建筑幕墙面板不平整的分析及解决方案

2019-03-20谢得亮

中国建筑金属结构 2019年3期

谢得亮

1.引言

建筑幕墙的成功与否，主要有六个因素：（1）结构安全；（2）使用安全；（3）方便使用；（4）防水可靠；（5）气密性能好；（6）观感效果好。观感效果好坏，直接影响到建筑幕墙的美观、档次。一些建筑幕墙的玻璃的不平整，其影像歪歪扭扭，一些铝板幕墙凹凸不平，严重影响到建筑幕墙的美观。导致幕墙板块不平整的原因有很多，如设计原因、加工制作原因，还有安装原因等。

2.铝板幕墙板块的不平整分析及解决方案

2.1 工程案例

某些建筑的部分铝板幕墙，或屋顶檐口铝板，变形严重。一些工程案例，如下图：

铝板幕墙附图

屋顶檐口铝板

2.2 铝板表面不平整的可能原因

（1）铝板厚度较薄，铝板板块受力计算不满足规范要求；

（2）铝板没有写明材质，板块较大，且使用100系列材质的铝板；

（3）加强筋间距过大，铝板板块不满足受力计算要求；

（4）铝板加强筋截面不满足受力计算要求；

（5）加强筋端部与铝板没有拉结，且铝板水平设置，铝板较长，近似于上下对边受力，在重力作用下，铝板侧边变形，进而导致铝板面板变形；

（6）铝板加强筋铝槽在铝板焊栓处没有开长圆孔，导致在温度应力作用下，铝板的内应力无法释放；

（7）铝板角码没有开长圆孔，螺丝连接后，在温度应力作用下，铝板的内应力无法释放；

（8）铝板没有折边，或折边宽度较小，导致铝板平面外的刚度较弱；

（9）铝板加强筋端部与铝板侧折边连接，导致在喷涂高温产生的应力难以释放，导致变形；

（10）铝板厚度较厚，折边加工时，导致铝板面有微小变形；

（11）铝板折边锣槽后，没有点焊加固或加固不够；

（12）铝板加强筋的槽铝，选用6063-T6材质，挤压和时效过程容易存在残余应力。在工厂人工时效时间太短，只提高了硬度而没有完全消除内应力。安装上墙后，自然时效很久才显现出弯曲或扭拧变形；

（13）成品钣金在酸洗、碱洗以及铬化过程中挤压碰撞导致变形；

（14）在喷涂涂层烘烤流水线过程中，由于板块过大，较薄铝板上下受热不均匀因素也会出现形变情况，特别是圆弧板型；

（15）铝板骨架安装平整度不好；

（16）铝板钢龙骨直接焊接，龙骨在温差大时变形；

（17）铝板在运输或安装时，未保护好，有碰撞痕迹；

（18）白色及浅色铝板，在太阳光或灯光的照射作用下，反射较强烈，铝板不平整的观感更强烈；

（19）填缝密封胶的胶体物质垂流污染表面，进一步加剧凸显铝板形变的影响，特别是白色；

（20）其他可能的原因。

2.3 铝板表面不平整的解决方案

针对以上可能存在的问题，采取相对应的解决方案：

（1）选用厚度合适的铝板，如3mm、4mm厚的单层铝板，或采用平面外刚度更好的20mm以上厚度的蜂窝铝板；

（2）采用 3003-H14、3003-H24等材质的铝板；

（3）合理设置铝板加强筋的间距，在对2.5mm、3mm厚的铝板，加强筋的间距宜控制在400m左右，以确保铝板板块的应力及变形满足规范要求；

（4）选用合适截面的铝板加强筋，并采用合理的加强筋设置方位。如采用边筋铝型材组装成副框（在阳极氧化铝板上有较多的使用）时，尺寸应保持精准，有偏差会造成板面产生装配应力，容易造成边框变形或者板面受压变形。采用边筋铝型材的板块在温度和空气压力差的作用下，容易产生向外鼓的变形现象，因而，应适当提高铝板的厚度，适当减少加强筋的间距，以尽量减少铝板向外鼓的变形现象；

（5）对板块较大且铝板相对较薄时，或风压比较大的尺寸适中的板块，加强筋端部应与铝板折边拉结连接。而对板块较小，风压也较小时，加强筋可不与折边拉结连接。阳极氧化铝板，为避免表面留下焊接印痕，尽量不要采用种钉（焊栓）形式，而是采用结构胶粘结，加大加强筋截面，增加加强筋与铝板的粘结面积，提高粘结力。在设置加强筋之前，应保证铝板平整，确保胶干了铝板是平整的；

（6）铝板加强筋铝槽在铝板焊栓处开设长圆孔；

（7）铝板角码开设长圆孔，设置合理的脚码间距；

（8）铝板设置合适的折边，如20mm，或采用合适的焊栓加铝框的连接；

（9）铝板加强筋端部与铝板侧折边连接，导致在喷涂高温产生的应力难以释放，导致变形，连接角码应在加强筋长度方向设置长圆孔，有助于应力释放；

（10）铝板厚度较厚，先适当锣槽，再折边加工；

（11）铝板折边锣槽后，应有合理的点焊加固；

（12）铝板加强筋的槽铝，应选用6063-T5等材质；

（13）成品钣金在酸洗、碱洗以及铬化过程中，尽量避免挤压碰撞，应分类进行；

（14）在喷涂涂层烘烤流水线过程中，匀速进行，较大、较薄铝板尽量同一方向上下均匀受热，弧型板型及双曲板型铝板，应采用焊边方式，加强对铝板的形状定型和约束，避免铝板在高温作用下造型反弹而不能达到设计效果；

（15）应控制好铝板骨架安装平整度；

（16）铝板幕墙的钢龙骨应尽量避免焊接，或控制焊接的总高度、总宽度，以适应在温差时的变形；

（17）铝板在运输时，用泡沫棉或者木架固定后做好保护工作，避免碰撞；安装时也应做好保护工作，避免碰撞；

（18）尽量避免采用白色及浅色铝板，在建筑师认可的前提下，尽量采用颜色稍深的表面处理。

对非高光的珠光色调（比较大的光线散射），在做好相关选材、计算、工艺等工作的前提下，谨慎选用；

（19）对填缝耐候密封胶有一定的品牌要求和位移能力要求，杜绝使用充油胶，避免垂流污染表面。

（20）其他可能的解决方案。

2.4 采用20mm以上厚度的蜂窝铝板与单层铝板平整度的对比

a、b图片为单层铝板的效果，c、d图片为蜂窝铝板的效果。

从以上效果对比看，蜂窝铝板的平整度要明显好于单层铝板。

2.5 单层铝板的加工图

设计师应在设计阶段，做到合理合规，以便后续的制作、加工及安装等工作，确保铝板平面的平整度。

单层铝板的加工图

3.建筑幕墙玻璃板块的不平整分析及解决方案

3.1 工程案例

某些建筑的部分玻璃板幕墙，在太阳光照射下，玻璃幕墙上的影像变形严重，如下图：

3.2 玻璃表面平整度的规范要求

《建筑用钢化玻璃》第2部分：钢化玻璃的第5.4条玻璃弯曲度：平面钢化玻璃的弯曲度，弓形时应不超过0.3%，波形时应不超过0.2% 。

弓形是用绳子测量。波形是用300mm的刀口尺测量，即国标的允许值是0.6mm/300mm。龙玻集团旗下的龙玻节能玻璃（位于惠州惠阳秋长街道），引进并采用李赛克（LISEC）智能化玻璃深加工系统进行生产、加工和管理，其玻璃的波形度是0.08mm/300mm，即其波形度非常小，波形度的值仅为国标许可值的13%，非常平整。