GRG的材料工艺特性及在万达广场中的应用
发布时间：2010-09-05 作者：王联 来源：万达规划院
GRG作为国内一种新型的建筑装饰材料正在被越来越广泛的应用，在万达广场的室内步行街中也逐渐可以见到它的“庐山真面目”。
近一段的时间，在万达广场室内步行街的内装设计方案中GRG这种新材料的应用也经常被提起。说到这里，经常听到有些领导或同事问：GRG是什么样的材料，它有着什么样的应用范围，给我们的万达广场到底会带来什么样的变化？下面就带着这样的问题，给大家做个全面的介绍。
GRG是（Glassfibre Reinforced Gypsum）英文的缩写，中文全称为“预铸式玻璃纤维增强石膏制品”。它是一种以优等天然改良石膏为基料，添加石膏专用增强玻璃纤维和微量改性添加剂，制成的预铸式新型装饰材料。其造型的随意性使其成为要求个性化的建筑师的首选，为了装饰的需要可制成各种图案式平面板-镂空板、各种功能型产品及各种艺术造型-双曲板，是目前国际上建筑材料装饰界最流行的更新换代产品。
在国外，特别是经济发达的欧美建筑装饰界，GRG材料的生产和应用已有30多年的历史。闻名世界的悉尼歌剧院、迪拜的七星级帆船酒店等顶级建筑，内装饰都大量采用了GRG材料。近几年在中国的建筑装饰界GRG产品的应用也是越来越多，来适应越来越丰富多彩的装饰造型及功能需要。
GRG属于定制加工、现场组装的产品。设计师往往通过它可以实现空间弧面、球面、自由双曲面的造型，甚至在曲面上还可以完成各种装饰图案，这些都大大拓展了空间装饰的设计思路及手段。其应用的范围多在吊顶、隔墙、栏板、圆柱、拱顶、圆屋顶、檐口及墙板之上。GRG材料使建筑与艺术得以完美结合，为天才设计师们实现他们大胆、前卫、甚至疯狂的设计梦想，提供了现实的翅膀。GRG的广泛应用不仅仅因为其独特的装饰特性，还因为它具备了防火、防水及良好的声学性能，尤其适用于A级防火及声学等要求的空间，像学校、医院、商场、剧院等公建场所。在万达广场室内步行街中，GRG也已应用在多个项目中，例如:广州、唐山、廊坊、沈阳、银川、福州、合肥、泰州、郑州等。应用的部位主要集中在共享中庭楼板及扶梯侧封的装饰立板上，利用其流畅的曲面造型或浮雕效果的装饰图案来制造出新奇、独特的视觉感受，从而更好的提升商业氛围。
要想深入了解GRG这种新型材料，就需要从材料特性、生产原料、加工工艺及安装方法四个关键方面着手。下面是我从平时工作接触中收集和总结的一些资料，希望和大家共享。
GRG材料特性
1、强可塑性、造形丰富。GRG产品是在模具上经过特殊工艺层压而成的预铸式石膏产品。可满足形状和肌理的随意性，产品可以定制单曲面、双曲面、三维覆面各种几何形状、镂空花纹、浮雕图案等任意艺术造型，完全可以满足设计师的个性要求。
2、面层效果选择丰富。GRG材质表面细腻、光洁。白度可达到90%以上，可以和各种涂料以及各种面饰材料（木皮、织品）良好地粘接，形成不同风格的装饰效果。
3、强度高、抗冲击。因为玻璃纤维的加强，实验表明GRG产品断裂载荷大于1200N，超过国标JC／T799-1988（1996）装饰石膏板断裂荷载118N的10倍。
弯曲强度：10-20MPa ASTMD790-2003测试方法。
拉伸强度：10-15MPa ASTMD790-2003测试方法。
击强度：30-35KJ/m2 ASTMD790-2003测试方法。
4、 品质稳定。GRG材料不变形、不开裂，主材石膏热膨胀系数低。干湿收缩率小于0.01%，120度高温下保存72小时，可变率只有0.07%。产品也不受环境冷、热、干、湿变化影响，收缩、膨胀系数很小，性能稳定不变形。玻璃纤维加工工艺也使得产品不龟裂。
5、密度高、质量轻。标准产品厚度为3.2至8.8mm（特殊要求可以加厚）， 单位平方米的重量仅4.9至9.8kg ， 有声学要求的可以按要求在产品背面灌浆加厚（厚度可达到40mm以上）。满足大板块吊顶分割需求的同时，能减轻主体建筑重量及构件负载。可改变厚度和重量，以达到声学要求。灌浆密度最低可达650kg/立方米。
6、防火、阻燃性。GRG材料属于A级防火材料，当火灾发生时，它除了能阻燃外，本身还可以释放相当于自身重量15%至20%的水分，可大幅度降低着火面温度，降低火灾损失。
7、防潮性。GRG材料为无机材料，具有防霉防蛀，防静电的作用。检测结果证明产品的吸水率仅为0.3％，所以GRG产品能用于潮湿的环境，不会产生霉变发黄现象。
8、声学效果好。GRG材料具有良好的声波反射性能。检测表明：4mm厚的GRG材料，透过损失500Hz23db、100Hz27db；气干比重1.75，符合专业声学反射要求。经过良好的造型设计，还可构成良好的吸声结构，达到隔声、吸音的作用。
9、绿色环保。GRG材料无任何气味，不含任何化学树脂或放射性有害物质，放射性核素限量符合GB6566-2001中规定的A类装饰材料的标准。100%天然无机矿物质之材料，远红外线放射率0.88左右。并且可以进行再生利用，属绿色环保材料。
10、施工便捷、损耗低。GRG产品可根据设计师的精密分割，产品全部由工厂预制完成，不需要现场二次加工。安装采用预埋件螺栓铰接的方式，再经过现场特殊的接缝处理，可进行大面积无缝密拼，形成完整造型。
GRG生产原料
采用高密度Alpha石膏粉（高强模具石膏粉）、特殊玻璃纤维、环保添加剂、水、脱模剂。
1、高密度Alpha石膏粉（面层、灌浆及填缝）。目前国内原料采购分为进口石膏粉和国产石膏粉，进口石膏粉优点是产品性状稳定，成品质量可控制性好，强度、柔韧性更好，表面更光滑；缺点成本高，供货周期长。国产石膏粉供货周期短、 成本低，但相对来说产品杂质多，颗粒大稳定性差，操作性不好，GRG成品品质不稳定。
2、玻璃纤维材料主要有两类，无碱玻璃丝纤维布和无碱碎玻纤。使用无碱玻璃丝纤维布的GRG产品强度高，强冲击下产品裂而不断。使用无碱碎玻纤的GRG产品强度低，强冲击下产品脆性断裂，但工艺相对简单，产能大。
3、添加剂。目前国内不同厂家所使用的改性添加剂均有所不同，大都为保密和专利配方，配方源于英国、日本、有些厂家使用自行研制的添加剂配方，添加剂可有效改善产品物理性能。
GRG生产工艺
GRG是在模具上经过层压或喷射工艺而成的预铸式石膏产品。GRG的准确成形依赖于模具的准确生产，可以说高质量模具的生产是GRG产品质量的必要条件，模具产品生产需保证与设计师方案的高度一致，最终的生产安装才有可能把设计师的设计意图呈现出来。生产模具材料主要使用木材、工业蜡、硅胶、玻璃钢、GRG，泡沫等，各种模具有不同的用途和适用范围。
随着现代设计理念的不断变化，越来越多的设计使用了三维多曲面、自由曲面造型。 在此背景下，传统木工制模工艺正被先进的CNC数控雕模机床制模工艺所取代。CNC数控雕模机床有很大的优势，可以进行复杂造型数控雕模，2D、3D任意造型均可生产；生产过程全自动，模具产品质量稳定；机器生产具有高精度，高可靠性，保障产品和建筑师电子模具的一致；模具产品一致性强，不受技术工人技术素质的影响；生产效率高，产能稳定，可有效保障工期；使用CNC数控雕模机床设备,要求可识别的三维模型及相关软件应用人员，现在可直接用于数控加工的建模软件主要有RHINO（犀牛）、PRO/E、UG。
GRG安装方法
GRG产品全部在工厂分块成形制作，在每一块GRG装饰板后预埋安装钢制L型角码。在施工现场，GRG安装部位要事先安装龙骨转换层，在安装点位置焊接转接头，当厂家预制完成的GRG装饰板运至现场时，经过螺栓连接即可完成安装。安装中需要经验丰富的工人，适当的调节转接件以及螺栓的连接位置，做到板面之间的缝隙一致和顺滑过渡。
对于整体无缝的GRG表面效果，需要在现场做接缝处理，通过高强模具石膏粉和特殊的添加剂对缝隙进行填补，再经过打磨即可完成装饰板的整体结合。面层处理材料多用涂料，也有喷漆或贴皮的工艺。根据面层及工艺的不同要求，可选择工厂或现场完成。
GRG作为国内新型的建筑装饰材料，拥有着众多的优点。那么它的缺点和在实施中需要特别注意的有哪些地方呢？下面结合我以往的工作经验和万达广场的实际需求谈一下。
首先GRG的造价相对比较高。根据造型的需要，在模具及工艺的选择上有所不同，单平方造价从几百到两千不等。所以在设计中需要控制用量，在成本上加以控制。GRG的使用尽量做到少而精，在重要部位发挥出它“多变的性格”。另外也可做到巧用，因为GRG和普通石膏板都属于石膏类产品，经过处理可以做到无缝连接，这样就可以在直面及无图案位置大大减少GRG的使用面积。
其次GRG安装要求比较高。万达大商业的施工周期很紧张，就对GRG深化设计、加工生产、安装验收提出了很高的组织计划要求。因为GRG的加工周期大概是1-2个月，如果加工安装中出现较大问题，返厂进行二次加工必将对施工进度造成巨大影响。成品安装对工人的技术要求也比较高，建议安装及接缝处理都由专业厂家进行施工并质保，面层处理由内装施工单位完成，这样操作责任方比较清晰。
再次GRG面层工艺要求高。虽然是模具加工，但由于现场的接缝及局部修补打磨处理，还是会有眼睛不易察觉的不光滑面产生，特别是曲面。所以一定要慎用高光漆，由于高光漆反光明显的原因，很小的瑕疵也会被放大。广州歌剧院主观众厅就是因为在面层使用了水性半高光的氟碳漆而导致感观效果不够理想。
综上所述，当我们真正了解了GRG，才能够最有效的使用它，发挥出它的最大优越性。这一切的过程都是为了一个目标——把万达的商业广场建设的更加丰富多彩，衬托出欣欣向荣的商业气氛，为企业及社会创造出更大的社会和精神财富。