杜天宇,吳志強(qiáng)
(重慶大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,重慶,400044)
目前大多數(shù)建筑都是采用的框架的結(jié)構(gòu),原本空曠的室內(nèi)空間,早早就確立了戶型、劃分了面積,但是同樣的空間劃分卻并不適合不同的人群,所以現(xiàn)在越來(lái)越多的活動(dòng)隔墻開(kāi)始出現(xiàn),成為劃分空間的新手段。當(dāng)下的移動(dòng)隔墻功能多樣,可以移動(dòng)、收納甚至收縮,移動(dòng)的方式也有許多,但是一體化的構(gòu)造制約了成本與使用條件,使得移動(dòng)隔墻難以普遍。
設(shè)計(jì)概念:本產(chǎn)品的設(shè)計(jì)是想通過(guò)塊體拼裝的方式來(lái)形成墻體,并通過(guò)多種連接方式使得塊體可以輕松安裝與拆卸,從而滿足可變的需求,隔墻所需的性能將由塊體材料來(lái)滿足,而尺寸的不同可以以不同的塊體組合方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。
整體構(gòu)造:設(shè)計(jì)的隔墻是由塊件拼裝而成,而塊件是尺寸不同的立方體,是由板材組合而成,所以就是一個(gè)板材與板材組合為塊,而塊與塊組合成墻體的過(guò)程。立方體塊是由板材構(gòu)成,而作為墻體有較高的尺寸,就需要有足夠的厚度來(lái)避免傾覆。而這種厚度的需求就產(chǎn)生了塊體是實(shí)心還是空心的兩種選擇。如果實(shí)心,那么較大的尺寸就有足夠的空間來(lái)使得各種材料結(jié)合,從而滿足各種性能的需求,但這種情況會(huì)使得材料用量極大,重量增加,達(dá)到的效果也難以足夠經(jīng)濟(jì)與合理。而如果是空心的話則要確定空心部位的作用與功能,如果是完全空心的,那么空心的部位就需要起到傳統(tǒng)意義上隔音的作用,通過(guò)界面的處理來(lái)使得空心部位更好的中空隔音,或者放置隔音防火材料,來(lái)提升性能。如果空心部位需要使用作為收納的功能,那么在墻體厚度不能太大的情況下,就需要確定板材厚度與空心尺寸的一種平衡,收納空間的尺寸不能太少,而板材所需要的性能較多,也難以有較小的厚度,并且作為收納后,整個(gè)墻體的隔音性就會(huì)減弱,也需要通過(guò)一定的設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整。
塊體由六個(gè)板材圍合而成,分別為前后外立面板(1、2板),左右圍合板(3、4板)和上下圍合板(5、6板),板材依據(jù)不同的位置與功能從而具有不同的性能需求。(1)前后外立面板(1、2板);前后外立面板組成了隔墻的立面,所以要考慮到面板對(duì)于裝飾效果的影響;前后面板分隔了空間,代替隔墻功能的主要是在于前后面板,所以板材要有較好的隔音性和防火性;暴露在外,所以也要有一定的耐刻劃、腐蝕、污染的能力,并且要有足夠的強(qiáng)度,減少水平方向外力的破壞;而且豎向面板要起到傳遞上部荷載的作用,所以在豎向上就要有較好的抗壓能力。(2)左右圍合板(3、4板);左右圍合板由于是在墻體內(nèi)部,所以主要承擔(dān)的是一個(gè)豎向的荷載。而且作為塊件間的接觸板,所以表面要足夠的平整而且不能太過(guò)光滑。(3)上下圍合板(5、6板);上下圍合板水平放置在1、2、3、4板上,所以豎向的力不是作為一種壓力而更多是彎折力的存在,所以板材要有較好的抗彎折的能力,并且也與其他塊件接觸,所以表面不能過(guò)于光滑。所有的板材都需要通過(guò)連接構(gòu)件進(jìn)行組合,所以板材還需要根據(jù)連接方式,滿足相應(yīng)的可加工性能。
(1)板與板的連接;板與板的連接方式更多參考的是拼裝式整體衣柜、書(shū)柜的做法。通過(guò)三合一螺釘、偏心輪等構(gòu)件,可以現(xiàn)場(chǎng)輕松的將板材組裝成塊體,并且收納空間的開(kāi)板對(duì)于鉸鏈的選擇,也會(huì)從這些較為成熟的產(chǎn)品上選取。(2)塊與塊的連接;塊件間的連接主要是通過(guò)卡槽以及三合一螺釘進(jìn)行固定定位,而為了保證整體性,也需要通過(guò)一些卡件上螺絲的方式,進(jìn)行塊件間的連接。(3)整體與建筑結(jié)構(gòu)的固定;隔墻整體為了增加穩(wěn)定性還可以與建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行一些非剛性的連接,而這就需要對(duì)于砌筑墻體安裝一定的構(gòu)件。(4)自身的整體性;為了減少隔墻的傾覆,可以在隔墻頂部加裝外伸的支撐體,擴(kuò)大受力面積,而為了保證隔墻的完整性,可以采取砌塊隔墻的芯柱方式,在塊件角落進(jìn)行貫穿孔洞的預(yù)留,在塊件拼裝時(shí),通過(guò)直桿貫穿孔洞來(lái)保證整體的完整。
(1)隔墻的厚度:不收納的情況下,一般隔墻的厚度是在于200mm-240mm,所以就需要將板厚控制在這個(gè)范圍內(nèi),而多種性能的需求,就需要采取膠合板的形式,要有外部的飾面板,再往里一層的隔音板、防火層,而中間板則要有較高的強(qiáng)度,承擔(dān)受力的作用。收納的情況下則會(huì)將塊件厚度控制在600mm-700mm,外部板厚控制在單板100mm-125mm,中空收納厚度則控制在 350mm-500mm之間。單板為兩塊板夾吸音材料的形式,兩塊板為外部飾面板和內(nèi)部防火板,而吸音材料則選擇較好的聚酯纖維梯度吸音棉,這樣隔墻的構(gòu)造更為多樣,性能也會(huì)更好。唯一的問(wèn)題就是收納尺寸的一種安排,保證隔墻性能滿足的同時(shí),收納空間又要足夠的大。
(2)塊件的高度、寬度:一般樓層現(xiàn)澆板厚度不應(yīng)小于80mm,預(yù)埋暗管時(shí)不應(yīng)小于100mm,頂層板不應(yīng)小于120mm。對(duì)于一般開(kāi)間進(jìn)深的住宅樓來(lái)說(shuō),樓板厚度普遍在80~100mm之間。而普通住宅層高不宜高于2.80m。臥室、起居室(廳)的室內(nèi)凈高不應(yīng)低于2.40m,局部?jī)舾卟粦?yīng)低于2.10m。
所以高度范圍2.40m-2.68m-2.72m,室內(nèi)地面抹灰鋪磚3-5cm,所以普通住宅高度需求一般在2.35m-2.69m。
而寬度話則需要確定基本的模數(shù),根據(jù)需求進(jìn)行合適的組合安排。
(1)細(xì)小尺寸的補(bǔ)充;對(duì)于縫隙和較小的尺寸就需要一個(gè)柔性的補(bǔ)充,而不是生產(chǎn)小的塊件,造成經(jīng)濟(jì)的不合理。這種柔性的補(bǔ)充就類(lèi)似于一種氈的存在,與塊件本身以粘接的方式結(jié)合,而材料本身通過(guò)擠壓從而填充空隙,材料本身在擠壓后要滿足隔音與防火的性能要求。(2)塊件間縫隙的處理:塊件與塊件拼裝后,塊件間縫隙的存在直接影響到了隔墻的整體性,對(duì)于隔音與防火都是極大的影響。所以對(duì)于縫隙的處理主要在于兩個(gè)方向,第一是在塊件與塊件的接觸板材上粘貼柔性材料,材料很薄不會(huì)擴(kuò)大縫隙,但是卻足夠填充誤差所帶來(lái)的空隙,通過(guò)連接時(shí)的擠壓從而緊密接觸,保證整體性。另一種方法是在塊件組裝后,在縫隙表面填充材料,粘貼密封膠條,而這種方式由于會(huì)從平整面上的凸起,所以可以在塊件邊緣進(jìn)行一個(gè)凹槽的處理,從而抵消密封材料的高差,但是這也增加了加工的成本。最好的方式也就是兩種方法的結(jié)合,從而創(chuàng)造更好的效果與經(jīng)濟(jì)性。
塊件的尺寸和模數(shù)都是確定的,可以在工廠流水化生產(chǎn),避免了定制的高成本。塊件組合適應(yīng)不同尺寸需求,可以重復(fù)使用。塊件本身在沒(méi)有受到破壞出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題時(shí),是可以拆卸后重復(fù)布局與使用的,而且對(duì)于損壞的塊件也方便更換,從而滿足了墻體長(zhǎng)期的使用需求。
對(duì)于隔墻在不需要后,也可由廠家進(jìn)行回收處理,因?yàn)楦魤κ怯蓧K體組成,而塊體是由板材與連接件組成,所以可以在回收后,進(jìn)行篩選和處理,從而重復(fù)使用。相比于傳統(tǒng)的砌筑隔墻,本產(chǎn)品的質(zhì)量更輕,施工更方便,而針對(duì)現(xiàn)有的可移動(dòng)隔墻,本產(chǎn)品為小的塊體,避免了整體式的大體積問(wèn)題,方便了運(yùn)輸。
相比于現(xiàn)有的可移動(dòng)隔墻,本產(chǎn)品更方便安裝與運(yùn)輸,也避免了工廠化定制的高要求,更加親民與實(shí)際,可以作為零售產(chǎn)品,成為裝飾工程的一個(gè)新方向,延展出無(wú)限的設(shè)計(jì)可能。
飾面的處理主要存在以下幾個(gè)問(wèn)題及要求:飾面層類(lèi)型的選擇。是通過(guò)對(duì)于塊體面層板材的選擇,從而可以在面層板上直接進(jìn)行涂刷、裝飾以及再加工,還是說(shuō)在面層板外粘貼單獨(dú)的飾面板進(jìn)行裝飾。如果直接對(duì)于面層板進(jìn)行裝飾處理,那么就又提升了面層板的性質(zhì)要求,并且裝飾后的循環(huán)利用也要方便。如果是增加飾面板,那么飾面板本身的選擇以及厚度的需要考量,并且飾面板與面層板的粘接方式是怎樣的,在之后的循環(huán)利用中,能否通過(guò)更換飾面板的方式,從而改變裝飾效果,使得結(jié)構(gòu)體與裝飾層是分離的。意向選擇:在面板上粘接飾面板進(jìn)行裝飾,并可在現(xiàn)場(chǎng)由工人進(jìn)行涂刷等裝飾工作。飾面板與面板要有良好的粘接性,并且可以通過(guò)手段更換飾面板,而粘接不會(huì)對(duì)板材性能有大的影響。飾面板應(yīng)該滿足傳統(tǒng)裝飾的多種需求,可以進(jìn)行涂刷、墻紙粘貼、裝飾小構(gòu)件粘接等功能。對(duì)于大多數(shù)的墻面簡(jiǎn)單裝飾處理也可由工廠直接對(duì)飾面板加工完成,例如傳統(tǒng)的白墻裝飾。
對(duì)于整個(gè)產(chǎn)品的想法與方向有了清晰的確定,對(duì)于從細(xì)部到整體各個(gè)部位應(yīng)有的性能也有了較為充足的認(rèn)知,要根據(jù)性能的要求確定合適的材料與構(gòu)件?,F(xiàn)有的材料是可以滿足需求的,但是現(xiàn)有的成品卻不是最為合適與經(jīng)濟(jì)的,根據(jù)需要的性能與尺寸,來(lái)對(duì)材料進(jìn)行重新的調(diào)整與改變,從而產(chǎn)生最為合適的成品。
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