建筑工业化在城市更新中的应用——上海昌平路既有建筑围护结构改造

■ 夏 锋 XIA Feng

0 引言

随着我国社会经济快速发展，人们日益追求高品质的生活水平和居住环境，一批老旧建筑已不能满足现有居住标准要求，造成大量资源和能源的浪费。对大量超过一定使用年限的既有建筑进行改造，特别是采用工业化的方式进行快速改造，既能加快建筑业的发展，又能提高建筑安全与节能水平，是一个非常具有发展前景的新领域。

笔者意在采用建筑工业化的方式对既有建筑维护结构进行系统设计与改造，并结合既有建筑改造的特点，如施工场地有限，建筑外立面总体协调性等各种因素的综合影响，采用工业化的方式探索适合于城市繁华地段既有建筑快速高效改造方法和技术，进一步开拓我国既有建筑改造市场。

1 项目简介

如图1所示，昌平路既有建筑改造项目位于上海市静安区陕西北路与昌平路交接处，地处城市繁华地带，交通十分便利。该建筑原为商业办公楼，但随着周边商业开发与城区发展，建筑外观与功能已不能满足现代审美与使用要求，故对该建筑外立面进行系统改造。

图1 昌平路既有建筑原貌

本项目与昌平路仅有2m宽的人行便道。昌平路作为市中心的主干道，白天人流与车辆密集，对现场的正常施工与管理造成了很大影响。同时，该既有建筑其他三面紧邻周边建筑，西边作为公司员工通道，离周边建筑保持6m距离（图2），东边与酒店紧密连接（图3），南面与原仓库仅存有2m间隙（图4），这对现场施工提出了很大挑战。且项目位于成熟社区板块，周边居民对建筑施工所造成的影响特别关注，尤其对声污染尤为重视。针对本改造项目的特点和现场实际情况，采用建筑工业化的方式可实现快速安装，并利用GRC材料轻质高强和外装饰效果突出的特点，采用GRC单元式幕墙系统对该项目从设计、生产、安装等各环节进行系统组织与管理，实现外立面的整体高效改造。

2 设计

该项目围护结构的改造主要包含二个部分：一是建筑功能优化，主要是满足未来建筑舒适度、节能等要求；二是建筑外立面整体装饰效果优化，既要与周围环境相融合，又要表现出建筑的个性。因此，本项目在前期方案设计时融合了上述两点要素，其立面效果如图5所示。同时，考虑到该项目建设周期短，建筑造型要求高，并对后期使用维护成本的经济性等综合考虑，最终选择了GRC单元式幕墙作为维护结构体系。

GRC单元式幕墙，集成了保温、防水等多种功能，其节点构造如图6所示。考虑到建筑总体节能要求，在GRC 单元体背部填充岩棉板，内侧做装饰面板封闭。在防水方面，因GRC单元体本身具有良好的防水效果，外立面防水重点在于横向与竖向分隔缝的防水。该项目采用多道防水措施，从外到内分别为防水密胶条+4道（铝型材边框+防水材料）+防水密封条，有效避免漏水风险。

图2 建筑西面为员工通道

图3 建筑东边与酒店紧密连接

图4 建筑南面紧邻仓库

图5 围护结构外立面效果图

图6 GRC单元节点构造

3 GRC单元体生产

图7是GRC单元板的生产流程图，具体生产过程见如下说明。

（1）涂脱模剂：涂脱模剂前应检查模具是否已清理完毕，且精度符合要求，脱模剂喷涂均匀且已成膜。

（2）打料：按照配合比，将水、色料加入，开动搅拌机，再加入水泥，搅拌后投入添加剂，最后搅拌3min，保证混合均匀。

图7 GRC单元板生产流程图

（3）喷涂面浆层：面浆层没有纤维，厚度为2～3mm，分二次喷涂而成；面浆喷涂完成需要凉浆，等到面浆开始初凝时（用手指轻轻触摸不有黏手）开始制作背料层。

（4）涂料背料层：背料层为纤维水泥砂浆混合层，每层喷射厚度为4～5mm左右，并与喷出的水泥砂浆均匀混合，喷射方向以横向、纵向交互喷射操作。背料层制作时，所使用的水泥砂浆须伴合均匀，利用空气压力，将玻璃纤维在同心同轴喷枪内，不用将其切碎，并自动与水泥砂浆料混合。

（5）滚筒压实：每层背料层喷涂完毕后均由滚筒加以滚压，以将气流逐出，并压实增加密度（图8）。

（6）酸洗处理：使用稀盐酸进行表面酸洗（图9），将黏附在表面的脱模油等残留清洗干净。

（7）烘烤和防水层喷涂，将养护3d的板块放入烘烤箱内，在60～70℃烘烤30min。

（8）制品贮藏：贮存方式一般均为平放，如需立放，应有适当的支撑以防止倾倒。

图8 GRC单元板密实硬化

图9 GRC单元板酸洗处理效果

（9）包装及运输：为防止运输破损，在构件固定点与易碰撞处加装防撞垫，以保护成品。构件宜平放运输。

4 安装

为保证GRC单元板顺利吊装，结合施工现场场地狭小的实际情况，将单元板块通过卸料平台进楼层的运输方案得以解决。其中，该卸料平台主要通过打通原有结构一二层楼板作为运输卸料功能使用（图10）。同时，为保证GRC单元体的高效安装，在屋顶处架设悬挑钢梁做成环形轨道，利用电动葫芦的运行进行施工（图11）。悬挑钢架采用22#工字钢拼接而成，环形轨道采用16#a工字钢和120mm×120mm×5mm的钢方管拼接而成。

现场GRC单元体吊装前应编制专项施工方案，对现场施工人员做好技术交底，待各项工作准备就绪方能施工。施工前在与建筑物接合空挡处必须设置有效防护栏杆及防坠设施。本环形轨道限载3t，在使用时，吊运周转材料时必须有专人指挥，起吊前应对捆绑丝绳。料斗进行检查，对容易散落的材料如扣件等应低于料斗。验收时，要特别注意检查绳卡的紧固程度，环形轨道和卸料平台并非验收合格后就可以一劳永逸，必须进行日常的保养和定期的全面检查和整修，这样才能保证其安全使用。其中，图12是GRC单元体现场吊装图，图13是GRC单元体整体安装完成现场实景图。

图10 卸料平台示意图

图11 悬挑式环形轨道

图12 GRC单元体吊装图

图13 GRC单元体安装完成图

5 结语

随着我国经济快速发展，人们对生活品质要求越来越高，已从有房住转变为住好房、住舒适健康房，特别是建筑节能的要求与建筑美观的追求，一大批既有建筑亟待提升整体品质。但很多既有建筑受限于周边环境等因素的影响，其改造过程往往比较复杂。通过工业化的方式系统组织既有建筑改造工程，并将轻质高强的GRC新型装饰材料应用于现有建筑外立面改造中，增加了建筑外立面的多样性，探索适合于我国既有建筑外立面整体改造的新技术、新思路、新方法，将建筑工业化的组织方式应用于既有建筑改造中，可减少施工过程的返工率，节约改造后期的使用成本与维修维护成本，将进一步提升我国建筑业总体水平，推动我国建筑业的快速发展。