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          幕墻鋁單板工藝與設計

          來源:中國幕墻網收集整理  作者:*  日期:2013-4-18
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            幕墻這一現代的建筑外圍護結構形式墻體,由于其具有豐富多變的外裝飾效果和極富表現力的特點,在我國建筑業迅猛發展的今天,越來越多地被建筑師和業主所采用。鋁單板幕墻作為諸多幕墻形式中的一種,是近十幾年才在國內普遍應用。 鋁單板幕墻的出現,更加豐富了幕墻藝術的表現力,完善了幕墻的性能。
            2.超大轉角鋁單板噴涂
            鋁單板造型是其它面板材料無法可比的。往往在幕墻轉角部位兩面或多面的鋁板為一個單元整體,在轉角棱線位置不像玻璃那樣設置膠縫,這樣,這里的鋁單板外形會很大,給加工帶來一定的難度。我們在設計鋁單板時,就遇到這樣的情況,鋁板加工后,受廠家鋁板噴涂線烤爐洞口限制,鋁板橫向尺寸偏大,無法通過噴涂線。

            這樣的鋁單板噴涂,當時我們想了好多方案,比如:烤箱噴涂,成本高,噴涂空間灰塵顆粒多,影響鋁單板表面質量;室內常溫噴涂,靠固化劑來縮短油漆干燥時間等,這些方案都存在一個相同的問題,鋁單板氟碳噴涂本身就容易產生色差,如果噴涂工藝條件改變,噴涂質量肯定不一樣,很難保證鋁單板噴涂后不會出現色差。試驗驗證,也是如此。

            對于這種情況,在鋁單板板面尺寸無法調整的前提下,我們從鋁板廠家加工工藝方面尋找鋁板的解決方法。首先我們將鋁單板折線處加工>90°角。一般折線角度>90~135°。具體可根據實際情況再定,根據鋁單板的形狀尺寸來定,以通過噴涂線為準。噴涂完成后,將鋁板折成所需要的角度,然后通過連接角片、螺栓連接緊固,防止鋁單板變形。

            如果鋁單板尺寸較大,也可以先噴涂,噴涂好后,再根據產品尺寸要求,進行折邊,折邊時,在加工刃口部位,面板要做好防護,防止因加工過程造成鋁單板噴涂面的破壞。再通過連接件片連接加固。

            特殊情況,對鋁單板有特殊要求時,可在連接角片的折邊接口處,打密封膠

            3.轉角鋁單板的連接
            有時候,轉角鋁單板受到原始鋁板材料的限制,用一塊鋁板也是無法完成的,在這種情況,鋁單板加工廠一般都是采用對邊焊接工藝加工。

            鋁單板焊接加工有如下缺點:

           。1)焊接生產周期長,加工成本高。

           。2)鋁的熱傳導系數大,抗變形能力差,焊接容易變形。

           。3)大面積的焊接,存在焊接缺陷,鋁板容易滲漏。

           。4)鋁板焊接強度不高,產品外形大,周轉中容易開焊。

           。5)焊接鋁單板需要足夠的加強筋固定,以克服板面的不平整。

            為了減少鋁單板焊接問題,不少鋁單板生產廠家做了很多方案,比如,壓縫斷續焊接等。也有的采用螺栓連接,見圖3a,就是將鋁板折成兩個45°角,然后采用螺栓連接。這種工藝有兩個缺陷,一是螺栓連接孔不能同時加工,預加工孔容易偏,對不上。一是鋁板加工有圓角,螺栓連接需要一定的空間,螺栓連接距離板面尺寸大,容易開口,即使打膠密封也容易開裂,外觀質量不好。

            在工程設計時,為了鋁單板減少焊接,克服螺栓連接存在連接造成的外觀缺陷,我們直接把鋁單板連接采用陰角過渡,這樣把加工工藝缺陷變成設計的需要,解決了45°角連接的缺陷問題。

            4.鋁單板流水槽設計
            在幕墻設計中,鋁單板一般都與玻璃幕墻開啟扇、玻璃接口,如果幕墻開啟扇或玻璃窗上為鋁單板,那么,鋁單板設計就要考慮滴水問題。設計的一般形式除了將鋁單板安裝預留流水坡度形成滴水落差外,就是在鋁單板上設計流水槽。

            鋁單板流水槽的形狀也不一樣。不管如何變化,都給鋁單板加工帶來困難,有的甚至不能加工。一次,在設計時,我們也盡量滿足加工廠工藝要求。滴水槽,整體折邊難度很大,焊接存在不可抗拒的缺陷,因此,根據加工工藝能力,我們將流水槽部位設計成兩件板。這樣,可以大大改善了鋁單板的加工難度。

            5.綜述
            本文僅列舉了幾個實例的鋁單板設計。其實幕墻鋁單板的形狀千奇百怪,各種各樣的越來越復雜。在鋁單板加工時難度也是越來越大,如何簡化設計,簡化加工難度,是擺在我們幕墻設計員面前的課題。只有簡化加工難度,才能節約成本,降低資源消耗。

            鋁單板加工,隨著加工廠的不同,每家加工能力的變化,其生產工藝也不一樣,一家的生產工藝,不一定適合另一家的生產。

            因此,將設計與生產工藝結合起來,設計考慮生產工藝,工藝設計尊重幕墻設計,滿足幕墻設計理念,盡量滿足設計要求。把產品設計與工藝設計結合起來,通過提高工藝能力來實現設計的水平。

           。1)陶土板幕墻面板安裝要保證可靠的三維的調節,以克服加工、安裝的誤差,滿足幕墻表面平整,線條整齊流暢。同時,也滿足幕墻變形位移的需要,減小幕墻因內部應力原因造成的破壞。

           。2)不同的金屬材料不銹鋼除外)接觸時,之間設置尼龍墊片,以防止不同材料的電化學腐蝕。同種材料之間和陶土板連接接觸位置設置三元乙丙橡膠墊,以減少相對細小位移產生的噪音。

           。3)陶土板保證安裝和拆卸方便,每塊陶土板都是一個獨立的單元,更換時不影響上下、左右的構件與面板。

           。4)幕墻設計時考慮建筑結構的抗震縫、伸縮縫、沉降縫等部位的功能要求。保證幕墻和建筑結構的完整、一致。

           。5)本工程的防火要求為二級防火,在門窗周邊按照防火規范要求進行防火邊封。內置保溫材料采用防火的巖棉,不采用聚苯板擠塑板等可燃材料。

           。6)由于建筑結構為鋼結構,陶土板幕墻立柱橫梁均為鋼材,壁厚4.0mm,連接鋼件與結構接觸面積大,滿足防雷設計要求。與圓鋼結構連接時,焊接前清除原有結構保護漆面 ,焊后焊縫防銹漆二遍。連接板,幕墻鋼構件均為鍍鋅處理。

            6.幕墻鋼龍骨構件設計
           。1)立柱采用矩形鋼管-120*60*4.0mm,表面熱浸鍍鋅。間距為2倍的陶土板長度,L=1200mm。

           。2)立柱與鋼結構連接,采用8.0mm鋼板螺栓連接,螺栓M16~120,每個固定點2套。

           。3)上下立柱之間,留15mm間隙,采用矩形管插芯過渡連結。

           。4)橫梁采用角鋼40*4,表面熱浸鍍鋅。

           。5)立柱與橫梁之間采用過渡角碼連接。螺栓M12-30,間距600mm。陶土板幕墻鋼龍骨(立柱、橫梁等)設計,參照《金屬與石材幕墻工程技術規范》(JGJ133)的規定。

            7.鋁質連接件設計
            連接件采用鋁合金型材,表面氧化處理。考慮連接調整的需要,我們將設計掛鉤和掛件兩體。這樣,便于安裝以拆換。每塊陶土板需要兩個掛鉤,四個掛件。

            由于陶土板尺寸較小,600*300mm,這樣掛鉤、掛件所用材料較多,成本增加。開始設計時,我們采用4件陶土板組合,組成一個比較小的單元,這樣可以成倍減小掛鉤、掛件數量。但是,本工程外墻面為曲面,組成的小單元不適合曲面過渡,安裝后,也會造成墻面不平整,掛件連接產生很大的內應力。因此,我們對連接件的系統做了改進。主要從降低成本出發,將掛鉤取消,用鋼制件角鋼。

            8.陶土板面板設計
            陶土板面板設計,主要是根據分格模數進行確定板塊尺寸。在陶土板設計時,我們考慮施工工期與陶土板加工廠家的生產周期,沒有重新開模,模數按廠家現有產品進行設計,收邊位置采用700*300陶土板和剪切陶土板處理。

            陶土板與石材不同。石材幕墻可以將石材端面裸露,也可以海棠角對接。陶土板為空心結構,端面不能直接裸露在外,也不能切成45°角對接。因此,我們在轉(陽)角設計時,邊緣固定38*38鋁方管。見圖6。從而解決了陶土板的轉角問題。

            9.綜述
            一般陶土板幕墻用在實體墻外,對保溫層,防水要求不高,只要在墻面涂刷防水涂料(或粘貼防水膜即可),而本工程為鋼結構主體,背后不是實體墻面。在以前我們沒有遇到過。且在我們設計中還存在很多問題,比如陶土板幕墻設計只能參照玻璃、石材的技術規范,在計算軟件中,沒有單項計算程序,系統設計還要繼續經過長期的實踐檢驗等。

            隨著市場的需求和科技的進步,越來越多的新產品、新材料、新工藝走進幕墻領域,這就需要我們幕墻設計人員不斷學習,創新。陶土板幕墻隨著市場的不斷拓展,將在建筑幕墻應用越來越多!就辍
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