NALC板材在装配式建筑中的运用技术与实践

PAGEPAGE2NALC板材在装配式建筑中的运用技术与实践前言NALC板材在装配式建筑中的运用技术与实践课题是基于实现“以构件预制化生产、装配式施工为生产方式，以设计标准化、构件部品化、施工机械化、管理信息化为特征，能够整合设计、生产、施工等整个产业链，实现建筑产品节能、环保、全生命周期价值最大化的可持续发展”的新型建筑生产方式目标，NALC板材装配式生产方式是通过大量引进和消化吸收国外特别是日本的先进技术，结合我国实际情况经过开发研究后建立起的一种新型建筑维护结构工业化生产方式，是将传统建筑维护结构施工从分散、落后的手工业生产方式变革成以现代技术为基础的大工业生产方式，是建筑企业和建材制造企业生产模式的革新。NALC板材装配式建筑的基本内容和发展方向可概括为：NALC制品设计标准化：NALC制品深化设计标准化和多样化相结合，这是NALC板材装配式施工的前提。有计划有步骤地实现建筑的维护结构配套产品系列化、通用化。NALC制品部品化：工厂生产出的各种配套NALC制品运到施工现场进行有序装配，这是NALC板材装配式建筑的目的，有计划有步骤地实现除主体结构以外的其它建筑结构部品集成的装配式施工。施工机械化：NALC板装配式建筑实现机械化、半机械化和工具改良相结合，这是NALC板材装配式建筑的核心，有计划有步骤地提高NALC板材装配式施工机械化水平。管理信息化：运用计算机等信息化管理手段，从NALC板材的深化设计、加工生产到现场装配，有计划有步骤地实现科学化建筑施工组织管理，这是NALC板材实现装配式工业化施工的重要保证。传统施工现状：长期以来，建筑业的维护结构施工普遍存在劳动生产率速度提高滞后，与其他行业和国外同行业相比，大多数施工技术仍然落后，科技含量低，施工效率差，劳动强度大，工程质量得不到保证、安全事故居高不下，质量通病屡见不鲜，建设成本不断增大。究其原因是：维护结构施工目前存在着“四多”现象：手工操作多，现场制作多，材料浪费多，高空作业多。这“四多”现象一直影响和制约着建筑业的发展。大部分建筑、建材业产值是靠拼体力，靠人海战术，靠加班加点，靠浪费能源、资源，甚至用生命换取。上述问题已越来越引起建筑、建材企业高度重视，南京旭建公司1996年成立以后，通过和东南大学、同济大学等高校的合作，在吕志涛院士的直接关帮助下，经过十多年的努力，从提高建筑施工工效、加快工程施工进度、降低劳动者工作强度着手，全面提高维护建筑产业化施工技术水平，在开发NALC板材作为建筑维护结构部品，结合开展装配式建筑施工方面的研发，走装配式工业化建筑施工的道路，依靠科技进步，用建筑工业化、部品标准化、施工机械化、管理信息化新“四化”来取代传统建筑业存在的老“四多”现象。通过国内外上千个项目工程的应用实践取得了一定的成绩，得到了国内外专家、业主及同行们的认可。通过NALC板材在预应力框架结构建筑、NALC大板在大型钢结构建筑、NALC板材在工厂化装配式单元房建筑三种不同建筑结构中运用实践，积累了大量NALC板材在装配式建筑中的应用经验。二、NALC板材在装配式建筑中运用实践ALC技术中心大厦ALC技术中心大厦位于南京市建邺区楠溪江东街68号，占地面积6223.7m2，地上6层,地下1层，建筑面积16454.49m2；建筑总高度24.8m。ALC技术中心大厦主体为预应力梁、板框架结构，外墙采用100mm厚NALC艺术板+200mm厚NALC砌块；内隔墙采用100mm厚NALC内墙板；吊顶采用37mmNALC超薄花纹板；局部楼层楼板采用100mm厚NALC楼板；屋面保温采用100mm厚NALC保温板和400毫米NALC保温颗粒；所有外遮阳卷帘的保温窗套也是采用NALC制作和安装。1.1维护结构墙体装配施工ALC技术中心大厦维护墙体采用了集装饰保温于一体的NALC外墙保温艺术板，复合后的外墙厚度达到340mm。将建筑的维护结构由传统单纯的建筑围护结构转化成既是建筑物的围护结构同时又达到保温、节能、装饰效果，NALC外墙装配施工将建筑的围护结构、保温节能、立面装饰一气呵成。复合墙体的优点是：外墙自保温节能达到65%以上，直接在外墙面安装NALC艺术墙板即可满足设计师对建筑外立面的装饰要求。NALC外墙板深化设计时为了满足建筑设计要求对排板进行了优化，整个大厦只有600*2400mm和600*1100mm两种NALC板材规格，不但对生产NALC板材有利，同时也提高了现场装配速度。1.2隔墙板装配施工ALC技术中心大厦层高3.5m，预应力楼板厚度150mm，预应力梁高度400mm，标准层的内隔墙NALC板材尺寸600*3320mm和600*3070mm，12000平方米的大厦内部分隔墙只有两种规格的NALC板材，板材容重：400kg/m3，导热系数≤0.08W/(m·K)分隔墙采取干式工法中的管板法装配施工.内墙装配相对比较简单，装配后的墙体平整度和垂直度误差均控制在2mm以内，装配后的墙体不需要再粉刷，只要批腻子即可喷刷涂料，工人的劳动成本大大减少，人均日装配量达到10平方米/天。1.3楼板装配施工ALC技术中心大厦三层楼板采用装配式NALC楼板，根据三层轴网尺寸8400mm*7200mm主体结构施工时在预应力梁上事先设置预埋件，由“工”字钢构成结构次梁，工厂生产的600mm*2100mm楼板采用简支板的形式隔置在工字钢上很方便的装配成由NALC楼板组合的楼面，由于NALC楼板安装节点简单易操作，所以装配速度很快，人均日装配量达到22平方米。1.4吊顶装配施工ALC技术中心大厦98%以上的吊顶材料均选用NALC超薄花纹板。NALC超薄板内配有金属丝网，使板材具有足够的强度，NALC制品的收缩率小于万分之三，NALC超薄板具有很好的抗裂性能。工厂可以根据装饰设计要求在NALC超薄板上预加工出各种不同的装饰花纹，就像木板雕刻的艺术花纹，具有超凡的艺术效果。NALC板材具有良好的自保温性能和较好的隔音性能，用NALC超薄板作为室内吊顶的装饰材料可以很好的解决楼层间的保温、隔声问题和传统吊顶材料的开裂问题。也就是说，利用NALC材料的各项优良性能取代木材和石膏板等装饰材料，可以获得极佳的装饰效果。NALC超薄板作为吊顶材料，可直接用钻尾螺钉将NALC超薄吊顶板装配在轻钢龙骨上。NALC超薄板吊顶能够满足室内装饰装修的吊顶造型要求、图案花纹要求以及装饰色调要求。在采用艺术板吊顶时各种花纹的沟槽均应按照一定的排列规律对齐取直，这样才能体现吊顶的整体效果。NALC超薄板遇到检查口、风口及柱、墙边时需要裁割NALC超薄板，可用手提切割机垂直于板面（花纹板的肋槽处）裁割整齐。NALC超薄板装配过程中必须随时校正吊顶的平整度和板缝的顺直度以及花纹板图案完整性。对已经安装完成的NALC超薄板上的钉眼即时进行防锈处理，再用NALC专用修补粉在钉眼处进行修补，用NALC专用勾缝剂对板缝进行密封处理。1.5屋面保温板装配施工1.6外窗保温窗套装配施工ALC技术中心大厦为了达到保温节能效果，窗的外侧都设有保温遮阳卷帘，为了消除保温遮阳卷帘上部卷轴处的冷桥问题，公司设计加工生产专用NALC卷帘套，在外维护结构墙体装配施工过程中直接将NALC专用卷帘套装配到相应的位置，即达到节能保温效果，又加快装配进度，提高了装配效率。ALC技术中心大厦实际施工工期比原施工组织设计中的计划工期提前约80天，原因是大厦施工过程中采取装配式施工技术。所用的各种型式的NALC制品都是在工厂生产线上加工完成的，克服了场地狭小困难，根据施工进度安排NALC制品逐层逐批送到作业面，实现了施工作业从场内搬到场外、从现场搬到工厂新型建筑施工生产模式，并用简单的NALC板材装配式施工作业取代传统复杂的砌砖抹灰手工作业，用装配NALC板材需要较少施工人员的作业场面取代以往传统的以人海战术施工的作业场面。另外装配式施工的NALC材料是由标准化生产线精加工而成，NALC产品出厂时的尺寸误差已经控制在2mm以内，现场装配过程中不需要对NALC产品进行二次加工（切、割、锯、刨），这样在提高NALC板材的装配速度的同时，施工现场基本无建筑垃圾。符合建筑行业提出的建筑施工从手工施工逐步向产业化施工过渡的要求，也是NALC板材在装配式建筑中运用技术的实例体现。外墙安装节点内墙安装节点楼板安装节点屋顶板安装节点2、大板装配式建筑2.1大板装配式工法概况大板安装法的介绍大板安装法是近年来逐步发展起来的一种NALC板材安装的新型施工方法，其原理是将建筑物立面合理的划分成大小适中、独立的施工单元，在地面将多块NALC板组装成相应的独立单元，再利用垂直运输机械吊装至相应位置后，将单元固定在主体结构上，由此类推，直至完成全部墙体安装。大板安装法适用的范围:1、大板安装法适用于钢结构及钢筋砼等结构形式，尤其是与钢结构工程配合使用更佳;2、建筑物立面造型简单，无繁多线条，易于分割为独立施工单元，尤其适用于大型超市厂房项目。3、施工场地相对宽敞，能够满足立面作业平面化及流水施工，并能满足单元吊装作业的需求。4、施工场地需硬化处理，满足起重机械作业的要求。大板安装的优点：垂直作业量小

安装速度快安装精度高现场脚手架搭设量减少经济适中大板安装法充分利用NALC板材生产工厂化，板材精度高，生产速度快的优点；同时结合了现场施工过程中，大量的采用机械作业代替传统的手工作业，摒弃了传统人工作业安全系数低，施工效率低下，施工精度不高，现场施工环境污染大等缺点，同时大大节省了劳动力，降低了工程成本。概括为“四化”：空中的作业地面化，工地的作业工厂化，人工的作业机械化，复杂的作业简单化。2.2大板安装法的施工原理图及安装节点图(一)大板安装法的施工原理图（二）NALC板材安装的节点示意图三、大板安装法设计要点1、大板安装法一般适用于外墙安装;2、板材一般选择厚度为100mm,125mm,150mm;3、板材一般采用横向安装方式，安装节点为：钩头螺栓节点,NDR法,预埋钢板法;4、一般建议单元高度为3000~4800（5~8板构成），因其自重相对较小，为后期吊装提供便利;5、用于固定板材的钢柱，采用槽钢或工字钢，可根据NALC板材厚度、风荷载、单元的规格尺寸，吊装等因素进行结构设计;6、对于有门窗洞口的单元，需要对洞口进行加固处理，可合理的利用钢柱代替洞口加固钢材;7、根据起吊单元的自重，起重高度等因素，合理选用起吊机械;四、大板安装法的施工工艺流程1、组装：NALC板材通过螺栓固定在钢柱上，组成独立的施工单元（见图1）2、饰面处理：可以根据需求，在地面上完成板缝处理及涂料饰面处理，一般情况下在地面完成底涂处理，面涂待大板单元吊装固定后，完成整面墙后再统一处理;（见图2、图3）3、吊装：选择合理的起吊机械，按设计要求，将大板单元吊装至预定位置（见图4）4、固定：单元通过连接件与主体结构固定5、板缝处理：单元之间的板缝处理，一般按伸缩缝处理：打发泡剂，填PE棒，最外侧打防水密封胶(见图)6、角部处理：可选用角材安装(见图6、7)7、墙体表面处理：面漆(见图8)12345678以上是NALC大板单元在日本东京瑞穗超市项目上的成功应用五、NALC大板安装法在大型工程中的应用新加坡圣陶沙环球影城二期项目是NALC大板安装工法在国外实施的又一个成功案例。新加坡处于亚热带多雨地区，圣陶沙环球影城项目对外墙材料性能要求比较高，项目一期原采用的是马来西亚生产的预制钢筋混凝土板，自重大，施工难度大，安装周期长。总承包单位中冶集团对我公司介绍的在日本瑞穗超市项目使用的NALC大板安装工法表示了浓厚的兴趣，通过对NALC制品进行多次考查、调研、论证，NALC板以其良好的憎水性、轻质、高强、隔音、防火、环保性能和产业化安装工艺，获得了新加坡业主的认可。在二期项目中，NALC大板成功取代了一期工程中采用的预制混凝土板。圣陶沙环球影城位于新加坡海边，二期工程中共有8栋单体建筑，为钢结构工程，外墙总面积约20000m2，均采用150mm厚NALC外墙板。NALC组合大板外墙以自重大大轻于预制混凝土板的优势减少钢构截面，用钢量明显减少。施工现场作业条件比较差，8个项目同时开工，工期短，建筑高度30多米，现场作业面狭小，现场施工人员缺少安装NALC板的经验。为此选用大板安装工艺，根据每栋建筑的特点，按立面尺寸大小、门窗洞口尺寸及数量优化后，合理的把立面分成不同的墙体单元，先在地面组合安装成大板，形成相应的墙体单元，再将拼装好的墙体单元吊至建筑体的相应位置，由此类推，直至完成全部墙体安装。因为采用了NALC组装大板施工工艺，大大缩短了施工工期，保证了圣陶沙环球影城项目外墙工程在雨季来临前顺利完成，保证了整个项目的进行。3、单元房建筑中ALC板的应用单元房建筑起源于日本70年代末,发展至今已经有40多年的历史了。日本积水化学工业株式会社(SEKISUI)是世界上最早开发应用单元房建筑的公司，也是世界上销售单元房建筑业绩最多的公司。单元房建筑不但可以在工厂生产线上高标准的进行产业化装配施工，大大缩短施工现场的建设周期、降低建设成本和物流成本，而且还可以实现可持续性的更换、维修、装修和改造。在日本和世界主要发达国家都有一定的占有市场。由于国内还不具备如此高的技术水平建设单元房生产线，为了将已经成熟的单元房建筑设计、制造、安装技术在建筑领域实施运用，并在国际单元房建筑市场占有一席之地，2009年在南京市政府大力支持下,南京旭建公司采用NALC板材作为维护部品的中国第一条NALC板单元房生产线正式投产，填补了国内在高新技术单元房建筑领域一项空白。NALC板单元房生产线是将部品化生产的NALC板材与部品化生产的钢结构以及装饰装修材料在工厂组装流水线上进行生产组装的单元化房屋，该房屋住宅产业化装配程度高、装配技术、工业附加价值、节能抗震性能和出口创汇能力均处于国内领先水平，对推进我国建筑产业化、建材产品的技术创新起着重要的推动作用。（下图为NALC板钢结构单元房组装生产线）单元房住宅在工厂化单元住宅使用的NALC产品包括内外墙体、屋面板、楼板均在NALC全自动生产线上定尺生产，安装时不产生任何建筑垃圾，每块板材预埋有固定安装节点用螺栓连接，产业化程度达到日本单元房流水线要求，因标准化的程度较高大量减少房屋建设过程中的各个相关环节，提高了单元建造效率，工厂化生产确保建筑的各个环节生产质量，降低物流运输成本，是典型的工业循环经济、高新技术、高附加值、高品质的建筑产品。应用技术:ALC板钢结构单元房的生产装配工序主要有：NALC板材制作钢框架制作——ALC板材围护结构安装——门窗安装——内部装修——厨卫设备安装，详见下图：ALC板材围护结构安装节点：屋面板安装详图楼板安装详图外墙板安装详图单元分户墙安装详图户内隔墙安装详图

我公司单元房生产线建造的示范工程项目我公司单元房国外应用项目日本八广项目我公司单元房国内应用项目-南京新城工业园示范别墅我公司目前生产的NALC板材钢结构单元房单体面积为15平方