UHPC超高性能混凝土国内外代表性建筑
UHPC超高性能混凝土国内外代表性建筑
UHPC（超高性能混凝土）作为一种新型建筑材料，近年来在建筑领域备受关注。它不仅具有超高的耐久性、镂空率和力学性能，还为建筑师提供了更大的创作空间。本文将为您介绍UHPC的定义及其在国内外代表性建筑中的应用案例。
什么是UHPC？
UHPC是由三部分组成，即：
- UH（Ultra-High），译为最高量级；
- P( Performance)，指性能、功效；
- C（Concrete），指混凝土。
由此组合得知UHPC（Ultra-High Performance Concrete），即超高性能混凝土。这个“超高”就体现在：超高的耐久性、超高的镂空率、超高的力学性能（抗压、抗拉以及高韧性）三大材料特性上。
图1：RATP客运站
UHPC的应用
最早将其应用到实际中的是桥梁，它简化了施工工序，使结构具有更高安全性能的同时，还降低了后期维护成本，并且全寿命周期的综合成本更优于普通混凝土桥梁。
图2：萨拉戈萨桥
而后随着人们的建筑审美不断提升，越来越多的建筑开始在外形上追求个性化、艺术化。传统的工艺材料已然无法满足，因此UHPC凭借其突出的性能，便自然而然地被应用到建筑设计中。
图3：阿布扎比卢浮宫
国外建筑设计实例
吉博恩茵（鲍茵）体育场
吉博恩茵体育场出自于著名建筑师Rudy Ricciotti之手，其由3600块自承超高性能混凝土面板组成了一个轻盈超薄的围护结构和防水屋面。
图4：吉博恩茵体育场
防水屋面系统，也是通过围绕玻璃注入UHPC超高性能混凝土，辅以硅连接件才使得整个建筑在通透明亮的同时还解决了防水问题。
图5：吉博恩茵体育场防水屋面系统
由于UHPC具有非常高的抗弯性，因此可以设计出一个悬挑高度8到9米的细长屋面，创造出如草地般轻盈的造型。
欧洲和地中海文明博物馆
欧洲和地中海文明博物馆是世界上第一座以地中海文明为主题的博物馆，也是采用UHPC材料完成的经典作品之一。
图6：欧洲和地中海文明博物馆
博物馆的建筑外表由UHPC超高性能混凝土已预制的形式构筑。UHPC高达200Mpa的超高强度以及高流动性，通过预制可以制造出扁平，轻薄的蕾丝网状立面。
图7：欧洲和地中海文明博物馆立面
UHPC具有高出数倍于其他材料的耐久性能及耐候性能，解决了博物馆地处海岸沿线潮湿、地质松散等问题。
图8：欧洲和地中海文明博物馆结构细节
博物馆的四面分布着308根UHPC立柱，作为整个建筑的结构支撑；屋顶处还有一座长达115米的UHPC人行桥。整个博物馆会随着天气的变化，变幻出不同的色彩，UHPC给建筑带去了优雅于灵动，是传统混凝土所无法企及的。
图9：欧洲和地中海文明博物馆外观
国内建筑设计实例
余杭大剧院
余杭大剧院坐落于与西湖相对应的东湖，建筑轮廓造型格外独特，水面倒影使建筑视觉上似乎部分沉浸在水面之下。
图10：余杭大剧院外观
这座总面积七万平米的余杭大剧院是目前国内使用UHPC体量最大的项目，用量之大在新材料应用算得上是首屈一指的项目。
图11：余杭大剧院内部结构
大剧院立面造型灵感来源于冰面开裂呈现出的纹路，通过UHPC塑造出几何形状，巧妙地拼接成冰裂纹造型。
图12：余杭大剧院立面细节
深业上城
UHPC最早在国内幕墙工程上的应用项目就是深业上城，它是集产业研发、公寓、酒店、商业于一体大型城市综合体。
图13：深业上城外观
作为首个国内幕墙工程应用，其灰白色“拧麻花”的格栅样式，将UHPC材料本身的性能发挥到了极致。此次设计幕墙幕墙格栅的镂孔率高达50%以上，整体边框厚度只有2cm，对建筑材料来说是极大的挑战。
图14：深业上城幕墙细节
UHPC镂空格栅幕墙系统，主要位于外立面北面4层及以上部位，南面6层及以上部位。
图15：深业上城幕墙结构
借用CCPA徐永模会长在首届CCPA-UHPC论坛开幕式上的讲话：UHPC突破了水泥基材料性能和应用领域的很多极限。新型建筑材料为建筑师们大胆的想象创造了现实的基础，也给普通大众带来了全新的视觉体验。