開放式鋁合金建筑幕墻發展前景及施工技術要點

摘 要：為提高建筑幕墻的防水性能及建筑幕墻的抗風壓性能，突出外幕墻的視覺觀感，加快施工進度并兼顧經濟環保，以建筑鋁合金幕墻作為研究對象，重點探究了開放式鋁合金幕墻應用于現代建筑外幕墻的重要意義。采用開放式鋁合金幕墻設計，利用輕合金板材的彎折相扣結合全封閉內襯板，可解決傳統幕墻防滲漏難問題。

關鍵詞：防水性能；經濟性；耐久性；多造型；技術要點

中圖分類號：TU227" " " " " " " " " " " " " " " " 文獻標識碼：A" " " " " " " " " " " " " " " " "文章編號：2096-6903（2024）04-0034-03

1 開放式鋁合金建筑幕墻優點

鋁合金幕墻以其多彩亮麗的色澤和豐富多變的造型被現代建筑廣泛應用。鋁合金材質具有很強的防污、防水、防腐蝕性能，能使建筑外表保持持久常新，還可以與石材、玻璃等材質相互結合，使得裝飾效果更加靚麗[1]。

1.1 施工便利

鋁合金材質質量輕，便于工人操作，一般一個工人可輕松安裝一塊輕合金幕墻，有利于加快施工進度。輕合金板材可彎折成各種形狀，設計靈活多變，大大滿足了各種建筑外觀造型需求。

1.2 環保經濟

鋁合金幕墻不具備光學污染情況，自清潔性極強，不容易沾上污漬。鋁合金單板幕墻幾乎可以100%回收再利用，符合綠色、環保要求，杜絕了資源浪費。

1.3 防水性及抗風壓性強

利用輕合金板材的折彎，采用開放式幕墻設計，通過上下兩塊板的扣合，下塊板上邊先水平向里彎折后然后向上彎折，上塊板下沿向里水平彎折扣在下塊板凹槽內，上下板的折返將雨水排至下塊板并依次排至地面，再結合全封閉內襯板（襯板連接處膠墊固定并用耐候膠密封）可以組合成強有效的雙層外防水性能，解決了外墻防水難問題，并能節省外墻防水布施工成本。由于開放性的幕墻設計，每塊幕墻周圍都存在一定的間隙，可大大提高整體幕墻抗風壓性能[2]。

2 開放式鋁合金建筑幕墻施工技術要點

本文以山東兗礦輕合金公司新材料科研創新中心工程為例，從構造設計細部節點等方面闡述開放式鋁合金建筑幕墻施工技術要點。

2.1 開放式鋁合金建筑幕墻整體構造及原理

開放式鋁合金建筑幕墻，由鋁背（襯）板和鋁面板雙層組成，兩層之間30 mm左右的空隙使雨水無法滯留，面板順流設計可阻擋大部分雨水進入襯板面，避免襯板經受大量雨水持續沖刷，使襯板防水變得輕松。

鋁背板設計厚度1.5 mm，全封閉設計，接縫處加2 mm厚橡膠墊，接縫外側打膠密封，鉚釘處除加止水膠墊片外亦做打膠處理。

面板采用3 mm厚氟碳噴涂鋁板，利用鋁板良好的折返性能實現開放式設計及防水性能，通過上下兩塊板的扣合，下塊板上邊先水平向里彎折31 mm后然后向上彎折25 mm，向上彎折部分與L63熱鍍鋅龍骨之間采用ST4.2×18不銹鋼自攻螺釘固定，上塊板下沿向里水平折25 mm，上下板水平折間距8 mm，上下板的折返將雨水排至下塊板并依次排至地面[3]。開放式鋁合金建筑幕墻構造設計圖如圖1所示。

2.2 開放式鋁合金建筑幕墻豎縫構造及原理

鋁合金幕墻豎向縫面板向里彎折25 mm，縫寬8 mm。豎向主龍骨鍍鋅方鋼120 mm×60 mm×5 mm。面板固定件采用U形鋁合金掛件用M6 mm×20 mm不銹鋼機制螺釘與主龍骨連接。U形掛件壓住鋁襯板豎縫，鋁襯板豎縫下墊膠墊，襯板豎縫兩側鉚釘固定方式與平縫同。U形掛件兩側耐候膠密封。鋁面板豎縫彎折部分采用M6 mm×45 mm不銹鋼螺栓將相鄰兩折返穿透U形掛件固定，中間設調節螺母以便整體微調。鋁合金幕墻豎向縫構造設計圖如圖2所示。

2.3 細部構造

女兒墻、上返等部位鋁面板整體彎折形成防雨構造，板縫及折返下口處固定在30 mm×30 mm×3 mm鍍鋅鋼筒上，板縫處耐候密封膠全密封，女兒墻頂坡向屋面。鋁合金幕墻女兒墻部位構造設計圖如圖3所示。

2.4 施工技術要點

2.4.1 幕墻的加工、制作及運輸

經過現場符合外墻構造尺寸，進行完善圖紙深化設計。按照深化圖紙進行鋁合金幕墻的加工，避免現場安裝時的錯縫現象。為加快施工進度，按照制定的施工順序加工材料并依序分批運送至現場，先進場鋁襯板，然后分立面進場鋁面板[4]。

2.4.2 測量

因為建筑物的實際尺寸與設計尺寸會產生一定偏差，而幕墻特別是金屬幕墻需要的尺寸比較精確。所以在幕墻加工制作之前應對建筑物進行全面測量，核驗分析建筑物結構尺寸偏差值，并在二次深化圖紙中核準，確保幕墻排版及下料加工精確，避免返工。

在主體施工完成以后進行幕墻的測量放線工作。幕墻測量以每個面為單位，設置垂直和水平方向的控制線，并用明顯顏色進行標識。測量的誤差必須控制在一定合理范圍內，水平方向偏差不應大于5 mm ，垂直方向偏差不應大于15 mm ，中心位移不應大于3 mm 。測量結果必須進行復驗復測，以保證測量的準確，并做好明顯標識。

2.4.3 龍骨安裝

開放式鋁合金建筑幕墻主要涉及鍍鋅鋼龍骨及鋁合金型材龍骨，很多時候受現場場地限制及工期要求，應對方管龍骨進行地面裝配，再進行建筑立面拼裝，盡量減少現場焊接的作業量，以提高施工效率及施工質量。為保證施工精度與施工質量，在深化過程中最好建立1：1的RHINO（或其他BIM等軟件）模型，并根據構件節點三維坐標指導現場實際施工。

2.4.4 施工過程要點

測量放線工作應關注天氣情況，在風力大于4級情況下不宜進行，在風力小于4級時也要采取相關的避風措施。主體結構的允許偏差相對偏大，主體結構施工的水平基準線一般不能滿足鋁板幕墻工程施工的精度要求。應由基準軸線及水準點重新進行測量，然后進行復核校正。

根據測量策劃先在底層確定好定位線及分格線，用激光垂直儀或者經緯儀將幕墻的陰角和陽角引至上方，在鋼支架上固定垂直鋼絲線作為標志控制線。引出各層的標高控制線，標識好每個立面的中線。測量時應注意采取措施避免誤差積累，及時對控制線進行校核，保證幕墻的垂直度和豎框位置無誤。所有的外立面應統一基準線，并保護好基準線。

鋁板應提前標好號碼，安裝時按板塊分配圖上的板號進行安裝就位。幕墻安裝前應根據設計尺寸加工好鋁板，組裝好角碼，相鄰兩塊板的角碼應錯開。為保證施工質量應提前試裝，水平度及垂直度滿足要求后再大面積施工鋁板上下、左右的偏差控制在±1.5 mm以內。鋁板隱縫壓板的接頭處必須打膠密封，膠縫應大于5 mm，且應保證其密封性[5]。

2.4.5 質量控制要點

嚴格按照已批準的深化圖紙及技術規范施工，復核設計對材料厚度、大小、形狀、表面處理以及接口位置的要求，選用的同類型的材料色澤、紋理、線條應統一和諧。為減少現場的作業量，幕墻材料的切割及加工盡可能在工廠內進行。避免在幕墻構件上增加設計未預計承受的應力及荷載。嚴格按照深化設計及措施施工，以杜絕對幕墻及結構配件在其外觀、功能及耐久性上造成不利的影響。

幕墻構、部件在受到結構效應、熱效應、靜壓或風壓下，都能自由靜音滑移，以抵御變形。工地存放成品和半成品的空間應干燥通風，要盡量減少成品及半成品的二次搬運。在施工過程中嚴禁對材料、構件進行切割擾曲而損壞其外觀、結構[6]。

2.4.6 環保措施

施工現場的環境保護是城市環保的重要組成部分，它切實關系到廣大施工人員的身心健康，為此項目部成立以項目經理為組長的環境保護領導小組，健全了環境保護職能體系，分工明確，責任到人，確保幕墻施工期間的文明施工及環境保護。

環境保護領導小組具體有以下6點工作內容：①對一些密封材料和清洗溶劑等有可能產生有害物質或氣體的施工材料要做好保管工作，應在其揮發過期前使用完畢，防止對環境造成影響。②合理統籌安排施工作業時間，盡可能減少夜間作業，以減少機具噪聲擾民，影響附近居民休息。③嚴禁在施工現場、生活區焚燒各種工業垃圾及生活垃圾。④加強對焊接作業場所的通風，防止作業場所的有毒氣體危害職工健康。⑤每班作業結束后，對施工產生的垃圾及時進行清理，特別對殘膠、膠帶紙、膠瓶等按規定清理并處置，動態保持施工現場的清潔。⑥施工期間，施工現場禁止流動吸煙，現場應設吸煙室[7]。

3 結束語

傳統金屬幕墻一般通過外墻面防水布加金屬幕墻接縫打膠方式實現外防水功能，防水布成本高，細節質量難以保證，金屬板接縫打膠容易老化開膠，防水效果難以持久，特別是在強降雨及持續降雨天氣中更容易造成外墻滲漏。傳統幕墻由于連接成一體，特別容易因外界氣候溫度變化出現變形情況，連接成片大大降低了其抗風壓性能。

開放式鋁合金幕墻利用輕合金板材的折彎，采用開放式幕墻設計，結合全封閉內襯板（襯板連接處膠墊固定并用耐候膠密封）可以組合成強有效的雙層外防水性能，解決了外墻防水難問題。每塊幕墻后面及周圍都存在一定的間隙，可大大提高整體幕墻抗風壓性能。

開放式輕合金建筑幕墻逐漸被現代建筑廣泛應用，適合現代建筑各種造型，層次感和視覺沖擊更為突出，使用更為耐久，回收率高，外墻防水性能及抗風壓性能更容易實現，施工便利，環保經濟，發展前景廣闊。

參考文獻

[1] 李海朋，葉明起.金邦板幕墻施工工藝與質量要點分析[J].城市住宅，2021，28（8）：228-229.

[2] 朱業明.建筑幕墻及鋁合金門窗的可持續發展分析[J].建材與裝飾，2019（2）：46-47.

[3] 張鳳軍.裝配式超低能耗鋁合金玻璃幕墻開發與應用[J].建設科技，2018（10）：31-36.

[4] 劉文彬，陳吉陽，劉達輝，等.鋁合金建筑幕墻外框擠壓模具的有限元分析[J].現代制造技術與裝備，2016（10）：63-64+67.

[5] 田濤.建筑幕墻鋁合金型材截面設計[J].價值工程，2015，34 （8）：152-153.

[6] 黃圻.鋁合金門窗、建筑幕墻的技術發展[J].中國建筑金屬結構，2013（17）：48-56.

[7] 李文娟，李翠花.建筑幕墻新型鋁合金型材的擠壓工藝優化[J].熱加工工藝，2020，49（17）：108-111+114.

收稿日期：2023-12-15

作者簡介：何彥林（1980—），男，山東濟寧人，本科，工程師，研究方向：現代建筑外觀及裝飾裝修。