1、1关于 NALC 板材在装配式建筑中的运用技术与实践作者：孙小曦 孙维新 刘秋丽 吕志涛前言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
2、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
3、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
4、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、2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
5、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 16454.49 m2；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
6、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
7、温节能达到 65%以上，直接在3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。NALC 板 材 在 现 场 装 配 过 程 中 将 预 埋 在 NALC 板 材 两 端 的 节 点 用 螺 钉 直 接 固 定 在 通 长 角 钢 的 连 接件 上 ， 充 分 发 挥 了 NALC 板 材 生 产 加 工 尺 寸 精 确 ， 成 形 后 的 墙 体 平 整 度 、 垂
8、 直 度 误 差 均 控 制 在 2mm以 内 ， 安 装 速 度 快 等 特 点 ， 人 均 日 装 配 量 达 到 8.5 平 方 米 。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0.08 W/(mK)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
9、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
10、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。4NALC 超薄板吊顶能够满足室内装饰装修的
11、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。若 要 使 吊 顶 饰 面 效 果 达 到 石 膏 板 效 果 ， 仅 需 用 普 通 腻 子 对NALC
12、 板 材 表 面 进 行 基 层 处 理 （ 满 批腻 子 ） 后 刷 涂 料 ； 若 要 使 吊 顶 饰 面 效 果 达 到 矿 棉 吸 音 板 效 果 ， 可 直 接 在 修 补 勾 缝 后 的NALC 超 薄 板 表面 刷 涂 料 ， 更 具 返 璞 归 真 效 果 。 NALC 超 薄 吊 顶 装 配 速 度 人 均 可 达 18 平 方 米 /天 。1.5 屋面保温板装配施工ALC 技 术 中 心 大 厦 屋 面 保 温 采 用 抗 压 强 度 3.0MPa、 干 体 积 密 度 400 450 kg/m3、 导 热 系 数 0.09W/(mK)， 厚 度 100mm NALC 保
13、温 板 和 NALC 保 温 颗 粒 装 配 施 工 。屋 面 保 温 层 装 配 施 工 时 应 注 意 ： 铺 设 NALC 保 温 层 的 基 层 应 平 整 、 干 燥 和 干 净 ； NALC 保 温 颗 粒先 铺 设 在 结 构 基 层 上 ， 铺 平 压 实 后 再 铺 设 NALC 保 温 板 ， NALC 保 温 板 铺 设 必 须 平 整 、 垫 实 、 固 定 牢固 ， 不 得 有 松 动 ， 翘 曲 ， 否 侧 会 影 响 上 部 屋 面 防 水 施 工 质 量 。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
14、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
15、 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5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
16、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。6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：1、 垂直作业量小
17、 2、 安装速度快3、 安装精度高4、 现场脚手架搭设量减少5、 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7（二）NALC 板材安装的节点示意图 34三、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、
18、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 30004800（58 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;87、根据起吊单元的自重，起重高度等因素，合理选用起吊机械;9四、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
19、）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)1 2 3-4 5 -6 7 810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
20、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
21、 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
