃窗、穿孔铝板等高光亮度材料相结合。结合装配式建筑墙板的技术特点,以700mm标准模数展开,采用钢筋混凝土预制外挂墙板,结合落地玻璃窗,在变化中求统一,穿孔铝板等金属构件的加入使建筑隐约中蕴藏着一种后现代主义建筑工业风格的魅力,充分体现了现代建筑形式与功能的完美结合。

                     

                    在建造过程中,该示范项目瞄准建筑工业化的技术需求,以装配式结构建造和清水混凝土构件制备的关键技术问题为导向,形成了装配式清水混凝土框架结构体系建造技术、围护结构与保温隔热装修一体化墙板、基于BIM的全生命周期管理技术三大关键技术。

                    装配式清水混凝土框架结构体系建造技术,通过在清水混凝土中增加纤维材料,优化清水混凝土配合比,增强墙板的抗裂性能。开发了装配式框架结构连接节点,减少节点区域的钢筋用量,解决节点区域的钢筋碰撞问题,实现装配式框架节点快速拼装目标;开发了双层钢板钢筋定位装置,实现了构件连接的精准定位。开发了套筒灌浆饱满度监测器,利用连通器原理保证了灌浆质量。通过包裹保护膜等一系列构件成品保护技术实现构件的摆放与安装,形成基于装配式清水混凝土框架的施工技术体系。 

                     

                    围护结构与保温隔热装修一体化墙板,研发了配套的清水混凝土夹心墙板,可有效避免外粘保温层老化脱落问题,实现保温结构同寿命;研发的外挂墙板隐形连接的新型节点,可通过内置螺母焊接的干式连接方式快速安装,实现了清水混凝土外墙板与主体结构完美组合的免装修效果。

                     

                    基于BIM的全生命周期管理技术,以项目BIM应用模型为基础,可实现对制造、运输、装配全过程动态可视化管理。同时,利用RFID辨识技术对预制构件信息进行追踪及控制,能够建立完善的施工组织管理体系。

                    这个项目整体装配率高达82%,是目前河北装配率最高的装配式混凝土结构公共建筑。相对于传统现浇建筑,装配式建筑可节水80%、节材20%,并显著降低施工粉尘和噪声污染。

                     

                     政策支持

                     

                    自从2016年2月,中共中央、国务院发布关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见,提出要发展新型建造方式,大力推广装配式建筑,力争用10年左右时间使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%。

                    我相信以后会有更多像雄安新区一样的绿色环保的生态建筑诞生,我们拭目以待吧!

                     


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