复合铝板幕墙的功用和制作安装前应该做哪些准备工作

复合铝板幕墙的功用多属于建筑外装饰和外围护型，即建筑物在本身已有普通砖墙或其它类型墙体。在其外面安装的复合铝板幕墙除了自身对建筑物的装饰作用外，还对建筑物起到外围护的作用。这样的铝板幕墙本身要求有较好的抗风压、水密性、气密性能和耐候密封系统。
复合铝板幕墙在制作安装前应对建筑设计施工图进行核对，并应对建筑物进行复测，按实测结果对原设计进行调整后方可加工组装。加工幕墙构件所采用的设备、机具应能达到幕墙构件加工精度要求，其量具应定期进行计量检定。
2　幕墙板制作
2.1　板型控制
复合铝板幕墙的分割除了考虑装饰效果外，还应考虑其抗风变形能力。幕墙板主要承受风载，其抗风载变形能力依赖于板的厚度、长宽比、支点间距和支承条件等。如果铝板幕墙立面的分割太大，其板厚尺寸与长宽两个方向的尺寸相比小得多，使板面在风荷作用下易产生挠度变形，影响幕墙整体效果。若设计不当，还会在板面上留下不可逆的塑性变形。另外，即使同样的面积，不同长宽比的板其挠度值也不同，如3.2m×0.8m(长宽比=4)的板其抗风载变形能力就小于1.6m×1.6m(长宽比=1.0)。图1为实际测量的四边固定的板的抗风载挠度值。

图1　四边固定幕墙板抗风载挠度实测值
除挠度外，还应考虑热伸缩。其伸缩值可按下式确定：
热伸缩值(mm)=Cth×ΔT×L(m)
ΔT=Ta-Ti,
式中：Cth为热伸延系数；L为复合铝板长度；Ta为实际温度；Ti为复合铝板制作安装时温度；+ΔT表示伸延；-ΔT表示缩短。铝板的热伸缩值如表1所示。
表1　铝板热伸缩值　　　mm/m
ΔT板厚 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
3mm 0.056 0.112 0.168 0.224 0.280 0.336 0.382 0.448 0.504 0.560
4mm 0.056 0.112 0.168 0.224 0.280 0.336 0.382 0.448 0.504 0.560
6mm 0.062 0.124 0.186 0.248 0.310 0.372 0.496 0.496 0.558 0.620
在板型控制应用中，一般多综合考虑以上各种因素，再根据实样检测和经验来确定面板组件的支撑固定方式和板后加强筋的位置及数量。
2.2　复合铝板的加工
复合铝板可用一般机具进行裁切、钻孔、修边、弯折。
复合铝板的制作与其支撑固定方式有关。通常沿四周距边缘一定宽度沟槽、切角，再折成盆形板，然后在板后加铝方管加强。四周通过铝角码(或铝角铁)与框架连接固定。这种安装方法较牢固、较果好，已被广泛采用(见图2)。

图2　复合铝板的加工
沟槽的槽型通常有半圆型、90°U型、135°U型等几种型式。U型槽可获得最小弯曲半径。在弯曲时，板材将被拉长，因此原始板材加工长度要比成品的计算长度短一些。这个拉长的长度变化，与铝的辊轧方向的横向或平行向有关，应适当考虑弯曲条件进行试验。
对于弧形板，由于复合铝板有良好的加工性能，可在压力制动机或带三滚子的辊轧机上直接弯曲。板料在辊轧开始和末尾时，必须留出75～100mm的直线部分以备切除，这是辊轧工艺要求。作为板后加强的铝方管也可直接弯曲。
2.3　复合铝板的加工精度允许偏差(见表2)
表2　复合铝板的加工精度允许偏差
项目 允许偏差 (mm) 项目 允许偏差 (mm)
厚度 3mm厚 0.04 对边尺寸差 ≤2000 2.5 　 4mm厚 0.04 　 ＞2000 3.0 6mm厚 0.2 对角线长度差 ≤2000 2.5 角度 3mm厚 1° 　 ＞2000 3.0
4mm厚 1°30′ 折弯高度差 1.0
5mm厚 2°30′ 平整度 2/1000
边长 ≤2000 2.0 孔距中心距 1.5＞2000 2.5
2.4　复合铝板的存放和搬运
复合铝板应倾斜立放。倾斜角不大于10°，地面上应垫上厚三合板。搬运时应两头同时抬起，不要推拉以免损坏表面氧化膜或涂层。工作台面应平整、无硬物，不可伤及铝板表面。
3　铝龙骨制作
(1)截料尺寸允许偏差(见表3)
表3　截料尺寸允许偏差
项目 允许偏差 项目 允许偏差
直角截料 长度尺寸(L) 1.0mm 斜角截料 长度尺寸(L) 1.0mm
端头角度(α) 10′ 　 端头角度(α) 15′
(2)截料端头不应有明显加工变形，毛剌不大于0.2mm。
(3)孔位允许偏差±0.5mm，孔距允许偏差±0.5mm，累计偏差不大于±1.0mm。
(4)横龙骨的截料尺寸应比实际尺寸短一些，以便安装后留出一定间隙，使龙骨可以松动。
4　安装
4.1　安装前的准备
施工安装前应检查各连接位置预埋件是否齐全，位置是否符合设计要求。预埋件允许偏差：标高偏差±10mm；轴线左右差±30mm。
预埋件遗漏或位置偏差过大、倾斜时，应采取补救措施。幕墙预埋件和连接件应进行防腐处理，不同金属材料接触处应设置绝缘垫层或采取其它防腐措施进行处理。
4.2　横梁与立柱安装
(1)测量放线　测量放线应与主体结构测量放线相配合，水平标高要逐层从地面引上，以免误差累积。测量时风力不应大于四级，应沿楼板外檐弹出墨线或用钢琴线定出幕墙平面基准线。从基准线外反一定距离为幕墙平面，以此线为基准确定立柱的前后位置，从而决定整片幕墙的位置。
(2)立柱安装　立柱先连接好连接件，再将连接件(铁码)点焊在预埋钢板上，然后调整位置。立柱的垂直度可由吊锤控制，位置调整准确后，才能将铁码正式焊接在预埋铁件上。安装误差要求：标高±3mm；前后±2mm；左右±3mm。
立柱一般为竖向构件，是幕墙安装施工的关键之一。它的准确和质量将影响整个幕墙的安装质量。通过连接件幕墙的平面轴线与建筑物的外平面轴线距离允许偏差应控制在2mm以内，特别是建筑平面呈弧形、圆形、四周封闭的幕墙，其内外轴线距离将影响到幕墙的周长，应认真对待。
立柱可以是一层楼高或二层楼高为1整根，长度可达7.5m，接头应有一定间隙，不小于10mm，采用套筒连接法。连接件与预埋件的连接若为二层楼高或1整根时，为增强幕墙框架刚度，可适当增加立柱与主体结构的连接点。采用间隔的铰接和刚接构造，铰接仅抗水平力，连接点位置是砖砌体时，连接件不能采用膨胀螺栓，应采用穿墙螺栓固定；而刚接除抗水平力外，还应承担垂直力并传给主体结构。
(3)横梁安装　横梁一般为水平构件，是分段在立柱中嵌入连接，横梁两端的连接件安装在立柱的预定位置。横梁套在连接件上，不要固定，并在制作时有意稍微缩短下料长度，使接头处有一定间隙。由于立柱间是通过套筒连接，接头处存在间隙，横梁与立柱间同样存在间隙，从而使立柱和横梁安装后能够形成一个具有一定变形能力的框架骨架，以适应和消除建筑挠度变形和温度变形的影响，提高其承载能力。但如果横梁出现弧形、折线或折角，为防止横梁脱落，应将横梁与连接件固定。
横梁的安装精度：相邻两根横梁的水平标高偏差不大于1mm，同层标高偏差不大于4mm，与立柱表面高低偏差不大于1mm。同一层的横梁安装应由下向上进行。当安装完一层高度时，应进行检查、调整、校正、固定，使其符合质量要求。同层横梁标高差不应大于5mm(宽度35m以下)、7mm(宽度35m以上)。
4.3　复合铝板安装
复合铝板制作成型后，整块铝板通过四周铝角码(或铝角铁)与龙骨连接，用螺丝固定在龙骨上，安装简便，但要注意安装精度控制。
铝板安装精度：立面垂直度2mm;表面平整度3mm；阳角方正3mm；接缝平直0.5mm。安装节点大样如图3所示。

图3　安装节点大样
4.4　耐候胶嵌缝
复合铝板的接缝宽度除考虑立面的装饰效果外，更要考虑受热膨胀后的热伸缩量。其接缝宽度可按下式计算：
S≥1/ε+｜e｜
l=αLΔT(1-Kt)
ΔT=KΔt
式中：S——接缝宽度(mm)；
ε——变形率(20%～15％)；
α——线膨胀系数(24×10-6mm)；
ΔT——温度差；
K——温度修正系数(0.8)；
Δt——表面温度差；
e——加工误差(3mm)；
Kt——减低率(0.2)；
l——膨胀量(mm)；
L——幕墙板长度或宽度(mm)。　　通常的接缝宽度在12～22mm范围。
接缝必须用耐候胶嵌缝予以密封，防止气体渗透和雨水渗漏。
嵌缝耐候胶注胶时应注意：①充分清洁板间缝隙，保证粘结面清洁，并加以干燥；②为调整缝的深度，避免三边沾胶，缝内充填聚氯乙烯发泡材料(小圆棒)；③注胶后应将胶缝表面抹平，去掉多余的胶；④注意注胶后养护，胶在未完全硬化前，不要沾染灰尘和划伤。
铝板幕墙安装后，从上到下逐层将铝板表面的保护胶纸撕掉，同时逐层同步拆架。拆架时应注意保护铝板，不要碰伤、划伤，最后完成整个幕墙工程的施工。
5　工程应用实例
汕头国际会展中心是汕头经济特区科技、文化交流活动中心，是汕头市的重点工程。该工程建筑面积3.2万m2，投资约2.3亿元，采用框架结构。外墙为加气轻质混凝土砖墙，外装饰采用复合铝板幕墙和隐框玻璃幕墙。外墙总面积1.62万m2，其中复合铝板幕墙面积1.3万m2，其功能为建筑外装饰和外围护。
幕墙面板采用4mm厚复合铝板，板材分块面积大体为1.2m×2.7m，折边宽25mm，90°U型槽，板后四周为铝方管加强边框，中间平加三道短向横肋，以保证铝板刚度。将幕墙面板固定在框架龙骨上的铝角码沿铝板周边布置，间距350mm，边缘角码距离边端不大于100mm。竖龙骨每根长度根据不同层高采用6.6m、6.0m、4.5m三种规格。并采用间隔的铰接和刚接构造，即在楼层处采用刚接，在楼层中间采用铰接，竖龙骨用套筒连接，横龙骨分段在竖龙骨间嵌入连接，并在两端预留一定的变形能力，在转角处将横梁与连接件固定以防脱落。幕墙分格缝宽20mm，内填泡沫圆棒，外嵌耐候胶，并做出弧形凹向胶面。整个复合铝板幕墙工程在制作和安装过程中严格按前述要求施工，并且坚持上道工序不合格不得进行下道工序施工的质量控制原则，使工程质量得到保证，达到了预期目的。