中国GRC行业的发展现況及前景评述
作者:新石器雕塑    发布于:2015-10-16 09:55:01    文字:【】【】【
摘要:GRC的应用,可追溯至60年代的美国和欧洲。本文作者于1972年设计了他的第一个GRC外墙。可是,初期的产品及其组成材料并非十全十美,产品出现了细微的裂缝,而这些裂缝是由于玻璃纤维和水泥中的碱性物质发生反应而造成的。最初的GRC使用的是无碱玻璃纤维(E-glass),这种纤维一直用于塑料中,而这种塑料现时仍然供应市场。事实证明这种玻璃纤维不适用于水泥粘结的碱性环境,为此,英格兰圣海伦斯市(St. Helens)的皮尔金顿(Pilkington)玻璃厂的科学家们开始寻找一种新纤维。他们最终研发出AR玻璃纤维,它具有抗碱性,因而可适用于水泥。

香港的早期状况

  1992年,中威公司于香港展开它的事业。当时,香港唯一为人注意的GRC建筑是位于鲗鱼涌太古集团(Swire Group)属下的可口可乐汽水厂,而该厂后来因其它发展用途被清拆了。

  当时,中威公司还是预制混凝土行业中的新手,必须积极推出新的产品和扩大市场份额。公司管理人员有在英国和澳大利亚工作的丰富阅历,他们意识到,除了普通的建筑结构混凝土产品以外,建筑装饰混凝土也有巨大的潜力。GRC顺理成章地成为这个战略的重要发展产品,而对于开发这种产品来说,中威公司制造混凝土的丰富经验构成了良好的基础。

GRC在其它市场的发展

  GRC的应用,可追溯至60年代的美国和欧洲。本文作者于1972年设计了他的第一个GRC外墙。可是,初期的产品及其组成材料并非十全十美,产品出现了细微的裂缝,而这些裂缝是由于玻璃纤维和水泥中的碱性物质发生反应而造成的。最初的GRC使用的是无碱玻璃纤维(E-glass),这种纤维一直用于塑料中,而这种塑料现时仍然供应市场。事实证明这种玻璃纤维不适用于水泥粘结的碱性环境,为此,英格兰圣海伦斯市(St. Helens)的皮尔金顿(Pilkington)玻璃厂的科学家们开始寻找一种新纤维。他们最终研发出AR玻璃纤维,它具有抗碱性,因而可适用于水泥。

当时,许多建筑师对使用GRC心存疑虑,主要是因为含有无碱玻璃纤维的产品让人失望。可是,在伦敦市中心,一家法国银行在英国的总部大楼——雷昂乃斯信贷大楼(Credit Lyonnais Building),引起了轰动。它揉合了出色的现代建筑技术与一种新产品的创造性,而这种新产品就是用AR玻璃纤维制成的GRC。至今,这座大楼仍然优雅地屹立在伦敦市中心,它证明了GRC的经久耐用和美观大方。这座大楼在那个时期的建筑中脱颖而出,让人对GRC刮目相看,成为了举世瞩目的建筑。



GRC在香港崭露头角

  90年代初,GRC在香港的市场极为有限,因为70年代GRC产品引起的轰动已经消退。建筑师使用GRC,也只是将它代替天然石料,例如栏杆的支柱和门框装饰件。当时的建筑普遍使用玻璃和铝幕墙来制造通体发光的效果。但是,建筑的风格变化无常,90年代未,建筑物要求牢固和丰富多彩外貎的新趋势渐露端倪。

  位于香港铜纙湾维多利亚公园附近的香港中央图书馆,就是这种新建筑趋势的好例子。一般人认为,政府的建筑师不会标新立异,但是,中央图书馆却正是由香港建筑署设计的。根据最初的设计,建筑物的外墙采用附有瓷砖装饰的GRC。但在中威公司向建筑署的工程师展示了多种石状装饰件,以及经由模具制成的不同形状构件的多种选择后,他们便摒弃了原先的瓷砖装饰方案,转而采用GRC了。

  中央图书馆的建筑GRC嵌镶板拓宽了GRC的应用范围。这些嵌镶板面积很大,有4.5平方米,可镶嵌成窗框再加上玻璃。由于使用了GRC,可以把立柱框架融入到内部的衬层中去,从而为石膏灰泥板、隔音恆温材料和电缆铺设提供了一个框架,使整座建筑锦上添花。

  尽管建筑界内专业人士对香港中央图书馆的设计褒贬不一,但它仍然是香港最著名的地标建筑之一。与建筑界专业人士形成鲜明对照的是,香港的市民却为这座图书馆感到自豪,参观者络绎不绝。它兼具东西方文化色彩,将古典和现代建筑艺术融为一体,从而增强了对公众的吸引力。

  由此,GRC产品在中央图书馆的应用证明了:

  1.GRC产品可以做到外形百变,漂亮美观、经济耐用,并且建造便捷。

  2.GRC可以满足建筑师对建筑结构的要求。

  3.有能力的生产商可提供质量如一的产品。

  4.改变了人们对GRC 的看法,人们原先认为它只不过是普通而传统的装饰构件,而现在认识到它是设计和建造现代建筑物的关键组成部分。

  

  GRC的应用不仅局限于建筑物的建造,香港大屿山机场铁路的建造也为它提供了大显身手的机会。

  铁路建设往往和工业意外扯上关系,原因众多,预制混凝土电缆槽的铺设是其中之一。电缆槽可用来铺设信号、道岔操作和其它必要的工作电缆,以支持整个铁路的正常运作。为了保护混凝土里面的强化钢筋免受腐蚀,混凝土电缆槽的壁厚必须达到一定的尺寸,一般厚度为75毫米,而每组槽板构件每米可重达300多公斤。

  在安装过程中,用吊机将混凝土电缆槽放到预定的位置上,但是,最终的定位必须经由人手进行,以确保其精确就位。这是最容易发生工伤事故的时候:工人的背部容易扭伤;手和手指容易被压碎或切断。为了解决这一问题,中威公司与香港地铁公司的工程师合作,研发出一种重量轻的GRC电缆槽。经多次反复试验后,终于研发出合适的电缆槽,并应用于整个项目中。

  GRC电缆槽的应用,为铁路建设带来众多好处。因其重量轻,意外的风险减低了,但它的负载力却没有因此而降低;经证实,GRC电缆槽具有与混凝土电缆槽相同的负载能力,兼且不会因为腐蚀而朽坏,正克服了各种预制混凝土产品普遍存在的缺陷。

  过去十年里,这两项GRC产品广泛地用于香港,最近更扩展至邻近的澳门。

GRC在澳门的兴起

  澳门政府向外国竞争者开放博彩业,而娱乐场的建设为它带来了建筑业的繁荣。来自美国和澳大利亚的博彩业者纷纷投资到澳门,以便能尽快建立其市场地位。拉斯维加斯的投资者对GRC十分了解,他们决定在澳门如法复制拉斯维加斯的设施,如永利和威尼斯人娱乐场度假村,均广泛地采用了GRC产品,顺理成章地成为澳门的现成处方。为了能够从飞速增长的赌博收益得到好处,投资者都希望他们的赌场能够尽快落成。大部份的赌场项目都需要大量GRC产品,威尼斯人娱乐场建筑浩大,GRC建筑部份需拆成多个分包合约。

  澳门博彩业建筑的大量需求,使建筑师和建筑商担心GRC制造商的生产力能否如期送货。当时,这个地区只有两家大的GRC制造商,中威公司是其中之一。过去两年间,这里所需要的GRC产品数量远远超过了这两家公司过去十年的总生产量!而对于那些想加入这个行业的新手而言,这是天赐良机。

  建筑师和承建商所担心的生产短缺并没有成为事实。这两家主要供应商都扩大了生产,以满足新的需求,而新的参与者也投入生产。在澳门,新参与者中包括中国内地公司,还有一些利用较低成本进入GRC市场的新兴公司。正如那些开始介入博彩业的投资者一样,一些GRC公司运气很好,而另一些则不那么走运。

  随着建造娱乐场和度假村越来越多,再加上住宅和基础设施项目的开发,澳门的建筑业蒸蒸日上。威尼斯人度假村的一期工程已经完成,而该项目本身还有九期工程有待建设。

中国内地的GRC行业

  在本杂志2007年4月期刊中,张宝贵先生 (北京宝贵石艺科技有限公司)在其文章里描述了中国GRC行业的发展,以及装饰混凝土预制件行业的情况。代表中国内地GRC业界的中国玻璃纤维增强混凝土协会(以下简称中国GRC协会)自1985年成立以来,积极地维护其会员的利益。

  中威公司在中国内地的经验一直局限于在内地生产并出口到中国以外的市场,厂房一开始是设在珠海,后来迁到东莞。直至十年前,中威公司获得了它的第一张供应中国内地的GRC 合同,就是为深圳IBM项目提供装饰GRC。

  IBM项目之所以选择采用GRC,动力来自美国的建筑师HOK公司。随着项目的进展,除GRC产品外,中威公司再应邀提供装饰混凝土产品,作楼梯塔楼的贴面材料。正如中威公司先前在香港的太古城中心项目中所显示,它有能力制造优质的装饰GRC和预制混凝土产品,而这些产品在外观上是完全没有分别的。用不同的材料创造相同建筑外貎的能力对建筑师来说是一个喜讯,这意味着他们手中的大部分项目可以选择更加经济的装饰预制混凝土产品;而当建筑构件重量成为一个问题时,或许就要采用GRC 产品了。

  

中国内地GRC行业的未来

  让我们回到张宝贵先生的文章上来,从该文得知,中国内地GRC行业的现状颇似十年前香港的情况,正在蜕变中。中威公司的经验证明,如果要想让GRC市场不断增长,当中需要一个教育过程。GRC业者必须与建筑师、工程师和发展商合作,充分利用GRC产品的每一个特质。GRC可以经由模具塑出不同形状,用不同处方和生产方法造出丰富而多姿的纹理和质感,建筑师一旦了解了GRC这些特点,他们便会在其项目设计中选用GRC产品。重要的问题是,GRC业者必须要在能力、生产力和质量上满足用户的要求。那么,如何才能做到呢?

中国内地GRC行业的现况和前程

  长久以来,中国内地的GRC行业一直处于一种比较被动的位置。许多生产商致力制造便宜的标准化构件,例如传统的栏杆和缸、瓮等产品,再出口到西方市场,市面上甚至有专门为设计师和建筑师出版了相应的生产指导手册。没有人怀疑这些公司的诚意和勤奋,可是,这样的景况,不能为GRC行业扩大其根基,更枉论使之成为一个成熟的行业。

  那么,为了拓展GRC的潜在市场和对中国内地的发展做出贡献,需要作出那些改变呢?GRC的潜在市场又在那里呢?

  任何到过中国内地,或者到过世界任何一个城市旅行的人,都会注意到城市的发展模式皆大同小异。例如,中国内地和英国的城市之间的相似之处显然要远远超过其差异之处。

  每个城市都有不同的区域 – 旧区和工商业区。旧区里都有许多旧建筑,当中一些具有重要的文化价值,另一些是一般的住宅。区内的建筑物要么得到保留,要么遭到拆除让位于新的开发用途。而工商业区大多是围绕着旧区周边而建,密集的工商业建筑和房屋是这区的特色,区内一般充斥着公共住房和公用设施,如公园;在多数的情况下,公园都是后来才建的。

  交通设施的改善和土地成本的上升进一步使城市的发展伸延至郊区。直到最后,人们为了保存绿地和空间而停止这种盲目的扩展。于是,人们更新、改造,或再次启用城市早期建筑。在不同的城市发展进程中,都为GRC产品提供了大量的机会。

  让我们先谈城市的旧区发展。许多老建筑已经年久失修,成为拆除目标。但是,这些老建筑不论是本身,还是作为区域的一部分,常常具有重要的文化意义或历史价值,因为它们代表这个地方的过去和历史。

  如果决定修复这些老建筑,我们须面对下一步的抉择。应当将该建筑保持原状呢﹖还是逐步地加以修复或重建呢?修复或重建往往需要大量地更换该建筑物中已经朽坏了的构件,而这是一件艰巨和代价高昂的工作,但它却为GRC产品提供了机会。

  一般这些老建筑中所使用的材料,都不能在市场上找到的。采石场可能已无石可采,木材种类已经灭绝,石雕可能因为历经风雨侵蚀和污染而损坏。但可喜的是,GRC的原材料资源丰富,并可以惟妙惟肖地模仿这些材料。

  让我们设想一座古代建筑。它的屋顶用雅致的石雕尖顶作为装饰,而这些尖顶经岁月的侵蚀而严重损坏。只有历史图纸和老照片让我们大致知道它原先的样子。我们可以请石匠来复制原先的尖顶,但这是一种既费钱又费时的选择;或者,我们可以使用GRC。我们可以用模具来浇注出尖顶,要多少就浇注多少。最终的GRC产品与原先的石雕一模一样,而这种生产方法既经济,又省时。

  GRC的耐火特性对于这些修复工程也起到很好的作用。它可以用来仿制木质结构,从而减低失火或火势蔓延的机会。GRC的重量相对较轻,这一点对于修复古建筑尤其有利。人们常常发现,岁月的侵蚀,使古建筑的结构十分脆弱,不进行重大的施工便无法在这些结构上修复石墙。而GRC则可以用模子浇注出与原有石头相匹配的构件,再放到古建筑上去,这个过程不会增加额外的负荷而影响到原先结构的稳定性。

  这些在中国各地的老建筑修复工程,对于小型GRC制造商来说,具有一定的吸引力。而城市工业区的开发则为大型GRC制造商提供更多的商机。工业区的特点是工业生产在衰退,而住屋环境却十分挤拥。解决的方法是拆除和重建这里的建筑物,或者是更改这些建筑的用途来适应新的要求。重建的问题将在后面讨论,现在重点放在更改其用途的问题上。

  在市内,衰退的工业区正在转变成为活跃的新社区。这些区域已变成一种新的居住现象——将工业用途建筑改成住屋用途建筑。这些工业建筑可以采用轻质材料加以改建,建造既迅速又便宜。GRC这条变色龙可在这个过程中一显身手。

  在郊区,新的建筑物,如商业中心、高科技工业园、大量的住宅、大学校园和医院等等将会相继建成。这些项目都是大型GRC制造商的用武之地。

  作为现代幕墙建筑的材料,GRC产品可以成为取代铝板幕墙的优质材料,因为它不但色彩多样,纹理丰富,耐火耐用,而且更加环保。一个早期例子是香港的太古城中心三期,这个项目,是将经过抛光的GRC建筑镶板用于塔楼的外幕墙,形成墙面。

GRC除了可用作一般的建筑幕墙外,还可以用作板式外墙。可在外墙预先装上窗户、遮阳天棚等,亦可透过在外墙用固定锚栓加上各种标记、装饰品、照明设备及其它装置。

  在大型私人住宅项目中,可以利用GRC的多种形状、色彩和纹理来避免外观上的雷同,从而隐藏相同的建筑结构。就这些项目而言,相同的建筑结构在成本控制上是必须的。不同的住宅外观增加了对买主的吸引力,并且提高了销售价格。而GRC的耐用性也确保了房屋能够以高价格二次出售。

  对于公共住房建筑来说,GRC的多样性也有助于摆脱这类屋苑看上去千篇一律的污名。

  GRC的应用,让建筑师在预算、建造规范和想象力的限制外有更多选择,他们可以在建筑设计中选用各种不同的材料。可惜的是,他们常常不熟悉或根本不知道有GRC。那么,我们应如何让他们得知有GRC这种材料和它的特性呢﹖

  中国GRC协会和GRC制造商须共同努力来提高客户对GRC的认识,并更积极地促进GRC的推广工作。英国GRC协会会应邀为建筑师提供培训,而这些培训得到英国皇家建筑师协会认可,可以作为取得专业延续教育的资格。这个概念很好,但较被动,而不是积极主动的做法,因为它不是一种有计划的教育拓展活动。

  中国内地发展迅促,GRC行业必须迎头赶上。收复失地的捷径是GRC企业及其代表须与建筑师和设计机构建立一条有效的、透明的沟通渠道。这是了解设计业者对GRC行业要求的最有效方法。

  各行各业都在改善和发展,以便满足客户的需求,GRC行业也不例外。中威公司发现,它的客户及其建筑师扩大了GRC的应用范围,并且促使中威公司不断地改进。只要让建筑师充份地了解GRC的特性,令他们掌握到如何将GRC溶入其建筑设计中,他们将会成为最好的GRC产品倡导者。

如何能成功地在中国内地建立GRC行业的声誉呢﹖

  首先,GRC行业必须自我整顿。由于GRC产品的设计和制造没有国家标准依据,使GRC行业失去可信性,从而使GRC行业陷入困境。中国GRC协会应说服中央政府制定相应的国家标准。此外,中国GRC协会没有提供工厂认证的服务,这使得那些想与有能力而可靠的GRC供应商开展合作的建筑师无从入手。工厂的认证体系可以查核GRC制造商是否按照行内的最佳做法生产,这种认证应定期进行,以确定工厂是否符合规定的要求。

  除此之外,可信度可透过建立质量保证体系而确立。中国GRC协会必须带头在全行业内建立统一的质量保证体制,并必须贯切执行质量保证体系的定期审计,同时对那些达不到质量标准的GRC制造商提供协助。

  GRC正在与其它许多建材竞争,其中包括玻璃和铝材这些有世界标准规范的产品。我们必须使GRC产品成为能与所有其它建材竞争的可靠产品。有了这种可信性和信誉,GRC业者可以自信地向挑剔的建筑师推广其产品。在推广过程中,主动的出击十分重要,必须清楚地知道建筑师和设计机构最关注的问题,并解决他们的疑虑。

  建筑师不只关心材料的成品是否外观漂亮,更希望了解它的性能特点,以及它对整个建筑物带来的作用。目前,在选择材料的过程中,环保是一个重要的因素。与那些表面敷有碳氟化合物涂层的铝材相比,GRC产品消耗的能源更少吗?一座建筑物被拆除后,GRC产品能够回收再造吗?在运送到建筑工地时,GRC产品需要的能源更少吗?如果读者怀疑这些关注是否确实,请随便从任何一个报摊上拿起一本建筑学杂志便知道了。

  在许多国家,房地产的开发都受到政府环保措施所限制,例如美国的LEED评估体系,或新加坡的“可建造性”打分制度等。如果开发商想充分地利用他的开发场地,他必须将建筑构件在工地以外生产,及使用环保材料等方法来增加开发分数。对于GRC 而言,这又是一个好消息!

GRC在基建工程和建筑结构项目中的应用

  到目前为止,各位读者可以清楚地看到,本文作者主要谈及建筑装饰方面,但我们也不能忽视GRC在基建工程和建筑结构的应用。

  一般人错误地认为,GRC没有足够的结构强度。事实上,GRC是非常结实的材料。中威公司在GRC电缆槽上的经验证明了这一点。GRC的耐火特性和抗腐蚀能力使得它成为设备外部防护壳、输送管道、架空输电网、货舱口、盖子和门等的首选材料。毫无疑问,GRC电缆槽可以用在中国内地的铁路系统上。从北京到上海国际机场的磁悬浮火车等例子中,证明了现时中国内地的铁路技术已非常先进。

  除此之外,在建筑结构项目中,GRC可以用作混凝土结构的永久性模板。这对于那些起吊能力有限,而施工时间又短的项目而言,简直是一大喜讯。

  要成功地推广GRC产品,我们必须了解项目决策者所关注的问题。决策者包括有顾问工程师、公用事业经营者和建筑承包商等。我们必须向顾问工程师及其客户详述GRC的轻巧耐用和性能优越等优点,而建筑承包商就强调其施工便捷、经济、安全、环保和交货可靠等问题。

GRC的设计工作

  GRC的结构设计方法简单,市面上有大量的技术指导手册可作参考。但我们必须要明白:虽然GRC有很高的强度——它毕竟是混凝土,它的强度会随着时间的推移而下降。这不是说我们不能用它,而是说必须在设计上考虑到这种下降。就这一点,我们在中国内地发现了一些GRC构件的稳定性出现了问题,显而易见,他们并没有将这下降纳入他们的建筑设计中。在设计结构时,必须加入额外的安全系数,增加构件的厚度,或板内钢筋或钢架的密度。

  由于GRC推出的时间不长,行业以外的人很少具备GRC专门设计知识。这种材料看起来十分简单,因此造就了大量的所谓“专家”。GRC是一种特殊的产品,人们必须对其特性有全面的掌握,仅仅知道些皮毛是不够的。只有那些具有丰富设计经验的GRC制造商才能帮助客户充分了解它对工程带来的额外裨益,以及对GRC的施工要求。

谁是GRC方案的赢家?

  GRC不会创造奇迹,也不是解决所有设计和施工难题的灵丹妙药。但它是现代建筑的一个关键组成部分,能为建筑过程中的每一个单位都带来好处。业主可因它的经久耐用而减省维修成本;建筑师运用GRC的灵活性,按不同需要而设计出独一无二的建筑;工程师可因它的防火特性解决为电线铺设框架和防火等问题;建筑承包商可节省时间和金钱,提高安全性和减少对环境的破坏;GRC制造商可因业务的发展而增加收入和利润,从而加强对员工的培训和留住员工,以至对整个行业和国家的发展作出贡献。

 

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