辦公樓大堂翅片格柵飾面造型技術(shù)

陳 龍

上海市建筑裝飾工程集團(tuán)有限公司 上海 200072

1 工程概況

本項(xiàng)目精裝修工程位于上海市浦東新區(qū)世紀(jì)大道浦電路路口，共3棟塔樓（T1、T2、T3），主體建筑分別是27層、13層、4層，亦是該地塊標(biāo)志性建筑。其中3棟塔樓均有金屬格柵方通（又名金屬格柵翅片），位于各塔樓大堂，是本工程的重要區(qū)域，也是本工程最大裝飾亮點(diǎn)，受到各方單位的關(guān)注。工程最終效果直觀影響項(xiàng)目品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)金屬格柵翅片高品質(zhì)、高效果的施工是本項(xiàng)目的重要目標(biāo)。

本工程大堂天花板及墻面裝飾為金屬格柵翅片表面電鍍處理，T1有133根方通，T2有124根方通，T3有104根方通，數(shù)量龐大，質(zhì)量要求高，造型不規(guī)則，是本項(xiàng)目裝飾的亮點(diǎn)施工分項(xiàng)。

金屬格柵方通難點(diǎn)；每根鋁方通有6個(gè)定位點(diǎn)，其中4個(gè)是縱橫變化點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)的拼接角度都不同，6點(diǎn)組成的每根鋁方通都是獨(dú)一無二的；此金屬方通表面需要電鍍處理，鋁合金表面電鍍后便不宜切割，因切割后表面不能焊接及顏色修補(bǔ)。

2 現(xiàn)場測量（放樣）

從平面圖看，金屬翅片格柵位于首層核心筒正中間，以TI塔樓大堂金屬格柵為例，每根金屬格柵長11 700 mm、寬50 mm，間距100 mm，一共133根，總寬度19 850 mm。首先，在地坪與墻面上彈出兩端最外側(cè)金屬格柵完成面線，作為最主要的控制依據(jù)，也是基準(zhǔn)控制點(diǎn)。其次，在基準(zhǔn)點(diǎn)確認(rèn)后，將每根寬50 mm金屬方通完成面控制線標(biāo)記在地坪與墻面上，這樣不僅保證每根方通間距相等，而且也保證方通與方通之間地?zé)舻陌惭b準(zhǔn)確性，從而保證最終飾面安裝效果滿足高質(zhì)量的要求。

3 圖紙深化

3.1 金屬翅片的難度解析與深化

3.1.1 難點(diǎn)1：角度控制（坐標(biāo)點(diǎn)位的確定）

每根金屬翅片都有A、B、C、D、E、F共6個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，所有金屬翅片在A和F兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的標(biāo)高全部相同，B點(diǎn)、C點(diǎn)、D點(diǎn)、E點(diǎn)標(biāo)高不盡相同且角度漸變。據(jù)統(tǒng)計(jì)，B點(diǎn)+C點(diǎn)+D點(diǎn)+E點(diǎn)的翅片規(guī)格共264種。

解決方案：對金屬翅片A、B、C、D、E、F共6個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)編制坐標(biāo)點(diǎn)位，保證安裝完成后與設(shè)計(jì)圖紙完全吻合。

3.1.2 難點(diǎn)2：方通切割后不能焊接及補(bǔ)色

每根方通分為5段，每段V字形拼接構(gòu)成，材料加工的精確性要求特別高，鋁合金表面電鍍后便不宜切割，因?yàn)榍懈詈蟊砻娌荒芎附蛹邦伾扪a(bǔ)

解決方案：相鄰方通，其中一端預(yù)設(shè)內(nèi)套管（47 mm×47 mm內(nèi)襯鋁型材），作為兩者相接固定的媒介，并且保證下料精度為0.2 mm。

3.2 加氣塊處傘形對穿螺栓深化

本項(xiàng)目現(xiàn)場局部需要在蒸壓加氣混凝土上進(jìn)行埋板固定，且其中部分在電梯井道內(nèi)，人員無法操作常規(guī)對穿螺栓，結(jié)合項(xiàng)目特點(diǎn)，采用傘形對穿螺栓進(jìn)行埋板固定。

3.3 靜音方案深化

在最初樣板制作完成后，正面敲打金屬翅片會(huì)發(fā)出刺耳的振蕩聲，這會(huì)產(chǎn)生噪聲污染。因?yàn)槌崞瑑?nèi)部是空腔，受到振動(dòng)之后沖擊波就撞擊空氣發(fā)出聲響。設(shè)計(jì)過程中忽略了這一點(diǎn)，后期采用在空腔內(nèi)填充隔聲巖棉的方法解決了這一問題，增加翅片敲擊時(shí)的質(zhì)感，并且這一措施提高了整個(gè)裝飾的精細(xì)等級(jí)。

3.4 翅片表面電鍍上色方案的深化

本項(xiàng)目設(shè)計(jì)在前期交底時(shí)提到，大堂翅片格柵顏色不要完全一致，希望陽光透過玻璃幕墻灑在金屬翅片上，給人有種自然協(xié)調(diào)的不一致性，但不能出現(xiàn)人為的嚴(yán)重色差。

經(jīng)過研究并與供應(yīng)商的溝通，得知電鍍顏色的變化主要與電壓和氧化時(shí)間有著最直接的密切關(guān)系。

A區(qū)為在最初10 s內(nèi)電壓急劇增高，說明生成了無孔層，電阻增大，這時(shí)氧化膜成膜占主導(dǎo)，阻礙了反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。當(dāng)外電壓高時(shí)，O2－能穿過氧化膜薄的地方繼續(xù)反應(yīng)。故無孔層的厚度取決于電壓，即電壓高時(shí)，無孔層相應(yīng)增厚，反之亦然。

B區(qū)為陽極電位達(dá)到最高值開始下降，說明無孔層達(dá)到極限（一定電壓下），由于硫酸腐蝕溶解造成孔穴，電阻下降，電壓降低。

C區(qū)為20 s后，電壓穩(wěn)定，這時(shí)氧化膜在不斷增厚（多孔層），無孔層則生長和溶解達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，溶解和生長在孔穴底部進(jìn)行，時(shí)間延長后孔穴變成孔隙，遂形成一定厚度的氧化膜。

染色效果完全取決于C區(qū)多孔層的厚度，想要得到設(shè)計(jì)之初顏色漸變的效果，必須嚴(yán)格控制多孔層的形成時(shí)間，即型材進(jìn)入氧化處理液的時(shí)間。

氧化時(shí)間控制：如T1塔樓大堂133根金屬翅片，每9根為1個(gè)單元，每個(gè)單元分為3組。第1組為第1、4、7根，第2組為第2、5、8根，第3組為第3、6、9根，從一側(cè)向另一側(cè)，以此類推。每組型材進(jìn)入氧化處理液有先后順序和時(shí)間長短（第一組為30 s，第二組為40 s，第三組為50 s），通過反復(fù)試驗(yàn)，最后完美實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)需要的“不一致性自然協(xié)調(diào)”效果。

4 天花板吊筋的設(shè)置與排孔鋼架的制作

首先，金屬翅片不可能獨(dú)立懸空，天花板上必須要有連接，選用φ10 mm吊筋間隔1 000 mm布置，并且靠近金屬翅片兩端交接處200 mm設(shè)置1根吊筋，增加翅片安裝后的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性。

其次，定制排孔鋼架，用于連接吊筋和固定翅片，并且鋼架排孔間隔150 mm，與天花板上厚50 mm翅片間距100 mm相呼應(yīng)。此做法保證了翅片間距的一致性。

5 金屬格柵基層加工

5.1 材料選擇

市面上使用最多且具有代表性的分別是3000系的鋁合金與6000系的鋁合金?？紤]到金屬翅片需要較好的變形性和較高的強(qiáng)度，故選用6000系的鋁合金作為基材較為合適。

5.2 下料設(shè)計(jì)

每根金屬翅片尺寸都不盡相同，且每根都有其固定坐標(biāo)點(diǎn)，我們利用Rhino軟件進(jìn)行三維建模，然后通過有限元進(jìn)行模擬逆向展開零件的下料外圍線，再結(jié)合生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)所得系數(shù)對外圍線進(jìn)行修正，最終得到下料用CAD二維圖。將CAD文件直接導(dǎo)入現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)備（數(shù)控切割機(jī)）進(jìn)行機(jī)械式加工，使切割尺寸及角度更加精確，設(shè)備下料精度為0.2 mm，保證下料階段準(zhǔn)確無誤，確保后期加工。

6 成品預(yù)驗(yàn)收

工廠成品金屬翅片送至現(xiàn)場進(jìn)行預(yù)驗(yàn)收，現(xiàn)場實(shí)際使用的洗墻燈主要觀察翅片的平整度、電鍍色澤均勻性以及每段翅片V字形拼接處是否密合，經(jīng)過項(xiàng)目部驗(yàn)收合格后，方可進(jìn)場安裝。

7 現(xiàn)場安裝

7.1 墻面翅片安裝

厚8 mm鋼制基座用膨脹螺栓固定于混凝土地坪，300 mm×50 mm金屬翅片固定于承插式基座上（圖1、圖2）。47 mm×47 mm內(nèi)襯鋁型材連接兩端金屬翅片，最后頂部用厚8 mm鋼制封頭板進(jìn)行封頭處理并與上方頂部鋼架相連接，保證墻面豎向翅片的牢固度。

圖1 格柵底部鋼制底座

圖2 格柵頂部鋼制底座

7.2 天花板翅片安裝

天花板翅片采用膨脹螺栓加φ10 mm吊筋固定于樓板，且金屬翅片拼接處兩側(cè)方通需上下預(yù)留孔洞（在電鍍前打好眼）。上部孔洞用于翅片與排空鋼架的固定，下部孔洞用于內(nèi)套管與翅片的固定。

翅片位于大堂進(jìn)門處，空氣流通較大，此方法較好地起到了固定作用，在較大風(fēng)力的情況下，金屬翅片也不會(huì)搖晃。拼接后用同色沉頭螺釘固定，保證了美觀性的要求。

8 關(guān)鍵質(zhì)量要求及檢測方法

8.1 質(zhì)量要求

1）金屬翅片電鍍后顏色要飽滿，且滿足“自然協(xié)調(diào)不一致性”這一特殊設(shè)計(jì)要求。

2）強(qiáng)光視驗(yàn)每根翅片的平整度，每段翅片拼縫縫隙控制在0.5 mm以內(nèi)。

8.2 檢測方法

強(qiáng)光及自然光視驗(yàn)，靠尺及塞尺按批次檢驗(yàn)。

9 結(jié)語

金屬電鍍制品在當(dāng)今裝飾裝修中得到廣泛運(yùn)用。通過工廠加工集成化，現(xiàn)場安裝裝配化的組織形式，做到一次組合成形，減少了二次部品的加工，從而達(dá)到降低噪聲、減少污染、保證施工質(zhì)量、降低成本的目的。本項(xiàng)目有數(shù)量龐大的不規(guī)則金屬翅片，必須嚴(yán)格執(zhí)行樣板開路，通過樣板的制作發(fā)現(xiàn)問題，調(diào)整方案，在大面積施工過程中規(guī)避問題，以此提高施工質(zhì)量，滿足業(yè)主及設(shè)計(jì)的要求。本項(xiàng)目金屬格柵鋁方通的加工與安裝是一個(gè)復(fù)雜、高難度的工程，通過各方的努力及樣板的制作，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問題，最終我方充分還原了設(shè)計(jì)的意圖和理念，得到了業(yè)主的認(rèn)可和好評(píng)。