鋁型材如何滿足現代建筑幕墻的需要?

    一、我國建筑鋁制品現狀
　　我國建筑鋁制品由簡單的鋁合金門窗、貨柜發展到玻璃幕墻、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展速度很快，10年趕上國外水平。
　　我國建筑鋁制品行業特點是：引進國外門窗生產線多，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展，博采眾長，堅持消化吸收便是原因之一。
　　但是，我們應該看到，我國建筑鋁制品行業中也存在非常嚴重的問題。質量意識很薄弱，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、以薄代厚、以假代真、故意欺騙用戶。我認為這些現象之所以能夠存在，是因為建筑鋁制品方面的檢查跟不上，法制觀念淡薄，用戶對產品質量不了解，從而提不出具體的性能要求，再加上建筑設計部門這方面知識也比較欠缺，以致于一些廠家有空子可鉆。
　　我國建筑鋁制品行業還有一特點是建筑鋁制品生產廠家太多。 (全國不算個體作坊大約有4000家左右)，技術水平相差懸殊。個體沖擊集體、集體沖擊國營，有的個體、集體廠家不負責(當然也有個別國營單位)，蠻干，給國家造成很大損失，后果是嚴重的。
　　我國建筑鋁制品行業接受新產品快，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、二年又出現了鋁合金隱框幕墻熱。隱框玻搞幕墻的玻璃完全依靠結構膠粘結在鋁型材上，玻璃自重、風載、地震等都要通過膠轉給鋁型材框架上，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。到現在為止，在全國真正能夠生產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，不少廠家在接了合同后找到協會，問用什么膠、到哪里買……直到我寫這篇文章時，東北某地還來電話，提出上述問題。為什么會形成這種局面? 我認為主要是建筑設計部門單純追求新穎、美觀，對其難度、復雜度、風險度沒有真正了解。協會無權阻止這類事情的發生，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，協會趕快組織舉辦隱框幕墻學習班，把大家引導到正路子上來，一來使大家知道它的難度和風險度，二來使大家了解制作過程中關鍵問題。
　　二、建筑鋁材現階段存在的問題
　　從我國建筑鋁制品生產廠家的角度來看，我認為存在以下幾個主要問題：
　　1.近期雖然國家三令五申不能再增加鋁型材生產線(鋁門窗也如此)，但仍然空前地發展。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 ，造成技術水平很低 ，工人素質很差，質量得不到保證，其中也包括前幾年內地上的一些廠家。他們普遍存在著技術水平低，不按技術要求生產的問題。我想不點名地舉幾個例子。
　　去年廣東某地新上一個不小的鋁材廠，試車投產后 ，我特意去拜訪 ，寫字間是一流的90年代水平，擠壓機是臺灣的，80年代水平，而至關重要的爐子卻是50年代水平。燒油的爐子沒煙囪，流體力學 、熱效益都不考慮，燃燒的雜質幾乎全部落在鋁液中。鑄錠得不到質量保證 ，型材質量又何以談起?當然，上述這種情況絕不是廣東一家，河南一家現在仍是這樣。內蒙有一家鑄棒，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．風冷淬火，淬不上火。擠壓機出口處 ，有的風機太少，有的根本沒有風機。湖南有一家鋁材廠問：我的鋁材時效和不時效為什么沒有區別?原因是因為沒有安風機 。我到了不少廠家，問他們型材離開風冷淬火區，型材溫度應在多少度?不知道，沒測過。結果導致淬火不完全，強度不夠。
　　3．陽極氧化。為增加產量，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日臺風襲擊廣東潮汕地區，僅汕頭市鋁門窗 、幕墻大量被刮掉。據當場人講，鋁門窗刮掉聲如打雷般。保守的數字損失183萬元，砸傷不少人 。經實地調查，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 ?同樣的危險也存在于其他城市 。1990年，我曾在幾個雜志上呼吁，危險 ！建筑薄壁型材。看來作用不大，實際教訓的作用更大。現在 ，廣東用戶點名不要薄壁型材 。希望那少數鋁材廠對國家對自己負責， 不要再生產薄壁鋁型材。 中國有色金屬工業總公司還應采取相應措施，阻止薄壁型材的生產。
　　以上講的只是一小部分廠家 ， 絕大多數鋁材廠家的產品質量是優良的，并有不少廠家鋁材大量出口。
　　三、建筑鋁制品對鋁材的要求
　　1．建筑鋁型材標準太松，尤其是彎曲度 、扭擰度。型材符合標準，但在建筑上無法應用，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，對鋁型材性能要求也愈來愈高 。鋁型材的性能均應保持在標準的上限供貨。尤其是對國外進口型材斷面不加計算而隨意加以修改的，應認真對待。如70系列一 、二 、三型，70系列全國有幾十個，給門窗生產廠家造成很大困難。
　　3．型材壁厚如何規定?這個問題一直沒有很好解決。建設部上個月在廣東開會，定了幾個標準型門窗系列，最薄1.2mm。我個人認為這樣定法不一定確切。例如10層和50層，甚至100層樓高，如采用同一標準，均用1.2或1.4mm厚，當然不合適。100層高型材厚度可能在1.7或1.8mm左右才更合適(這要看當地最大風荷載) 。這個問題建議中國有色金屬工業總公司和建設部共同研究制定標準，我們協會給以協助。
[page] 　　4．由于鋁合金隱框玻璃幕墻的興起，對鋁材要求更高更嚴格 。這首先是在強度上，更重要的是在型材質量上，如個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，但由于型材局部嚴重的夾渣氣泡會造成型材局部強度不夠而損壞，從而造成整個幕墻的破壞。這不像鋁門窗型材有局部少量夾渣氣泡，不會造成如此嚴重的后果。因此，要求鋁材生產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員廠家，在購大的幕墻型材時，要到鋁材廠家去看他們熔煉先進程度，用探傷儀抽查型材，尤其對沒煙囪的煉鋁爐廠家的型材，不要訂購。迫使對落后設備進行改造。
　　為了改善鋁型材內部結晶質密，建議生產大斷面幕墻型材時(大部分用于高層或超高層)，用鋁鈦硼細化晶粒，或在6063中加微量稀土元素。稀土6063作為"七五"攻關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構膠把玻璃粘在鋁型材上，因此對鋁型材的表面要求特別高 。所有硅硐結構膠與被鉆接的材料并非像一般膠粘上即可(現在很多人這樣認為)，而是它們之間均有相容性問題。這種相容性試驗是非常重要的，是必須要做的 。(國內尚沒有這種設備) 。結構膠和型材粘接后，膠在固化過程中，對于被粘附物體表面分子結構間有一個物理性滲透過程 。這是相容性之一。固化后，隨著時間的推移，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，在粘接表面會出現不同粘接效果。不同表面處理方法，也將會出現不同粘接效果 。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，膜質密度松散的比質密度高的差。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。
　　結構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，會產生氧化膜被粘落現象，這將是什么后果!
　　根據國家標準 ，GB8013-87，氧化膜膜厚 、氧化膜連接性，在鋁合金隱框幕墻上均應要求很嚴。但該標準中沒有氧化膜在鋁材上附著程度測定和要求，這是一個新課題 ，到底要求多大的附著強度，我也提不出來。但這是一個問題，我們將盡快研究。不論國外考慮與否我們應當考慮。
　　6．各種不同斷面的鋁材生產廠家，應提供各種型材的慣性矩 。因為在高層或幕墻設計時都要對撓度作認真的計算，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展，對建筑鋁型材也提出新的要求，不論在材質上、斷面上、型材表面處理上，均出現新的要求。如用電化拋光，對鋁材表面進行處理，可以得到不銹鋼的表面效果。同時請大家注意，防銹鋁板和純鋁板在現代建筑上的應用發展很快。92年高層建筑中幾乎都有鋁板幕墻伴隨玻璃幕墻，如重慶的商業大廈、廣州的世界貿易中心，鋁板幕墻的面積均很可觀。廣州世界貿易中心，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。實踐證明不能用陽極氧化，這是因為用不同熔次生產出的鋁板，化學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。
　　建筑鋁制品的發展，離不開好的鋁材，多品種鋁材，希望兩個行業攜手前進！