大力推进政府投资项目新材料新工艺的应用

曹春才

苏州市相城城市建设投资（集团）有限公司 江苏苏州 215000

1 新材料新工艺应用背景

党的十九大对绿色建筑发展提出了新的更高的要求。目前，我国正处于工业化、信息化、城镇化高质量发展的重要时期，党的十九大报告提出，“要贯彻新发展理念，把发展经济的着力点放在实体经济上，推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合”。随着建筑业BIM、大数据、移动通讯、云计算、物联网、人工智能等新兴信息技术的渗透融入，施工企业的现场的管理和生产方式正在迅速的发生改变，在当前形势下，2019年7月11日江苏省住房和城乡建设厅正式发文施行的《省住房和城乡建设厅关于组织“绿色智慧示范工地”相互观摩交流活动的通知》就是要推动建筑施工安全生产向标准化、信息化、智能化、绿色化“四化”融合的方向发展，进一步提升全省建设工程施工管理的精细化水平，推进建筑工程行业高质量发展[1]。

2 苏州市第二工人文化宫项目概况

苏州市第二工人文化宫项目坐落于相城区元和街道玉成路219号，该项目总投资额约5.56亿元，总建筑面积约8.07万平方米，2017年9月开工，于2020年4月底完成项目施工。项目在设计方面综合考虑了苏州工运史、活动展览、亲子互动、健身步道、人流、车流、物流等多方面的因素，利用绵延坡屋顶、花格墙、庭院、连廊等，打造出具有苏州地域特色的现代建筑。建成后的苏州市第二工人文化宫包括职工服务培训中心、剧场影院、羽毛球馆、乒乓球馆、篮球馆、游泳馆等场所，在满足广大职工群众的业余文体生活及培训需求的同时，兼顾周边区域居住人群的生活休闲需要。从设计和工程施工上，该项目结构复杂、标准要求高、施工难度大等特点。

3 建筑领域新技术新材料

3.1 BIM技术

建筑信息模型（Building Information Modeling）是建筑学、工程学及土木工程的新工具。BIM的核心是通过建立虚拟的建筑工程三维模型，利用数字化技术，为这个模型提供完整的、与实际情况一致的建筑工程信息库。该信息库不仅包含描述建筑物构件的几何信息、专业属性及状态信息，还包含了非构件对象（如空间、运动行为）的状态信息。借助这个包含建筑工程信息的三维模型，大大提高了建筑工程的信息集成化程度，从而为建筑工程项目的相关利益方提供了一个工程信息交换和共享的平台。

3.2.装配式建筑

装配式建筑是指把传统建造方式中的大量现场作业工作转移到工厂进行，在工厂加工制作好建筑用构件和配件（如楼板、墙板、楼梯、阳台等），运输到建筑施工现场，通过可靠的连接方式在现场装配安装而成的建筑。 装配式建筑主要包括预制装配式混凝土结构、钢结构、现代木结构建筑等，因为采用标准化设计、工厂化生产、装配化施工、信息化管理、智能化应用，是现代工业化生产方式的代表[2]。

3.3 环氧磨石

环氧磨石地坪是模仿水磨石地坪施工的新型地坪，拥有环氧树脂地板的所有优异性能。可以做到墙地一体化。环氧磨石用大理石、石英、花岗岩、玻璃或其他合适的材料碎块为骨料，用水泥浆、聚丙烯酸醋改性的水泥浆，用环氧树脂、聚酷或乙烯基醋作基质的复合材料 ，经混和、铺覆、固化、打磨乃至抛光而成光滑表面或做成表面纹理均匀的地坪 ”

4 本项目新技术新材料的应用

4.1 木饰面空间折面单元式幕墙

苏州市第二工人文化宫项目为营造自然清新的氛围南北立面采用立体折面纯天然木面树脂板外立面幕墙系统，完全呈现纯天然木头质感及纹理。纯天然木面树脂板由表面层和中间核心层构成。表面层由上下两层纯天然木皮（0.8mm 厚）经过特有专利技术处理，使表面层具有抗化学腐蚀、抗紫外线辐射的性能。中间层是由热固性酚醛树脂在高温高压下压缩粘合在一起，使核心层具有较高的抗拉强度、抗冲击强度等机械强度。在施工过程中，通过BIM参数化设计，开发了一套自动化设计、下单软件，将8000块大小不一，形状各异的木纤维三角板通过计算自动生成板块模型、规格、编号，翻样工作量由一个月缩短到两天。在施工深化方面，采用了抱箍单元系统，将8000块面板在工厂组装成700个大单元、300个小单元，通过放样机器人将三维坐标投射到空间直接定位，单元式安装。

4.2 装配式钢结构屋面

苏州市第二工人文化宫设计理念根植传统文化在城市中的延续和记忆，提取苏州城区连绵起伏的坡屋顶和粉墙黛瓦元素，通过建筑手法融入现代建筑。选用开孔实腹钢梁、平面桁架、立体桁架、空间正交桁架、转换桁架、双向斜交变截面钢梁等多样化的钢结构体系实现了大跨度“新苏式”坡屋面的完美呈现。

4.3 空中悬吊钢结构云廊

通过采用高强度吊杆悬挂在中庭屋面的桁架体系，从而实现了连廊下方70米超长的无柱大空间；并采用振动分析控制连廊的振动频率和加速度，给人以如在园中漫步的舒适体验[3]。

4.4 环氧水磨石地面

一层大厅及云廊地面采用了7500平方环氧水磨石，其中云廊台阶采用工厂化加工，现场拼装；大厅采用现场研磨摊铺，利用绿色环保再生的透明玻璃、天然石材颗粒所筛选的骨料，配合绿色环保高分子环氧树脂经过现场摊铺研磨抛光而成。环氧水磨石具有色泽靓丽、分格缝少等特点，与大面积的中庭相得益彰。

4.5 中庭大跨度全玻玻璃肋幕墙

玻璃肋跨度17.2m，幕墙纵向全长108m，是我国现已建成项目中最长的玻璃肋系统幕墙。单根玻璃肋由3层钢化夹胶玻璃拼接而成，厚度达6cm，重量2.4吨，在地面拼装成17.2米，整体吊装。

4.6 大面积超标铝格栅挂板

本项目中庭吊顶采用铝板格栅吊顶，自然光透过采光天窗在格栅间均匀洒落，增加光线的柔和与层次。铝板及次龙骨通过工厂拼装完成，形成1080片3000＊1650＊100mm的铝挂板单元，通过屈臂车及升降平台现场吊挂至主龙骨，工厂化预制，装配式施工。并且采用3D数字扫描仪进行现场扫描建模，利用放线机器人现场打点，保证各单元体之间贴合顺畅，融为一体。

4.7 新型双向交叉张弦胶合木梁屋盖

游泳馆屋顶采用的是大跨度全木结构系统，带来温馨感觉同时不容易结露。木结构系统采用瑞典云杉方木通过在工厂拼接胶合成250×800mm木梁尺寸，内插钢芯板，现场吊装至屋面，通过螺栓连接形成上弦主框架结构，下弦通过设置上万向铰和下转向块的胶合木撑杆，支撑下弦预应力拉索，实现67m×36m的全国最大跨度的双向交叉预应力张弦的空间自平衡体系。并且通过预埋索力传感器和木梁应变片对结构的全生命周期进行自动化数字监测，确保结构的稳定和安全。

4.8 桩基施工

苏州市第二工人文化宫在项目施工之初，有156根工程桩在轨交保护范围内，为不影响轨交运行安全，项目采用静钻根置法，控制深层土体的位移，施工结束后，经上级主管部门检测和监测，变形系数均小于国家规定数值，得到业内专家的一致认可

5 结语

BIM建模技术、装配式施工工艺、环保建筑材料等新工艺新材料在苏州市第二工人文化宫的应用，大幅提高了项目建设施工效率和建设质量，有力的节约了建设成本。