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建筑设计材料赏鉴(5):室内设计新宠:玻璃纤维增强石膏板(GRG)的应用及与GRC、FRP的对比

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建筑石膏属气硬性胶凝材料,生产建筑石膏的原料主要是天然二水石膏。石膏制品易于加工,施工采用干作业,文明、快捷。尤其是以GRG为代表的石膏产品,应用在一些异型、曲线及一体化设计为主的空间环境中有不可替代的优势,是在造型美学上突出的建材制品。

本篇文章通过案例尽量详尽的说明GRG的材料特性及在建筑与室内设计中的应用,并与GRC材料进行了比较。先看几个GRG应用案例:藏马山月空礼堂,青岛 / BUZZ庄子玉工作室海沛儿童创想乐园,武汉 / 谱空间工作室济南绿地自贸港展示中心项目: 天花满天星、异型柱子、旋转楼梯侧板底板 全部采用GRG材料Gateway剧院,新加坡 / ONG&ONG

GRG 英文名:Glass Fiber Reinforced Gypsum,中文是玻璃纤维增强石膏板,它是一种特殊改良纤维石膏装饰材料。它独特的材料构成方式足以抵御外部环境造成的破损、变形和开裂。其壁薄、质轻、强度高及不燃(A级防火材料),并可对室内环境的湿度进行调节,使生活环境舒适。

质量轻,强度高: 通常GRG板厚度在10MM,每平方米重量为16-18KG/平米,能减轻主体建筑重量及负载。其强度高,超过国际JC/T799-1998(1996)装饰石膏板断裂荷载强度10倍。

GRG材料防火性能通常能达到A1级:当火灾发生时,它除了能阻燃外,本身还可以释放相当于自身重量15%至20%的水分,可大幅度降低着火面温度,降低火灾损失。

加工周期短:GRG产品全部工厂预制完成,不需现场二次加工,安装采用预埋件吊装施工便捷。GRG产品脱膜时间仅需1小时,经特殊处理干燥时间仅需个4~8小时,能够大大缩短产品生产加工周期。

制作工艺:

GRG是采用优质改良型Alpha石膏粉(高密度短柱状结晶化合物)、高强度耐碱玻璃纤维、微量环保添加剂和水混合制成的预铸式新型装饰材料。

Alpha石膏粉:改良型α石膏粉为α型晶体结构,也称高强石膏,属于高密度结晶化合物,通常用蒸压釜在密闭饱和蒸汽介质中蒸炼而成,具有不可燃性,耐水性弱。

高强度抗碱性玻璃纤维:玻璃纤维原丝是一种性能优异的无机非金属材料,具有厚度均匀,树脂易于渗透,与石膏材料贴复性好,积层板透光性好,潮湿状态强度损失小。

微量环保添加剂:为改善产品性能而添加的材料,与改良性石膏生产商规范保持一致。

目前还主要采用传统木工制模,模具生产成本低,模具通过修模等手段可重复利用,能大幅降低产品造价。

GRC、GRG产品由于可以进行无缝处理,可以进行模塑,大部分GRC、GRG产品均为异型,造型多变,所以基层的构造做法会跟随具体的形


建筑设计材料赏鉴(5):室内设计新宠:玻璃纤维增强石膏板(GRG)的应用及与GRC、FRP的对比



建筑设计材料赏鉴(5):室内设计新宠:玻璃纤维增强石膏板(GRG)的应用及与GRC、FRP的对比


变化,无法统一按照某种标准构造做法来表达。但是由于其重量大,基层结构一般采用钢结构骨架,通过GRC、GRG预留的挂件连接。GRG现场安装内部钢骨架

目前市场上报价从五六百到一两千都有,主要根据项目的模具,制板,钢结构及安装和表面涂层的成本构成来定价,价格并不便宜。

下面以一个案例说明一下GRG产品是如何进行施工的。

清远际华园蝴蝶湾展示中心

先看一下建成效果:

再来看一下这么梦幻的效果是如何安装实现的。

GRG材料产品全部在工厂分块成形制作,在每一块GRG板后预埋安装钢制L型角码。在施工现场,GRG安装部位要事先安装龙骨转换层,在安装点位置焊接转接头,当厂家预制完成的GRG材料运至现场时,经过螺栓连接即可完成安装。安装中需要经验丰富的工人,适当的调节转接件以及螺栓的连接位置,做到板面之间的缝隙一致和顺滑过渡。

拼缝应根据刚性连接的原则设置,隔断装修需要什么技巧?内置木块螺钉连接并分层批嵌处理。批嵌材料采取掺入抗裂纤维的材质与GRG吊顶板一致的专用接缝材料。对于整体无缝的GRG材料表面效果,需要在现场做接缝处理,通过高强模具石膏粉和特殊的添加剂对缝隙进行填补,再经过打磨即可完成装饰板的整体结合。面层处理材料多用涂料,也有喷漆或贴皮的工艺。根据面层及工艺的不同要求,可选择工厂或现场完成。

GRG材料在安装完成后,在灯具、音响等安装位置开孔预留孔位。板面批嵌处理。第一遍腻子进行GRC板的抹灰修边;第二遍腻子进行嵌缝;待腻子凝固后用砂纸打磨,清理后进行第三遍腻子满刮施工。

GRG预制构件在制作时的工艺与GRC(玻璃纤维增强混凝土)基本相同,不同只是原材料一种为水泥,一种为石膏,但是两者成品后的差别体现在以下几个方面,

重量差别:同体积GRG构件重量仅为GRC构件的1/2到1/3,因此可以更灵活广泛的使用在室内天花、墙面、隔断等各个部位。但由于其本身重量仍较大,仍需采用干挂的形式进行安装。

价格差别:同样的造型、外观,不含表面油漆处理,GRG材料每平方价格普遍比GRC材料贵几十上百元。

效果差别:GRG构件相比于GRC表面更为光洁、平滑、细腻,白度也更好。但无论是GRG构件还是GRC构件都可以和各种涂料及饰面材料相结合,从而形成更好的装饰效果。

因此以上种种差别让GRC在建筑室内更多的是运用于空间的划分,多用在墙,隔断等部位。如以下几个案例:

ANGELOT甜品店,杭州 / say architects

用曲面定制GRC软化了两侧墙体,形成了一个柔软私密的用餐空间。ANGELOT甜品店

,杭州 / say architects

可再利用的展亭 / 时境建筑

材料使用了干挂耐候的GRC,内部的钢架经过防锈处理。

而GRG由于其质轻、强度高的特性,在室内应用则更为广泛:天花、隔断、楼梯、异形柱中都能看到GRG的身影,呈现的效果也不再是单一构件的形式,立面、顶面、构件多者可通过曲线造型融为一体。

看两个GRG的应用案例,可以和GRC用于室内的案例进行对比:

布鱼盈科店,北京 / SODA建筑师事务所

凝固的海水与游动的珊瑚

动态的海浪,凝固成了静止的GRG曲面。这曲面,9款客厅餐厅隔断设计效果图欣赏从天花到墙面,一气呵成,包裹着整个咖啡厅。项目外观白天店内景象夜晚室内景象

可口可乐废弃工厂的可持续性改建,比利时 / Carlos Arroyo

泡泡空间

这是一个改造项目,建筑师希望用最小的改动实现最大的效果。采用GRG设计出一个像是泡泡串起来的空间。整个空间宽敞而透明。用材简单,价格低廉,舒适度等等各种感觉却达到相当高的标准。

可以发现与GRC相比,GRG的应用要更为灵活广泛,木地板拼接瓷砖,原来这么好看!也可以进一步发挥设计师的想象力。

想进一步了解GRC材料在建筑设计中的应用,可以跳转专栏的上一篇文章:建筑师十三:建筑设计材料赏鉴(4):玻璃纤维增强混凝土(GRC)特性与应用全解析

GRP,或称作FRP(Fiber Reinforced Plastics )、GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastic),是玻璃纤维增强复合塑料,俗称玻璃钢(注意与钢化玻璃不一样)。是一种轻质、耐腐蚀、可塑性强、力学及热工性能都很优秀的材料。由于所使用的树脂品种不同,因此有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢之称。质轻而硬,不导电,性能稳定,机械强度高,回收利用少,耐腐蚀。

GRG材料与玻璃钢的区别:

因此GFRP多用作家居设计之中,在许多家具及室内布景设计中经常使用:

喜茶白日梦计划 -“云游”,天津 / 梅兰工作室

建筑空间的文学与艺术呈现

“零空间”,东京/IGARASHI DESIGN STUDIO

水流中的鹅卵石

产品由于是根据工程项目的图纸转化成生产图,先做模具,流体预铸式生产方式,因此可以做成任意造型。任意可塑性为建筑的造型实现了产品的无缝对接。

GRG表面光洁平滑细腻,呈白色,白度达到90°以上,可以和各种涂料及饰面材料良好地粘结,从而形成极佳的装饰效果。

GRG板是一种有大量微孔结构的板材,在自然环境中,多孔结构可以吸收与释放空气中的水分,起到调节室内相对温度的作用,创造室内舒适的小气候。

GRG选型丰富,可任意采用预铸式加工工艺来定制单曲面、双曲面、三维覆面的各种几何形状以及镂空花纹、浮雕图案等任意艺术造型,可充分发挥设计想象力。

上海地铁14号线豫园站 / 行之建筑设计事务所

上海脉搏

14号线豫园站连接浦东


建筑设计材料赏鉴(5):室内设计新宠:玻璃纤维增强石膏板(GRG)的应用及与GRC、FRP的对比


头顶上正是黄浦江水。天花的基本形式采用了水波的形态,视觉化了这种感受。GRG柱体、铝板天花与LED灯光相结合,形成一个一体化的照明系统。利用BIM系统建立虚拟的建筑工程三维模型。在模型中利用参数化设计技术,生成整个吊顶结构,使整个空间浑然一体。

I Do x Loris Cecchini 艺术家店 / 非静止建筑

流动性、干扰性和连续性的动态表达

液体的流动与声波的循环呈现在空间的墙体及“天与地”。镂空与流动的水波纹不仅用来表达液体的性能,而且总是出现两个焦点之间的相互交织渗透,象征着代表I Do品牌“你中有我,我中有你“,相互依存又各自独立的爱情。波浪与震动产生的不规则液体的造型在白色的空间表面上浮动着,同时在光环境的控制下折射着不同的光线。建筑的室内与室外都受到这一运动形式的影响,使整个空间成为液体,它激发着观看者的感官。

大剧院之所以会选择GRG这种材料,是因为它有着良好的吸音功能,能够将一些杂音或者其他影响歌唱者表演的音色给“过滤”掉,天花板使用纤维石膏成型板制成,材质厚重,能够有效地防止低频吸收,增强厅内的低频混响时间,使低音效果(如管风琴、大管、大提琴等)更加具有震撼力和感染力;另外基本所有的歌剧院设计风格都是十分具有艺术感的,普通的装饰材料根本无法满足它的装饰需求,一些高难度的造型也只有GRG才能完美诠释出来。

GRG的厚度可根据声学要求来定制,最薄可达到4MM左右,可以较好满足声学反射要求,并保持良好的造型设计。做为吸声结构,达到隔声、吸音的作用。

北京国际戏剧中心 / BIAD胡越工作室

契合北京传统民居四合院的剧场

剧场使用GRG墙面打造出了后部凹凸不平的深灰色错落有致的“灰砖”效果,与实木造型一起,形成冷暖与深浅对比,映射出老北京胡同的设计元素。美美与共,烘托出热烈的演出氛围。

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