浙江中南建设集团有限公司浙江省杭州市310052
摘要：城镇化进的加快，促进高层建筑的增多。铝板幕墙作为一种新型外墙装饰材料,在美观、色彩、色差、耐用、平整性、造型上都达到了一个更新的水平,为建筑师设计创造提供了广阔的想象空间。同时铝板幕墙又具有加工制作方便、施工速度快等特点,越来越受到建筑界以及人们的青睐。本文就铝板幕墙在超高层住宅设计的应用展开探讨。
关键词：铝板；幕墙；设计
引言
随着我国的经济得到了快速发展，众多大中城市中越来越多的建筑物采用了金属幕墙，不仅美化了城市，而且取得了较好的社会效益和经济效益。其中铝板幕墙作为一种新型外墙装饰材料，在美观、色彩、色差、耐用、平整性、造型上都达到了一个更高的水平，为建筑师设计创造提供了广阔的想象空间。同时铝板幕墙又具有加工制作方便、施工速度快等特点，越来越受到建筑界以及人们的青睐。
1铝板幕墙的优势
（1）铝板幕墙的铝壁材质较轻、刚柔适中。相比于不锈钢板以及钛合金板等材料而言，铝塑钢板的金属壁板质轻，尤其在超高层建筑中，通过采用铝板幕墙的形式可以降低建筑物主体结构的荷载。同时，铝材的密度较小，材质刚柔适中，加工制作较为简单。一般来说，铝板可以加工为超过5m的大规格板材。对于建筑工程的设计而言，通过铝板幕墙的应用能够有效的提升建筑形体的个性化与立面造型的艺术化。（2）铝板幕墙的使用寿命较长。超高层住宅建筑的外墙可以采用铝壁板的形式，通过在其表面涂有一层氟碳树脂涂层材料，可以提升材料的耐老化性与耐热性，大多铝板幕墙的使用寿命可以达到20年以上。（3）铝板幕墙还具有物美价廉的重要优势。在所有装饰性的金属幕墙中，铝板幕墙的耐久性较为显著，并且铝板幕墙在价格方面可以与玻璃墙幕进行竞争。近几年来，我国对于铝板幕墙的应用越来越重视，并且受到了设计人员的广泛关注。
2按铝板幕墙的功用分类
2.1纯外装饰类型
“纯外装饰铝板幕墙”通常是指那些低层建筑或裙楼建筑物其本身已有坚固耐久的外墙(如砼剪力墙体),仅从装饰角度考虑,在这些外墙的外面再安装上极富装饰效果的铝板幕墙。这类铝板幕墙通常自身的密封性和对内层建筑结构墙体的围护等都要求不那么严密;在有些特定的气候条件的国家和地区,通过特定的设计构造心理,在铝板的接缝处甚至不采用密封处理。
2.2建筑外装饰和外围护型
“建筑外装饰和外围护型”。这种类型的铝板幕墙在我国目前是采用的最多见的一种形式。它通常是在建筑物本身已有普通砖或空心砖墙,或是其它类型墙体的高层建筑,在其外面安装铝板幕墙,因而铝板幕墙除了其自身对建筑物的装饰作用外,还须对建筑物起到外围护的作用。这样的铝板幕墙本身要求要有较好的耐候密封系统和抗风压、水密性、气密性,采用排泄冷凝水系统的设计和装置。同时对避雷、防火、抗展等都有特定的要求,因此在造价方面也高于第一类“纯外装饰铝板幕墙”。
2.3全功能型
“全功能型”铝板幕墙通常是在框架结构或钢结构建筑物上的过楼层非透光部分,并与玻璃幕墙相间配合采用。建筑物结构本身没有任何墙体,全靠幕墙系统本身。因此这类幕墙除了其装饰作用外,还应具备幕墙其他各种性能,如抗压、水密性、气密性、避雷、防火、抗震、保温、防结露、防火层、隔声等等。一般都在过楼层处的铝板背面安装保温材料形成独立的幕墙保温层(系统)。它的设计与安装都与玻璃幕墙统一考虑和协调统一进行。
3铝板幕墙在超高层住宅设计中的应用
3.1变形方面的控制
在进行固定式铝板幕墙的设计安装过程中，需要在铝板的四边设有挂耳，之后再使用螺钉将四个挂耳固定于幕墙的框架结构上。对于这种固定方式来说，容易使铝板出现变形的问题，进而降低了铝板幕墙表面的平整性。在我国的绝大多数区域，年绝对温差可以达到30℃以上，一块宽度是1.5m的铝板，在这样的温差条件下将会产生较大的伸缩量，并且可以使铝板表面拱起14.2mm左右。尤其在阳光的照射作用下，铝板表面所产生的变形将会给人产生视觉上的冲击。但是，如果设计为开放式的铝板幕墙，那么就可以有效控制热胀冷缩带来的变形问题。这主要是因为铝板的板缝中并没有注入相应的密封胶，因而铝板可以进行无阻力的自由伸缩。
3.2防雷设计
设计防雷节点时，需优先考虑建筑物本身的防雷设备，要将幕墙立柱、横梁、建筑本身的防雷系统进行有效连接，确保幕墙与建筑的防雷系统能够组成一个系统性的防雷网，要注意以下设计要点:第一，幕墙金属立柱要和建筑主体的防雷系统进行可靠、有效地连接，确保导电通畅。第二，建筑主体楼层有水平均压环时，需要用避雷引下线由上向下连接均压环，防雷导线安装前，先拆除接触面表面的非导电保护涂层，对应导电通路的立柱预埋件或固定件需通过圆钢或扁钢焊接连通水平均压环，进而形成一个畅通的防雷通路，并用防锈漆涂抹焊缝与连接线。
3.3结构设计
结构设计过程中：①要进行的是风压设计。设计过程中需要考虑的以下的两个方面：a.要确保铝板幕墙在五十年一遇瞬间最大风速的风压条件下，铝板幕墙主受力梁的最大挠度不能超过L/180，其中L所表征的是楼层间距。b.铝板在受到30年一遇瞬间最大风速的条件下，铝板的挠度值要控制在L/300以内，并且产生的最大拉应力要低于铝板的允许值。设计过程中如果单层铝板或者是复合铝板的分割比例较大，那么要在铝板的背面（靠近墙体的那一侧）增设相应的加强筋，并且关于加强筋的计算要和主受力梁的风压设计相一致。②要进行幕墙冰密性、气密性方面的设计。对于相邻板材之间的接缝位置处，要使用耐候胶进行密封，并且耐候胶胶缝的设计要和玻璃幕墙相一致。③隔热、保温方面的设计。在进行铝板幕墙隔热保温设计工作时，现阶段并没有形成太多的固定方法与理论，如果超高层住宅对于铝板幕墙的要求较高，可以使用多层的复合铝板。
4铝板幕墙应用中和应用后的一些注意事项
（1）外层采用铝板或石板背面涂防腐漆后,板面本身不透气,板面所有的缝隙再堵死,如果板面与墙体间隔大于4cm时,将产生烟囱效应,使间隔部位地基潮气蒸腾加快,促使间隔里的潮气浓度增加,这时如果保温层的防潮层封闭不严,会造成保温材料含湿量饱和而失去保温作用。（2）结露水大量地沉积在一楼地基外表并向墙里渗透,会造成墙体热阻减小,墙基过早粉化,降低使用年限。（3）有些工程因经济因素,既要有好的外表面,花的钱又不能多,在土建结构的外侧不设保温层和防水层,幕墙与结构墙间隔中的潮气因铝板和涂防腐漆的石材结构非常密实,不能向室外挥发,只能通过砼体或砖墙向室内渗透。经过高档装修住宅的墙壁在室内侧普遍都增加一层胶合板,渗透室内的潮气得不到挥发,尤其湿度较大的厨房和不经常开门的房库,当天气转暖后,将产生难以入鼻的霉气,严重地破坏了居室的卫生环境。（4）板块缝隙间涂敷的耐候密封胶横不平、竖不直、表面也不光滑,再加上密封胶硅油析出,吸附灰尘较多,幕墙表面不堪入目。
结语
铝板幕墙作为一种新型的幕墙形式越来越受到了超高层住宅建筑设计人员的青睐，其质轻、美观、造价适中以及施工安装方便的优势更是为铝板幕墙的推广应用提供了便利条件。因而，要提升铝板幕墙的设计质量与效果，提升幕墙的加工与安装质量，在确保超高层住宅建筑安全及品质的前提下，尽可能的降低施工造价。
参考文献
［1］方超．建筑幕墙设计常见问题分析与要点［J］．建筑工程技术与设计，2014(7)．
［2］徐鹏．探讨建筑幕墙设计要把控好的要点［J］．建筑工程技术与设计，2017．
［3］李洪文，刘喜星.铝板幕墙的应用技术[J].技术交流，2017（10）：127~128.
［4］包正.浅谈开放式铝板幕墙的安装[J].住宅科技，2016（12）：45~46.