鋁單板幕墻的造型設計解析
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【摘要】自20世紀末以來，我們中國在方方面面都取得了不俗的成績，經(jīng)濟快速發(fā)展的同時，人們對生活質量有了更多的要求，表現(xiàn)在衣食住行的各個方面，在建筑行業(yè)，更是崛起了許多的新興力量，比如鋁單板幕墻，在幕墻工程建設中，鋁單板作為新材料被廣泛應用，因為鋁單板具有非常多的優(yōu)點，層次非常分明，顏色之間有明顯的差別，造型多種多樣，給人們帶來了強烈的視覺沖擊，鋁單板幕墻屬于綠色環(huán)保型材料，其潔凈性深受人們的喜愛。本文舉出兩個例子，來具體分析一下鋁單板幕墻的造型設計問題。
【關鍵詞】鋁單板幕墻；造型；設計；分析
1鋁單板幕墻造型設計的簡要介紹
鋁單板之所以能在建筑行業(yè)中異軍突起，當然跟它的眾多優(yōu)點有關，相比于其他建筑材料鋁單板它的優(yōu)勢有許多，比如鋁單板的硬度大，重量小，又比較耐腐蝕，制作工藝先進，輕便快捷，更加迎合客戶需求，鋁板可以被加工成許多種形狀，如棱面，弧面，球面。要想讓產(chǎn)品的表面光滑和平整的話，可以采用數(shù)控技術，數(shù)控技術可以將其折彎，能夠避免出現(xiàn)一些產(chǎn)品表面不整齊的現(xiàn)象，確保了產(chǎn)品側邊的線條又平又直，切口處整齊看不出瑕疵，而且，鋁單板這種材料強度和硬度都非常大，在施工的過程中，堅實耐用，不易損壞，極大程度的滿足了客戶的使用需求，鋁單板之所以具有良好的抗腐蝕性，是因為其表面被涂了一層氟碳漆，而且氟碳漆都具有較強的抗氧化性。涂了這層防護膜之后，不僅擁有了良好的抗氧化性和抗腐蝕性，而且還有抗紫外線的作用，長期暴曬在太陽之下也不易損壞。除了能噴涂碳氟材料，也可用鉻來處理一些鋁單板的表面，同樣會使鋁單板擁有眾多優(yōu)良性能。近年來還出現(xiàn)了鋁單板鏤空、雕刻及壓印等先進加工技術。
2鋁單板幕墻的造型設計要點
鋁單板的種類多種多樣，也造出了多種多樣的效果，但無論哪種形式，鋁單板的功能和尺寸大小一定要符合國家相關規(guī)范及行業(yè)標準要求，否則，會造成建筑物的不合格，甚至引發(fā)一些安全事故，危害到人民群眾的生命財產(chǎn)安全。所以，必須嚴格遵照鋁單板使用規(guī)范。鋁單板雖然加工方便，但為了使造型準確，也要有很高的技術要求，如：單曲面及平面異形板要求尺寸必須精準，雙曲面板及復雜的立體異形板就要引入空間坐標軸體系甚至需要三維建模輔助設計及編制加工圖。有圖案要求的鏤空、雕刻及壓印板則要求圖案定位準確、色彩分界鮮明。
3鋁單板幕墻造型設計舉例
3.1簡述南寧火車東站高架層枝狀雙向弧形彎曲鋁單板造型柱例子
南寧火車東站兩側有著12根巨型立柱，分別象征著廣西的壯族、漢族、苗族、瑤族、侗族、仫佬族等12個世居民族，立柱頂部枝椏伸展、相互搭接，連成整體。屋頂菱形紋理呈網(wǎng)狀交織，形如枝繁葉茂的大樹冠，既寓意多民族團結互助、眾木成林，又充分體現(xiàn)了南寧“綠城”的城市特色。如何用鋁單板做出由小到大枝椏伸展又相互搭接的造型效果呢？用平常的平面二維坐標體系要表達出如此復雜的造型設計顯然是困難的，由此必然需要引入三維的坐標體系。在三維的坐標體系當中我們可以知道每個節(jié)點的空間位置，并由此導出其相應的周邊尺寸關系。在這里，我們就可以直觀的了解到每個空間節(jié)點中，里面的圓鋼管構架與鋁單板造型角鋼骨架及外圍造型鋁單板之間的相互尺寸關系及安裝方法。通過綜合考慮安裝方便及美觀效果之后，將斷縫放在了上、下兩個面上。這主要是考慮到如果將膠縫放在側面，板材在安裝時對膠縫的銜接度較難保證，而放在上下兩面則較易把控膠縫的銜接質量，使得最終觀感效果更為理想。最后在需要進行繪制鋁單板加工圖時，再由各個節(jié)點尺寸圖紙導出相應的板材加工圖。為了效果美觀，本項目鋁單板的長度達到4米多，這么長的鋁板，為了保證其安裝的牢固性及板材不變形，在板材制作時，嚴格要求生產(chǎn)廠家按照相關規(guī)范及圖紙要求加工：（1）耳件間距≤350mm，以保證安裝牢固可靠；（2）延斷面方向以≤350mm的間距設置加肋鋁條，以使板材雖長卻不易變形。當然，如果使用如SketchUP、3DMAX及犀牛等三維建模軟件更能直接明了的將這種復雜的鋁單板造型直觀的表現(xiàn)出來，這也是今后面對建筑師們對建筑造型越來越復雜的要求的應對方向。
3.2簡述一個鏤空樹狀穿孔鋁單板造型例子
在另一個參與設計的臨時售樓部外立面裝飾工程中，則采用了鏤空成樹狀的穿孔鋁單板造型方案。穿孔鋁單板幕墻系統(tǒng)，表示了此系統(tǒng)必然是開放式系統(tǒng)，加上建造師為了完美體現(xiàn)樹狀造型，要求此系統(tǒng)必須密拼，這更加大了對構造設計的難度。本案樹狀造型完全靠空徑大小排列來完成，因此在造型設計中首先要確保的是如何確定孔徑的大小及其如何布置，并確保其位置精準無誤。通過CAD排版及優(yōu)化后，最終確定了從準8~準41共十八種孔徑，較完美的把所有樹狀造型體現(xiàn)出來。接下來要解決的是當有圓孔跨越拼縫時該如何處理。一般的穿孔板，生產(chǎn)廠家為了節(jié)省成本，會采用機械沖孔的辦法加工，這樣的加工方法對拼縫折邊處20mm范圍內(nèi)是無法沖孔的，因此如果按此方法直接加工板材，會人為的造成延折邊處形成邊框，大大的降低了樹狀造型的美觀度。因此跟生產(chǎn)廠家多次溝通方案，最終確定了大面采用沖孔加工，延邊處采用電腦雕刻鏤空的加工技術。利用這種技術，解決了圓孔跨越拼縫的加工問題最后要解決的就是開放式密縫安裝方式的構造設計了。一般的鋁單板安裝方法，都是通過鋁角耳件用不銹鋼螺絲安裝在鋼骨架上，而且通常都留有15~20mm的安裝縫隙。如何才能消除這個安裝縫隙達到密縫的安裝效果呢？在仔細的分析了普通安裝方法的構造后，我想到了古建筑上常用的插接、魚鱗搭接的構造，最后決定采用了如下的安裝方法：加工好的板材按排版圖從下往上安裝，安裝第一塊時四周用普通的安裝方法四邊安裝牢固，第二塊板則直接把角鋁耳件直接插入第一塊板折邊與耳件形成的空隙中，直接利用第一塊板的折邊壓實第二塊板的耳件，然后其余三邊仍用不銹鋼螺絲固定耳件，如此一直裝完第一排板。第二層板則直接把下邊插入第一層板折邊與耳件的空隙處，仍用第一層板的折邊來壓實第二層板的下邊，其余仍用第一層板的安裝方法繼續(xù)安裝，如此一直往上把所有板材安裝完畢，最后在板材的四周縫隙用與板材同色的耐候膠嵌縫，如此就能得到完美的密縫拼接的樹狀穿孔鋁單板造型效果了。
4鋁單板幕墻造型設計的注意點
進入21世紀以來，我國才引入了鋁單板幕墻，隨后，鋁單板幕墻技術在我國迅猛發(fā)展，在這項先進技術在我們的生活中廣泛應用的同時，我們也應該注意一些問題，這種問題在鋁單板幕墻這個行業(yè)里客觀存在，我們要正視它，而不能忽視它。為了提高鋁單板的性能，使用氟碳噴涂鋁單板，這樣做提高了鋁單板的抗氧化性和抗腐蝕性，但是它也有脆弱的一面，特別是穿孔鋁單板，其本身的特點注定它的構造必然是開放式的，雨水可以從外面直接侵襲其內(nèi)部骨架，因此穿孔鋁單板的骨架系統(tǒng)及鋁單板的背面一定要注意防腐防銹的處理，以保證的設計年限內(nèi)的安全使用。另外穿孔板常會做在玻璃幕墻、透明窗戶的外側，這樣室內(nèi)就能看到整個鋁單板的骨架系統(tǒng)及鋁單板內(nèi)面，這時候就要注意骨架及鋁單板內(nèi)面的美觀問題了。通常在這種情況下，可以把骨架系統(tǒng)也噴刷跟鋁單板顏色一樣的氟碳漆，鋁單板則雙面做氟碳漆處理，這樣做出來不僅美觀，對防腐防銹也起到很好的效果。另外值得注意的是穿孔鋁單板實際還是破壞了鋁板的整體性，降低了板材強度，因此不建議在超高層建筑及常遭遇強臺風的海邊地區(qū)使用。鋁單板跟氟碳漆的結合使用年限非常的長，它的顏色能夠保持幾十年不變色，在各種惡劣的氣候下，也能保持原來的面貌。鋁單板易于加工及輕便的特性，必然會使其更多的運用在現(xiàn)代建筑當中。
5結束語
鋁單板幕墻的造型多種多樣，風格也就多種多樣，既能使用在外幕墻上，也能使用在各種公共建筑的內(nèi)部裝飾上。像是地鐵，博物館，吊頂都是使用了鋁單板，裝飾效果非常的好。鋁單板幕墻綠色環(huán)保，表面光滑不易污染，不容易附著灰塵，方便保潔，便于清潔，屬于環(huán)保材料，廢料可以回收利用，節(jié)約了資源。在未來很長的一段時間內(nèi)，鋁單板幕墻會得到更快的發(fā)展。
參考文獻
[1]于成.鋁單板幕墻的特點[J].科技資訊，2014（8）：21.
作者:滕軍 單位:廣西德瑞幕墻裝飾工程集團有限公司