鋁型材如何滿足現(xiàn)代建筑幕墻的需要?

    一、我國建筑鋁制品現(xiàn)狀
　　我國建筑鋁制品由簡單的鋁合金門窗、貨柜發(fā)展到玻璃幕墻、玻璃采光頂及世界最新的隱框玻璃幕墻，這不過才12年的光景，這說明我國建筑鋁制品發(fā)展速度很快，10年趕上國外水平。
　　我國建筑鋁制品行業(yè)特點(diǎn)是：引進(jìn)國外門窗生產(chǎn)線多，幾乎世界各國系列都有。例如：日本、美國、德國、法國、意大利、瑞典、挪威等近10年國家的生產(chǎn)線，幾乎帶來各國門窗系列，這在世界上亦屬首位。我國建筑鋁制品之所以能夠迅速發(fā)展，博采眾長，堅(jiān)持消化吸收便是原因之一。
　　但是，我們應(yīng)該看到，我國建筑鋁制品行業(yè)中也存在非常嚴(yán)重的問題。質(zhì)量意識(shí)很薄弱，尤其是前一、二年，在"粥少僧多"的情況下，有的單位不擇手段、以劣代優(yōu)、以薄代厚、以假代真、故意欺騙用戶。我認(rèn)為這些現(xiàn)象之所以能夠存在，是因?yàn)榻ㄖ�鋁制品方面的檢查跟不上，法制觀念淡薄，用戶對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量不了解，從而提不出具體的性能要求，再加上建筑設(shè)計(jì)部門這方面知識(shí)也比較欠缺，以致于一些廠家有空子可鉆。
　　我國建筑鋁制品行業(yè)還有一特點(diǎn)是建筑鋁制品生產(chǎn)廠家太多。 (全國不算個(gè)體作坊大約有4000家左右)，技術(shù)水平相差懸殊。個(gè)體沖擊集體、集體沖擊國營，有的個(gè)體、集體廠家不負(fù)責(zé)(當(dāng)然也有個(gè)別國營單位)，蠻干，給國家造成很大損失，后果是嚴(yán)重的。
　　我國建筑鋁制品行業(yè)接受新產(chǎn)品快，例如園弧窗、球形窗、球形采光頂、圓弧形玻璃幕墻、鋁板幕墻等，近一、二年又出現(xiàn)了鋁合金隱框幕墻熱。隱框玻搞幕墻的玻璃完全依靠結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)在鋁型材上，玻璃自重、風(fēng)載、地震等都要通過膠轉(zhuǎn)給鋁型材框架上，膠承受的力可想而知更要接受鋁材和玻璃因冬天夏天幾十度溫度變化中不同的熱脹冷縮程度，使膠也要拉長和縮短。到現(xiàn)在為止，在全國真正能夠生產(chǎn)安裝隱框玻璃幕墻的鋁制品廠家不超過10家。今年，在隱框幕墻熱的形勢下，不少廠家根本不知什么是隱框幕墻也接受任務(wù)，不少廠家在接了合同后找到協(xié)會(huì)，問用什么膠、到哪里買……直到我寫這篇文章時(shí)，東北某地還來電話，提出上述問題。為什么會(huì)形成這種局面? 我認(rèn)為主要是建筑設(shè)計(jì)部門單純追求新穎、美觀，對(duì)其難度、復(fù)雜度、風(fēng)險(xiǎn)度沒有真正了解。協(xié)會(huì)無權(quán)阻止這類事情的發(fā)生，只有在建筑雜志上寫文章，提醒大家注意,以期建筑部門盡快采取措施。 此外，協(xié)會(huì)趕快組織舉辦隱框幕墻學(xué)習(xí)班，把大家引導(dǎo)到正路子上來，一來使大家知道它的難度和風(fēng)險(xiǎn)度，二來使大家了解制作過程中關(guān)鍵問題。
　　二、建筑鋁材現(xiàn)階段存在的問題
　　從我國建筑鋁制品生產(chǎn)廠家的角度來看，我認(rèn)為存在以下幾個(gè)主要問題：
　　1.近期雖然國家三令五申不能再增加鋁型材生產(chǎn)線(鋁門窗也如此)，但仍然空前地發(fā)展。尤其在廣東。新上的這些廠家大多是有一部分外資，只看到鋁型材賺錢 ，造成技術(shù)水平很低 ，工人素質(zhì)很差，質(zhì)量得不到保證，其中也包括前幾年內(nèi)地上的一些廠家。他們普遍存在著技術(shù)水平低，不按技術(shù)要求生產(chǎn)的問題。我想不點(diǎn)名地舉幾個(gè)例子。
　　去年廣東某地新上一個(gè)不小的鋁材廠，試車投產(chǎn)后 ，我特意去拜訪 ，寫字間是一流的90年代水平，擠壓機(jī)是臺(tái)灣的，80年代水平，而至關(guān)重要的爐子卻是50年代水平。燒油的爐子沒煙囪，流體力學(xué) 、熱效益都不考慮，燃燒的雜質(zhì)幾乎全部落在鋁液中。鑄錠得不到質(zhì)量保證 ，型材質(zhì)量又何以談起?當(dāng)然，上述這種情況絕不是廣東一家，河南一家現(xiàn)在仍是這樣。內(nèi)蒙有一家鑄棒，表面凹凸不平，不得不車一刀，車完后表面還有夾渣，只有用電鏟鏟掉。
　　2．風(fēng)冷淬火，淬不上火。擠壓機(jī)出口處 ，有的風(fēng)機(jī)太少，有的根本沒有風(fēng)機(jī)。湖南有一家鋁材廠問：我的鋁材時(shí)效和不時(shí)效為什么沒有區(qū)別?原因是因?yàn)闆]有安風(fēng)機(jī) 。我到了不少廠家，問他們型材離開風(fēng)冷淬火區(qū)，型材溫度應(yīng)在多少度?不知道，沒測過。結(jié)果導(dǎo)致淬火不完全，強(qiáng)度不夠。
　　3．陽極氧化。為增加產(chǎn)量，型材上架密度太大，造成陰陽面，色差很大。
　　4．薄壁型材，害人不淺。這也是出自廣東，廣東也先受其害。91年7月19日臺(tái)風(fēng)襲擊廣東潮汕地區(qū)，僅汕頭市鋁門窗 、幕墻大量被刮掉。據(jù)當(dāng)場人講，鋁門窗刮掉聲如打雷般。保守的數(shù)字損失183萬元，砸傷不少人 。經(jīng)實(shí)地調(diào)查，型材壁厚最薄的僅0.6mm ，比正常型材薄了一半還多 。能不刮掉嗎 ?同樣的危險(xiǎn)也存在于其他城市 。1990年，我曾在幾個(gè)雜志上呼吁，危險(xiǎn) ！建筑薄壁型材。看來作用不大，實(shí)際教訓(xùn)的作用更大。現(xiàn)在 ，廣東用戶點(diǎn)名不要薄壁型材 。希望那少數(shù)鋁材廠對(duì)國家對(duì)自己負(fù)責(zé)， 不要再生產(chǎn)薄壁鋁型材。 中國有色金屬工業(yè)總公司還應(yīng)采取相應(yīng)措施，阻止薄壁型材的生產(chǎn)。
　　以上講的只是一小部分廠家 ， 絕大多數(shù)鋁材廠家的產(chǎn)品質(zhì)量是優(yōu)良的，并有不少廠家鋁材大量出口。
　　三、建筑鋁制品對(duì)鋁材的要求
　　1．建筑鋁型材標(biāo)準(zhǔn)太松，尤其是彎曲度 、扭擰度。型材符合標(biāo)準(zhǔn)，但在建筑上無法應(yīng)用，建議加以修改，以滿足建筑鋁制品的需要。
　　2．我國高層建筑愈來愈多，對(duì)鋁型材性能要求也愈來愈高 。鋁型材的性能均應(yīng)保持在標(biāo)準(zhǔn)的上限供貨。尤其是對(duì)國外進(jìn)口型材斷面不加計(jì)算而隨意加以修改的，應(yīng)認(rèn)真對(duì)待。如70系列一 、二 、三型，70系列全國有幾十個(gè)，給門窗生產(chǎn)廠家造成很大困難。
　　3．型材壁厚如何規(guī)定?這個(gè)問題一直沒有很好解決。建設(shè)部上個(gè)月在廣東開會(huì)，定了幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)型門窗系列，最薄1.2mm。我個(gè)人認(rèn)為這樣定法不一定確切。例如10層和50層，甚至100層樓高，如采用同一標(biāo)準(zhǔn)，均用1.2或1.4mm厚，當(dāng)然不合適。100層高型材厚度可能在1.7或1.8mm左右才更合適(這要看當(dāng)?shù)刈畲箫L(fēng)荷載) 。這個(gè)問題建議中國有色金屬工業(yè)總公司和建設(shè)部共同研究制定標(biāo)準(zhǔn)，我們協(xié)會(huì)給以協(xié)助。
[page] 　　4．由于鋁合金隱框玻璃幕墻的興起，對(duì)鋁材要求更高更嚴(yán)格 。這首先是在強(qiáng)度上，更重要的是在型材質(zhì)量上，如個(gè)別型材局部夾渣氣泡，在型材出廠取樣檢查中很可能檢查不到，但由于型材局部嚴(yán)重的夾渣氣泡會(huì)造成型材局部強(qiáng)度不夠而損壞，從而造成整個(gè)幕墻的破壞。這不像鋁門窗型材有局部少量夾渣氣泡，不會(huì)造成如此嚴(yán)重的后果。因此，要求鋁材生產(chǎn)廠家在鋁合金熔煉過程中，采取一些措施減少和杜絕夾渣和氣泡。我將呼吁我們建筑鋁制品會(huì)員廠家，在購大的幕墻型材時(shí)，要到鋁材廠家去看他們?nèi)蹮捪冗M(jìn)程度，用探傷儀抽查型材，尤其對(duì)沒煙囪的煉鋁爐廠家的型材，不要訂購。迫使對(duì)落后設(shè)備進(jìn)行改造。
　　為了改善鋁型材內(nèi)部結(jié)晶質(zhì)密，建議生產(chǎn)大斷面幕墻型材時(shí)(大部分用于高層或超高層)，用鋁鈦硼細(xì)化晶粒，或在6063中加微量稀土元素。稀土6063作為"七五"攻關(guān)課題正式通過國家鑒定，但用的不多。
　　5．鋁合金隱框幕墻完全是用結(jié)構(gòu)膠把玻璃粘在鋁型材上，因此對(duì)鋁型材的表面要求特別高 。所有硅硐結(jié)構(gòu)膠與被鉆接的材料并非像一般膠粘上即可(現(xiàn)在很多人這樣認(rèn)為)，而是它們之間均有相容性問題。這種相容性試驗(yàn)是非常重要的，是必須要做的 。(國內(nèi)尚沒有這種設(shè)備) 。結(jié)構(gòu)膠和型材粘接后，膠在固化過程中，對(duì)于被粘附物體表面分子結(jié)構(gòu)間有一個(gè)物理性滲透過程 。這是相容性之一。固化后，隨著時(shí)間的推移，大氣中水分污染物浸入滲透，而不引起膠接的退化，是相容性之二。相容性不僅取決于膠與材料本身，更重要的是取決于材料的表面處理 。同一種鋁型材，不同批次的基質(zhì)，在粘接表面會(huì)出現(xiàn)不同粘接效果。不同表面處理方法，也將會(huì)出現(xiàn)不同粘接效果 。例如，陽有氧化、靜電噴涂、電泳噴漆，其粘接表面效果均不相同 。我們以氧化膜來講， 膜在15μ以下的粘接效果極差，膜質(zhì)密度松散的比質(zhì)密度高的差。靜電噴涂和電泳涂漆均不易粘接， 所以一定要做相容性試驗(yàn)。
　　結(jié)構(gòu)膠粘在鋁型材的氧化膜上(或噴涂膜等)， 膜受力之大可想而知 ，如氧化膜和鋁合金型材附著力小時(shí)，會(huì)產(chǎn)生氧化膜被粘落現(xiàn)象，這將是什么后果!
　　根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn) ，GB8013-87，氧化膜膜厚 、氧化膜連接性，在鋁合金隱框幕墻上均應(yīng)要求很嚴(yán)。但該標(biāo)準(zhǔn)中沒有氧化膜在鋁材上附著程度測定和要求，這是一個(gè)新課題 ，到底要求多大的附著強(qiáng)度，我也提不出來。但這是一個(gè)問題，我們將盡快研究。不論國外考慮與否我們應(yīng)當(dāng)考慮。
　　6．各種不同斷面的鋁材生產(chǎn)廠家，應(yīng)提供各種型材的慣性矩 。因?yàn)樵诟邔踊蚰粔υO(shè)計(jì)時(shí)都要對(duì)撓度作認(rèn)真的計(jì)算，沒有慣性矩，給用戶帶來很多麻煩。
　　總之，建筑鋁制品的迅速發(fā)展，對(duì)建筑鋁型材也提出新的要求，不論在材質(zhì)上、斷面上、型材表面處理上，均出現(xiàn)新的要求。如用電化拋光，對(duì)鋁材表面進(jìn)行處理，可以得到不銹鋼的表面效果。同時(shí)請大家注意，防銹鋁板和純鋁板在現(xiàn)代建筑上的應(yīng)用發(fā)展很快。92年高層建筑中幾乎都有鋁板幕墻伴隨玻璃幕墻，如重慶的商業(yè)大廈、廣州的世界貿(mào)易中心，鋁板幕墻的面積均很可觀。廣州世界貿(mào)易中心，就用了西南鋁加工廠板材分廠加工好不同弧度的鋁板近一百五十噸，表面采用靜電噴涂。實(shí)踐證明不能用陽極氧化，這是因?yàn)橛貌煌�熔次生產(chǎn)出的鋁板，化學(xué)成份不可能完全一樣，氧化表面差異甚大，以致造成色差太大，很不美觀。
　　建筑鋁制品的發(fā)展，離不開好的鋁材，多品種鋁材，希望兩個(gè)行業(yè)攜手前進(jìn)！