华北电力大学声学报告厅弧形石膏板吊顶施工技术

【摘要】华北电力大学报告厅工程为满足其声学设计，采取了多项隔音吸音措施，包括室内墙面的木质吸音板、出入口的钢制隔声门、顶部的吸音石膏板等，其中施工难度最大的是弯曲半径只有1.5m的悬挑弧形石膏板吊顶，石膏板虽然有一定的弯曲性能，但如果弯曲角度过大则会发生断裂，现场通过采用石膏板背部切槽的办法，成功解决了这一施工难题，后期使用效果良好。

【关键词】声学设计 石膏板 弧形吊顶

一、工程概况

华北电力大学声学报告厅主要由观众厅、舞台、灯光控制室、扩声控制室、声闸、放映机房、同声传译室组成，总建筑面积3590平方米，一层建筑面积：2521平方米，二层建筑面积：1096平方米。总的与会人数可达1546人。其功能定位：以会议、报告为主，既满足召开全校会议、国际学术报告的要求，又满足非专业演出、电影放映和学生及教职工集会文化活动的需要，具备较高利用率。为了满足上述要求，必须有高质量的建声、电声设计，确保会议功能并能兼顾非专业演出和电影放映，因此，本报告厅工程采用了声学设计。建筑声学装修与一般建筑装修要求不相同，根据规范相关要求，应防止因室内装修而引起的声学缺陷，室内装修应满足扩声设计对扬声器布置的要求，保证扬声器的投射效果和指向特性不受影响[1]。这就要求在施工的各个阶段，要特别注意施工后的声学技术性能，其声场模拟图详见图1所示。

报告厅工程为了满足声学设计方面要求，吊顶多为弧形，同时根据位置及功能不同，又分为反射板和吸声板。反射板采用2～3层12厚石膏板，错缝安装，表面刷高级涂料三遍。吸声板采用单层12厚石膏板，表面贴20厚白色玻璃棉。本工程石膏板弯曲弧形大，造型复杂，施工难度大。石膏板吊顶按圆弧弯曲半径大小分为两类，一类为弯曲半径较大的，如观众厅一层上方的弧形吊顶，节点详图见图2。另一类为弯曲半径特别小的，如观众厅二层悬挑板处的吊顶以及舞台厅上方吊顶，节点详图见图3。

二、施工要点

弧形吊顶的弧度主要由主龙骨和石膏面板这两部分决定，次龙骨一般均为直线型，不需要弯曲。主龙骨为金属材料，延性好，可弯折性强，施工过程中可采用外力或加热将其煨弯。而石膏板为脆性材料，其弯曲超过一定程度后即会断裂。本工程通过在石膏板内表面开V形槽的方法，解决了这一问题。

对于弧形弯曲程度较小的部分，如一层上空弧形吊顶，弯曲半径R=20m，通过计算，3m长的石膏板跨中最大挠度只有56mm，由于石膏板本身具有一定的弯曲变形能力，完全可以承受此变形。本工程中为了安全起见，避免石膏板弯曲开裂，我们对纸面石膏板进行湿加工处理来进行弯曲，因为纸面石膏板在潮湿条件下板芯会发生塑性变形，避免了弯曲应力的产生，而且干燥后纸面石膏板强度也不受影响。在施工的时候将板面进行润湿处理，然后慢慢进行弯曲，弯曲到位后先不打钉固定，待纸面干燥后再打钉固定即可。

对于弧形弯曲较大的部分，如观众厅二层悬挑板处，石膏板需要进行特殊处理，在其背面开V形槽，详见图4及图5：

1）弯曲半径R=1500mm

2）弯曲半径R=2667mm

对于双层石膏板，外面一层和里面一层均错开半个开槽间距，避免产生贯通裂缝。

三、施工方法

1.材料购配件要求

1）龙骨采用C100和C50型轻钢龙骨和5#角钢。

2）轻钢龙骨分为主龙骨和次龙骨，配件有吊挂件，连接件，挂插件。

3）零配件：有Φ12吊杆、射钉、自攻螺钉。

4）石膏板：选用1200×3000×12mm规格的纸面石膏板。

5）粘结剂：应按主材的性能选用，使用前作粘结试验。

2.主要机具

主要机具包括：电锯，无齿锯，射钉枪，手锯，手刨子，钳子，螺丝刀，搬子，方尺，钢尺，钢水平尺等。

3.作业条件

1）安装完顶棚内的各种管线及通风道，确定好灯位，通风口及各种露明孔口位置。

2）各种材料 全部配套备齐。

3）顶棚罩面板安装前应做完墙，地湿作业工程项目。

4）搭好顶棚施工操作平台架子。

5）吊顶起拱高度，通风口，灯具口等均已确定。

四、操作工艺

1.工艺流程：

面板处理→弹线→安装吊杆→安装主龙骨→安装次龙骨→安装石膏板→面层处理

1）面板处理

根据石膏板开槽示意图，对石膏板背面进行开槽处理，开槽时应注意深度，根据现场试验效果以深度达到石膏板厚度一半为最好，每次划开深度不宜过大，可以多划几次。

在每道槽的背面均粘贴透明胶布，加强此处的粘结力，避免出现裂缝。

2）弹线：根据楼层标高线，用尺竖向量至顶棚设计标高，沿墙，柱四周弹顶棚标高，并沿顶棚的标高水平线，在墙上划好分挡位置线。

3）安装主龙骨吊杆：在弹好顶棚标高水平线及龙骨位置线后，确定吊杆下端头的标高，按主龙骨位置及吊挂间距，将吊杆与打入顶板的膨胀螺栓连接。

4）安装主龙骨

①配装好吊杆螺母。

②在主龙骨上预先安装好吊挂件。

③安装主龙骨：将组装吊挂件的主龙骨，按分档线位置使吊挂件穿入想应的吊杆螺母，拧好螺母[2]。

④主龙骨相接：装好连接件，拉线调整标高起拱和平直。

⑤安装洞口附加主龙骨，按照图集相应节点构造设置连接卡。

⑥边龙骨采用射钉固定，设计无要求时射钉间距为1000mm。

5）安装次龙骨：

①按已弹好的次龙骨分档线，卡放次龙骨吊挂件。

②吊挂次龙骨：按设计规定的次龙骨间距，将次龙骨通过吊挂件，吊挂在主龙骨上，间距为500mm。

③当次龙骨长度需多根延续接长时，用次龙骨连接件 ，在吊挂次龙骨的同时相连，调直固定。

6）安装石膏板：在已装好并经验收的轻钢龙骨骨架下面，按罩面板的规格，拉缝间隙进行分块弹线，从顶棚中间顺次龙骨方向开始先装一行罩面板，作为基准，然后向两侧分行安装，固定罩面板的自攻螺钉间距为200mm。对于多层石膏板需要错缝安装，每块板缝之间均用胶带粘牢[3]。

7）面层处理：石膏板安装完成并经检查验收后即可进行涂料施工或粘白色玻璃丝绵。

2.成品保护

1）轻钢骨架及罩面板安装应注意保护顶棚内各种管线.轻钢骨架的吊杆，龙骨不准固定在通风管道及其他设备件上。

2） 轻钢骨架，罩面板及其他吊顶材料在入场存放、使用过程中应严格管理，保证不变形、不受潮、不生锈。

3）施工顶棚部位已安装的门窗，已施工完毕的地面、墙面、窗台等应注意保护，防止污损。

4）已装轻钢骨架不得上人踩踏，其他工种吊挂件，不得吊于轻钢骨架上。

5）为了保护成品，罩面板安装必须在棚内管道，试水、保温等一切工序全部验收后进行。

3.应注意的质量问题

1）吊顶不平：原因在于主龙骨安装时吊杆调平不认真，造成各吊杆点的标高不一致。施工时应检查各吊点的紧挂程度，并接通线检查标高与平整度是否符合设计和施工规范要 求。

2.）轻钢骨架局部节点构造不合理：在留洞、灯具口、通风口等处，应按图相应节点构造设置龙骨及连接件，使构造符合图册及设计要求。

3）轻钢骨架吊固不牢：顶棚的轻钢骨架应吊在主体结构上，并应拧紧吊杆螺母以控制固定设计标高；顶棚内的管线、设备件不得吊固在轻钢骨架上。

4）罩面板分块间隙缝不直：施工时注意板块规格，拉线找正，安装固定时保证平正对直。

五、施工后效果

通过采取此种施工方法，吊顶石膏板在后期使用过程中没有出现裂缝现象，通过专业声学检测，相关参数满足设计要求，保证了建筑物的声学使用功能。

参考文献：

[1]剧院、电影院、多用途厅堂建筑声学设计规范（GB/T50356-2005）北京：中国计划出版社 2005

[2]沙玲，张伟. 建筑装饰施工技术[M].北京：机械工业出版社，2008

[3]许家瑞 浅谈轻钢龙骨石膏板吊顶施工工艺 《新材料新装饰》 浙江 2014