裝配式建筑復合材料在裝修裝飾工程中的應用

覃祖榮

(廣西華輝裝飾集團有限公司，廣西 南寧 530031)

裝配式裝修以SI分離技術、BIM技術、施工裝配化三大技術為基礎，使裝修工程項目得以高效快速地完成，可實現施工成本降低與工程效益提升，近幾年得到大范圍推廣應用。但相對于日本、歐美等，我國的裝配式裝修發(fā)展水平較低，且仍有較多問題亟待解決。田雪晶等明確指出，在目前的裝配式裝修行業(yè)中，人才短缺、制度不健全以及標準不完善等，是限制其進一步發(fā)展的主要因素。

復合材料的基體包括金屬與非金屬，其能對各種材料的性能進行取長補短，實現更優(yōu)異的綜合性能，且應用形式靈活，適用于裝配式裝修的各種室內室外環(huán)境。如在外裝方面，周昌盛等針對傳統(tǒng)瓷磚或涂料外墻存在的脫落、滲水等質量通病問題，介紹了聚合物改性水泥基復合材料在外墻裝修中的應用。在內裝方面，劉吉起等提出一種竹節(jié)狀納米管復合材料，作為室內裝修材料時可用于吸附甲醛。

綜上可知，復合材料具有防腐、隔聲、應用多變等優(yōu)異的綜合性能，是解決裝配式裝修中環(huán)境影響問題的一種有效手段。因此，本文以復合材料為切入點，對裝配式裝修工程中復合材料的應用場景進行一些總結介紹，以期促進復合材料的進一步發(fā)展應用。

1 裝配式裝修概述

1.1 基礎概念

與傳統(tǒng)的裝修模式相比，裝配式裝修的設計理念是一個系統(tǒng)化的過程，其特點在于將設計好的圖紙交付到工廠后，可由工廠專業(yè)化生產，并運輸到現場進行安裝操作，每一道工序都緊密相連，一方面整體裝修工藝得到了精細化處理，另一方面裝修速度得到了提升，同時達到綠色裝修的效果。

1.2 特點

裝配式裝修通過將建筑設計和裝修設計作為一個整體，構建一個立體的建筑模型，模型構建完成后，可直接看到整體效果。相比傳統(tǒng)設計，裝配式裝修對具體生產過程中的構件型號和尺寸提出了更高的要求。另外，工廠根據具體的設計要求進行產品的工業(yè)化制作，整體裝修質量更容易控制。

2 復合材料種類與特性

復合材料通過將兩種及以上的不同材料進行物理或化學融合，協(xié)同形成具有新性能的材料，綜合性能較原材料更好。根據結構特點，可分為纖維復合、夾層復合、細粒復合以及混雜復合等材料；按基體材料，又可分為聚合物復合材料(PMC)、金屬基復合材料(MMC)、陶瓷基復合材料(CMC)以及碳碳基復合材料(C/C)；根據用途，則分為結構復合材料、功能復合材料及智能復合材料。復合材料的主要特性分析如下：

2.1 性能優(yōu)異

復合材料由2種或多種材料融合加工而成，可繼承多種材料的優(yōu)良特性，且可根據使用條件靈活組合材料性能，使其在裝修項目中，能夠有效應對高溫、潮濕、蟲蛀等各種問題，從而更好地滿足裝配式裝修工程的需求，如碳纖維增強樹脂基復合材料，在溫度200～400 ℃條件下的膨脹系數基本為0，尺寸相當穩(wěn)定。

2.2 隔音效果好

單一材料起到的隔音效果往往不盡如人意，而復合材料可通過一種或多種隔音材料的結合運用，較好地提升材料整體的隔音性能，實現較好的隔音效果，滿足住宅、娛樂場所裝修工程等的隔音需求，如對作為室內隔聲材料的木質復合材料的隔聲性能進行綜述介紹，認為木質復合材料是未來門窗裝修的一個重要發(fā)展方向。

2.3 防腐性能好

建筑物在裝修完畢并使用一定年限后，或多或少會出現損壞問題。用戶及設計者可根據需求，結合當地天氣、周邊環(huán)境等，采用適宜的復合材料，以適應不良的環(huán)境條件，特別是門窗部位，如應用玻璃纖維增強塑料，不僅耐酸堿腐蝕，且能在含氯離子的環(huán)境中長期使用。

2.4 承受能力強

傳統(tǒng)實木、混凝土等建筑物在長期負荷狀態(tài)下會出現開裂、滲漏水等問題，給用戶帶來使用困擾。而先進的復合材料則能有針對性地根據上述問題加以改進，提升承受能力，延長裝修工程的使用壽命，如碳纖維樹脂復合材料，其疲勞極限可達到拉伸強度的70%～80%，能有效避免地震作用下的脆性斷裂，保證安全。

3 復合材料在裝配式裝修工程中的應用

3.1 裝配式地面裝修

裝配式裝修地面通過可調節(jié)支座架空支撐于混凝土地面或樓面上，架空層內鋪設水暖電管，其上依次鋪設水泥纖維板基材層、干式地暖層、柔性薄墊層及飾面層等，具體如圖1所示。相比傳統(tǒng)現場濕作業(yè)的地面裝修，裝配式裝修的集成地面系統(tǒng)具有減少地面負荷、施工流程短、增強穩(wěn)定性、便于管線分離、維護成本低等優(yōu)勢。

圖1 裝配式架空地面Fig.1 Fabricated overhead ground

目前，裝配式裝修的架空地板一般采用樹脂螺栓施工體系，PVC塑膠板、纖維增強硅酸鈣板、鋁合金復合裝飾板、復合木地板等各類復合材料的應用，能滿足不同場合裝配式裝修地面的使用要求，常見用于地板的復合材料優(yōu)缺點對比如表1所示。在地板的復合材料創(chuàng)新應用方面，基于毛竹和慈竹與酚醛樹脂膠黏劑，采用纖維分離技術，研究應用了一種竹基纖維復合材料，指出其剛度、強度和耐水性等均達到了室內裝配式地板應用的各項理化指標。

表1 主流地面裝飾復合材料對比Tab.1 Comparison of mainstream floor decoration composites

3.2 裝配式墻板裝修

在當下建筑裝飾裝修工程中，裝配式墻板的種類頗多，其采用干掛法的施工方式，稍作找平即可安裝，墻面裝配式裝修如圖2所示。

圖2 墻面裝配式裝修Fig.2 Wall assembly decoration

新型預制標準化墻體適應工業(yè)化生產，滿足裝配式裝修領域的應用要求。如開發(fā)應用了一種木塑基體、內部填充酚醛泡沫的整體式外掛復合墻板，實現了保溫、防水、節(jié)能的效果。另外，在裝配式墻板裝修中，木塑復合材料潛力巨大，有學者均對其進行了介紹，現總結其應用特點主要為：

(1)木塑復合墻板歷經不斷改進后融入各類新型材料，消費者普遍接受能力強，且施工簡便，市場前景廣闊；

(2)木塑復合墻板在型材內部填充諸如碳酸鈣、滑石粉等原料，再適當添加助劑，混合后高溫定型，集保溫、防火、防潮等多種實用性功能于一體，輔以后期加工工藝，可以定制材料表面的圖案花色，滿足不同需求，實現個性化定制；

(3)在“綠色智能化裝修”的時代背景下，木塑復合墻板選用木粉等融合高分子復合材料經熱壓成型，從工廠預制處理到現場施工安裝都不含任何對人體有害的物質，符合當前裝修市場對于環(huán)保與實用的要求。

3.3 裝配式吊頂裝修

裝配式吊頂將照明、換氣、扣板等部分予以整合并進行模塊化安裝，具體如圖3所示。在綠色建筑的大勢驅動下，裝配式吊頂憑借著安裝簡便、清潔方便、使用壽命長等特點備受青睞。

圖3 裝配式吊頂Fig.3 Fabricated ceiling

裝配式吊頂可用的板材多樣，如鋁扣板、木塑復合板、覆膜板、石膏板、高分子板、硅鈣板等，在性能方面各有優(yōu)劣。如依托天津美術館工程項目，采用創(chuàng)新的掛搭式工藝進行了石材鋁蜂窩復合板的吊頂施工，達到了輕質高強、安全可靠的效果；研究了竹鋁復合材料的抗壓、抗拉及導熱等基本性能，并認為其在室內吊頂板材方面具有廣泛的應用前景。

隨著研發(fā)技術的革新與更新迭代，集成吊頂的材料選擇更具多樣性，以近年來在消費級市場應用的各類新型板材來說，凈醛抗菌板能有效分解室內甲醛以及抑制細菌生長，無膠大板將鋁板與蜂窩芯進行復合以消除甲醛顧慮?？偟膩碚f，關于裝配式吊頂的構件、材料以及工藝術仍在不斷探索創(chuàng)新中，其應用場景也將逐步擴大。

3.4 裝配式廚房系統(tǒng)

裝配式廚房系統(tǒng)是指由廚房家具、廚房設備和五金件、裝配式構件和裝配件等，經工廠生產、現場組裝而成，供使用者進行炊事、餐炊等活動的功能空間，具體如圖4所示。

圖4 裝配式廚房系統(tǒng)Fig.4 Fabricated kitchen system

目前，裝配式廚房的墻體、底盤、頂板等構造部位，較多以瓷磚、聚氨酯復合陶粒、玻璃纖維等材料復合而成，設計時須滿足相應的規(guī)范要求，其主體材料在外觀與質感上與傳統(tǒng)廚房并無差別，但不受尺寸等外部條件制約，經工廠標準化生產后可在現場積木式拼裝，快速達到最佳的整體效果。在裝配式廚房領域，木塑復合材料亦得到了較多的應用，如探討了木塑復合材料的性能與裝飾優(yōu)勢，并認為木塑復合材料適用于裝配式廚房等普通木制品無法應用的室內環(huán)境中。

3.5 集成式衛(wèi)浴系統(tǒng)

集成式衛(wèi)浴系統(tǒng)最早起源于日本，能較好地體現裝配式優(yōu)勢，與傳統(tǒng)浴室的區(qū)別在于其集成吊頂、地板、墻面及衛(wèi)浴設施之大成，基于工廠化一次性成型，具體如圖5所示。

圖5 集成式衛(wèi)浴系統(tǒng)Fig.5 Integrated bathroom system

集成式衛(wèi)浴系統(tǒng)從設計上使空間資源利用率達到最大化，能有效應對滲漏水隱患；采用干法施工，極大地縮短施工周期。此外，結構配件均由工廠標準化生產，在實際應用中能克服傳統(tǒng)浴室墻體易吸潮、衛(wèi)生死角難清潔、熱量易喪失等弊端，兼具美觀與實用性。在這方面，有學者闡述了SMC(Sheet molding compound，片狀模塑料)復合材料整體衛(wèi)浴的優(yōu)點與技術要求等，并提出了適用于SMC工藝整體衛(wèi)浴的玻璃纖維產品；還有認為，集成式衛(wèi)浴系統(tǒng)各個部分的主體材料均由SMC復合材料制作而成時，將具有性能穩(wěn)定、外表美觀、密封防水、防腐耐磨及使用壽命長等優(yōu)良特性。

4 結語

目前，復合材料在裝配式裝修領域的應用非常廣泛，本文僅選取了地面、墻板、吊頂、廚房以及衛(wèi)浴等方面，結合已有的文獻報道，總結介紹了所涉及的一些復合材料的應用場景，如竹基纖維復合材料、木塑復合材料、石材鋁蜂窩復合材料以及SMC復合材料等。

隨著科學技術的發(fā)展，裝配式裝修工藝將不斷創(chuàng)新改進，與此同時，新型的復合材料也將不斷涌現，復合材料靈活優(yōu)良的特性與裝配式裝修的不同場景需求相契合，在實踐設計中因地制宜，合理選用，將有助于我國新型裝配式內裝產業(yè)及其技術體系的發(fā)展與成熟。