在過往文章——“同樣可以高大上的纖維水泥板幕墻”里,我們曾經(jīng)介紹過常見的水泥壓力平板。
除了這種經(jīng)過高溫高壓生產(chǎn)出來的水泥平板外,常見的水泥板還有一種——擠出成型水泥板,又簡稱ECP(ExtrudedCement Panel)板,它是以水泥、纖維以及硅質(zhì)材料為主要原料,經(jīng)真空高壓擠出成型,高溫高壓蒸汽養(yǎng)護、精加工、干燥、涂裝等工序加工而成而成的一種水泥板材。
常見的擠出成型水泥板以空心的居多,所以也稱為“擠出成型空心水泥板”,擠出成型的實心水泥板一般具有一定形式的斷面,這也是擠出成型實心水泥板與常規(guī)纖維水泥板平板的差異之處(當然常規(guī)水泥平板也可以通過機銑刨加工出一定形式的斷面)。
常見的擠出成型中空水泥板
ECP板最早于20世紀70年代出現(xiàn)在日本。日本是多地震的國家,ECP板在安裝固定時采用獨特的“Z”字形夾具,能夠一定程度地適應(yīng)地震中建筑物發(fā)生的位移,從而有效地防止墻板的斷裂和脫落。這在1995年的阪神大地震中得到了充分的證明。經(jīng)過近50年的發(fā)展,ECP板已經(jīng)非常的完備成熟,在日本、臺灣、韓國等地區(qū)得到非常廣泛的應(yīng)用。
ECP板的適用范圍廣泛,既可以作為框架建筑的墻體材料(外墻圍護及內(nèi)隔墻),也適合于各類建筑物的內(nèi)外墻裝飾(如作為幕墻板材)。
國內(nèi)可見的ECP板主要有三種類型——40~100mm厚(常見60mm厚)的既可作為圍護結(jié)構(gòu)又可作為裝飾面材的厚型空心水泥板、作為外墻裝飾面層的約15~26厚的薄型空心水泥板以及作為外墻裝飾面層的企口式實心水泥板(約16厚)。
厚型空心水泥板強度更高,更適合作為框架結(jié)構(gòu)的圍護墻體(同時也是飾面板);薄型空心水泥板同等情況下更輕,常采用企口式構(gòu)造,配合專用的支承卡件,安裝更為快速簡便,更為適合裝飾飾面使用。
ECP板自身的特點
1. 高強度:實心抗壓強度可達到60MPa,空心抗壓強度大于10MPa,飽水狀態(tài)下平均抗彎強度大于9MPa??箯潖姸仁腔炷恋?倍,抗壓強度也達到了C30混凝土的2倍。
2. 重量輕:厚型板材(60mm厚)面密度為70~75kg/m2,薄型板材(15~26mm厚)面密度為21~31kg/m2,比一般的預(yù)制混凝土制品要輕許多,可降低對結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)的荷載要求,便于施工。
3. 尺寸大:厚型板材寬度不超過600mm時,最大厚度為120mm,平板與裝飾板最大長度可達4000mm(日本甚至有5000mm長的),遮陽板最大長度為4500mm,安裝過程中可節(jié)省龍骨的用量;薄型板材一般最大寬度可達600mm,長度可達3000mm。
4. 高耐候性:采用真空高壓擠出成型,板材結(jié)構(gòu)致密,性能穩(wěn)定,表面吸水率低,凍融循環(huán)可達到100次。
5. 優(yōu)異的耐火性:ECP板為A1級不燃材料,60mm厚板材耐火極限為1.00h,可滿足建筑防火性能要求。
6. 隔聲性能好:ECP板隔聲性能優(yōu)異,60mm厚板材隔聲性能可達到32DB。
7. 裝飾多樣性:ECP板材有平板、條紋板、浮雕板,可加工成清水飾面、涂裝飾面等效果,甚至可以直接在其表面(厚型板材)黏貼面磚等其他陶瓷類裝飾材料。
8. 綠色環(huán)保材料:ECP板材料自身不含對人體有害物質(zhì),生產(chǎn)過程中均不產(chǎn)生廢水、廢氣、有害化學物質(zhì)。
9. 可持續(xù)性材料:資源利用率高,最大限度發(fā)揮材料的物理性能和使用壽命,回收處理容易。
10. 節(jié)約資源:資源消耗少,資源利用率高,運輸方便,運距大,減少碳排放。
11. 適宜于裝配式施工:工廠化加工,自帶啟口,現(xiàn)場干法施工,僅平接部位需打膠即可完成,縮短工期。
12. 出色的抗震性:結(jié)合特定的柔性連接構(gòu)造,板材自重荷載由承重角鋼承擔,水平荷載由Z型掛件承擔,板材之間預(yù)留5~15mm的縫隙,在地震時,可以通過板材之間的間隙錯位移動,防止板材相互碰撞破壞脫落。層間位移可達到1/60,連接系統(tǒng)經(jīng)歷過日本神戶地震的考驗。薄型的板材采用幕墻構(gòu)造,板材與主體結(jié)構(gòu)之間為非剛性固定狀態(tài),同樣具備一定的適應(yīng)變形能力良好的抗震性能。
厚型擠出成型水泥板
國內(nèi)厚型擠出成型水泥板以天津正通墻體材料有限公司生產(chǎn)的中空板為代表,其產(chǎn)品有多種規(guī)格、色彩、質(zhì)感、肌理可選。
產(chǎn)品規(guī)格常為600mm寬,也有300、400、450、500寬度的,長度在4000mm以內(nèi)。具體板型可參考《建材U選》期刊(004)廠家詳情頁面。
受板材規(guī)格尺寸限制,同時單塊板材尺度較大,這種中空水泥板一般更適合相對規(guī)則的立面形式。當然,建筑師還可以通過其他辦法如不同色彩、質(zhì)感、肌理板材的組合,平面曲線組合的變化甚至板材安裝方向的變化等等手段達到豐富形式的目的。
不同色彩質(zhì)感的板型組合
(圖片提供:Crossboundaries建筑師事務(wù)所)
北京通州羅斯福廣場——采用不同方向、不同肌理的中空水泥板形成的錯動式立面。
(圖片提供:天津正通墻體材料有限公司 )
厚型擠出成型中空水泥板的構(gòu)造明顯不同于薄型板材,它更適合作為外墻圍護結(jié)構(gòu)的重要一層而存在。厚型ECP板外墻常見組合構(gòu)造示例:
1. 60mm厚ECP板+水泥平板+輕鋼龍骨、保溫材料+硅酸鈣板(或石膏板等)
2. 60mm厚ECP板+保溫材料+砌體墻
3. 60mm厚ECP板+保溫材料+混凝土墻
典型的厚型中空水泥板構(gòu)造示意圖
厚型擠出成型中空水泥板除了作為外墻圍護及裝飾材料外,由于其自身強度高,還??梢宰鳛檎陉柊宀氖褂?。
北京工業(yè)大學某教學樓遮陽板
(圖片提供:天津正通墻體材料有限公司 )
廣東東莞松山湖大學城遮陽板
(圖片提供:天津正通墻體材料有限公司 )
北京平谷匯景灣售樓處采用了中空水泥板墻面及遮陽板組合
(圖片提供:天津正通墻體材料有限公司)
薄型擠出成型水泥板
國內(nèi)薄型擠出成型水泥板以北新建材旗下北新綠色住宅有限公司生產(chǎn)的“金邦板”為代表,其產(chǎn)品分為兩大系列:中空金邦板(K系列)和實心金邦板(S系列)。
不同色彩、肌理的空心板材
中空金邦板常見寬度(有效寬度,不包括啟口重疊部分)有300、450、600mm,長度一般在3000mm以內(nèi)。具體板型規(guī)格參見《建材U選》期刊(004)廠家詳情頁面。
薄型水泥板的構(gòu)造原理類似于常見的空心及實心陶板,大多采用水平方向肌理,常采用企口式構(gòu)造,配合適當?shù)慕饘倏旒?,安裝更為便利。
一種典型的企口式EPC板幕墻構(gòu)造
(圖片提供:北新綠色住宅有限公司)
EPC板形成的水平向肌理
(圖片提供:北新綠色住宅有限公司)
南京大學仙林校區(qū)——深灰色的水平向EPC板
(圖片提供:北新綠色住宅有限公司)
除了水平向板材安裝方式外,這種薄型板材同樣可以豎向安裝,只不過豎向安裝不似水平簡單方便,需要在板材中間增加固定連接件。
韓國首爾項目——豎向EPC板
(圖片提供:北新綠色住宅有限公司)
北新綠色生產(chǎn)的“金邦板”實心板系列、中低密度板一般適用于多層住宅建筑及高度不大于24m的公共建筑和一般工業(yè)建筑;高密度的空心板,適用于建筑高度不大于100m,抗震設(shè)防烈度不大于8度的正常使用環(huán)境下的新建、改建和擴建的建筑。
附:水泥板及水泥板幕墻相關(guān)標準及規(guī)范:
《纖維增強水泥外墻裝飾掛板》JC-T2085-2011(行業(yè)標準)
《纖維增強水泥外墻裝飾掛板》JG/T 396-2012(行業(yè)標準)
《人造板材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ 336-2016 (行業(yè)標準)
與其它類似板材的比較:
與擠出成型中空水泥板原材料基本完全相同、但加工方法不同、從而形式不同的的材料有單層纖維水泥平板;與薄型空心水泥板斷面形式類似、構(gòu)造原理類似的有干掛陶板;從最終面層形態(tài)上相似程度較高的還有預(yù)制混凝土飾面板、GRC板。這些板材各有各的特點,也有不同的適應(yīng)情況。
厚型空心水泥板(60-100mm厚) | 薄型空心水泥板(15-26mm厚) | 單層纖維水泥平板(8,12mm厚) | |
常見形式 | ![]() | ![]() | ![]() |
常見規(guī)格 | 寬:300、400、450、500、600,長≤4000 | 寬:300,450、500,600,長≤3000 | 2440X1220,可任意裁切 |
面密度 Kg/m2 | 70-90 | 21-31 | 12.8/19.2 |
抗壓強度 Mpa | ≥10 | ||
抗彎強度 Mpa | ≥9 | ≥12 | 14-18 |
隔聲性能 db | 32 | ||
導熱系數(shù) W/m·K | 0.53 | 0.18 | 0.35 |
材料單價 元/平米 | 300-400 | 200-500 | 260-420 |
綜合單價 元/平米 | 600-850 | 350-800 | 700-900 |
適用范圍 | 厚重結(jié)實,框架結(jié)構(gòu)的外圍護墻、外墻飾面層,防護性能更好。適合大規(guī)模建造應(yīng)用。 | 外墻飾面層,企口式斷面,安裝更為簡便,防水密閉性更好。 適合大規(guī)模建造應(yīng)用。 | 輕薄,外墻飾面層,開放式構(gòu)造。 適合幕墻化飾面板。 |
視覺效果 | 色彩、紋理多樣,但一般顯示為較為規(guī)則的條形肌理。 尺度更大,視覺整體性更好。 | 色彩、紋理多樣,但一般顯示為較為規(guī)則的條形肌理。 尺度更大,視覺整體性更好。 | 色彩、紋理多樣,可仿制各種肌理。 通過裁切可以控制板塊大小、比例,方案適應(yīng)性強。 |
空心陶板(18-40mm厚) | 預(yù)制混凝土外墻裝飾掛板(>30厚) | 預(yù)制GRC板(>15mm厚) | |
常見形式 | ![]() | ![]() | ![]() |
常見規(guī)格 | 寬:200\300\400\500\600,長900\1200,一般≤1800。 | 厚度、長寬尺寸均可定制。 | 完全定制化生產(chǎn) |
面密度 Kg/m2 | 32-46 | 75 | 29 |
抗壓強度 Mpa | ≥30 | 40-80 | |
抗彎強度 Mpa | ≥14 | ≥7.5 | 25 |
隔聲性能 db | ≥9 | ||
導熱系數(shù) W/m·K | 0.3-0.4 | 2.5 | |
材料單價 元/平米 | 95-600 | 250-300 | 300-400 |
綜合單價 元/平米 | 400-800 | 600-700 | 700-800 |
適用范圍 | 外墻飾面層,企口式斷面,安裝更為簡便,防水密閉性更好。 適合大規(guī)模建造應(yīng)用。 | 厚重結(jié)實,強度高,適合于外圍護墻板、外墻飾面層。 | 外墻飾面層,更適合定制化異形墻面。 |
視覺效果 | 傳統(tǒng)磚瓦的陶土效果,一般顯示為條形、塊形等較為規(guī)則的肌理。 受板材規(guī)格影響,立面分格較密。 | 可定制穿孔、凸凹、異形等效果。 | 定制飾面效果,幾乎可以適應(yīng)任何需求。 |
表格數(shù)據(jù)采集于部分廠家產(chǎn)品,不同產(chǎn)品數(shù)值有所差異。
比利時特姆塞復合項目專家樓
建筑師:RDBM事務(wù)所
(圖片提供:廣州埃特尼特建筑系統(tǒng)有限公司)
典型的單層纖維水泥平板形成的效果,建筑師可以通過標準板材的裁切控制立面板塊的比例。
奧地利蒂羅爾音樂廳
建筑師:DMAA事務(wù)所
(圖片提供:廣州埃特尼特建筑系統(tǒng)有限公司)
典型的單層纖維水泥平板形成的效果,建筑師可以通過標準板材的裁切控制立面板塊的形狀。
典型的干掛陶土板形成的效果,分格較小、較密,顯得有點瑣碎。
西班牙巴塞羅那某公寓樓的預(yù)制彩色混凝土墻板——與中空水泥板效果有類似之處。
“好布料還得好裁縫才能做出好衣服”,不同的材料有不同的特性及構(gòu)造特點,也適合不一樣的建筑形式。建筑師只有在充分了解材料特點的基礎(chǔ)上,再進行合適的選擇才能達到自己預(yù)定的設(shè)計目標。