混凝土砌块与钢衍架结构的结合范文

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《建筑砌块与砌块建筑杂志》2014年第二期

在这种建筑外观设计原则引导下，MarmonMok工程设计公司的设计人员，采用一种在当地占主导地位的仿石灰石劈裂混凝土砌块砌体和金属屋顶结构相结合，单层和双层的砌体与钢衍架结构组合。建筑结构和墙体材料耐用、易于维护，经济性也满足要求；当学校需要扩建时，又非常容易找到相同的建筑材料。项目设计初期，比尔•里夫斯建筑师认为：学校建筑的外墙面采用劈裂面混凝土砌块，是一种可行的方案选择。经过建筑师和结构工程师一起对项目开展细化设计，混凝土砌块在建筑内墙和外墙上都得到了大面积的应用。事实上，建筑师在对很多设计方案进行对比过程中，都选择采用混凝土砌块墙体。

如何达到业主方为学校建设项目提供的严格预算，对设计师工作是一种挑战。最终设计方案保证了奥康纳中学在全部工程交付时，工程造价为每平方英尺87美元（编辑注：系1999年时的价格，可折算为936美元/m2）。其中,大量使用混凝土砌块的墙体结构造价,仅为每平方英尺墙面6.36美元(可折算为68.46美元/m2墙面）。为了与当地小镇的建筑物相匹配，学校建筑被划分成若干个独立的建筑物，但都能进入一个公共庭院。庭院里有一个独立的图书馆大楼、以及通向周围的人行道；人行道上有金属排水格栅。这个庭院被认为是一个具有“村庄概念”的构筑物,并很快得到学校校长的赞许。每个独立的建筑物，包括一个预制装配式钢衍架结构，外墙采用双层带空腔的混凝土砌块夹芯墙结构。外墙结构是由4英寸（102毫米）厚的劈裂混凝土砌块做外叶墙、8英寸（203毫米）厚的普通混凝土砌块做内叶墙，中间的空腔1/2英寸（12.7毫米）厚，并贴有保温板。这种外墙结构设计为满足学区高能效建筑外墙要求，创造了良好的基础。在考虑内墙材料时，混凝土砌块砌体再次成为首选方案。建筑物内的所有走廊和门廊区域，都使用单层8英寸（203毫米）厚的各种块型混凝土砌块，作为墙体设计的单元材料。教室之间的分户墙也用同样方式设计。这种在建筑物内墙大范围使用混凝土砌块，确保了整个学校建筑的设计能满足“学校设计导则”中相关标准和造价要求。此外，混凝土砌块自重大，其墙体所带来巨大的隔热性能，对建筑物的热舒适度产生显著影响，可以提升建筑暖通系统的功能。建筑物内的走廊和分户墙，也对室内空气质量产生有益的作用，它不会产生挥发性成分，也不会成为灰尘和其他污染物的“聚集源”。

建筑墙体采用其它替代材料或结构，肯定是可行的。但是，MarmonMok工程设计公司在方案阶段就没有仔细考虑过其它墙体材料或墙体结构。与混凝土砌块夹芯保温外墙相比，采用外墙外保温装饰结构系统(EIFS)，单位墙面工程造价可能会节省一点，但它无法满足学校建筑耐久性指标，或《规范》规定的设计要求。其它的外墙结构，例如采用预制建筑墙板，众所周知其造价比较昂贵，而且也不符合该项目的设计理念。混凝土砌块建筑给奥康纳中学带来的好处，还体现在建筑声学方面。用混凝土砌块“围绕”在教室四周，学生和老师们就不会受到邻近区域的噪音影响。在学校建筑的一些特殊区域，如艺术活动中心，在墙体砌筑时还用沙子填充了砌块孔洞，以进一步提高砌块墙体的隔声性能，降低毗邻教室声音干扰的可能性。

MarmonMok工程设计公司还根据当地地区气候特征，在奥康纳高中建筑的夹芯复合保温外墙外侧，大量采用一个8英尺（2.4米）宽的遮阳蓬设计，在窗户和大门上方伸出，目的是不让太阳直射在混凝土砌块外墙上，以改善建筑物外围护结构的隔热效率。但它同时又保证了向每个教室提供日常所需要的日光，又避免有过多的热量进入室内。外墙劈裂砌块采用浅色调的石灰岩颜色，也能起到一定反射阳光的作用。比尔•里夫斯建筑师和他的同事们，在该项目设计中感到自豪的另一方面是：对校园整个区域内的环境敏感性进行了规划。建立在与业主和社区代表共同探讨基础上，对校园区域内的雨水径流、交通，以及从学校散发光线对人烟稀少的赫洛茨小镇产生影响，等等，都提前加以考虑。通过将学校地址选择在远离进入小镇的高速公路、地面稍高的区域，以降低学校散发光线和交通等问题带来的负面影响；建筑物和停车场的雨水径流被设计为直排式，田径场采用可“吸收”雨水的地坪结构。