開放式鋁板幕墻與封閉式鋁板幕墻的優(yōu)劣比較

陳文南

(江蘇蘇鑫裝飾(集團)公司，江蘇 蘇州 215143)

隨著幕墻技術的運用與發(fā)展，各種先進的幕墻設計理念和幕墻結(jié)構在各工程上得到廣泛的運用，本文講述開放式鋁板幕墻與封閉式鋁板幕墻的優(yōu)劣比較。

傳統(tǒng)的封閉式鋁板幕墻用固定碼(固定碼鋁、鐵均可)將鋁板板塊固定在主次龍骨上(龍骨可以是鋁合金龍骨，也可以是薄壁型鋼龍骨)，采用硅酮耐候密封膠注膠工藝來保證其氣密性和水密性(見圖1)。眾多工程施工經(jīng)驗表明該工藝具有如下優(yōu)點:

1)安裝方便(見圖1)，施工簡單;

2)鋁板的加工制作簡單，工藝成熟，不可見處損耗較少，造價相對較低;

3)由于該做法是在基層的外側(cè)，除立桿固定點外，與基層沒有直接的聯(lián)系，所以對基層的表面處理沒有要求，后側(cè)只要是封閉的墻體即可，便于鋁幕墻快速施工，減少其他工種的配套施工，從時間角度來說，可以加快工程的施工進度;

4)該做法由于其自身的密封保溫性，能很好的滿足主體建筑的節(jié)能需要;

5)該做法相對于開放式鋁板幕墻，不受地域限制和環(huán)境條件限制;

6)加工工藝好，可加工成平面、弧形面和球面等各種復雜的形狀。

但也有以下缺點:

1)現(xiàn)場注硅酮耐候密封膠進行接縫的密封(現(xiàn)階段的幕墻工程，很少有業(yè)主方投入必要的資金對幕墻進行定時的清洗)，使得接縫處在日積月累的情況下，蓄積灰塵，污染幕墻表面(見圖2)。

2)從內(nèi)部結(jié)構來說，封閉式鋁板幕墻不能消除內(nèi)外壓力差，結(jié)構位移變形較大時，硅酮耐候密封膠在滿足不了位移變形范圍內(nèi)的情況下，容易開裂，造成滲水隱患。

3)由于四邊用螺釘固定，鋁板很難消除熱脹冷縮對其的影響，鋁板表面容易變形，影響幕墻表面的平整度。

開放式鋁板幕墻系統(tǒng)是指鋁板板塊在接縫處采用不打膠工藝，通過開縫讓鋁板背后的空氣層能夠順暢的流通，可以起到良好的隔熱及吸聲效果。這個系統(tǒng)為無橫梁結(jié)構，立柱設計為U形，在其立桿安裝M8不銹鋼螺栓，螺桿上放置2 mm厚的抗震防噪聲尼龍?zhí)?，鋁板上用U形鋁作為加強筋，鋁板通過鋁板折邊掛接在M8掛接螺桿上(見圖3)。

開放式鋁板幕墻系統(tǒng)有以下優(yōu)點:

1)板塊的上部通過螺釘固定在立柱U形槽上，其中一邊的螺釘是固定的，而另外一邊在鋁板折邊上開長圓孔，使其橫向可以消化掉熱脹冷縮對其的影響。

圖1 封閉式鋁板幕墻節(jié)點做法

圖2 蘇州某外墻封閉式鋁板幕墻表面

2)內(nèi)側(cè)防雨隔層是由1.5 mm厚的防水背板(通常采用鍍鋅鋼板)和50 mm厚保溫棉構成，保溫棉通過棉釘固定在背板上，保溫棉后面設置了針孔鋁箔，可以揮發(fā)掉可能產(chǎn)生的水汽，保證保溫棉處于干燥狀態(tài)。

3)鋁板板塊之間的20 mm接縫完全開敞，使面板與背板之間的空氣腔與室外相通，空氣層內(nèi)的壓力與外界壓力基本相等，形成了等壓腔，抑制了由于壓力差產(chǎn)生的水的逆流通，少量的滲漏水與冷凝水通過每層設置的排水板(兼作隔氣板)排出室外，從而形成完善的排水系統(tǒng)。由于防雨隔層做在立桿龍骨上，使鋁板幕墻與墻體之間形成兩個腔體，具有更好的保溫隔熱性能。鋁板背后的空氣層通過空氣對流減少熱轉(zhuǎn)換，在夏季，可以減少建筑制冷成本，在冬季，則可以減少采暖費用。

4)幕墻的氣密性則由防雨隔層與龍骨的打膠密封來實現(xiàn)。為了達到更好的空氣等壓效果，我們在每層設置了一道隔氣板。通過分隔空氣，使每層形成一個等壓空氣腔，有效的降低因為高度變化而引起的氣壓差。同時隔氣板兼作排水板，冷凝水和滲漏水可以分層排出。

5)該系統(tǒng)由于板塊是通過掛板掛接在螺桿上，只有上邊用螺釘固定定位，板塊在重力作用下處于自由懸掛的狀態(tài)，所以板塊的受力和抗熱脹冷縮的能力均達到較好的性能。

6)機械加工化程度高，現(xiàn)場加工制作工序少，保證了該系統(tǒng)安裝的精度，同時也保證了其表面的平整度。

7)在空氣層流通的過程中可以將冷凝水揮發(fā)掉。由于接縫處采用不打膠工藝，減少了鋁板表面的污染，使鋁板表面保持長期的清潔(見圖4)。減少了幕墻外表面定期的清潔費用。

圖3 南京某大樓開放式鋁板幕墻節(jié)點做法

圖4 南京某大樓完工鋁板幕墻表面

開放式鋁板幕墻系統(tǒng)優(yōu)點較多的同時也有以下缺點:

1)由于該系統(tǒng)做法的先進性和施工工藝的復雜性，決定了其造價費用較高。因為造價高，決定了開放式鋁板幕墻系統(tǒng)得不到大范圍的推廣運用。

2)該系統(tǒng)做法板塊橫向分格不宜過大，因為沒有橫梁，在水平力較大的情況下(主要是風壓)，鋁板的橫向折邊主要靠后側(cè)的加強筋來分解其水平受力。橫向分格過大，則必須要求加強筋用較大截面來滿足其計算的強度、撓度、剛度的要求，但是我們常規(guī)的鋁合金加強筋截面又難以滿足要求，而采用鋼質(zhì)加強筋，鋼質(zhì)加強筋又帶來許多問題，如鋼質(zhì)加強筋與鋁板背面通過焊釘連接時的防腐蝕問題、鋼質(zhì)加強筋與鋁板縱向折邊的固定問題等，這些都是我們要考慮的問題。故建議多采用縱向分格大，橫向分格小這一分格方式。

3)開放式鋁板幕墻系統(tǒng)做法受一定區(qū)域影響。東南沿海地區(qū)，是臺風影響到的主要區(qū)域。開放式鋁板幕墻，板塊是通過鋁板的縱向折邊上的腰型孔掛在縱向龍骨的螺栓上，其鋁板板塊固定不是一個穩(wěn)定的結(jié)構，充其量只是半穩(wěn)定結(jié)構，如果在施工期間，鋁板幕墻的邊角區(qū)域沒有收邊，此時刮起臺風是非常危險的，臺風產(chǎn)生巨大的吸力足以卷在墻角區(qū)及窗洞口的鋁板板塊。所以施工單位要避免在臺風季節(jié)進行施工。

4)開放式鋁板幕墻系統(tǒng)只適用于面積較大的建筑立面和造型比較簡單的立面上，不適用于復雜的建筑造型上，這主要是由其工藝復雜性決定的。

通過開放式鋁板幕墻與封閉式鋁板幕墻的優(yōu)劣比較，我們可以知道這兩種做法的特點，在什么情況下權衡采用。隨著幕墻技術以及經(jīng)濟條件的不斷發(fā)展，國家對建筑節(jié)能要求的不斷提高，對不同的建筑表現(xiàn)形式和運用技術有著更高的要求，我們相信開放式鋁板幕墻會取代封閉式鋁板幕墻，將成為鋁板幕墻的主流趨勢。

[1] 陳建華.開放式鋁板幕墻系統(tǒng)的應用[J].上海建材，2002(3):63-64.