您当前的位置: 首页 > 网络

姜军辉幕墙铝单板工艺与设计

2018-11-30 19:02:51

姜军辉:幕墙铝单板工艺与设计

【摘 要】铝单板幕墙在外墙装饰中已成为一个不可缺少的产品。本文根据铝板加工工艺阐述幕墙铝单板板块的设计,从而使幕墙设计与铝单板加工工艺、生产能力结合起来,在保证设计思想、体现产品的完美的前提下,进行铝单板的设计、加工、安装组合,更好的满足幕墙的性能,丰富幕墙的艺术表现风格。【关键词】铝单板 幕墙 设计 工艺 幕墙这一现代的建筑外围护结构形式墙体,由于其具有丰富多变的外装饰效果和极富表现力的特点,在我国建筑业迅猛发展的今天,越来越多地被建筑师和业主所采用。铝单板幕墙作为诸多幕墙形式中的一种,是近十几年才在国内普遍应用。 铝单板幕墙的出现,更加丰富了幕墙艺术的表现力,完善了幕墙的性能。我们只有正确的认识并合理的使用它,才能做到材尽其用、满足功能、确保质量、尽显艺术、风格独、装饰美观的建筑艺术效果。 幕墙铝单板一般是按分格的版面大小以及建筑结构艺术的要求采用2.5mm厚度以上的铝合金板加工而成。它可以加工各种形状,如转角、圆弧、各种三维空间形状等。但是,由于铝单板的形状、尺寸不同,每个铝板厂家的生产能力不相同,其加工工艺也不同。下面介绍一下我们在幕墙设计中遇到的铝板设计与加工工艺的问题,通过不同的设计,简化加工工艺过程,尽力实现幕墙的完美效果。 1.装饰柱的U型窄槽铝单板设计 我们在幕墙设计中,经常遇到铝板装饰柱(带),受到空间、结构限制,这样的装饰柱(带)在接缝(胶缝)处,无法安装骨架,铝单板只能靠两侧边固定。见图1a,图示胶缝处铝单板无法固定连接。 这样,铝单板安装后,上下(左右)铝单板装饰柱(带)铝板会出现错位,见图1b。一旦出现这种情况,想调整铝板比较难,即使当时调整合适了,随着温度的变化热胀冷缩、外力风荷载作用下,铝板也会出现错位,会造成胶缝开裂,影响幕墙的使用性能。图1(略) 遇到这样的情况,有的安装公司采用两件铝单板的角码连接一起,同时靠角码限制打胶填充泡沫棒的里外位置。但是,角码安装无法保证精度。角码也容易变形,不好整体限位。 我们经过设计调整,将铝单板一端由25mm折边,增加一个反向弯边,见图1c 。这样有反向弯边后,不但铝单板端边刚性增加,不易变形,而且下边铝单板安装完成后,上边铝板直接套装到下边铝单板上,这样上边铝单板受下边铝单板反折边限制,上下铝板不会错位,安装效果很好。 胶缝宽度为B=15mm, 反折边高度H,B<H<2B,因此,一般我们采用25mm。这样便于铝单板安装的三维调节。保证安装与拆卸方便,每块铝单板都是一个独立的单元,更换时不会影响上下左右的构件与面板。此方案即使打胶有缺陷,也不会雨水渗漏室内。也适用于可不打胶的室内包柱、包梁的安装。本图铝单板两侧翼缘比底面尺寸大好多,没有模具无法常规折压成型,在折边时,加工厂做刨槽,刨槽深度不大于1.5mm,然后折边。在折边边缘焊接,中部断续点焊。保证强度要求。 2.超大转角铝单板喷涂 铝单板造型是其它面板材料无法可比的。往往在幕墙转角部位两面或多面的铝板为一个单元整体,在转角棱线位置不像玻璃那样设置胶缝,这样,这里的铝单板外形会很大,给加工带来一定的难度。我们在设计铝单板时,就遇到这样的情况,铝板加工后,受厂家铝板喷涂线烤炉洞口限制,铝板横向尺寸偏大,无法通过喷涂线。见图2a(略)。 这样的铝单板喷涂,当时我们想了好多方案,比如:烤箱喷涂,成本高,喷涂空间灰尘颗粒多,影响铝单板表面质量;室内常温喷涂,靠固化剂来缩短油漆干燥时间等,这些方案都存在一个相同的问题,铝单板氟碳喷涂本身就容易产生色差,如果喷涂工艺条件改变,喷涂质量肯定不一样,很难保证铝单板喷涂后不会出现色差。试验验证,也是如此。 对于这种情况,在铝单板板面尺寸无法调整的前提下,我们从铝板厂家加工工艺方面寻找铝板的解决方法。首先我们将铝单板折线处加工 90°角。一般折线角度 90~135°。具体可根据实际情况再定,根据铝单板的形状尺寸来定,以通过喷涂线为准。喷涂完成后,将铝板折成所需要的角度,然后通过连接角片、螺栓连接紧固,防止铝单板变形。见图2b(略)。 如果铝单板尺寸较大,也可以先喷涂,喷涂好后,再根据产品尺寸要求,进行折边,折边时,在加工刃口部位,面板要做好防护,防止因加工过程造成铝单板喷涂面的破坏。再通过连接件片连接加固。 特殊情况,对铝单板有特殊要求时,可在连接角片的折边接口处,打密封胶。 3..转角铝单板的连接 有时候,转角铝单板受到原始铝板材料的限制,用一块铝板也是无法完成的,在这种情况,铝单板加工厂一般都是采用对边焊接工艺加工。铝单板焊接加工有如下缺点:(1)焊接生产周期长,加工成本高。(2)铝的热传导系数大,抗变形能力差,焊接容易变形。(3)大面积的焊接,存在焊接缺陷,铝板容易渗漏。(4)铝板焊接强度不高,产品外形大,周转中容易开焊。(5)焊接铝单板需要足够的加强筋固定,以克服板面的不平整。 为了减少铝单板焊接问题,不少铝单板生产厂家做了很多方案,比如,压缝断续焊接等。也有的采用螺栓连接,见图3a,就是将铝板折成两个45°角,然后采用螺栓连接。这种工艺有两个缺陷,一是螺栓连接孔不能同时加工,预加工孔容易偏,对不上。一是铝板加工有圆角,螺栓连接需要一定的空间,螺栓连接距离板面尺寸大,容易开口,即使打胶密封也容易开裂,外观质量不好。 在工程设计时,为了铝单板减少焊接,克服螺栓连接存在连接造成的外观缺陷,我们直接把铝单板连接采用阴角过渡,这样把加工工艺缺陷变成设计的需要,解决了45°角连接的缺陷问题。见图3b(略)。 4.铝单板流水槽设计 在幕墙设计中,铝单板一般都与玻璃幕墙开启扇、玻璃窗接口,如果幕墙开启扇或玻璃窗上为铝单板,那么,铝单板设计就要考虑滴水问题。设计的一般形式除了将铝单板安装预留流水坡度形成滴水落差外,就是在铝单板上设计流水槽。见图4a(略)。 铝单板流水槽的形状也不一样。不管如何变化,都给铝单板加工带来困难,有的甚至不能加工。一次,在设计时,我们也尽量满足加工厂工艺要求。图4a所示的滴水槽,整体折边难度很大,焊接存在不可抗拒的缺陷,因此,根据加工工艺能力,我们将流水槽部位设计成两件板,见图4b。这样,可以大大改善了铝单板的加工难度。 5.综述 本文仅列举了几个实例的铝单板设计。其实幕墙铝单板的形状千奇百怪,各种各样的越来越复杂。在铝单板加工时难度也是越来越大,如何简化设计,简化加工难度,是摆在我们幕墙设计员面前的课题。只有简化加工难度,才能节约成本,降低资源消耗。 铝单板加工,随着加工厂的不同,每家加工能力的变化,其生产工艺也不一样,一家的生产工艺,不一定适合另一家的生产。 因此,将设计与生产工艺结合起来,设计考虑生产工艺,工艺设计尊重幕墙设计,满足幕墙设计理念,尽量满足设计要求。把产品设计与工艺设计结合起来,通过提高工艺能力来实现设计的水平。 (1)陶土板幕墙面板安装要保证可靠的三维的调节,以克服加工、安装的误差,满足幕墙表面平整,线条整齐流畅。同时,也满足幕墙变形位移的需要,减小幕墙因内部应力原因造成的破坏。 (2)不同的金属材料(不锈钢除外)接触时,之间设置尼龙垫片,以防止不同材料的电化学腐蚀。同种材料之间和陶土板连接接触位置设置三元乙丙橡胶垫,以减少相对细小位移产生的噪音。 (3)陶土板保证安装和拆卸方便,每块陶土板都是一个独立的单元,更换时不影响上下、左右的构件与面板。 (4)幕墙设计时考虑建筑结构的抗震缝、伸缩缝、沉降缝等部位的功能要求。保证幕墙和建筑结构的完整、一致。 (5)本工程的防火要求为二级防火,在门窗周边按照防火规范要求进行防火边封。内置保温材料采用防火的岩棉,不采用聚苯板、挤塑板等可燃材料。 (6)由于建筑结构为钢结构,陶土板幕墙立柱与横梁均为钢材,壁厚4.0mm,连接钢件与结构接触面积大,满足防雷设计要求。与圆钢结构连接时,焊接前清除原有结构保护漆面 ,焊后焊缝防锈漆二遍。连接板,幕墙钢构件均为镀锌处理。 6.幕墙钢龙骨构件设计 (1)立柱采用矩形钢管-120*60*4.0mm,表面热浸镀锌。间距为2倍的陶土板长度,L=1200mm。 (2)立柱与钢结构连接,采用8.0mm钢板螺栓连接,螺栓M16~120,每个固定点2套。 (3)上下立柱之间,留15mm间隙,采用矩形管插芯过渡连结。 (4)横梁采用角钢40*4,表面热浸镀锌。 (5)立柱与横梁之间采用过渡角码连接。螺栓M,间距600mm。陶土板幕墙钢龙骨(立柱、横梁等)设计,参照《金属与石材幕墙工程技术规范》(JGJ133)的规定。 7.铝质连接件设计连接件采用铝合金型材,表面氧化处理。考虑连接调整的需要,我们将设计挂钩和挂件两体。这样,便于安装以拆换。每块陶土板需要两个挂钩,四个挂件。 由于陶土板尺寸较小,600*300mm,这样挂钩、挂件所用材料较多,成本增加。开始设计时,我们采用4件陶土板组合,组成一个比较小的单元,这样可以成倍减小挂钩、挂件数量。但是,本工程外墙面为曲面,组成的小单元不适合曲面过渡,安装后,也会造成墙面不平整,挂件连接产生很大的内应力。因此,我们对连接件的系统做了改进。主要从降低成本出发,将挂钩取消,用钢制件角钢。见图5(略)。 8.陶土板面板设计 陶土板面板设计,主要是根据分格模数进行确定板块尺寸。在陶土板设计时,我们考虑施工工期与陶土板加工厂家的生产周期,没有重新开模,模数按厂家现有产品进行设计,收边位置采用700*300陶土板和剪切陶土板处理。 陶土板与石材不同。石材幕墙可以将石材端面裸露,也可以海棠角对接。陶土板为空心结构,端面不能直接裸露在外,也不能切成45°角对接。因此,我们在转(阳)角设计时,边缘固定38*38铝方管。见图6。从而解决了陶土板的转角问题。 9.综述 一般陶土板幕墙用在实体墙外,对保温层,防水要求不高,只要在墙面涂刷防水涂料(或粘贴防水膜即可),而本工程为钢结构主体,背后不是实体墙面。在以前我们没有遇到过。且在我们设计中还存在很多问题,比如陶土板幕墙设计只能参照玻璃、石材的技术规范,在计算软件中,没有单项计算程序,系统设计还要继续经过长期的实践检验等。 随着市场的需求和科技的进步,越来越多的新产品、新材料、新工艺走进幕墙领域,这就需要我们幕墙设计人员不断学习,创新。陶土板幕墙随着市场的不断拓展,将在建筑幕墙应用越来越多。

作者简介: 姜军辉,男,1965年出生;1988年参加工作。工程师,主任设计师。1997年在广东从事幕墙及材料设计工作,2000年至今在北京从事幕墙设计。

智能消防炮
荧光光谱仪
盖板井盖
推荐阅读
图文聚焦