開放式鋁合金建筑幕墻發(fā)展前景及施工技術(shù)要點(diǎn)

摘 要：為提高建筑幕墻的防水性能及建筑幕墻的抗風(fēng)壓性能，突出外幕墻的視覺觀感，加快施工進(jìn)度并兼顧經(jīng)濟(jì)環(huán)保，以建筑鋁合金幕墻作為研究對(duì)象，重點(diǎn)探究了開放式鋁合金幕墻應(yīng)用于現(xiàn)代建筑外幕墻的重要意義。采用開放式鋁合金幕墻設(shè)計(jì)，利用輕合金板材的彎折相扣結(jié)合全封閉內(nèi)襯板，可解決傳統(tǒng)幕墻防滲漏難問題。

關(guān)鍵詞：防水性能；經(jīng)濟(jì)性；耐久性；多造型；技術(shù)要點(diǎn)

中圖分類號(hào)：TU227" " " " " " " " " " " " " " " " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A" " " " " " " " " " " " " " " " "文章編號(hào)：2096-6903（2024）04-0034-03

1 開放式鋁合金建筑幕墻優(yōu)點(diǎn)

鋁合金幕墻以其多彩亮麗的色澤和豐富多變的造型被現(xiàn)代建筑廣泛應(yīng)用。鋁合金材質(zhì)具有很強(qiáng)的防污、防水、防腐蝕性能，能使建筑外表保持持久常新，還可以與石材、玻璃等材質(zhì)相互結(jié)合，使得裝飾效果更加靚麗[1]。

1.1 施工便利

鋁合金材質(zhì)質(zhì)量輕，便于工人操作，一般一個(gè)工人可輕松安裝一塊輕合金幕墻，有利于加快施工進(jìn)度。輕合金板材可彎折成各種形狀，設(shè)計(jì)靈活多變，大大滿足了各種建筑外觀造型需求。

1.2 環(huán)保經(jīng)濟(jì)

鋁合金幕墻不具備光學(xué)污染情況，自清潔性極強(qiáng)，不容易沾上污漬。鋁合金單板幕墻幾乎可以100%回收再利用，符合綠色、環(huán)保要求，杜絕了資源浪費(fèi)。

1.3 防水性及抗風(fēng)壓性強(qiáng)

利用輕合金板材的折彎，采用開放式幕墻設(shè)計(jì)，通過上下兩塊板的扣合，下塊板上邊先水平向里彎折后然后向上彎折，上塊板下沿向里水平彎折扣在下塊板凹槽內(nèi)，上下板的折返將雨水排至下塊板并依次排至地面，再結(jié)合全封閉內(nèi)襯板（襯板連接處膠墊固定并用耐候膠密封）可以組合成強(qiáng)有效的雙層外防水性能，解決了外墻防水難問題，并能節(jié)省外墻防水布施工成本。由于開放性的幕墻設(shè)計(jì)，每塊幕墻周圍都存在一定的間隙，可大大提高整體幕墻抗風(fēng)壓性能[2]。

2 開放式鋁合金建筑幕墻施工技術(shù)要點(diǎn)

本文以山東兗礦輕合金公司新材料科研創(chuàng)新中心工程為例，從構(gòu)造設(shè)計(jì)細(xì)部節(jié)點(diǎn)等方面闡述開放式鋁合金建筑幕墻施工技術(shù)要點(diǎn)。

2.1 開放式鋁合金建筑幕墻整體構(gòu)造及原理

開放式鋁合金建筑幕墻，由鋁背（襯）板和鋁面板雙層組成，兩層之間30 mm左右的空隙使雨水無法滯留，面板順流設(shè)計(jì)可阻擋大部分雨水進(jìn)入襯板面，避免襯板經(jīng)受大量雨水持續(xù)沖刷，使襯板防水變得輕松。

鋁背板設(shè)計(jì)厚度1.5 mm，全封閉設(shè)計(jì)，接縫處加2 mm厚橡膠墊，接縫外側(cè)打膠密封，鉚釘處除加止水膠墊片外亦做打膠處理。

面板采用3 mm厚氟碳噴涂鋁板，利用鋁板良好的折返性能實(shí)現(xiàn)開放式設(shè)計(jì)及防水性能，通過上下兩塊板的扣合，下塊板上邊先水平向里彎折31 mm后然后向上彎折25 mm，向上彎折部分與L63熱鍍鋅龍骨之間采用ST4.2×18不銹鋼自攻螺釘固定，上塊板下沿向里水平折25 mm，上下板水平折間距8 mm，上下板的折返將雨水排至下塊板并依次排至地面[3]。開放式鋁合金建筑幕墻構(gòu)造設(shè)計(jì)圖如圖1所示。

2.2 開放式鋁合金建筑幕墻豎縫構(gòu)造及原理

鋁合金幕墻豎向縫面板向里彎折25 mm，縫寬8 mm。豎向主龍骨鍍鋅方鋼120 mm×60 mm×5 mm。面板固定件采用U形鋁合金掛件用M6 mm×20 mm不銹鋼機(jī)制螺釘與主龍骨連接。U形掛件壓住鋁襯板豎縫，鋁襯板豎縫下墊膠墊，襯板豎縫兩側(cè)鉚釘固定方式與平縫同。U形掛件兩側(cè)耐候膠密封。鋁面板豎縫彎折部分采用M6 mm×45 mm不銹鋼螺栓將相鄰兩折返穿透U形掛件固定，中間設(shè)調(diào)節(jié)螺母以便整體微調(diào)。鋁合金幕墻豎向縫構(gòu)造設(shè)計(jì)圖如圖2所示。

2.3 細(xì)部構(gòu)造

女兒墻、上返等部位鋁面板整體彎折形成防雨構(gòu)造，板縫及折返下口處固定在30 mm×30 mm×3 mm鍍鋅鋼筒上，板縫處耐候密封膠全密封，女兒墻頂坡向屋面。鋁合金幕墻女兒墻部位構(gòu)造設(shè)計(jì)圖如圖3所示。

2.4 施工技術(shù)要點(diǎn)

2.4.1 幕墻的加工、制作及運(yùn)輸

經(jīng)過現(xiàn)場符合外墻構(gòu)造尺寸，進(jìn)行完善圖紙深化設(shè)計(jì)。按照深化圖紙進(jìn)行鋁合金幕墻的加工，避免現(xiàn)場安裝時(shí)的錯(cuò)縫現(xiàn)象。為加快施工進(jìn)度，按照制定的施工順序加工材料并依序分批運(yùn)送至現(xiàn)場，先進(jìn)場鋁襯板，然后分立面進(jìn)場鋁面板[4]。

2.4.2 測(cè)量

因?yàn)榻ㄖ锏膶?shí)際尺寸與設(shè)計(jì)尺寸會(huì)產(chǎn)生一定偏差，而幕墻特別是金屬幕墻需要的尺寸比較精確。所以在幕墻加工制作之前應(yīng)對(duì)建筑物進(jìn)行全面測(cè)量，核驗(yàn)分析建筑物結(jié)構(gòu)尺寸偏差值，并在二次深化圖紙中核準(zhǔn)，確保幕墻排版及下料加工精確，避免返工。

在主體施工完成以后進(jìn)行幕墻的測(cè)量放線工作。幕墻測(cè)量以每個(gè)面為單位，設(shè)置垂直和水平方向的控制線，并用明顯顏色進(jìn)行標(biāo)識(shí)。測(cè)量的誤差必須控制在一定合理范圍內(nèi)，水平方向偏差不應(yīng)大于5 mm ，垂直方向偏差不應(yīng)大于15 mm ，中心位移不應(yīng)大于3 mm 。測(cè)量結(jié)果必須進(jìn)行復(fù)驗(yàn)復(fù)測(cè)，以保證測(cè)量的準(zhǔn)確，并做好明顯標(biāo)識(shí)。

2.4.3 龍骨安裝

開放式鋁合金建筑幕墻主要涉及鍍鋅鋼龍骨及鋁合金型材龍骨，很多時(shí)候受現(xiàn)場場地限制及工期要求，應(yīng)對(duì)方管龍骨進(jìn)行地面裝配，再進(jìn)行建筑立面拼裝，盡量減少現(xiàn)場焊接的作業(yè)量，以提高施工效率及施工質(zhì)量。為保證施工精度與施工質(zhì)量，在深化過程中最好建立1：1的RHINO（或其他BIM等軟件）模型，并根據(jù)構(gòu)件節(jié)點(diǎn)三維坐標(biāo)指導(dǎo)現(xiàn)場實(shí)際施工。

2.4.4 施工過程要點(diǎn)

測(cè)量放線工作應(yīng)關(guān)注天氣情況，在風(fēng)力大于4級(jí)情況下不宜進(jìn)行，在風(fēng)力小于4級(jí)時(shí)也要采取相關(guān)的避風(fēng)措施。主體結(jié)構(gòu)的允許偏差相對(duì)偏大，主體結(jié)構(gòu)施工的水平基準(zhǔn)線一般不能滿足鋁板幕墻工程施工的精度要求。應(yīng)由基準(zhǔn)軸線及水準(zhǔn)點(diǎn)重新進(jìn)行測(cè)量，然后進(jìn)行復(fù)核校正。

根據(jù)測(cè)量策劃先在底層確定好定位線及分格線，用激光垂直儀或者經(jīng)緯儀將幕墻的陰角和陽角引至上方，在鋼支架上固定垂直鋼絲線作為標(biāo)志控制線。引出各層的標(biāo)高控制線，標(biāo)識(shí)好每個(gè)立面的中線。測(cè)量時(shí)應(yīng)注意采取措施避免誤差積累，及時(shí)對(duì)控制線進(jìn)行校核，保證幕墻的垂直度和豎框位置無誤。所有的外立面應(yīng)統(tǒng)一基準(zhǔn)線，并保護(hù)好基準(zhǔn)線。

鋁板應(yīng)提前標(biāo)好號(hào)碼，安裝時(shí)按板塊分配圖上的板號(hào)進(jìn)行安裝就位。幕墻安裝前應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)尺寸加工好鋁板，組裝好角碼，相鄰兩塊板的角碼應(yīng)錯(cuò)開。為保證施工質(zhì)量應(yīng)提前試裝，水平度及垂直度滿足要求后再大面積施工鋁板上下、左右的偏差控制在±1.5 mm以內(nèi)。鋁板隱縫壓板的接頭處必須打膠密封，膠縫應(yīng)大于5 mm，且應(yīng)保證其密封性[5]。

2.4.5 質(zhì)量控制要點(diǎn)

嚴(yán)格按照已批準(zhǔn)的深化圖紙及技術(shù)規(guī)范施工，復(fù)核設(shè)計(jì)對(duì)材料厚度、大小、形狀、表面處理以及接口位置的要求，選用的同類型的材料色澤、紋理、線條應(yīng)統(tǒng)一和諧。為減少現(xiàn)場的作業(yè)量，幕墻材料的切割及加工盡可能在工廠內(nèi)進(jìn)行。避免在幕墻構(gòu)件上增加設(shè)計(jì)未預(yù)計(jì)承受的應(yīng)力及荷載。嚴(yán)格按照深化設(shè)計(jì)及措施施工，以杜絕對(duì)幕墻及結(jié)構(gòu)配件在其外觀、功能及耐久性上造成不利的影響。

幕墻構(gòu)、部件在受到結(jié)構(gòu)效應(yīng)、熱效應(yīng)、靜壓或風(fēng)壓下，都能自由靜音滑移，以抵御變形。工地存放成品和半成品的空間應(yīng)干燥通風(fēng)，要盡量減少成品及半成品的二次搬運(yùn)。在施工過程中嚴(yán)禁對(duì)材料、構(gòu)件進(jìn)行切割擾曲而損壞其外觀、結(jié)構(gòu)[6]。

2.4.6 環(huán)保措施

施工現(xiàn)場的環(huán)境保護(hù)是城市環(huán)保的重要組成部分，它切實(shí)關(guān)系到廣大施工人員的身心健康，為此項(xiàng)目部成立以項(xiàng)目經(jīng)理為組長的環(huán)境保護(hù)領(lǐng)導(dǎo)小組，健全了環(huán)境保護(hù)職能體系，分工明確，責(zé)任到人，確保幕墻施工期間的文明施工及環(huán)境保護(hù)。

環(huán)境保護(hù)領(lǐng)導(dǎo)小組具體有以下6點(diǎn)工作內(nèi)容：①對(duì)一些密封材料和清洗溶劑等有可能產(chǎn)生有害物質(zhì)或氣體的施工材料要做好保管工作，應(yīng)在其揮發(fā)過期前使用完畢，防止對(duì)環(huán)境造成影響。②合理統(tǒng)籌安排施工作業(yè)時(shí)間，盡可能減少夜間作業(yè)，以減少機(jī)具噪聲擾民，影響附近居民休息。③嚴(yán)禁在施工現(xiàn)場、生活區(qū)焚燒各種工業(yè)垃圾及生活垃圾。④加強(qiáng)對(duì)焊接作業(yè)場所的通風(fēng)，防止作業(yè)場所的有毒氣體危害職工健康。⑤每班作業(yè)結(jié)束后，對(duì)施工產(chǎn)生的垃圾及時(shí)進(jìn)行清理，特別對(duì)殘膠、膠帶紙、膠瓶等按規(guī)定清理并處置，動(dòng)態(tài)保持施工現(xiàn)場的清潔。⑥施工期間，施工現(xiàn)場禁止流動(dòng)吸煙，現(xiàn)場應(yīng)設(shè)吸煙室[7]。

3 結(jié)束語

傳統(tǒng)金屬幕墻一般通過外墻面防水布加金屬幕墻接縫打膠方式實(shí)現(xiàn)外防水功能，防水布成本高，細(xì)節(jié)質(zhì)量難以保證，金屬板接縫打膠容易老化開膠，防水效果難以持久，特別是在強(qiáng)降雨及持續(xù)降雨天氣中更容易造成外墻滲漏。傳統(tǒng)幕墻由于連接成一體，特別容易因外界氣候溫度變化出現(xiàn)變形情況，連接成片大大降低了其抗風(fēng)壓性能。

開放式鋁合金幕墻利用輕合金板材的折彎，采用開放式幕墻設(shè)計(jì)，結(jié)合全封閉內(nèi)襯板（襯板連接處膠墊固定并用耐候膠密封）可以組合成強(qiáng)有效的雙層外防水性能，解決了外墻防水難問題。每塊幕墻后面及周圍都存在一定的間隙，可大大提高整體幕墻抗風(fēng)壓性能。

開放式輕合金建筑幕墻逐漸被現(xiàn)代建筑廣泛應(yīng)用，適合現(xiàn)代建筑各種造型，層次感和視覺沖擊更為突出，使用更為耐久，回收率高，外墻防水性能及抗風(fēng)壓性能更容易實(shí)現(xiàn)，施工便利，環(huán)保經(jīng)濟(jì)，發(fā)展前景廣闊。

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收稿日期：2023-12-15

作者簡介：何彥林（1980—），男，山東濟(jì)寧人，本科，工程師，研究方向：現(xiàn)代建筑外觀及裝飾裝修。