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鋁板平整度的控制方法

文章來源:福瑞爾鋁業 人氣:1537 發表時間:2023-02-15



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【摘要】鋁板平整度的優劣,直接影響了建筑物外立面的美觀。本文以泰順華東大峽谷·爐溪花谷生態養生園為例,分析了鋁板幕墻凹凸不平整的原因和如何控制其平整度。

【關鍵詞】鋁板幕墻;平整度;變形;處理措施;大跨度;曲面鋁板;雨棚

1.背景概況

我國自1983年起開始使用幕墻,現在已經有30多年的歷史。其中鋁板幕墻的運用十分廣泛。因為鋁板幕墻安裝施工方便,重量輕,強度高,耐腐蝕和耐候性能好,表面不易沾污,便于清潔保養。鋁板易于加工,可加工成平面、曲面和球形等各種復雜幾何形狀。我國出色的鋁板幕墻建筑也有許多,例如北京大興國際機場(圖1)、湖州奧體中心(圖2)、雁棲湖APEC國際會議中心、敦煌國際會展中心……但是市場上的鋁板普遍不平整,影響美觀。本文以華東大峽谷為例,討論如何控制鋁板的平整度。

2.工程概況

泰順華東大峽谷爐溪花谷生態養生園位于浙江溫州泰順縣雅陽鎮,規劃總用地面積約23.66Km2,建設內容包括服務中心、福泉IN港、氡水世界、大灣花海、會天古寨、會天廊橋、峽谷體驗及配套,總投資約166億元,幕墻最大標高為53.8m。該項目分為A、B、C三個區域,鋁板幕墻系統是框架結構,主要位于層間、女兒墻、大跨度雨棚,厚度為2.5mm和3mm的鋁單板。鋁板面積大約為25000m2。因為體量大、意義深遠,該項目被列為“浙江省152工程項目”、溫州市市長項目工程,也是浙江大花園十大標志性項目、省重大產業預選類項目(圖3、圖4)。

3.常見鋁板幕墻的分類

3.1鋁單板

鋁單板重量輕,是大理石的五分之一,大幅減少了建筑結構和基礎的荷載、剛性好、強度高,耐腐蝕性和耐久性好;鋁板可加工成平面、弧形和球面等各種復雜的幾何圖形;不易沾污,便于保養清潔;安裝施工方便,維護成本低,性價比高。

3.2蜂窩鋁板

蜂窩鋁板無需任何加固,面板尺寸可達1500×5000mm,并能保持良好的平整度;自重輕,在相同的厚度,重量是鋁板的五分之一,鋼板的十分之一;強度高,其抗風性能遠超鋁單板;由于蜂窩鋁板有多個封閉的小洞組成,阻止了空氣流動,使熱量和聲波受到阻礙,所以隔音、隔熱、防火、抗震能力突出,適合分隔尺寸較大的幕墻。雖然蜂窩鋁板是一種優秀的鋁材,但是跟相同厚度的鋁單板價格差距較大且安裝時局部應力導致板塊變形。綜合考慮不同的鋁板性能、價格、實用性并結合本工程幕墻實際情況,最后采用2.5mm和3mm兩種規格的鋁單板。

3.3發泡鋁板

發泡鋁板是以氫化鈦為增粘劑和發泡劑,加入熔融的鋁中攪拌而制成的。它具有質量輕、火災時沒有有毒氣體、出色的吸音性、耐沖擊性和100%再利用性。

3.4鋁塑復合板

鋁塑復合板是由多層材料復合而成,上下層為高純度鋁合金板,中間為無毒低密度聚乙烯(PE)芯板,其正面還粘貼一層保護膜。在室外,鋁塑板正面涂覆氟碳樹脂(PVDF)涂層。它具有耐候性佳、隔音性、防火性能出色、平整性好等優點。

3.5一體化鋁板

一體化鋁板是由粘結層、保溫裝飾成品板、錨固件、密封材料等組成。一體化鋁板有熱橋作用少,節能效果好,在惡劣環境下能保證系統穩定性、有呼吸功能,沒有負壓、輕質而強度高等特點。

4.加強筋的設置

加強筋的作用:在不加大制品壁厚的條件下,增強制品的強度和剛度,以節約材料用量,減輕重量,降低成本。加強筋的尺寸和布置間距是根據鋁板承受風壓的大小經計算確定的。所以通過計算能夠得到最優的尺寸,同樣能節約材料用量,減輕重量,降低成本。錯誤的加強筋可能會導致鋁板平整度不佳。

5.鋁板幕墻變形的原因

鋁板幕墻或者鋁板構件變形常常是由以下原因造成的:

5.1板塊沒有設置加強筋,風壓和空氣漲力下造成變形;

5.2板塊與幕墻結構框架固定,熱應力無法釋入產生變形;

5.3面板與邊肋產生裝配應力產生變形;

5.4鋁板厚度不符合計算;

5.5鋁板材質選用不合理;

5.6鋁板在運送或安裝時,保護不當,有磕碰;

5.7晝夜溫差大而導致的耐候密封膠起鼓。

6.失敗案例

如今,很多業主為了控制造價,選擇生產不正規的廠商。供應商也為了獲利,板塊后不增加加強筋,使強度低于設計值,而引起板塊不平整,導致實際效果與設計不符,降低建筑物的檔次,影響美觀(圖5、圖6)。

7.鋁板幕墻平整度解決方案

7.1對于板塊較大的鋁板,在板塊的折邊處或者強度稍弱處增設加強筋進行補強,來保證鋁板的強度。加強筋的截面尺寸和布置間距應根據所受風壓計算,通常的布置間距為550mm。

7.2鋁板幕墻與框架采用浮動連接,板塊連接結構能吸收材料因為溫差變化產生的熱應力和地震產生的平面內變形。

7.3鋁單板在加工廠內加工完畢后整體運輸至現場進行安裝,注意做好成品保護工作。

7.4鋁板貯存方式應存放在干燥通風的地方,避免積水,避免安裝于異常環境下,如煙塵、大風沙、輻射、有害氣體及化學品環境。

7.5鋁板運輸或貯存時均需平放。在搬運時必須將板四邊同時抬起,切勿單邊拖拉,以免刮傷板面。為保持鋁板的平整性和增強其抗風能力,鋁板彎邊后需內襯骨架并用膠與板材粘貼。按相同的流程方向將鋁板安裝于同一平面.否則可能造成視角色差。

7.6鋁板安裝后應在45天內撕去保護膜,否則保護膜因在陽光下長期爆曬會老化。

7.7板塊與板塊之間的間隙進行內部處理,使其平整、光滑。

7.8選用快干型耐候膠,并在氣溫較高時施工。打兩次膠,第一次打一半的厚度,第二次根據實際情況。不建議對起鼓膠縫割膠后重新打膠。

8.華東大峽谷鋁板幕墻設計

8.1鋁板幕墻位于層間、女兒墻位置,采用密縫拼接,工藝傳統,施工方便。

8.2層間鋁板內襯保溫巖棉,節能效果更佳,上端設置3%排水坡,下側設有滴水線,防止室外水倒灌(圖7、圖8、圖9)。

9.華東大峽谷鋁板安裝工藝

本工程中鋁板幕墻為幕墻系統之一,應做好抗變形,防碰撞等工作,鋁板防變形等是工程施工的難點。圖10為屋頂女兒墻節點圖,其垂直方向與水平方向均有一定弧度,是典型的雙曲面鋁板。

本工程采用2.5mm和3mm厚單層鋁板,采用密縫拼接,工藝傳統,施工方便;層間鋁板內襯保溫巖棉,節能效果更佳;上端設置3%排水坡,下側設有滴水線,防止室外水倒灌。鋁板表面為氟碳噴涂處理,最小平均膜厚大于40μm,保證裝飾表面的耐候性能,單層鋁合金板表面采用PVDF三涂二烤處理。本工程幕墻鋁合金型材選用國產高精級型材,合金牌號及狀態號為6063-T5、6063-T6、6063-T6用于玻璃幕墻的鋁合金立柱,其余部位型材采用6063-T5。

本工程中采用的鋁型材的力學性能如下(參照《鋁合金結構設計規范》GB50429):

10.小雨棚設計

小雨棚位于每個出入口上方,起到防墜落作用,采用2.5mm雙層鋁單板,90×40×5熱鍍鋅鋼方管,L50×5熱鍍鋅角鋼,前端設置有滴水槽。為保證其輕盈的質感,從門套立柱位置直接采用鋼管作為支撐,與門套共用立柱,節省材料的同時也解決了立柱生根的問題,雨棚采用自由排水,向外放3%的排水坡度(圖11、圖12)。

11.一層大跨度雨棚鋁板做法

本工程一層A、B、C區的雨棚為了滿足視覺需求采用了大跨度的結構設計。B區的雨棚挑出結構5.2m,門頭位置單塊鋁板尺寸為2000×1500mm(見圖13)。

雨棚作為出入口的維護結構,出入口人流量大,所以鋁板的強度就尤為重要。為了滿足強度需求,鋁板厚度為3mm,采用了60×120×5mm、100×200×4mm、60×60×5mm的熱鍍鋅鋼方管,并設置3mm的不銹鋼排水槽,以保證強度和排水。雨棚吊頂采用2mm厚不銹鋼板,所有鋁合金固定件通長設置,以保證雨棚的平整度和安全性(圖14、圖15)。大跨度鋁板的平整度控制也十分重要,為了控制鋁板的平整度,鋁板后的加強筋需要加密,設置間距小于300mm,既保證了平整度,強度也有所提升。

由于雨棚是采用大跨度和弧形的設計,雨棚需要保證連續性和平整度。在設計上,本工程通過精密的板塊設計,使板塊分隔過渡順滑,提高了鋁板的連續性,再加上通長的鋁合金固定件,又保證了雨棚的平整度。

12.總結

綜上所述,為了控制鋁板幕墻不出現變形現象,需設置加強筋,增加板塊厚度,加強鋁板強度,與框架采用浮動連接,來消除裝配誤差和溫差變化造成的熱應力變形。再結合科學的管理方法,運輸過程中的保護和現場的成品保護??傊?,建筑幕墻的平整度不僅僅包括鋁板幕墻。任意一種板材都需要在滿足安全等前提下,在設計、施工、運輸、選材等環節上,嚴格控制。

參考文獻

[1]文常娟,馬鵬.《大型場館曲面蜂窩鋁板幕墻安裝技術》,《四川建筑》2015.12.28

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[3]HYPERLINK "https://kns.cnki.net/kns/popup/knetsearchNew.aspx?sdb=CJFQ&sfield=%e4%bd%9c%e8%80%85&skey=%e9%ad%8f%e8%94%9a&scode=28284627&acode=28284627"魏蔚《 HYPERLINK "https://kns.cnki.net/kns/detail/detail.aspx?QueryID=3&CurRec=1&recid=&FileName=JXJC201719068&DbName=CJFDLAST2017&DbCode=CJFQ&yx=&pr=&URLID=&bsm=QK0203;"建筑幕墻大分格鋁板平整度控制問題簡析》《江西建材》2017.10.15

(作者單位:1浙江建設職業技術學院,2浙江共濟幕墻有限公司)

【中圖分類號】TU512.4

【文獻標識碼】B

【文章編號】1671-3362(2020)01-0054-04


(轉自:參考網 倪銘杰)

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