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.