淺析鋁板平整度控制

倪銘杰

【摘要】鋁板平整度的優(yōu)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(tài)養(yǎng)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(guān)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(xiàn)在已經(jīng)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(yǎng)。鋁板易于加工，可加工成平面、曲面和球形等各種復(fù)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(tài)養(yǎng)生園位于浙江溫州泰順縣雅陽鎮(zhèn)，規(guī)劃總用地面積約23.66Km2，建設(shè)內(nèi)容包括服務(wù)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(biāo)高為53.8m。該項目分為A、B、C三個區(qū)域，鋁板幕墻系統(tǒng)是框架結(jié)構(gòu)，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(biāo)志性項目、省重大產(chǎn)業(yè)預(yù)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(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)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(fù)雜的幾何圖形;不易沾污，便于保養(yǎng)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(fēng)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(yōu)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(yīng)力導(dǎo)致板塊變形。綜合考慮不同的鋁板性能、價格、實用性并結(jié)合本工程幕墻實際情況，最后采用2.5mm和3mm兩種規(guī)格的鋁單板。

3.3發(fā)泡鋁板

發(fā)泡鋁板是以氫化鈦為增粘劑和發(fā)泡劑，加入熔融的鋁中攪拌而制成的。它具有質(zhì)量輕、火災(zāi)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(fù)合板

鋁塑復(fù)合板是由多層材料復(fù)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(yōu)點。

3.5一體化鋁板

一體化鋁板是由粘結(jié)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(jié)能效果好，在惡劣環(huán)境下能保證系統(tǒng)穩(wěn)定性、有呼吸功能，沒有負(fù)壓、輕質(zhì)而強度高等特點。

4.加強筋的設(shè)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(jié)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(jù)鋁板承受風(fēng)壓的大小經(jīng)計算確定的。所以通過計算能夠得到最優(yōu)的尺寸，同樣能節(jié)約材料用量，減輕重量，降低成本。錯誤的加強筋可能會導(dǎo)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(gòu)件變形常常是由以下原因造成的：

5.1板塊沒有設(shè)置加強筋，風(fēng)壓和空氣漲力下造成變形;

5.2板塊與幕墻結(jié)構(gòu)框架固定，熱應(yīng)力無法釋入產(chǎn)生變形;

5.3面板與邊肋產(chǎn)生裝配應(yīng)力產(chǎn)生變形;

5.4鋁板厚度不符合計算;

5.5鋁板材質(zhì)選用不合理;

5.6鋁板在運送或安裝時，保護不當(dāng)，有磕碰;

5.7晝夜溫差大而導(dǎo)致的耐候密封膠起鼓。

6.失敗案例

如今，很多業(yè)主為了控制造價，選擇生產(chǎn)不正規(guī)的廠商。供應(yīng)商也為了獲利，板塊后不增加加強筋，使強度低于設(shè)計值，而引起板塊不平整，導(dǎo)致實際效果與設(shè)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(shè)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(yīng)根據(jù)所受風(fēng)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(jié)構(gòu)能吸收材料因為溫差變化產(chǎn)生的熱應(yīng)力和地震產(chǎn)生的平面內(nèi)變形。

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

7.4鋁板貯存方式應(yīng)存放在干燥通風(fēng)的地方，避免積水，避免安裝于異常環(huán)境下，如煙塵、大風(fēng)沙、輻射、有害氣體及化學(xué)品環(huán)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(fēng)能力，鋁板彎邊后需內(nèi)襯骨架并用膠與板材粘貼。按相同的流程方向?qū)X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(yīng)在45天內(nèi)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(nèi)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(jù)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(shè)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(tǒng)，施工方便。

8.2層間鋁板內(nèi)襯保溫巖棉，節(jié)能效果更佳，上端設(shè)置3%排水坡，下側(cè)設(shè)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(tǒng)之一，應(yīng)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(jié)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(tǒng)，施工方便;層間鋁板內(nèi)襯保溫巖棉，節(jié)能效果更佳;上端設(shè)置3%排水坡，下側(cè)設(shè)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(chǎn)高精級型材，合金牌號及狀態(tài)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(xué)性能如下（參照《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50429）：

10.小雨棚設(shè)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(shè)置有滴水槽。為保證其輕盈的質(zhì)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(jié)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(qū)的雨棚為了滿足視覺需求采用了大跨度的結(jié)構(gòu)設(shè)計。B區(qū)的雨棚挑出結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)計，雨棚需要保證連續(xù)性和平整度。在設(shè)計上，本工程通過精密的板塊設(shè)計，使板塊分隔過渡順滑，提高了鋁板的連續(xù)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(jié)

綜上所述，為了控制鋁板幕墻不出現(xiàn)變形現(xiàn)象，需設(shè)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(yīng)力變形。再結(jié)合科學(xué)的管理方法，運輸過程中的保護和現(xiàn)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(shè)計、施工、運輸、選材等環(huán)節(jié)上，嚴(yán)格控制。

參考文獻

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（作者單位：1浙江建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，2浙江共濟幕墻有限公司）

【中圖分類號】TU512.4

【文獻標(biāo)識碼】B

【文章編號】1671-3362（2020）01-0054-04