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又一种纤维水泥板——挤出成型中空水泥板


2019-02-25 16:35:45


    

在过往文章——“同样可以高大上的纤维水泥板幕墙”里,我们曾经介绍过常见的水泥压力平板。

除了这种经过高温高压生产出来的水泥平板外,常见的水泥板还有一种——挤出成型水泥板,又简称ECP(ExtrudedCement Panel)板,它是以水泥、纤维以及硅质材料为主要原料,经真空高压挤出成型,高温高压蒸汽养护、精加工、干燥、涂装等工序加工而成而成的一种水泥板材

常见的挤出成型水泥板以空心的居多,所以也称为“挤出成型空心水泥板”,挤出成型的实心水泥板一般具有一定形式的断面,这也是挤出成型实心水泥板与常规纤维水泥板平板的差异之处(当然常规水泥平板也可以通过机铣刨加工出一定形式的断面)。

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常见的挤出成型中空水泥板

ECP板最早于20世纪70年代出现在日本。日本是多地震的国家,ECP板在安装固定时采用独特的“Z”字形夹具,能够一定程度地适应地震中建筑物发生的位移,从而有效地防止墙板的断裂和脱落。这在1995年的阪神大地震中得到了充分的证明。经过近50年的发展,ECP板已经非常的完备成熟,在日本、台湾、韩国等地区得到非常广泛的应用。

 ECP板的适用范围广泛,既可以作为框架建筑的墙体材料(外墙围护及内隔墙),也适合于各类建筑物的内外墙装饰(如作为幕墙板材)。

国内可见的ECP板主要有三种类型——40~100mm厚(常见60mm厚)的既可作为围护结构又可作为装饰面材的厚型空心水泥板、作为外墙装饰面层的约15~26厚的薄型空心水泥板以及作为外墙装饰面层的企口式实心水泥板(约16厚)。

厚型空心水泥板强度更高,更适合作为框架结构的围护墙体(同时也是饰面板);薄型空心水泥板同等情况下更轻,常采用企口式构造,配合专用的支承卡件,安装更为快速简便,更为适合装饰饰面使用。

ECP板自身的特点

1       高强度:实心抗压强度可达到60MPa,空心抗压强度大于10MPa,饱水状态下平均抗弯强度大于9MPa。抗弯强度是混凝土的5倍,抗压强度也达到了C30混凝土的2倍。

2       重量轻:厚型板材(60mm厚)面密度为70~75kg/m2,薄型板材(15~26mm厚)面密度为21~31kg/m2,比一般的预制混凝土制品要轻许多,可降低对结构与基础的荷载要求,便于施工。

3       尺寸大:厚型板材宽度不超过600mm时,最大厚度为120mm,平板与装饰板最大长度可达4000mm(日本甚至有5000mm长的),遮阳板最大长度为4500mm,安装过程中可节省龙骨的用量;薄型板材一般最大宽度可达600mm,长度可达3000mm。

4       高耐候性:采用真空高压挤出成型,板材结构致密,性能稳定,表面吸水率低,冻融循环可达到100次。

5       优异的耐火性:ECP板为A1级不燃材料,60mm厚板材耐火极限为1.00h,可满足建筑防火性能要求。

6       隔声性能好:ECP板隔声性能优异,60mm厚板材隔声性能可达到32DB。

7       装饰多样性:ECP板材有平板、条纹板、浮雕板,可加工成清水饰面、涂装饰面等效果,甚至可以直接在其表面(厚型板材)黏贴面砖等其他陶瓷类装饰材料。

8       绿色环保材料:ECP板材料自身不含对人体有害物质,生产过程中均不产生废水、废气、有害化学物质。

9       可持续性材料:资源利用率高,最大限度发挥材料的物理性能和使用寿命,回收处理容易。

10     节约资源:资源消耗少,资源利用率高,运输方便,运距大,减少碳排放。

11     适宜于装配式施工:工厂化加工,自带启口,现场干法施工,仅平接部位需打胶即可完成,缩短工期。

12     出色的抗震性:结合特定的柔性连接构造,板材自重荷载由承重角钢承担,水平荷载由Z型挂件承担,板材之间预留5~15mm的缝隙,在地震时,可以通过板材之间的间隙错位移动,防止板材相互碰撞破坏脱落。层间位移可达到1/60,连接系统经历过日本神户地震的考验。薄型的板材采用幕墙构造,板材与主体结构之间为非刚性固定状态,同样具备一定的适应变形能力良好的抗震性能。




厚型挤出成型水泥板

国内厚型挤出成型水泥板以天津正通墙体材料有限公司生产的中空板为代表,其产品有多种规格、色彩、质感、肌理可选。

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产品规格常为600mm宽,也有300、400、450、500宽度的,长度在4000mm以内。具体板型可参考《建材U选》期刊(004)厂家详情页面。

受板材规格尺寸限制,同时单块板材尺度较大,这种中空水泥板一般更适合相对规则的立面形式。当然,建筑师还可以通过其他办法如不同色彩、质感、肌理板材的组合,平面曲线组合的变化甚至板材安装方向的变化等等手段达到丰富形式的目的。

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不同色彩质感的板型组合

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北京顺义爱慕时尚工厂——不同色彩肌理的中空水泥板组合

(图片提供:Crossboundaries建筑师事务所)

Crossboundaries建筑师事务所设计的北京顺义爱慕时尚工厂(参见过往文章)是近年来国内挤出式中空水泥板应用的优秀实例。

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北京通州罗斯福广场——采用不同方向、不同肌理的中空水泥板形成的错动式立面。

(图片提供:天津正通墙体材料有限公司 )

厚型挤出成型中空水泥板的构造明显不同于薄型板材,它更适合作为外墙围护结构的重要一层而存在。厚型ECP板外墙常见组合构造示例:

1       60mm厚ECP板+水泥平板+轻钢龙骨、保温材料+硅酸钙板(或石膏板等)

2       60mm厚ECP板+保温材料+砌体墙

3       60mm厚ECP板+保温材料+混凝土墙

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典型的厚型中空水泥板构造示意图

厚型挤出成型中空水泥板除了作为外墙围护及装饰材料外,由于其自身强度高,还常可以作为遮阳板材使用。

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北京工业大学某教学楼遮阳板 

(图片提供:天津正通墙体材料有限公司 )

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广东东莞松山湖大学城遮阳板  

(图片提供:天津正通墙体材料有限公司 )

北京平谷汇景湾售楼处采用了中空水泥板墙面及遮阳板组合.jpg

北京平谷汇景湾售楼处采用了中空水泥板墙面及遮阳板组合

(图片提供:天津正通墙体材料有限公司)




薄型挤出成型水泥板

国内薄型挤出成型水泥板以北新建材旗下北新绿色住宅有限公司生产的“金邦板”为代表,其产品分为两大系列:中空金邦板(K系列)和实心金邦板(S系列)。

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不同色彩、肌理的空心板材

中空金邦板常见宽度(有效宽度,不包括启口重叠部分)有300、450、600mm,长度一般在3000mm以内。具体板型规格参见《建材U选》期刊(004)厂家详情页面。

 薄型水泥板的构造原理类似于常见的空心及实心陶板,大多采用水平方向肌理,常采用企口式构造,配合适当的金属卡件挂件,安装更为便利。

一种典型的企口式EPC板幕墙构造.jpg

一种典型的企口式EPC板幕墙构造

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  中国铝业研究院——砖红色和深灰色的水平向EPC板

(图片提供:北新绿色住宅有限公司)

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EPC板形成的水平向肌理

(图片提供:北新绿色住宅有限公司)

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南京大学仙林校区——深灰色的水平向EPC板

(图片提供:北新绿色住宅有限公司)

除了水平向板材安装方式外,这种薄型板材同样可以竖向安装,只不过竖向安装不似水平简单方便,需要在板材中间增加固定连接件。

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韩国首尔项目——竖向EPC板

(图片提供:北新绿色住宅有限公司)

北新绿色生产的“金邦板”实心板系列、中低密度板一般适用于多层住宅建筑及高度不大于24m的公共建筑和一般工业建筑;高密度的空心板,适用于建筑高度不大于100m,抗震设防烈度不大于8度的正常使用环境下的新建、改建和扩建的建筑。

 附:水泥板及水泥板幕墙相关标准及规范:

《纤维增强水泥外墙装饰挂板》JC-T2085-2011(行业标准)

《纤维增强水泥外墙装饰挂板》JG/T 396-2012(行业标准)

《人造板材幕墙工程技术规范》JGJ 336-2016 (行业标准)




与其它类似板材的比较:

与挤出成型中空水泥板原材料基本完全相同、但加工方法不同、从而形式不同的的材料有单层纤维水泥平板;与薄型空心水泥板断面形式类似、构造原理类似的有干挂陶板;从最终面层形态上相似程度较高的还有预制混凝土饰面板、GRC板。这些板材各有各的特点,也有不同的适应情况。

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表格数据采集于部分厂家产品,不同产品数值有所差异。

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比利时特姆塞复合项目专家楼

建筑师:RDBM事务所

(图片提供:广州埃特尼特建筑系统有限公司)

典型的单层纤维水泥平板形成的效果,建筑师可以通过标准板材的裁切控制立面板块的比例。

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奥地利蒂罗尔音乐厅

建筑师:DMAA事务所

(图片提供:广州埃特尼特建筑系统有限公司)

典型的单层纤维水泥平板形成的效果,建筑师可以通过标准板材的裁切控制立面板块的形状。

典型的干挂陶土板形成的效果,分格较小、较密,显得有点琐碎。1.jpg典型的干挂陶土板形成的效果,分格较小、较密,显得有点琐碎。2.jpg

典型的干挂陶土形成的效果,分格较小、较密,显得有点琐碎。

西班牙巴塞罗那某公寓楼的预制彩色混凝土墙板.jpg

西班牙巴塞罗那某公寓楼的预制彩色混凝土墙板——与中空水泥板效果有类似之处。

“好布料还得好裁缝才能做出好衣服”,不同的材料有不同的特性及构造特点,也适合不一样的建筑形式。建筑师只有在充分了解材料特点的基础上,再进行合适的选择才能达到自己预定的设计目标。



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