說(shuō)到近年大熱的新型建筑材料,就不得不提到UHPC超高性能混凝土。
什么是UHPC?
UHPC是由三部分組成,即:
UH(Ultra-High),譯為最高量級(jí);
P( Performance),指性能、功效;
C(Concrete),指混凝土。
由此組合得知UHPC(Ultra-High Performance Concrete),即超高性能混凝土。
這個(gè)“超高”就體現(xiàn)在:超高的耐久性、超高的鏤空率、超高的力學(xué)性能(抗壓、抗拉以及高韌性)三大材料特性上。
△RATP客運(yùn)站
UHPC的應(yīng)用
最早將其應(yīng)用到實(shí)際中的是橋梁,它簡(jiǎn)化了施工工序,使結(jié)構(gòu)具有更高安全性能的同時(shí),還降低了后期維護(hù)成本,并且全壽命周期的綜合成本更優(yōu)于普通混凝土橋梁。
△薩拉戈薩橋
而后隨著人們的建筑審美不斷提升,越來(lái)越多的建筑開(kāi)始在外形上追求個(gè)性化、藝術(shù)化。
傳統(tǒng)的工藝材料已然無(wú)法滿足,因此UHPC憑借其突出的性能,便自然而然地被應(yīng)用到建筑設(shè)計(jì)中。
△阿布扎比盧浮宮
國(guó)外建筑設(shè)計(jì)實(shí)例
吉博恩茵(鮑茵)體育場(chǎng)
吉博恩茵體育場(chǎng)出自于著名建筑師Rudy Ricciotti之手,其由3600塊自承超高性能混凝土面板組成了一個(gè)輕盈超薄的圍護(hù)結(jié)構(gòu)和防水屋面。
防水屋面系統(tǒng),也是通過(guò)圍繞玻璃注入U(xiǎn)HPC超高性能混凝土,輔以硅連接件才使得整個(gè)建筑在通透明亮的同時(shí)還解決了防水問(wèn)題。
由于UHPC具有非常高的抗彎性,因此可以設(shè)計(jì)出一個(gè)懸挑高度8到9米的細(xì)長(zhǎng)屋面,創(chuàng)造出如草地般輕盈的造型。
歐洲和地中海文明博物館
歐洲和地中海文明博物館是世界上第一座以地中海文明為主題的博物館,也是采用UHPC材料完成的經(jīng)典作品之一。
博物館的建筑外表由UHPC超高性能混凝土已預(yù)制的形式構(gòu)筑。
UHPC高達(dá)200Mpa的超高強(qiáng)度以及高流動(dòng)性,通過(guò)預(yù)制可以制造出扁平,輕薄的蕾絲網(wǎng)狀立面。
UHPC具有高出數(shù)倍于其他材料的耐久性能及耐候性能,解決了博物館地處海岸沿線潮濕、地質(zhì)松散等問(wèn)題。
博物館的四面分布著308根UHPC立柱,作為整個(gè)建筑的結(jié)構(gòu)支撐;屋頂處還有一座長(zhǎng)達(dá)115米的UHPC人行橋。
整個(gè)博物館會(huì)隨著天氣的變化,變幻出不同的色彩,UHPC給建筑帶去了優(yōu)雅于靈動(dòng),是傳統(tǒng)混凝土所無(wú)法企及的。
國(guó)內(nèi)建筑設(shè)計(jì)實(shí)例
余杭大劇院
余杭大劇院坐落于與西湖相對(duì)應(yīng)的東湖,建筑輪廓造型格外獨(dú)特,水面倒影使建筑視覺(jué)上似乎部分沉浸在水面之下。
這座總面積七萬(wàn)平米的余杭大劇院是目前國(guó)內(nèi)使用UHPC體量最大的項(xiàng)目,用量之大在新材料應(yīng)用算得上是首屈一指的項(xiàng)目。
大劇院立面造型靈感來(lái)源于冰面開(kāi)裂呈現(xiàn)出的紋路,通過(guò)UHPC塑造出幾何形狀,巧妙地拼接成冰裂紋造型。
深業(yè)上城
UHPC最早在國(guó)內(nèi)幕墻工程上的應(yīng)用項(xiàng)目就是深業(yè)上城,它是集產(chǎn)業(yè)研發(fā)、公寓、酒店、商業(yè)于一體大型城市綜合體。
作為首個(gè)國(guó)內(nèi)幕墻工程應(yīng)用,其灰白色“擰麻花”的格柵樣式,將UHPC材料本身的性能發(fā)揮到了極致。
此次設(shè)計(jì)幕墻幕墻格柵的鏤孔率高達(dá)50%以上,整體邊框厚度只有2cm,對(duì)建筑材料來(lái)說(shuō)是極大的挑戰(zhàn)。
UHPC鏤空格柵幕墻系統(tǒng),主要位于外立面北面4層及以上部位,南面6層及以上部位。
借用CCPA徐永模會(huì)長(zhǎng)在首屆CCPA-UHPC論壇開(kāi)幕式上的講話:UHPC突破了水泥基材料性能和應(yīng)用領(lǐng)域的很多極限。
新型建筑材料為建筑師們大膽的想象創(chuàng)造了現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ),也給普通大眾帶來(lái)了全新的視覺(jué)體驗(yàn)。