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铝单板幕墙和各种金属外墙对比介绍

发表时间: 2018-04-07 23:28:58

作者: 陈工

各种各样的金属墙体都可作为建筑物外墙覆层安装。每个金属外墙必须特别适合其预定的建筑物使用。金属幕墙墙板通常由铝单板幕墙为主,但也可以用钢,不锈钢,铜或复合材料作外墙。


以下类型的金属面板系统可供选择:


LAP-SEAM金属面板

这些面板由金属片形成,并且通常与相邻的面板搭接在一起。在面板边缘,通常会包含排水沟或密封胶带作为系统的一部分。这些面板通常竖立成长4英尺宽20英尺长的条。金属片的厚度通常小于0.05英寸(1.10毫米)


复合金属墙板

这些面板的两个金属片粘附在核心材料上。这些复合板通常比搭接接缝板更坚固,并为墙壁系统提供内置绝缘。金属片的厚度通常小于0.05英寸(1.10毫米)。整个面板的厚度根据绝缘从1.2英寸变到2英寸以上。复合金属墙板通常与相邻的面板搭接,类似于搭接面板。复合板的类型包括:

发泡绝缘核心金属壁板:这些面板在制造过程中具有绝缘泡沫的金属饰面。

层压绝缘核心金属墙面板:这些面板将金属面层层压到预制绝缘板上。面板可以具有用于与相邻面板或周边挤出件附接面板的框架边缘交接的榫槽内接头。

蜂窝芯金属墙板:这些板具有粘合到蜂窝芯的金属饰面。


铝单板平板幕墙

这些面板通常由1/8英寸厚的金属板制成。然后将面板弯曲成所需的轮廓。加强件和支撑结构可以焊接或粘附到平板上。由于这些面板由板材制成,与其他类型的面板相比,它们具有非常高的耐冲击性和耐用性。一些制造商会将平板粘合到金属挤压件上以创建他们的系统。


金属面复合板

这些面板由附着在薄热塑性芯上的金属饰面组成。金属片的厚度通常小于0.05英寸(1.10mm),并且整个面板通常达到1/4英寸厚(6mm)。然后将得到的复合板弯曲成所需的轮廓。这些面板不像平板那样耐冲击; 然而,取决于面板的尺寸,加强件可以被焊接或粘附到面板的后表面。

平板和金属面复合板的尺寸通常小于10英尺×10英尺。这些面板通常由专有安装系统固定。

系统的厚度取决于面板的结构支撑系统。面板的尺寸和跨度越大,系统的厚度越深。如果面板较大并且需要在支撑物之间端对端跨越,则金属面板系统的厚度范围可以从用于小面板的2英寸深至面向深度超过6英寸。面板既可以直接固定在结构系统上,也可以固定在金属支柱,帽子轨道和支撑通道的二级结构系统上。帽形通道和支撑系统也可以作为面板防水设计的一部分,尤其适用于包括平板和金属面板复合面板在内的更复杂的系统。

各种设计用于防止金属面板系统的漏水,包括面部密封屏障系统,排水系统和雨幕。雨幕金属面板设计可以进行压力平衡和背部通风。在通风的雨幕中,大部分的水都被收集起来并引导到建筑物外部的面板上,但必须有一个支撑膜来将水转移到外部。

一般而言,较简单的金属面板系统倾向于是屏障系统,而较大型,较复杂的建筑物具有具有后备膜或雨幕设计原理的排水系统。


描述

金属外墙类型

金属可以是铝单板,不锈钢,铜或钢。由于其成本,耐腐蚀性和耐用性,铝单板幕墙是最常用的材料。在高端应用中,也可以使用不锈钢和铜。制造商制造钢板系统,这些系统需要防腐蚀涂层。


支持和锚固系统

铝单板幕墙金属面板系统设计用于支撑重力,地震和风荷载。铝板面板的固定也需要适应地震区域的层间位移要求。面板的支撑系统需要能够适应现有建筑和制造的公差。

铝单板通常用螺丝或螺栓固定在通常由金属螺栓组成的结构框架上,如80*60*4热镀锌方钢管,50*50*4热镀锌方钢管。


关节和联合细节

由于铝单板幕墙不透水,面板接缝设计对系统的水密性至关重要。金属板建筑物通常具有大量的接缝。接头如何执行是面板设计和结构的一个因素。如果金属面板系统是基于屏障系统设计而设计的,则金属面板之间的接合处通常是面密封的。如果系统是雨幕或排水设计,则面板之间的接缝通常未密封。一些设计师根据性能特点和未密封接头的美学标准选择雨幕或排水系统。

与混凝土或砖石包层元素相比,铝单板金属板系统具有更高的热膨胀系数。铝单板金属面板系统的设计者需要计算由于温度变化而导致的金属面板的预期运动。例如,20英尺长的铝挤压件在经受100度的温度变化时可能膨胀或收缩0.30英寸。

面板之间的接缝必须足够宽以适应面板之间的热膨胀和差动运动。接缝尺寸可以从小面板的1/4英寸宽到大面板的1英寸宽。影响接头尺寸的因素包括面板尺寸,建筑物上的面板位置以及容差问题。通常,较大的面板比较小的面板需要较大的接缝。

如果接头需要密封,金属面板边缘必须配置回位,以便可以安装与支撑材料适当设计的密封接头。粘附到厚度小于1/4英寸的金属面板时,密封胶不能提供持久的性能。密封胶接头设计还必须包括双面粘合用于接头膨胀和收缩的规定。


共同的备用外墙元素

以下元素通常在金属板覆层系统中找到:

绝缘:除绝缘金属面板外,金属面板通常不会为墙面系统提供任何绝缘值。当使用非绝缘金属面板时,通常通过在金属面板覆层后面的螺柱壁内设置毛毡绝缘层来提供绝缘。

空气和潮湿屏障:虽然面部密封系统不需要空气和湿气屏障,但排水和降雨屏幕金属面板通常需要二次空气和湿气屏障系统。空气和湿气屏障的选择是一个重要的决定,需要针对金属面板系统的特定性质,建筑外部护套,几何形状和HVAC要求进行定制。防空气和防潮层可能包括建筑用纸,房屋包装,弹性体涂层或剥离粘贴防水膜。

金属螺栓框架:金属螺栓框架的设计需要与面板设计和紧固系统集成。

铝单板幕墙

基本面

铝单板幕墙设计

铝单板幕墙金属面板系统通常是专有设计,其中制造商使其系统适应建筑师的设计。作为设计的一部分,建筑师将选择一种金属面板系统,并提供描绘金属面板系统与相邻建筑系统之间关系的建筑细节。一般来说,建筑师不提供作为施工文件一部分的金属面板系统的全面细节。项目规格和施工图以及施工图和提交审查对项目的成功至关重要。

当设计人员选择金属面板系统时,他们需要确定系统是否需要防水屏障或防雨屏。由于金属面板制造商不提供这些系统或其详细资料,因此需要在合同文件中清楚地显示空气和水屏障要求。

在规范中,设计师必须选择符合设计标准的金属面板类型,并建立面板性能标准。绩效标准需要包括:

风荷载

抗震设计标准

偏转标准

空气渗透标准

水试性能标准

面板平整度标准

面板容差标准

热运动标准

性能测试标准

防火等级,如果需要的话

声音传输标准

绝缘标准

空气和潮湿障碍或降雨屏障的性能标准

项目投标后,承包商根据规范选择金属面板系统。商店图纸评审过程对于项目的成功至关重要。在这个过程中,制造商将他的系统调整到特定的建筑物。施工图需要由项目状态许可的结构工程师进行结构计算; (这对于高地震带的国家尤为重要)。在制图审查过程中,制造商,安装商,总承包商和建筑师需要审查金属板与相邻系统(如窗户和其他覆层系统)的接口。如果建筑物具有二次空气和湿气阻挡层或降雨屏障,需要检查金属面板的结构附件,以验证它不会危及次要屏障。在车间图纸评审过程中,制造商,安装商,总承包商和建筑师需要审查和接受接缝尺寸的施工公差。


铝单板幕墙设计的结构方面

铝单板金属板系统通常被认为是用于形成幕墙的非结构性元件; 然而,这些非结构元件通常必须在结构上设计。

面板的设计必须能够抵抗平面外载荷(如风或地震载荷),并且还必须能够抵抗面内载荷(地震载荷和垂直/静载荷)。必须将面板上的荷载传送到建筑物的结构框架。此外,面板必须允许热运动,并且必须设计成使得它们不会在建筑物的侧向和重力负荷下变形时限制建筑物的结构系统。

通常,金属面板系统是专有的,面板的设计部分基于金属面板制造商的内部研究。钢板可以使用AISC的冷弯型钢结构构件设计规范进行设计 ; 并且铝板可以根据铝协会的铝结构规范设计。复合板的设计可能不符合模型建筑规范统一认可的任何标准,因此需要基于专有测试。


铝单板性能问题

热性能:非绝缘金属面板墙体系统根据放置在空腔内或后墙内的绝缘量获得其热性能特征。

防潮:金属面板系统可以是屏障系统,排水系统或雨幕系统。正如关节和关节治疗部分所讨论的那样,金属板接头的设计对于面板系统的防水性能至关重要。

防火安全性:金属面板系统通常不是防火系统。金属面板墙体系统的设计可能需要包括地板层面的防火。金属面板系统通常不易燃。需要检查绝缘和复合面板系统,以确定绝缘和热塑性芯不易燃。

声学:除某些类型的绝缘板外,金属面板系统通常不能提供很好的隔音效果。用于金属面板的支撑壁腔的设计通常提供隔音。

耐冲击性:除平板金属系统外,金属墙板系统通常具有低抗冲击性。金属板可能因冲击载荷而受损或凹陷,其中可能包括摆动阶段脚手架。需要窗户清洗或定期维护的高层建筑应采用抗冲击面板进行设计。

材料/表面涂层耐久性:金属面板系统的光洁度对于系统性能非常重要。应用于金属板上的最常见的耐用涂饰剂包括含氟聚合物,粉末和阳极氧化涂层。Flouropolymer和粉末涂层提供了非常广泛的颜色以及颜色均匀性。阳极氧化通常限于许多涂敷器的黑色金属颜色,并且对于大型工作,由于阳极氧化过程,面板的颜色可能略有变化。一般来说,商店应用的涂料比现场涂布的涂料性能好得多。

另一个耐用性考虑因素是面板材料。不锈钢,铜和铝面板由具有高耐腐蚀性的材料构成。有些系统使用低碳钢板。如果低碳钢板上的涂层失效,面板将开始腐蚀。因此,涂层性能对钢板的耐久性至关重要。与铝和不锈钢相比,低碳钢板的耐久性较差。瓷釉涂层通常用于钢板上并提供良好的耐久性,但这些涂层易受现场损坏。


铝单板幕墙潜在问题

点蚀:随着时间的推移,由于金属面板暴露在天气和污染之下,它们的防护涂层可能会受到攻击,从而导致凹坑外观。虽然点蚀不是结构性问题,但点蚀会减损面板和建筑物的外观。

油罐头:油罐头的特点是金属面板的枕头或波纹。油罐头可能是由于制造,设计或安装中的问题引起的。由于金属面板的部分选择标准通常是平坦的,因此油罐头会减损面板的外观。一些光面板饰面也可以使油罐头更加明显。没有行业标准来定义什么程度的油罐头是可以接受的。选择金属面板时,设计师应与面板制造商讨论平整度标准,以便设定设计标准。面板支架设计,运输和安装过程都需要执行,目的是将油罐头限制在可接受的水平。

与其他类型的由金属薄片制成的面板相比,平板金属壁面板对油罐头的影响最小。

阴影:在铝单板金属面板的背面安装焊缝或加强筋可能会导致阴影,即在面板上可见焊缝或加强筋的情况。

异种金属:使用不同种类的金属会导致两种类型的问题:水流失染色和电偶腐蚀。

当水从一种金属流到另一种金属上时,它会污染和腐蚀另一种金属。其中一个例子是来自铜染色铝的水径流。金属表面产生的径流也会污染某些类型的石头和其他材料。

当一种金属与另一种金属物理接触时会发生电偶腐蚀。较不贵重的金属会腐蚀,这种腐蚀会影响面板的结构强度。当不同的金属靠得很近时,它们应该是物理分离的或者检查电流动作电位。


铝单板幕墙可维护性

金属面板系统在正确设计和构造时几乎不需要维护。但是,在结构的整个生命周期中,需要清洁和更换密封胶。

如果系统包含密封胶,密封胶更换的时间范围通常在7到20年之间,具体取决于所用的密封剂和接头设计。

随着时间的推移,污垢和污染物将沉积在金属板上。如果不定期清除污物,污染物可能会侵蚀面板涂层系统并导致点蚀。虽然点蚀铝和不锈钢不是一个结构性问题,但它不美观。为减轻金属板上污染物的积聚,建议每隔约10年进行一次定期清洁(取决于暴露于污染物和污染物)。


铝单板应用

铝单板金属面板墙体系统具有广泛的应用范围,可以设计成实现各种建筑风格。它们的使用适用于各种气候和环境下的施工。


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