BAU高性能复合纤维混凝土板在幕墙中的应用——记中山医院外科大楼

BAU高性能复合纤维混凝土板在幕墙中的应用——记中山医院外科大楼阳台改造工程

发表时间：2018-05-31T15:36:11.883Z 来源：《基层建设》2018年第9期作者：黄湘云[导读] 摘要：文章主要通过复旦大学附属中山医院外科大楼改造工程作为实例，从立面设计、板块设计、构造设计，到现场施工，介绍BAU高性能复合纤维混凝土板在建筑幕墙中的应用。

上海科胜幕墙有限公司

摘要：文章主要通过复旦大学附属中山医院外科大楼改造工程作为实例，从立面设计、板块设计、构造设计，到现场施工，介绍BAU 高性能复合纤维混凝土板在建筑幕墙中的应用。

关键词：建筑幕墙；BAU高性能复合纤维混凝土板；工程设计；工程施工随着建筑幕墙行业的发展，越来越多的新型材料被运用到建筑外立面的设计中。BAU高性能复合纤维混凝土板由于造型随意、、壁薄体轻，亦越来越受到建筑师的青睐。复旦大学附属中山医院外科大楼的外立面改造工程中阳台的改造，建筑师就选定了用BAU高性能复合纤维混凝土板作为实现设计理念的材料。

BAU是一种高性能复合纤维混凝土板（以下简称BAU板），是一种以耐碱玻璃纤维为增强材料、水泥砂浆为基体材料的纤维水泥复合板。它是在水泥砂浆内铺设锚固玻璃纤维，起到增强水泥砂浆的抗拉强度、抗弯强度和抗冲击能力的作用。 BAU装饰造型混凝土板是根据FRP原理，在引进欧洲先进技术基础上研发的，采用高性能复合纤维与特种助剂配制成的纤维混凝土材料。通过弹性橡胶装饰造型模板生产而成的，饰面具有立体装饰造型或立体装饰肌理，并进行着色防护的，用于建（构）筑物内、外立面装饰的非承重装饰板。

一、工程概况

位于枫林路180号的复旦大学附属中山医院外科大楼建造于八十年代。原立面外装饰为湿贴瓷砖，现改造为大面湿贴红砖，阳台部分为干挂BAU高性能复合纤维混凝土板。

阳台为平面五边形，立面分3部分，上下为灰白色的仿石露骨料BAU板，中间为红瓷砖色BAU板。板块上设凹凸花纹，造型别致，非常具有现代感。由此造就的整个幕墙立面效果也给予我们无限想象空间，新颖而富现代感气息。

二、BAU板幕墙工程设计

BAU板幕墙和建筑装饰构件的设计比较繁杂，包括建筑设计、材质设计、结构设计、产品设计和产品保护设计等，各个环节互相关联。现以外科大楼为实例，介绍三大点：立面设计、板块设计、构造设计。

1.立面设计

我们所谓的立面设计，实际是立面分格设计。构件的分块所形成的分隔缝对建筑立面效果影响较大，涉及线条、比例、尺度和逻辑等方面。分缝的合理、美观，能提升整个建筑的美感，能充分展现建筑师的设计思想。

在阴阳角部位设置分割缝是最合理的，但外科大楼正中间的板块原尺寸为2520×1210mm，由于受到模具、制作、安装、结构形式等因素的限制，需要将板块在正立面进行分割。在经过多次的划分、比较后，最后确定将板块分成不规则的3块，并在线条的凹处设置分隔缝，在视觉上削弱将板块拆分的冲击。分格见图。

2.板块设计

BAU板的造型、纹理、质感与色彩的设计，是实现设计师想象力的关键因素。BAU的板块设计主要包括了形式、材质的设计。

（1）形式设计

a）质感

BAU的质感主要有3种实现方式：模具；水洗、水磨、喷砂、剔凿等；前两者方式的结合。

此工程的中间为暗红瓷砖色BAU板，采用有凹凸感的放射形花纹的设计。这样的质感只能通过模具来实现。用橡胶、硅胶等做模具，不但可以做出或细腻或粗犷的纹路或凹凸质感，并且可以反复利用，最关键的是，可以将每个板块的误差控制在毫米级内。如果想要追求镜面质感，甚至可以用玻璃做模具板面，实现光滑的质感。

阳台的上下为灰白色的仿石露骨料BAU板，这样的形式，需要通过模具实现初步质感，然后在BAU板上附着质感面层，通过水洗的方式实现最终质感。

水洗包括酸洗和缓凝剂水洗两种方法。此次采用的是缓凝剂水洗方法：在构件质感层加缓凝剂。构件脱模后，表面尚未完全凝结，直接用水洗刷表面水泥，如水刷石一样，露出质感层骨料。 b）颜色：

BAU的颜色有3种实现途径：本色法、内掺法、外涂法。

此工程采用的是内掺法，就是在原材料自身的颜色中掺入需要的颜色，以达到预想的设计要求。

（2）材质设计

BAU板需要进行配合比设计。配合比设计原则是： a）满足力学性能特别是抗弯强度的要求；

b）满足物理性能特别是控制收缩率的要求；

c）具有良好的生产工艺特性；

配合比的设计程序为试配、试验、调整试配、再试验，直至达到设计值。

3.构造设计

此工程的BAU板块，厚度定为15mm，板内埋设预埋件和安装插件的位置，板块厚度为80mm。结构计算满足抗弯、抗拉、抗剪、抗压的设计强度值。BAU板内置双层玻璃纤维网，为保证板块后期抗拉强度，玻璃纤维网需要采用耐碱性好、与水泥砂浆结合性好的材质。

上下线条板为窄长型，经结构计算后，用两个螺栓连接就能满足要求。但为了确保安全，在中间增加一个连接点作为安全保证，防止因施工中不可预计的因素导致的螺栓失效。中间的大板块，则保证下方有两个插入点，上方有2个紧固点，确保每块面板都能受力合理。

三、BAU板幕墙工程施工

BAU板幕墙工程施工工艺：测量放线--后置埋件的放置--支承构架的安装--BAU面板安装--打胶---BAU面板后期整修---清洗。

1.测量放线：外科大楼的建造时间较早，阳台又是凸出构件，每个阳台的尺寸误差比较大。因此需要将每个阳台的尺寸进行测量，并将测量数据整理，归类，整合出一组或多组能涵盖整个工程的板块数据。

2.放置埋件：此工程阳台下口为混凝土梁，上口为砖墙结构。外挂BAU板，和所有外挂的其他幕墙形式一样，都需要将支承构件与主体的可靠结构连接。而砖墙不能作为可靠的结构，亦不能在砖墙上放置后置螺栓。因此，需要将墙体加固。在阳台的上口，由总包挖除砖体后，重新浇筑混凝土，并埋设预埋件。阳台下口则需要凿除原先的湿贴瓷砖，直至露出主结构梁，才能根据放线的线位放置后置埋件。放置后置埋件前先打孔放置螺栓，由螺栓固定埋板，调整尺寸后紧固。

3.支承构架的安装：在后置埋板上焊接支承构架，确保连接件焊接在图纸要求的部位，并保证有充分的可调空间。电焊时应调整杆件的尺寸、精度和垂直度等要求，且保证其焊接强度。

4.BAU面板安装：面板安装前需要对照图样检查构件的型号、规格，对构件的编号予以确认，并对面板的外观进行上墙前的再一次检查，不符合要求的板块，不予安装。阳台BAU面板的安装顺序按设计要求是自下而上。

第一步，先安装下口的仿石露骨料BAU线条板。板块内预埋了带内丝螺丝的预埋件，可以直接用螺栓将转接件固定到板块上，再将其紧固到墙体上已安装调整完的支承构件上，待安装调整到位后，紧固螺栓。安装的要点是：保证每个板块在同一水平线上，控制平面五边形的角度位置，调整相邻板块的分割缝大小。因为是第一层板块的安装，定位的正确与否直接影响整个阳台的板块安装质量。

第二步，安装中间红瓷砖色BAU板。板块的设计为下插上紧固的方式。先将板块下口预设的不锈钢插件插入构件的开孔内，调整位置，确保上下、左右的分隔缝在允许的误差内，再固定上口的紧固螺栓。

第三步，安装上口的仿石露骨料BAU线条板。上口的线条板和下口的线条板安装方式相同。

5.打胶：BAU板与板之间嵌缝采用与混凝土板相容的建筑聚氨酯密封胶，密封胶调成和板块同色或者接近的颜色。

6.BAU面板后期整修：在搬运、运输、安装的过程中，难免会有磕磕碰碰的情况。BAU板表面的损伤、脏污、缺损，都需要后期整修。去污，补色、修补，都应当请厂家有经验的技工进行作业。修补料应保证质感颜色一致，粘接牢固。修补痕迹应当在2米处肉眼不可见。

7.清洗：清洗应自上而下进行，可用清水清洗，也可用5%磷酸溶液清洗。 BAU板安装完成后，要进行现场检验和质量检查。