UHPC可根据不同项目需求,高度定制化
一般而言,UHPC 若要达到较高强度,就需要一定的高温高压热养护作为必要条件。同时,钢纤维在搅拌过程中容易结团,这就需要大型的专业搅拌设备。而这些条件对于现场浇筑的施工条件来说,基本上是很难达到的。正因如此,UHPC 大多是需要在工厂提前制备完成的预制件。
中海左岸澜庭项目的UHPC预制构件 图源:上海天华
安装示意图
-03-
造价
Price
就价格而言,按每平方米计价,构件价格高低不同,浮动很大。
不同品牌的材料价格存在差异,各个地方的安装价格也不一样。单位平方中包含主材料费、表面保护剂费用、运输费、安装人工费、管理费、利润和税费。其中,重要的一点是要看所需的技术指标性能需求。
一般来说,UHPC 构件是定做的。因为所需要达到的指标不同,所以价格不一样;因为工艺配方中所需材料不一样,所以价格不一样;因为所需要的量的大小不一样,所以价格也不一样。
价格大概在不等。(仅供参考)
-04-
应用案例
Application
①建筑外立面
法国马赛的 La Marseillaise 大楼高 135 米,它有 31 个楼层,这些楼层包含 35000 平方米的办公空间。该大楼的立面由 3850 个独立的 UHPFRC(超高性能纤维增强混凝土)遮阳结构构成,一共使用了 16000 平方米的玻璃板。
Stéphane ABOUDARAM 创作的 | 这是关于内容的作品
©Michèle Clave
©Michèle Clave
MaoHaus 位于北京市中心的板桥胡同 16 号。它是一个文化创意空间。它被称作一座非静止的建筑。因为它的墙面会“流动”。
© 夏至
并且在制作过程中无需任何辅助结构来进行支撑。
日景夜景对比
每个面板是一个单元体。它由大型数控塑造的模具来生产。通过数字生成的流体动力学算法进行计算。这种计算能有效地将结构的荷载传到地基上。
在新的材料创新方面,推动了对看似传统建筑材料所能达到极限的突破,并且具备了对历史符号的衍生以及对基地文脉的表达。
这样一座建筑很小,然而它却蕴含着极多的思想,能够说是小建筑且体现着大智慧的典型代表。
© 夏至
温州的滨水整体规划长度为 1.8 公里。建筑的造型以及立面的语言,是通过进一步运用流体动力学而得来的。这种语言成为了建筑环境的形式以及处理方法的来源。
多个建筑的表皮是镂空的,这种表皮由高强纤维混凝土(UHPC)预制而成。它通过精准的几何造型进行数控呈现,突破了水泥的特质,将原本硬度的材料做出了柔软的效果,也呈现出自然水流的特性。
©大丑-空间摄影
深圳罗湖区的原金威啤酒厂区被列入工业遗产更新项目。建筑师对“遗产”进行了再解读,同时也对“立面”进行了再解读。
©存在建筑
整个项目以 UHPC 板和高反射镀膜玻璃作为主材料。在首层部分,因为高反射镀膜弧形玻璃上有扭曲形变的罐体反射图像,所以人们在游走于建筑与罐体之间时,其体验具有前所未有的戏剧性,并且有着极强的场所参与感。
©存在建筑
二层及二层以上,建筑师将 UHPC 镂空板用作二次立面。这样做的目的是为室内空间望向罐体的视线增添一层触媒。通过这种方式,使得观看的动作变得更加丰富,也更具生趣。
©存在建筑
江苏省南通市的建筑形体较为简洁。其表皮显得轻盈。底部是纯净的玻璃体。外表皮选取了具有极高强度和耐久性的 UHPC 材料。
©摄影:建筑译者·姚力
表皮分析
这种材料孔隙率低,质地温润如同美玉。它能凸显建筑自身的形体与线条,远看时棱角清晰可见温州天桥钢结构建筑,近看则柔和而朦胧。隐约的通透感使得建筑与环境的边界变得模糊。它与底部的玻璃幕墙形成了上实下虚的视觉对比,生动地诠释了围合与联接、封闭与通透之间的关系。
上海天华设计向“曲线之父”尼迈耶表达敬意,从中提取了律动的水波纹元素,并且把长江的底蕴以及城南河的灵动都植入到了概念当中。
正立面©是然建筑摄影
中海·左岸澜庭主立面 ©个人摄影师 王骁
飘檐细节变化©是然建筑摄影
为使 U 型柱廊获得更好的设计效果,UHPC(超高性能混凝土)因其具有超高强度、超低吸水率、超强耐久性和耐腐蚀性能而成为更好的选择。建筑师对多个采用 UHPC 材料建成的项目进行了走访考察,并比对了多个材料公司的材料样板。在工艺方面,U 型体块可一次脱模,在无缝流转的过程中,能够凸显现代建筑的韵致,给人带来震撼的视觉享受。
走访考察梅溪湖文化艺术中心及南京青奥中心
在设计阶段和施工阶段,各个专业的设计团队与业主以及施工团队进行了密切的配合。在建造过程中,通过搭建具有真实比例的样板墙,来对不同材料以及不同尺度的立面效果进行测试。其中,UHPC 的施工由南京倍立达负责。
样板墙
在理性设计的掌控之下,建造过程看似复杂却相当井然有序。建筑师与施工部门紧密协作,持续对施工效果进行优化,让以往相互脱节的设计流程紧密地联系在了一起,大家齐心协力致力于打造一件完美的艺术品。
凯尼特拉火车站的外立面是由摩洛哥建筑师 Omar Kobbité进行设计的。这种设计采用了纤维增强 UHPC 材料,通过这种方式增强了该项目的创新感和活力。
©Achraf Ben Haida
该建筑的立面面积是 6225 平方米。它由约 4175 块 UHPC 面板构成。这些面板呈三角形。并且两侧都是白色的。这些单片面板的宽度是 1.37 米,高度是 1.18 米。其厚度在 1.5 厘米(高度方面)到 2 厘米之间,这样做是为了在地面上提供更大的阻力。它由平面、外表面和垂直返回部分组成,能够安装插件和附件,以便把混凝土面板连接到建筑物的金属结构上。一旦外墙面板安装完毕,所有的木材和玻璃部件就在现场进行组装。
©Courtesy of BEARCH
卡塔尔博物馆于 2019 年开放,它以“沙漠玫瑰”这一独特的自然意向作为设计灵感。该博物馆采用垂直结构来构建主要的承重结构,并且通过这种方式支撑起一片交错的圆盘,整体呈现出十足的未来感。
© Iwan Baan
建筑师让·努维尔借助 UHPC 极为强大的力学性能,把悬挑幅度很大的圆盘当作热带沙漠环境中主要的遮阳系统,从而创造出了将建筑、室外以及感官融合为一体的独特体验。
© Iwan Baan
②桥梁
UHPC 是一种耐久性良好的工程材料。适当配筋的 UHPC温州天桥钢结构建筑,其力学性能接近钢结构。并且 UHPC 具备优良的耐磨性能和抗爆性能。所以,UHPC 尤其适合用于大跨径桥梁,适合用于抗爆结构(像军事工程、银行金库等),适合用于薄壁结构,还适合用在高磨蚀、高腐蚀的环境中。
目前,UHPC 已在一些实际工程里得到应用。其中包括大跨径人行天桥。还有公路铁路桥梁,实例可见表 3。以及薄壁筒仓。还有核废料罐。还有钢索锚固加强板。还有 ATM 机保护壳等。可以预料到,将会有越来越多的应用出现。
桥梁最早将 UHPC 付诸实用。1997 年,加拿大魁北克省建成了第一座 UHPC 桥,即 Sherbrooke 桥,其跨度为 66 米。