空间多折面混合肌理装饰清水混凝土墙板综合技术研究与应用
简介:
成果简介:
任务来源:本技术是依托我公司承建的兰州城市规划展览馆工程,针对空间多折面混合肌理装饰清水混凝土墙板施工,自选研发课题。
应用领域和技术原理:本技术适用于墙面设计有多折面混合肌理装饰清水混凝土及类似肌理的装饰清水混凝土建筑物或构筑物。“空间多折面混合肌理装饰清水混凝土墙板综合施工技术”主要通过采用预先加工制作“槽中槽”的细密条纹肌理和镶嵌黄河砾石的砾石肌理单元衬模,精准定位于大块模板上,形成“模中模”体系,来确保装饰清水混凝土墙板混合肌理图案的施工连续性和完整度。通过采用三维立体模型(SketchUp 软件建立)来提取各控制点的三维空间坐标值,并采用全站仪和红外线发射器,实施空间坐标值的投测,实现三维空间多折面的定位放线。通过调整施工工序,打破常规墙体先绑钢筋后支模的传统工艺,改为先支模后绑钢筋的逆作法,使墙板模板的精准定位和施工质量在合模前都可以检查确认,墙板内部结构的细部调整和固定在混凝土浇筑前都得到事前控制,保证清水混凝土墙板一次成型的理想效果。通过采用套割、倒角、密封等空间折板细部拼缝施工技术来实现装饰清水混凝土墙板的“线、面、界、缝”过渡光滑,线角平顺。通过采用不锈钢钢丝网和安装滴灌养护技术来保证大块装饰清水混凝土墙板防抗裂缝技术,在设计不设置变形缝的前提下,来保证装饰清水混凝土墙板的整体观感质量和效果。通过采用低收缩高流态自密实混凝土来满足清水混凝土结构主体材料的坚固耐久功能,力求达到设计造型的装饰效果,继而突显装饰清水混凝土的自然质感。通过采用铝合金装饰专用堵头对装饰清水混凝土墙板支模体系中的对拉螺杆孔眼进行封堵,不仅满足耐腐蚀和防水性能要求,而且起到清水混凝土墙面质朴厚重的装饰效果。通过外覆塑料薄膜和膜内安装聚乙烯塑料管滴灌保湿养护及成品保护。成型后墙板表面色泽一致,气泡微小而均匀,且形成有规律的对拉螺栓孔眼、明缝、蝉缝等,完美地展现了设计效果。
性能指标:清水混凝土工艺品质从简至难分“普通”、“饰面”、“装饰”三个层次,后者都是在前者的基础上发展起来的。装饰清水混凝土由于体现设计师的设计理念,饰面效果各不相同,采用空间多折面混合肌理装饰清水混凝土的设计,立面造型复杂,转折面较多,要求施工工艺产生的明缝、蝉缝以及对拉螺栓孔的自然状态形成混凝土天然装饰效果,一次成型,除了对拉螺栓孔的外墙封堵,不再做任何外装。
兰州城市规划展览馆工程,坐落于黄河北岸,根据所在地理区位及建筑功能需要将整体定位为“黄河石”的设计理念。沿建筑物外墙四周设计有凹凸条纹和砾石混合肌理带,形成一种母亲河千年冲刷纹理的质感。这种混合肌理装饰清水混凝土装饰效果和风格在国内尚属首例,没有成功经验借鉴及相关标准参考。
研究起始日期、研究终止日期:2014年5月,2015年11月;批准登记单位:甘肃省科技厅;批准登记号:2016y0569;批准登记日期:2016年10月13日。
成果创新性:
空间多折面混合肌理装饰清水混凝土墙板综合技术,无论是宏观的“空间多折面”三维定位,还是微观到混合肌理细部模具设计,利用常规人工手绘放样难以实现。实际采用了计算机三维仿真建模技术在深化设计、指导施工都起到了引领作用。其模板体系中开发应用的“槽中槽”、“模中模”体系;细密条纹装饰肌理和直接利用黄河卵石的砾石装饰肌理及专用螺杆孔眼封堵等技术都是首创。
空间多折面混合肌理装饰清水混凝土墙板综合施工技术所涵盖的“一种条纹肌理饰面清水混凝土模板施工方法”,“一种采用镶嵌黄河卵石装饰清水混凝土模板施工方法”,“一种饰面清水混凝土对拉螺栓孔眼封堵施工做法”三个子项技术我单位已向国家知识产权局申报了发明专利,并于2015年11月18日获得《专利申请受理通知书》。
成果独占性:
兰州市城市规划展览馆项目中利用此技术完成空间多折面混合肌理装饰清水混凝土外墙效果施工,无论是在建筑设计艺术理念还是在施工技术层面都助推了装饰清水混凝土的发展。
本综合技术完美地展现了设计效果,表面大量蕴含宽窄深浅不一的条纹肌理和砾石肌理的空间多折面饰面清水混凝土墙板上实现了设计大师追求的立体质感效果,填补了装饰清水混凝土多折面和混合肌理等方面的空白。该项施工工艺在国内没有成熟的施工经验可以借鉴,没有相关标准可以执行参考,对前期的模板深化设计和样板墙施工及施工过程的质量控制要求很高,施工难度在装饰清水混凝土方面极具挑战性。
利用本技术,以空间多折面条纹肌理和砾石肌理的装饰清水混凝土装饰风格的建筑物(构筑物),目前,国内仅有兰州城市规划展览馆一项。
本技术为多项技术措施相结合的综合技术,既有表观的看得见的技术,也有深层的技术,要完全复制和获取,有较大难度。
成果盈利性:
通过实现多折面装饰清水混凝土的施工,免去了建筑物外墙二次装饰施工工序,科学合理地缩短了工期,节约了能源和材料资源,为建设单位节约了投资,为施工企业节约了成本,经济效益明显,达到了绿色环保的节能效果。
成果持续性:
利用本技术的基本原理,可进一步拓展研发出不同的装饰风格和装饰效果,为装饰混凝土的发展积累了较好的技术储备,本技术将持续对装饰清水混凝土的装饰肌理、装饰纹理及装饰图案等进行深入研究,开发出更多的具有地域特色、时代特色的装饰肌理、装饰纹理及装饰图案,确保装饰混凝土墙体的装饰风格和装饰效果达到设计要求。
成果先进性:
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。清水混凝土源于欧洲,并在日本得到长足发展。我国主要借鉴了日本的清水混凝土技术,且在近十年各省市有大量的清水混凝土建筑出现。我国的清水混凝土建筑主要经历了普通清水混凝土、饰面清水混凝土和装饰清水混凝土三个过程。兰州市城市规划展览馆所涉及的空间多折面混合肌理装饰清水混凝土,工艺要求更加精细,技术含量更高。
清水混凝土是典型的绿色环保产品,相应的高流态自密实混凝土更是节能环保建材。
通过技术查新,这种空间多折面混合肌理装饰清水混凝土装饰效果和风格没有可借鉴的技术。且目前无替代技术出现。
成熟度:09、系统级:产品实际通过任务运行的成功考验
市场分析:
本技术适用于墙面设计有空间多折面混合肌理装饰清水混凝土及类似肌理的装饰清水混凝土建筑物、构筑物、园林景观家具小品、城市雕塑等。随着国家对“绿色”建筑的推广,城市地标景点及文化产业领域项目的增多,装饰清水混凝土建筑数量会持续攀升,故而此技术的应用前景较为广阔。
商业模式分析:
我公司商贸公司能充分供应本技术所需的钢材、模板、钢管等材料;我公司拥有年产200万m3的预拌混凝土搅拌站,具有生产自密实混凝土的技术及能力,能充分供应本技术所需要的自密实混凝土。目前的商业模式为自产自销,资金流动情况良好。
营销状况:
本技术需要培育新的市场,需要更多的设计师认同和更多的业主喜欢装饰清水混凝土的装饰效果和装饰风格。
本技术为定制化产品,产品价格较普通混凝土略高,但由于减少了装饰石材的施工,建筑总体造价将大幅下降。产品销售渠道和推广模式主要为承揽具有相应设计要求的建筑工程。
目前,在兰州城市规划展览馆工程已得到成功应用。