2018-04-04 10:49:56
之前的文章——《建筑师,你该了解的薄平板金属墙面系统!》主要讲述了典型的金属薄板外墙表皮构造。这种较小厚度的金属板材一般采用铜板、锌板、不锈钢板、钛板等耐腐蚀性能较好(一般也相对较贵)的金属板材,其厚度常为0.45~1.0mm,实践中最为常用的厚度为0.6mm、0.7 mm。
除了薄板(皮)金属墙面,日常建筑中更为常见的金属平板墙面一般为厚度2.5~4mm左右的金属板材、各种各样的金属复合板(常见3~30mm厚),偶尔也有更厚的单层金属厚板如(4~15mm)。
常用的建筑单层平板主要有铝合金板、镀(涂)层钢板、耐候钢板等。
国内单平板采用较多的是表面氟碳喷涂处理的单层铝合金板,用于幕墙时一般选用3mm厚铝合金板或2.5mmLF21铝合金板(21号防锈,美国牌号3003),国外通常选用3mm板,甚至有5mm的。
除了特别厚的单层金属板及复合金属板外,单层平板自身刚度一般仍然较差(当然刚度和板块的大小有关系),在应用中常作窝边或加肋处理以增大单层平板的抗风压强度、刚性和平整度、避免表面凸凹不平的视觉印象。
鄂尔多斯博物馆的单层切边仿古铜铝合金板幕墙(双层幕墙的外层)
意大利como小镇某建筑的镀锌钢板
荷兰海牙市政厅的搪瓷钢板幕墙
对于建筑师更为追求的视觉效果来说,金属面板的色彩、质感、分块大小及比例等无疑起着至关重要的作用。除此之外,细部的构造也对形式产生重要的影响。
几种典型的效果——开缝or密封?
(关于幕墙密封胶缝、开缝的专题探讨见过往文章“细数国内建筑构造误区之一——幕墙密封胶缝”)
国内常见的幕墙(包括石板幕墙)常采用密封胶封缝的构造处理,这种构造处理常带来一定的负面影响,如密封胶缝周边污垢积聚形成脏斑(常是因为硅酮类胶的硅油析出);手工打胶产生的坑凹不平。这些都从视觉上让人对建筑产生“粗制滥造”的感觉。
开放式板间缝隙则可以避免这些负面影响,让人感觉到更加精致的视觉效果。当然,开缝的构造形式应该更加注意雨水的排除以及幕墙内侧的保温处理。
胶缝周围形成的脏斑
宽窄不一的胶缝
干净利落的开缝效果
几种典型的效果——折边or切边?
金属板边缘常有两种加工方式——直接切边、折边。切边边缘挺括,但容易显示出断面,一般不适合于金属复合板;折边则因为折弯自然产生弧角从而显得边缘不似切边锐利。
切边处理的金属板边缘挺括锐利
金属折弯后产生的弧角(图示为搪瓷钢板)
即使离开一定距离,折边产生的弧角形成的视觉效果与切边还是有显著的差异。
几种典型的构造方式
国内幕墙用单层铝板常采用挂耳式构造,由面板、加强肋、挂耳等组成板块单元。一般先按设计制好板块,面板通过钣金加工成型后再进行氟碳喷涂,喷涂膜厚30-50μm左右。加强筋一般采用2~2.5mm厚的LF21铝带制成宽约10~25mm、翼高约20~25mm的槽型,通过背面特殊方法焊接的铝质螺栓(俗称种植螺栓)和面板连接起来,形成一个牢固的整体,加强筋的数量及位置等应根据铝板板面规格、当地风压等具体条件而定。挂耳则起着与幕墙龙骨连接的作用,易和幕墙整体接地,可以预防雷击。
这种最为常见的构造一般采用耐候密封胶将接缝密封。
常见的挂耳式金属板幕墙(尚未打胶)
(密封胶缝式)挂耳式单层金属板及蜂窝铝复合板构造示意图
除挂耳式构造方法,还有其他多种方式如明铆钉开缝固定式、挂扣式可供选择,经正确方法处理的单层铝平板幕墙自洁性好、不易变形、导电性能好,使用寿命可以长达几十年之久。不同的构造方式会对墙面形式以及细部产生较大的影响。
开缝、折边螺钉固定式构造
开缝、折边带边框式插接构造
开缝、折边挂钩式构造
开缝、明钉固定式切边、折边构造示意
开缝、切边构造示意图
开缝、切边、带边框、挂钩式构造示意图
除了常见的采用金属板(卷板或平板)再深加工成幕墙金属板块外,偶尔也能见到一些特殊模式的工厂化加工的成型幕墙金属板,这种一次成型的幕墙金属板施工更为便捷,精度也更高。
英国苏格兰爱丁堡某地产项目的开缝铝板幕墙,精致挺括。
当然,本文所讲的金属平板幕墙知识只是建筑师需要了解的基本原理,具体的细节深化还需专业厂商解决。
本文作者介绍:
褚智勇,东南大学建筑系工学学士,北京建筑工程学院建筑学硕士,教授级高级建筑师,一级注册建筑师。曾著有建筑材料与构造类畅销书《建筑设计的材料语言》。
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