单元格栅式金属饰面的可调节连接件及施工方法的研究

李 佳（上海市建筑装饰工程集团有限公司，上海 200072）

格栅吊顶是装饰工程中较为常见的天花装饰形式，通过对格栅构件的材质、尺寸、颜色、排布等变化展现各种不同的装饰效果，格栅吊顶中的格栅构件是展示最终吊顶装饰效果的重要元素。根据目前现有的技术体系，格栅吊顶中的格栅构件通常通过定制龙骨、定制吊件、定制连接件等方式进行连接固定。其中定制龙骨连接，因龙骨的排布方式相对较为单一导致连接件的排布受龙骨排布限制难以灵活变化，且格栅吊顶状态下龙骨为明露，即便进行喷黑处理亦会对装饰效果造成一定不利影响；
而定制吊件方式连接，现场安装工效较低，不适用于大规模运用，且调节灵活性亦有较大局限；
采用定制连接件方式固定工效较高，但传统定制连接件均为固定式，不具备可调节的性能，在所依附的结构（即建筑原有结构）形式多变的情况下，单一形式的连接件往往无法满足要求。因此“一种单元格栅式金属饰面的可调节连接件及施工方法”技术出现了。

建筑装饰在国民经济增长中扮演一个越来越重要的角色，2014 年，全国建筑装饰行业完成工程总产值 3.16 万亿元,比 2013 年增加了 2 690 亿元，增长幅度为 9.3%，比宏观经济增长速度高出约 2 个百分点[1]，体现了建筑装饰在国民经济和社会发展中的基础性和超前性[2]。在这个讲究效率与品质的时代中，传统的手工作坊式装修手段已经不能满足现今社会的要求[3],需要一种高效、高品质、环保、安全的施工方法，即装配式施工[4]。建筑装饰行业的装配化道路是一个很有前景的发展方向[5]。而在建筑装饰装配化中应用“一种单元格栅式金属饰面的可调节连接件及施工方法”能够很好地增强企业竞争力,推进行业装饰装修的装配化,减少装饰装修对环境的污染问题[6]。

该技术提供了一种适用于金属饰面的可调节式安装方法，具有快装、可拆、可维修的特点，解决建筑表面不平整、建筑基体结构不规则或者渐变的应用场景（同样可适应于规则化的建筑基体结构）。且该方法不仅适用于常规尺寸的格栅式金属饰面外，特别适用于超规格尺寸的格栅式金属饰面。该方法中定制连接件的特色是通过一种集成化的定制连接件同时实现 XYZ 三轴方向的自由调节，且无需吊杆、龙骨等传统连接构件。该方法的有利效果在于：省去了吊杆、龙骨等格栅式金属饰面基层材料的使用、降低了吊顶、龙骨等传统基层的现场二次加工、现场制作所引发的劳动力消耗，模块化安装减少了现场作业人员的登高次数，装配式安装确保了安装质量的稳定，降低了质量风险，也解决了在建筑基体结构不规则情况下的安装难度。

2.1 技术中的系统构造

该套系统化饰面系统共有如图 1 所示的 6 项构件组成。

图1 该套系统化饰面系统的 6 项构件

6 项构件包括①号构件：膨胀螺栓，用于将②号构件与建筑基体进行连接固定；
②号构件：调节件底板，是整个系统的基础受力构件；
③号构件：调节件支座，③号构件在工厂通过焊接方式与②号构件连接，用于承载可调式零件；
④号构件：连接轴，用于衔接③号构件与⑤号调节板；
⑤号构件：调节板，通过④号转轴使本⑤号构件与③号基座衔接后实现水平角度可调可转向的功能，同时通过中部预留椭圆孔穿插螺栓式紧固件实现与⑥号金属格栅单元构件连接；
⑥号构件：金属格栅单元构件，通过两端预留孔中穿插对穿螺栓实现与⑤号构件的连接，并实现饰面构件的安装，本构件单根长度可达 2.8 m，可采用铝或不锈钢等材料制作，表面可根据装饰效果要求进行辊涂、镀钛、粉末喷涂等方式达成不同的饰面效果。

2.2 该系统的施工工序

根据金属格栅的排布要求在建筑基体结构进行定位（如结构梁侧面或墙体侧面）→根据定位点进行在建筑基体结构相应位置进行钻孔→安装膨胀螺栓将②号构件进行固定（②、③、④、⑤在出厂前完成组装形成组件）→通过对穿螺栓将⑥号构件一端与构件⑤相连→通过对穿螺栓将⑥号构件另一端一端与另一端构件⑤相连，安装完成。

2.3 该系统的拆除工序：

松懈构件⑤与构件⑥之间的对穿螺栓（一端）→松懈构件⑤与构件⑥之间另一端的对穿螺栓→取下构件⑥并包装存放→松懈①号构件螺栓螺帽，取下可调节件套件，拆卸完成。本单元格栅式金属饰面安装完成后效果如图 2 所示。

图2 单元格栅式金属饰面安装完成后效果

可调节式紧固件的设计思路为常规的 T 型板的构件设计。

底板开孔，用于螺丝穿过构件与结构相连。底板上的底座与连接板通过螺栓进行固定。

连接板上开孔，通过螺栓和被紧固物体进行连接。

此节点设计的核心定制构件为带有端头开有连通孔的连接板。构件需通过定制使得螺栓与连接板形成有效整体。

2.4 具体实施方式

第一步：将可调节式紧固件的底板通过膨胀螺栓固定在变截面梁或斜梁上；

第二步：
连接板与钢格栅固定，高度可有钢格栅上下浮动调节，角度可由连接板左右旋转调节，保证变截面梁或斜梁与常规梁上钢格栅的平行；

第三步：平行梁之间的距离公差微调；

第四步：固定件的精准定位。

3.1 质量达标程度

该技术更能实现格栅吊顶的精准安装，天花装饰完整度、美观度较目前现有的技术体系（即格栅吊顶中的格栅构件通过定制龙骨、定制吊件、定制连接件等方式进行连接固定）有很大的提高。因为连接件是集成化的定制，装配式安装，精准度有很大提升。该技术的各项部件更有利于精准的场外定制加工。其中使用的紧固件连接系统，拆装便利，保证后期维修时天花的完整性，不破坏天花已有的美感度，从而提升维护质量。而且该方法解决了在建筑基体结构不规则情况下的安装难度，提高了不规则建筑基体结构的装饰质量。此技术为“为建筑结构穿上装饰工业化毫米级的‘外衣’”这一行业目标，提供了有效的参考价值。

3.2 安全程度

进一步减少现场作业人员数量，同时模块化安装减少了现场作业人员的登高次数，降低工人的劳动强度，辅助和替代“危、繁、脏、重”施工作业。有力地保障了安全生产、文明施工，降低了作业人员与设备的施工风险，安全性明显提高。

3.3 环保程度

该技术装配化程度更高，更能减少现场湿作业，进一步减少噪音、粉尘、废料污染，大大提高了施工现场的环境状况。可循环多次搭建、无碰撞、一次安装交付。而且在运维阶段及到二次拆改的时候可实现模块循环使用、无损拆卸与微损更新，解决城市更新与建筑垃圾围城的矛盾，为环保事业贡献上海建工智慧。

尤其该技术的灵活可调性可以适应在所依附结构（即建筑原有结构）形式多变的情况，而单一形式的连接件往往无法满足要求。因此，该技术相比现有技术在多变建筑结构施工上，能够节省较多的材料、能够减少施工现场废料产生、方便维修替换而减少后期维修所需的材料和产生的废料。

3.4 高效程度

该技术中定制连接件的特色是通过一种集成化的定制连接件同时实现 X、Y、Z 三轴方向的自由调节，且无需吊杆、龙骨等传统连接构件。从而省去了吊杆、龙骨等格栅式金属饰面基层材料的使用，进而降低了吊顶、龙骨等传统基层的现场二次加工、现场制作所引发的时间消耗，大大提高了现场装饰装配式的效率。

该技术不仅适用于常规尺寸的格栅式金属饰面，还特别适用于超规格尺寸的格栅式金属饰面。适用范围较大，从而节省了前期装饰设计、制作部件部品、施工设计和管理的时间。

在所依附的结构（即建筑原有结构）形式多变的情况下，该技术形式的连接件相比单一形式的连接件灵活程度大，所以安装效率有很大的提高。

此外，该技术还有助于提高施工过程的精细化管理水平。

3.5 成本

增强了业主对我们的依赖，降低经营成本，降低业主在建筑运维阶段的资源投入，减少业主改造总额，从而实现双赢。该技术更有助于建筑装饰业工业化打破行业的界限，使装饰装修与建筑、建材、家具照明等产品联系起来,构建建筑装饰行业的产业链。各个行业的企业都与建筑装饰企业之间形成长期稳定的合作关系，共赢的方式能降低工程成本，而且促进各个行业持续稳定发展。

3.6 工厂化生产的可行性

该技术的所有零部件都可以进行标准化的设计和工业化的生产，可以统一规格。而且将有助于对装饰材料的需求由传统装饰材料向成品材料、模块式材料转变。

“一种单元格栅式金属饰面的可调节连接件及施工方法”技术提升了部件加工效率、现场装配效率和后期运维效率，提升了装饰品质，缩短工程周期，能大批量地制造产品，减少工程中的资源浪费，减少施工现场空气污染、噪音污染、环境污染。符合以“建筑装饰部品部件生产工厂化、施工现场装配化”为基本原理的工业化发展方式，具有可持续发展性，是“先进施工方式”“新工艺”的鲜明特征,是符合时代需求的。从而使装饰行业更好地融进科技化、现代化的当今社会。因此，应该在建筑装饰装配式中推广应用“一种单元格栅式金属饰面的可调节连接件及施工方法”技术。