铝型材如何满足现代建筑幕墙的需要?

    一、我国建筑铝制品现状
　　我国建筑铝制品由简单的铝合金门窗、货柜发展到玻璃幕墙、玻璃采光顶及世界最新的隐框玻璃幕墙，这不过才12年的光景，这说明我国建筑铝制品发展速度很快，10年赶上国外水平。
　　我国建筑铝制品行业特点是：引进国外门窗生产线多，几乎世界各国系列都有。例如：日本、美国、德国、法国、意大利、瑞典、挪威等近10年国家的生产线，几乎带来各国门窗系列，这在世界上亦属首位。我国建筑铝制品之所以能够迅速发展，博采众长，坚持消化吸收便是原因之一。
　　但是，我们应该看到，我国建筑铝制品行业中也存在非常严重的问题。质量意识很薄弱，尤其是前一、二年，在"粥少僧多"的情况下，有的单位不择手段、以劣代优、以薄代厚、以假代真、故意欺骗用户。我认为这些现象之所以能够存在，是因为建筑铝制品方面的检查跟不上，法制观念淡薄，用户对产品质量不了解，从而提不出具体的性能要求，再加上建筑设计部门这方面知识也比较欠缺，以致于一些厂家有空子可钻。
　　我国建筑铝制品行业还有一特点是建筑铝制品生产厂家太多。 (全国不算个体作坊大约有4000家左右)，技术水平相差悬殊。个体冲击集体、集体冲击国营，有的个体、集体厂家不负责(当然也有个别国营单位)，蛮干，给国家造成很大损失，后果是严重的。
　　我国建筑铝制品行业接受新产品快，例如园弧窗、球形窗、球形采光顶、圆弧形玻璃幕墙、铝板幕墙等，近一、二年又出现了铝合金隐框幕墙热。隐框玻搞幕墙的玻璃完全依靠结构胶粘结在铝型材上，玻璃自重、风载、地震等都要通过胶转给铝型材框架上，胶承受的力可想而知更要接受铝材和玻璃因冬天夏天几十度温度变化中不同的热胀冷缩程度，使胶也要拉长和缩短。到现在为止，在全国真正能够生产安装隐框玻璃幕墙的铝制品厂家不超过10家。今年，在隐框幕墙热的形势下，不少厂家根本不知什么是隐框幕墙也接受任务，不少厂家在接了合同后找到协会，问用什么胶、到哪里买……直到我写这篇文章时，东北某地还来电话，提出上述问题。为什么会形成这种局面? 我认为主要是建筑设计部门单纯追求新颖、美观，对其难度、复杂度、风险度没有真正了解。协会无权阻止这类事情的发生，只有在建筑杂志上写文章，提醒大家注意,以期建筑部门尽快采取措施。 此外，协会赶快组织举办隐框幕墙学习班，把大家引导到正路子上来，一来使大家知道它的难度和风险度，二来使大家了解制作过程中关键问题。
　　二、建筑铝材现阶段存在的问题
　　从我国建筑铝制品生产厂家的角度来看，我认为存在以下几个主要问题：
　　1.近期虽然国家三令五申不能再增加铝型材生产线(铝门窗也如此)，但仍然空前地发展。尤其在广东。新上的这些厂家大多是有一部分外资，只看到铝型材赚钱 ，造成技术水平很低 ，工人素质很差，质量得不到保证，其中也包括前几年内地上的一些厂家。他们普遍存在着技术水平低，不按技术要求生产的问题。我想不点名地举几个例子。
　　去年广东某地新上一个不小的铝材厂，试车投产后 ，我特意去拜访 ，写字间是一流的90年代水平，挤压机是台湾的，80年代水平，而至关重要的炉子却是50年代水平。烧油的炉子没烟囱，流体力学 、热效益都不考虑，燃烧的杂质几乎全部落在铝液中。铸锭得不到质量保证 ，型材质量又何以谈起?当然，上述这种情况绝不是广东一家，河南一家现在仍是这样。内蒙有一家铸棒，表面凹凸不平，不得不车一刀，车完后表面还有夹渣，只有用电铲铲掉。
　　2．风冷淬火，淬不上火。挤压机出口处 ，有的风机太少，有的根本没有风机。湖南有一家铝材厂问：我的铝材时效和不时效为什么没有区别?原因是因为没有安风机 。我到了不少厂家，问他们型材离开风冷淬火区，型材温度应在多少度?不知道，没测过。结果导致淬火不完全，强度不够。
　　3．阳极氧化。为增加产量，型材上架密度太大，造成阴阳面，色差很大。
　　4．薄壁型材，害人不浅。这也是出自广东，广东也先受其害。91年7月19日台风袭击广东潮汕地区，仅汕头市铝门窗 、幕墙大量被刮掉。据当场人讲，铝门窗刮掉声如打雷般。保守的数字损失183万元，砸伤不少人 。经实地调查，型材壁厚最薄的仅0.6mm ，比正常型材薄了一半还多 。能不刮掉吗 ?同样的危险也存在于其他城市 。1990年，我曾在几个杂志上呼吁，危险 ！建筑薄壁型材。看来作用不大，实际教训的作用更大。现在 ，广东用户点名不要薄壁型材 。希望那少数铝材厂对国家对自己负责， 不要再生产薄壁铝型材。 中国有色金属工业总公司还应采取相应措施，阻止薄壁型材的生产。
　　以上讲的只是一小部分厂家 ， 绝大多数铝材厂家的产品质量是优良的，并有不少厂家铝材大量出口。
　　三、建筑铝制品对铝材的要求
　　1．建筑铝型材标准太松，尤其是弯曲度 、扭拧度。型材符合标准，但在建筑上无法应用，建议加以修改，以满足建筑铝制品的需要。
　　2．我国高层建筑愈来愈多，对铝型材性能要求也愈来愈高 。铝型材的性能均应保持在标准的上限供货。尤其是对国外进口型材断面不加计算而随意加以修改的，应认真对待。如70系列一 、二 、三型，70系列全国有几十个，给门窗生产厂家造成很大困难。
　　3．型材壁厚如何规定?这个问题一直没有很好解决。建设部上个月在广东开会，定了几个标准型门窗系列，最薄1.2mm。我个人认为这样定法不一定确切。例如10层和50层，甚至100层楼高，如采用同一标准，均用1.2或1.4mm厚，当然不合适。100层高型材厚度可能在1.7或1.8mm左右才更合适(这要看当地最大风荷载) 。这个问题建议中国有色金属工业总公司和建设部共同研究制定标准，我们协会给以协助。
[page] 　　4．由于铝合金隐框玻璃幕墙的兴起，对铝材要求更高更严格 。这首先是在强度上，更重要的是在型材质量上，如个别型材局部夹渣气泡，在型材出厂取样检查中很可能检查不到，但由于型材局部严重的夹渣气泡会造成型材局部强度不够而损坏，从而造成整个幕墙的破坏。这不像铝门窗型材有局部少量夹渣气泡，不会造成如此严重的后果。因此，要求铝材生产厂家在铝合金熔炼过程中，采取一些措施减少和杜绝夹渣和气泡。我将呼吁我们建筑铝制品会员厂家，在购大的幕墙型材时，要到铝材厂家去看他们熔炼先进程度，用探伤仪抽查型材，尤其对没烟囱的炼铝炉厂家的型材，不要订购。迫使对落后设备进行改造。
　　为了改善铝型材内部结晶质密，建议生产大断面幕墙型材时(大部分用于高层或超高层)，用铝钛硼细化晶粒，或在6063中加微量稀土元素。稀土6063作为"七五"攻关课题正式通过国家鉴定，但用的不多。
　　5．铝合金隐框幕墙完全是用结构胶把玻璃粘在铝型材上，因此对铝型材的表面要求特别高 。所有硅硐结构胶与被钻接的材料并非像一般胶粘上即可(现在很多人这样认为)，而是它们之间均有相容性问题。这种相容性试验是非常重要的，是必须要做的 。(国内尚没有这种设备) 。结构胶和型材粘接后，胶在固化过程中，对于被粘附物体表面分子结构间有一个物理性渗透过程 。这是相容性之一。固化后，随着时间的推移，大气中水分污染物浸入渗透，而不引起胶接的退化，是相容性之二。相容性不仅取决于胶与材料本身，更重要的是取决于材料的表面处理 。同一种铝型材，不同批次的基质，在粘接表面会出现不同粘接效果。不同表面处理方法，也将会出现不同粘接效果 。例如，阳有氧化、静电喷涂、电泳喷漆，其粘接表面效果均不相同 。我们以氧化膜来讲， 膜在15μ以下的粘接效果极差，膜质密度松散的比质密度高的差。静电喷涂和电泳涂漆均不易粘接， 所以一定要做相容性试验。
　　结构胶粘在铝型材的氧化膜上(或喷涂膜等)， 膜受力之大可想而知 ，如氧化膜和铝合金型材附着力小时，会产生氧化膜被粘落现象，这将是什么后果!
　　根据国家标准 ，GB8013-87，氧化膜膜厚 、氧化膜连接性，在铝合金隐框幕墙上均应要求很严。但该标准中没有氧化膜在铝材上附着程度测定和要求，这是一个新课题 ，到底要求多大的附着强度，我也提不出来。但这是一个问题，我们将尽快研究。不论国外考虑与否我们应当考虑。
　　6．各种不同断面的铝材生产厂家，应提供各种型材的惯性矩 。因为在高层或幕墙设计时都要对挠度作认真的计算，没有惯性矩，给用户带来很多麻烦。
　　总之，建筑铝制品的迅速发展，对建筑铝型材也提出新的要求，不论在材质上、断面上、型材表面处理上，均出现新的要求。如用电化抛光，对铝材表面进行处理，可以得到不锈钢的表面效果。同时请大家注意，防锈铝板和纯铝板在现代建筑上的应用发展很快。92年高层建筑中几乎都有铝板幕墙伴随玻璃幕墙，如重庆的商业大厦、广州的世界贸易中心，铝板幕墙的面积均很可观。广州世界贸易中心，就用了西南铝加工厂板材分厂加工好不同弧度的铝板近一百五十吨，表面采用静电喷涂。实践证明不能用阳极氧化，这是因为用不同熔次生产出的铝板，化学成份不可能完全一样，氧化表面差异甚大，以致造成色差太大，很不美观。
　　建筑铝制品的发展，离不开好的铝材，多品种铝材，希望两个行业携手前进！