建筑裝飾用鋁單板鈑金制圖及計算

賈曉陽

(西南交通大學(xué)建筑學(xué)院，四川成都610031)

1 鋁單板簡介

鋁單板是采用鋁合金板材為基材，再經(jīng)過數(shù)控折彎等技術(shù)成型，表面噴涂裝飾性涂料的一種新型幕墻材料(也可用于室內(nèi)吊頂)。鋁單板主要由面板、加強(qiáng)筋和角碼等部件組成(圖1)。

圖1 鋁單板樣塊

相比傳統(tǒng)裝修材料，鋁單板具有以下優(yōu)點(diǎn):

(1)重量輕、鋼性好、強(qiáng)度高。3.0 mm厚鋁板每1 m2板重8 kg，抗拉強(qiáng)度100～280 N/mm2。

(2)耐久性和耐腐蝕性好。采用氟碳漆，一般可達(dá)15年使用而不褪色。

(3)工藝性好。采用先加工后噴漆工藝，鋁板可加工成平面、弧型和球面等各種復(fù)雜幾何形狀。

(4)涂層均勻、色彩多樣。先進(jìn)靜電噴涂技術(shù)使得油漆與鋁板間附著均勻一致，顏色多樣，選擇空間大。

(5)不易玷污，便于清潔保養(yǎng)。氟涂料膜的非粘著性，使表面很難附著污染物，更具有良好自潔性。

(6)安裝施工方便快捷。鋁板在工廠成型，施工現(xiàn)場基本不需裁切，固定在骨架上即可。

(7)可回收再利用，有利環(huán)保。鋁板可100%回收，不同于玻璃、石材、陶瓷、鋁塑板等裝飾材料，回收殘值高［1］。

2 鋁單板制圖的重要性及具體方法

2.1 鋁板制圖的重要性

鋁單板的加工規(guī)格一般由使用方提供，技術(shù)能力不足時由廠方測量提供數(shù)據(jù)。其現(xiàn)場再加工難度要比其他大多數(shù)板材大，因此廠方擁有準(zhǔn)確的加工數(shù)據(jù)就至關(guān)重要，而數(shù)據(jù)的表現(xiàn)方式即為鈑金制圖。

2.2 制圖的要求

鈑金制圖以盡可能清楚地表達(dá)出鋁單板的形狀、尺寸、配件及噴涂顏色為目的。形狀越簡單，使用方技術(shù)細(xì)節(jié)要求越低，制圖越簡單;反之亦然。以最簡單的矩形平板為例，只需注明長寬，再加以輔助說明即可。輔助說明包括板厚(即加工所用鋁板材厚度)、折邊寬度、角碼類型(角碼孔類型，高角碼或低角碼，角碼頭朝向，角碼起始距離及間距)、噴涂類型(可噴涂粉、聚酯漆、氟碳漆等，注明顏色)。形狀復(fù)雜的鋁單板，則需繪出圖形以表達(dá)其形狀、尺寸。使用方若對角碼位置提出具體要求，就需要在圖形中繪出(圖2)。

圖2 某工程實(shí)例

鋁單板的折邊對于加強(qiáng)抗變形能力有很大作用，也方便了角碼的安裝，一般為20 mm，使用方如果有要求，則依照其要求。角碼是鋁單板的連接構(gòu)件，安裝工正是通過它將鋁單板固定于建筑之上。作為建筑裝飾材料，美觀無疑對鋁單板才是最重要的，鋁單板用作幕墻有兩種基本安裝方式:留縫和密拼。留縫安裝的單板，其角碼孔為常規(guī)，有鉚釘頭出于折邊外，所有角碼均可通過螺絲固定在建筑上，安裝牢固，也便于更換，所留縫隙填以密封膠。這樣建筑表面就形成了密封膠分割鋁單板的構(gòu)圖方式。如果鉚釘頭在角碼窩內(nèi)，這樣單板之間就可以無縫拼接，構(gòu)圖純凈，也更加美觀。但這種安裝方式較留縫安裝有更高的技術(shù)要求:起始單板一周均可固定，而后續(xù)則無法一周固定，這就造成了鋁單板的安裝可靠性不及留縫安裝;由于采用前后插接的安裝方法，其有嚴(yán)格的順序性，更換中間部分很困難。鋁單板用于室內(nèi)吊頂一般采用密拼方式，但其采用吊筋或龍骨連接，難度不及應(yīng)用于幕墻。加裝加強(qiáng)筋，各廠家一般有內(nèi)部規(guī)定，不需要在圖中注明。

2.3 繪圖具體方法

表達(dá)鋁單板數(shù)據(jù)的繪圖方法有:數(shù)值法、截面法、視圖法、軸測法、變值法等。

2.3.1 數(shù)值法

矩形鋁單板常采用數(shù)值法，表示出其長寬即可，如1 200×1 800表示板材的長寬分別為1 800 mm，1 200 mm。如果使用方對矩形板的角碼位置提出具體要求，就不能采用數(shù)值法，需要繪出圖形，在圖形上標(biāo)出角碼，以便于加工。數(shù)值法也可用于L形板、U形板等簡單的非平面板材。例如(450+600)×1 100所表示的L形單板截面兩尺寸為450 mm和600 mm，長度為1 100 mm。數(shù)值法無法應(yīng)用于其他平面板型(非等腰三角形、非等腰梯形、一般平行四邊形等)，這類平面板型需繪出其形狀，標(biāo)明各邊尺寸，并且有嚴(yán)格的正反面之分。相比其他方法，數(shù)值法是最簡單的方法，適用于簡單板型。

2.3.2 截面法

雖然我國開始推行素質(zhì)教育，但是傳統(tǒng)應(yīng)試教育還是影響著教育的發(fā)展。初中學(xué)生依然擺脫不了英語中考的命運(yùn)，所以老師無法真正給小組合作學(xué)習(xí)模式留下足夠的學(xué)習(xí)時間和討論時間，無法真正讓學(xué)生通過小組合作學(xué)習(xí)來達(dá)到提升自己英語素養(yǎng)的目標(biāo)。小組合作學(xué)習(xí)模式在中考升學(xué)壓力面前就變成了擺設(shè)和形式，小組學(xué)習(xí)模式的自由性被極大的限制。

對于等截面的板型，截面法是最優(yōu)的繪制方法。等截面并不意味著板型的簡單，但不管其有多復(fù)雜，只需繪出截面的圖形，并注明長度就可以將其形狀表達(dá)清楚。判斷一個單板是否屬于等截面板型是截面法的前提。首先板材要有眾多棱互相平行，這就是板材的長度方向;然后再看垂直于板材的所有截面是否完全一樣，如果都滿足，就可以采用截面法。要注意的是某些有缺口或封頭的板材容易被誤認(rèn)為等截面，實(shí)際上是等截面板型的減少、增加。這類板型不能采用等截面法;即使添加詳細(xì)的附加說明也極易引起誤解，因為其減少、增加形狀的位置難以說明，并有著嚴(yán)格的方向性。對于這種板型采用視圖法、軸測法都比較合適。L型板、U型板、M型板(反L型，而非字母M形狀的板型)等常見板型均為等截面。建筑立面最上端裝飾時常作造型，采用鋁單板時，中間部分多為等截面板型。圖2即應(yīng)用截面法繪出。

2.3.3 視圖法

視圖法也是鋁單板繪圖的基本方法，用于繪制數(shù)值法、截面法無法表達(dá)的板型。

選擇板材的一個平面繪出正視圖，然后選擇與此面垂直的平面繪出上剖圖(或下剖圖)、左剖圖(或右剖圖)。各個剖圖繪于正視圖的相應(yīng)位置(如上剖圖繪于正視圖上側(cè))，并且位置要與正視圖嚴(yán)格對應(yīng)。一般繪出兩幅剖面圖就能表達(dá)出板型。對于上端與下端(或左端與右端)截面不同的板材，要加繪剖面圖，最多繪出四幅剖面圖。視圖法可以表達(dá)出大部分較復(fù)雜的板材形狀。例如，建筑立面最上端裝飾的拐角板，造型較復(fù)雜，可用視圖法繪出(圖3)。

圖3 視圖法

2.3.4 軸測法

某些立體構(gòu)造更為復(fù)雜的單板，視圖法也難以將其形狀、構(gòu)造表達(dá)清晰，就需要表達(dá)更直觀、立體的軸測法(圖4)。其方法與畫建筑軸測圖方法類似，但建筑軸測圖多用于表達(dá)視覺效果，而非用于直接施工，繪制較為簡略;而單板軸測圖用于實(shí)際生產(chǎn)，因此需要將板材的每一條棱都繪制出(不可見的棱以虛線表示)，并注明尺寸。軸測圖繪制一般比其他幾種方法都要復(fù)雜，因此只用于繪制其他幾種無法表達(dá)形狀的單板。繪制時，先選擇一個面作為正面，繪出其平面形狀，然后再繪制與其相交的棱，先繪制平行線組，繪制時要做透視變形處理，然后通過連接各平行線端點(diǎn)繪出其他棱。軸測圖僅正面及與正面平行的面與單板實(shí)物相比無變形，其他各面均有透視變形;部分線條長度與實(shí)物不同;變形面的內(nèi)角也與實(shí)物不同(例如45°軸測中90°可能變?yōu)?5°)，但實(shí)體中互相平行的棱在軸測圖中仍互相平行(不同于透視圖互相平行的棱有滅點(diǎn))。

圖4 軸測法

2.3.5 變值法

變值法是一種在截面法、視圖法、軸測法等中將部分尺寸作為變量處理的方法。在實(shí)際工程中會遇到形狀相同而部分尺寸不同的單板，逐一繪制費(fèi)時費(fèi)力。在圖形中尺寸不同的地方以未知數(shù)代替，然后注明各單板未知數(shù)的具體數(shù)值，可以批量繪制單板。此方法在實(shí)際工程中應(yīng)用方便，可節(jié)約大量人力。

3 制圖后續(xù)計算

單板制圖完成后，在用于實(shí)際生產(chǎn)之前，還要進(jìn)行斷料或展開圖繪制。一塊平整的鋁板原料在折彎過程中，其表面會產(chǎn)生拉伸現(xiàn)象，即各面尺寸之和大于原料尺寸。為了精確裁取原料，必須減去拉伸量，這就是斷料。以2 mm鋁原料為例，其每折一道90°的彎曲度(中性線位于內(nèi)側(cè)，稱為“正刀”)，其總尺寸增大約3 mm。角度不足90°，按比例換算(如 45°，增量取 1.5 mm);超過 90°按 90°計算。而折“反刀”(中性線位于外側(cè))，不會影響單板尺寸。以一塊尺寸(450+500)×1 200，板厚2 mm，常規(guī)折邊的鋁單板為例，其一個方向的斷料長度為450+500+20×2－3×3=981，另一方向的長度為1 200+20×2－2×3=1 234。批量斷料多應(yīng)用excel。

如果單板生產(chǎn)要應(yīng)用到數(shù)控沖床，還需繪出展開圖。由于用于實(shí)際生產(chǎn)，繪制過程中除了要將各面的形狀及關(guān)系準(zhǔn)確繪出，還要考慮加工過程中的拉伸，在圖中減去拉伸量。

［1］http://baike.so.com/doc/6607286.html(2014/2/18)