浅析国家大剧院装饰工程的新工艺及新材料(十二)

浅析国家大剧院装饰工程的新工艺及新材料(十二) 浅析国家大剧院装饰工程的新工艺及新材料

图，3.4，音乐厅GRC板吊顶

图，3.5，音乐厅GRC板吊顶

图片来源，网络

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在国家大剧院项目中的音乐厅可以称之为是GRC板的浮雕艺术品，这是音乐厅中最夺人眼球的材料，整体是白色的浮雕顶棚。大多数人都没有见过如此巨大的不规则浮雕顶棚，建筑师将音乐厅巨大的，整体吊顶设计成一幅完整的形状方向各异、波浪起伏的抽象图案，它像一片起伏的沙丘被倒置在天花板上，像刚刚被海浪冲刷过的海滩，海滩上甚至留下流水的痕迹和蟹贝们出没的印痕。又像一片正开垦的荒地，波浪，山脉音乐的节奏，韵律……如此大面积的不规则图形浮雕顶棚，在世界建筑装饰中也属罕见。吊顶与墙面的柔和感形成强烈的对比，你会感到宁静中有一股巨大的力量蓄势待发，精彩的演出即将拉开序幕。音乐厅吊顶面积约1300平方米，由168块GRC板组成其中标准矩形板118块，异形板50块，每一块GRC板形状还都不同，168块必须能够拼接出完美的图形，过去制作的浮雕产品，误差可以在1、2厘米，但音乐厅的浮雕顶棚的误差，必须控制在几毫米中，板精细度要求对角误差控制在2毫米。一般每块面积7平方米左右。标准块尺寸：3.2米:2.26米×0.024米和3.4米×2.26米×0.024米两种其厚度控制在24毫米，厚度的要求除构造需要外，更重要的是有声学要求，每块板起伏较大，平均起伏250毫米，起伏落差最大达到480毫米，重约110公斤平方米，总重量超过100吨。设计提供用聚苯做的1:10的小样，由厂商根据小样经过数道工序，做成1:1实样。这些枯燥的数字完全不能与浮雕顶棚的艺术感联系起来。据相关工作人员介绍设计师安德鲁很得意于这个顶棚的设计，他也曾经为了实现这个高难度的设想而付出更多的精力，最后完成的效果让他很满意。其实这是一个较为庞大的工作，对于音乐厅的浮雕吊顶来说GRC板的制作一共用了800天，但是对于正式生产前的实验工作却用了600天。

GRC板具体构造：GRC板四周带有配筋边框，每块板上预埋20个预埋件上部焊接不锈钢吊筋，吊筋与槽钢架连接槽钢架上有6个安装吊点，此吊点与吊顶次钢梁连接次梁与主钢梁连接，主钢梁与钢筋混凝土顶板梁下预埋件连接。GRC吊顶做成凹槽形状的空箱，喷洒设置在吊顶以上，为了使用中的安全，浮雕还增加了一些小设计。一旦发生火灾，喷淋喷水后，有可能会使凹槽箱内积水后造成吊顶板荷载过大，造成固定件脱落，砸向观众厅造成新的灾难，所以每块浮雕板上预留了泄水孔，用于导流浮雕内的积水。

音乐厅“魅顶”除了为音乐厅增添艺术的氛围，它还是一个考虑声学效果的设计。对于音乐厅来说，第一重要的就是声音，一切建筑和装饰设计都要为声音效果服务。凹凸不平的顶棚，更加有利于声音的扩散，不规则图形的浮雕顶棚，就是一个声音扩散器，把舞台上发出的声音扩散到观众席的每一个角落。

音乐厅的GRC墙板，是由抗碱玻璃纤维、石英砂和高强水泥按一定配比，使用模具制作，一体成型。其特点，质量轻、防火环保、声音效果好，使用寿命长、安装方便等特点。音乐厅的墙面与吊顶在材质方面达到了整体统一，同时较硬材质的材料在低频维持较长的混响，且GRC起伏的墙面对音乐厅的演奏声音起到漫反射的作用，既兼顾了功能，又兼顾了美观。

新材料的应用往往是要通过长期的实验和实例研讨才能够总结出其可行性特点及应用形式，就这一点来说不仅仅可以给我们设计人员一个启示，同时也是带给所有建筑装饰施工人员及材料研发人员一个长期研讨的动力。

3.2.4，GRC板的应该用技术

增强的玻璃纤维有很多种型式，例如短切纤维纱、连续纤维无捻粗纱、网格布、短切纤维毡等，不同型式的玻璃纤维掺入到水泥基体中的方法不同，相同型式的玻璃纤维掺入到水泥基体中的方法也不完全相同[36]。而且玻璃纤维的掺入量和使用方式对于玻璃纤维增强水泥复合材料的力学性能有着很大的影响。这就形成了多种玻璃纤维增强水泥复合材料的制作工艺，如喷射工艺、预混喷射工艺、预混浇筑工艺、注模工艺、布网工艺、缠绕工艺等。每种生产厂工艺都有其各自的特点，适用于制作不同的产品，当然所使用的设备也有所相同。（参看现场照片，如图3.6、3.7）

1、喷射工艺

工艺是应用最早并且最多的制造GRC制品的方法，包括手工喷射和自动喷射。20世纪70年代初英国建筑研究院（BRE）最先用此方法制造玻璃纤维增强水泥（GRC）制品。不管是手工喷射还是机械喷射，喷射工艺都需要经过专门训练的操作人员和专用设备。操作方法的正确与否很大程度影响到GRC制品的强度和耐久性。对于喷射工艺而言，玻璃纤维以二维乱向随机分布于水泥砂浆之中，纤维的有效利用率高，产品的各项物理性能也较好。

2、预混工艺

预混工艺是将短切玻璃纤维和水泥砂浆基体共同搅拌，形成均匀的玻璃纤维水泥混合料，然后通过浇筑或喷射的方法制成产品。根据成型方法的不同，预混工艺可分为预混浇筑工艺和预混喷射工艺。预混浇筑工艺与预制混凝土制品的工艺相类似，在浇筑过程中常常会辅以震动工序。

对于GRC板的施工来说

图3.6 音乐厅GRC板墙面作法 图3.7 音乐厅GRC板墙面作法

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图3.8 GRC节点图 图3.9 GRC节点图

第一材料准备

玻璃纤维网格胶带、108胶、建筑石膏、水泥、砂、射钉等。

第二施工工具

卡具、手锤、电锯、凿子、刨子、木楔、刷子、抹灰刀、直尺、撬棍、靠尺板、射钉枪等。

第三，放样加工板长为楼板层高减30mm板间缝隙5mm门窗过梁采用压扁法，各向两侧板压进50mm门窗口两侧板应注明预埋木砖或铁件处，绘制好房间平面、立面拼装放样图。

第四，施工方法

1基本做法。

上粘、下顶、背楔、加卡为基本做法，立板的同时立门口，避免后塞门。粘合剂随用随调，板顶和侧面抹粘合剂呈八字状，5mm厚。安装侧面要挤严，板放在预定位置后用撬棍将板撬起，一边往上挤、顶靠，一边看上下线，使挤紧处粘合剂浆流出为宜，检查垂直度，拼齐对正，合格后立即将木楔背靠板材下口实打牢，方可松手撤出撬棍。整个安装过程控制在300min之内，在板间暗缝处刮腻子找平。，参看现场照片，如图（3.8、3.9）

2上部加卡方法。

在安装前定好尺寸，在每块板中间加门形卡，门形卡用射钉固定在顶部，安装时将撬板放在门形卡之间GRC板。

3特殊部位的处理。

墙板与门窗连接处，因加工墙板时有预埋处理，因此，只需要在钢或木门上定钉。门框与墙板的缝隙处用粘合剂粘合。水电过墙前可预埋管，也可装板后划线开凿洞眼管线通过后用粘合剂挤塞严实找平。安装水箱、瓷盆、铁件等重物时，可装板后开凿但不可剔通，将木砖或铁件埋入后用粘合剂塞严找平，挂衣钩、挂镜线等可直接往墙上用胶粘住或钉上，十分方便。

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