混凝土砌塊與鋼衍架結構的結合范文

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《建筑砌塊與砌塊建筑雜志》2014年第二期

在這種建筑外觀設計原則引導下，MarmonMok工程設計公司的設計人員，采用一種在當地占主導地位的仿石灰石劈裂混凝土砌塊砌體和金屬屋頂結構相結合，單層和雙層的砌體與鋼衍架結構組合。建筑結構和墻體材料耐用、易于維護，經濟性也滿足要求；當學校需要擴建時，又非常容易找到相同的建筑材料。項目設計初期，比爾•里夫斯建筑師認為：學校建筑的外墻面采用劈裂面混凝土砌塊，是一種可行的方案選擇。經過建筑師和結構工程師一起對項目開展細化設計，混凝土砌塊在建筑內墻和外墻上都得到了大面積的應用。事實上，建筑師在對很多設計方案進行對比過程中，都選擇采用混凝土砌塊墻體。

如何達到業主方為學校建設項目提供的嚴格預算，對設計師工作是一種挑戰。最終設計方案保證了奧康納中學在全部工程交付時，工程造價為每平方英尺87美元（編輯注：系1999年時的價格，可折算為936美元/m2）。其中,大量使用混凝土砌塊的墻體結構造價,僅為每平方英尺墻面6.36美元(可折算為68.46美元/m2墻面）。為了與當地小鎮的建筑物相匹配，學校建筑被劃分成若干個獨立的建筑物，但都能進入一個公共庭院。庭院里有一個獨立的圖書館大樓、以及通向周圍的人行道；人行道上有金屬排水格柵。這個庭院被認為是一個具有“村莊概念”的構筑物,并很快得到學校校長的贊許。每個獨立的建筑物，包括一個預制裝配式鋼衍架結構，外墻采用雙層帶空腔的混凝土砌塊夾芯墻結構。外墻結構是由4英寸（102毫米）厚的劈裂混凝土砌塊做外葉墻、8英寸（203毫米）厚的普通混凝土砌塊做內葉墻，中間的空腔1/2英寸（12.7毫米）厚，并貼有保溫板。這種外墻結構設計為滿足學區高能效建筑外墻要求，創造了良好的基礎。在考慮內墻材料時，混凝土砌塊砌體再次成為首選方案。建筑物內的所有走廊和門廊區域，都使用單層8英寸（203毫米）厚的各種塊型混凝土砌塊，作為墻體設計的單元材料。教室之間的分戶墻也用同樣方式設計。這種在建筑物內墻大范圍使用混凝土砌塊，確保了整個學校建筑的設計能滿足“學校設計導則”中相關標準和造價要求。此外，混凝土砌塊自重大，其墻體所帶來巨大的隔熱性能，對建筑物的熱舒適度產生顯著影響，可以提升建筑暖通系統的功能。建筑物內的走廊和分戶墻，也對室內空氣質量產生有益的作用，它不會產生揮發性成分，也不會成為灰塵和其他污染物的“聚集源”。

建筑墻體采用其它替代材料或結構，肯定是可行的。但是，MarmonMok工程設計公司在方案階段就沒有仔細考慮過其它墻體材料或墻體結構。與混凝土砌塊夾芯保溫外墻相比，采用外墻外保溫裝飾結構系統(EIFS)，單位墻面工程造價可能會節省一點，但它無法滿足學校建筑耐久性指標，或《規范》規定的設計要求。其它的外墻結構，例如采用預制建筑墻板，眾所周知其造價比較昂貴，而且也不符合該項目的設計理念。混凝土砌塊建筑給奧康納中學帶來的好處，還體現在建筑聲學方面。用混凝土砌塊“圍繞”在教室四周，學生和老師們就不會受到鄰近區域的噪音影響。在學校建筑的一些特殊區域，如藝術活動中心，在墻體砌筑時還用沙子填充了砌塊孔洞，以進一步提高砌塊墻體的隔聲性能，降低毗鄰教室聲音干擾的可能性。

MarmonMok工程設計公司還根據當地地區氣候特征，在奧康納高中建筑的夾芯復合保溫外墻外側，大量采用一個8英尺（2.4米）寬的遮陽蓬設計，在窗戶和大門上方伸出，目的是不讓太陽直射在混凝土砌塊外墻上，以改善建筑物外圍護結構的隔熱效率。但它同時又保證了向每個教室提供日常所需要的日光，又避免有過多的熱量進入室內。外墻劈裂砌塊采用淺色調的石灰巖顏色，也能起到一定反射陽光的作用。比爾•里夫斯建筑師和他的同事們，在該項目設計中感到自豪的另一方面是：對校園整個區域內的環境敏感性進行了規劃。建立在與業主和社區代表共同探討基礎上，對校園區域內的雨水徑流、交通，以及從學校散發光線對人煙稀少的赫洛茨小鎮產生影響，等等，都提前加以考慮。通過將學校地址選擇在遠離進入小鎮的高速公路、地面稍高的區域，以降低學校散發光線和交通等問題帶來的負面影響；建筑物和停車場的雨水徑流被設計為直排式，田徑場采用可“吸收”雨水的地坪結構。