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又一種纖維水泥板——擠出成型中空水泥板

在過往文章——“同樣可以高大上的纖維水泥板幕牆”裏,我們曾經介紹過常見的水泥壓力平板。

  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。


  常見的擠出成型水泥板以空心的居多,所以也稱爲“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纖維水泥板平板的差異之處(當然常規水泥平板也可以通過機銑刨加工出一定形式的斷面)。

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常見的擠出成型中空水泥板


    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)。

國內可見的ECP板主要有三種類型——40~100mm厚(常見60mm厚)的既可作爲圍護結構又可作爲裝飾面材的厚型空心水泥板、作爲外牆裝飾面層的約15~26厚的薄型空心水泥板以及作爲外牆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,更適合作爲框架結構的圍護牆體(同時也是飾面板);薄型空心水泥板同等情況下更輕,常采用企口式構造,配合專用的支承卡件,安裝更爲快速簡便,更爲適合裝飾飾面使用。

  

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,飽水狀態下平均抗彎強度大于9MPa。抗彎強度是混凝土的5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)面密度爲70~75kg/m2,薄型板材(15~26mm厚)面密度爲21~31kg/m2,比一般的預制混凝土制品要輕許多,可降低對結構與基礎的荷載要求,便于施工。

3.       尺寸大:厚型板材寬度不超過600mm時,最大厚度爲120mm,平板與裝飾板最大長度可達4000mm(日本甚至有5000mm長的),遮陽板最大長度爲4500mm,安裝過程中可節省龍骨的用量;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,板材結構致密,性能穩定,表面吸水率低,凍融循環可達到100次。

5.       優異的耐火性:ECP板爲A1級不燃材料,60mm厚板材耐火極限爲1.00h,可滿足建築防火性能要求。

6.       隔聲性能好:ECP板隔聲性能優異,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、塗裝飾面等效果,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.       綠色環保材料:ECP板材料自身不含對人體有害物質,生産過程中均不産生廢水、廢氣、有害化學物質。

9.       可持續性材料:資源利用率高,最大限度發揮材料的物理性能和使用壽命,回收處理容易。

10.     節約資源: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,自帶啓口,現場幹法施工,僅平接部位需打膠即可完成,縮短工期。

12.     出色的抗震性:結合特定的柔性連接構造,板材自重荷載由承重角鋼承擔,水平荷載由Z型挂件承擔,板材之間預留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,連接系統經曆過日本神戶地震的考驗。薄型的板材采用幕牆構造,板材與主體結構之間爲非剛性固定狀態,同樣具備一定的適應變形能力良好的抗震性能。


厚型擠出成型水泥板

国内厚型擠出成型水泥板以天津正通牆體材料有限公司生産的中空板爲代表,其産品有多種規格、色彩、質感、肌理可選。

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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選》期刊(004)廠家詳情頁面。

   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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不同色彩質感的板型組合

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 北京順義愛慕時尚工廠——不同色彩肌理的中空水泥板組合

(圖片提供:Crossboundaries建築師事務所)

Crossboundaries建築師事務所設計的北京順義愛慕時尚工廠(參見過往文章)是近年來國內擠出式中空水泥板應用的優秀實例。

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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。

(图片提供:天津正通牆體材料有限公司 )

厚型擠出成型中空水泥板的構造明顯不同于薄型板材,它更適合作爲外牆圍護結構的重要一層而存在。厚型ECP板外牆常見組合構造示例:

1.       60mm厚ECP板+水泥平板+輕鋼龍骨、保溫材料+矽酸鈣板(或石膏板等)

2.       60mm厚ECP板+保溫材料+砌體牆

3.       60mm厚ECP板+保溫材料+混凝土牆

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典型的厚型中空水泥板構造示意圖

厚型擠出成型中空水泥板除了作爲外牆圍護及裝飾材料外,由于其自身強度高,還常可以作爲遮陽板材使用。

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北京工業大學某教學樓遮陽板 

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廣東東莞松山湖大學城遮陽板  

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北京平谷彙景灣售樓處采用了中空水泥板牆面及遮陽板組合

薄型擠出成型水泥板

国内薄型擠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

中空金邦板常見寬度(有效寬度,不包括啓口重疊部分)有300、450、600mm,長度一般在3000mm以內。具體板型規格參見《建材U選》期刊(004)廠家詳情頁面。

 薄型水泥板的構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,常采用企口式構造,配合適當的金屬卡件挂件,安裝更爲便利。

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一種典型的企口式EPC板幕牆構造

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中國鋁業研究院——磚紅色和深灰色的水平向EPC板

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南京大學仙林校區——深灰色的水平向EPC板

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。

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韓國首爾項目——豎向EPC板

北新綠色生産的“金邦板”實心板系列、中低密度板一般適用于多層住宅建築及高度不大于24m的公共建築和一般工業建築;高密度的空心板,適用于建築高度不大于100m,抗震設防烈度不大于8度的正常使用環境下的新建、改建和擴建的建築。

 附:水泥板及水泥板幕牆相關標准及規範:

《纖維增強水泥外牆裝飾挂板》JC-T2085-2011(行業標准)

《纖維增強水泥外牆裝飾挂板》JG/T 396-2012(行業標准)

《人造板材幕牆工程技術規範》JGJ 336-2016 (行業標准)

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