当前,世界各国对建筑安全性的要求越来越严格,而防火性能是安全性的一项重要指标。近年来多起高层建筑物特大火灾的发生引起相关部门高度重视,公安部、建设部联合颁布了多项法规对建筑装饰材料的防火要求制定了强制性的标准。
GB 50016-2014《建筑设计防火规范》中明确规定了在应用中材料防火等级的要求,其中6.7.12提到:“建筑外墙的装饰层应采用燃烧性能为A级的材料,但建筑高度不大于50m时,可采用B1级材料。“因此当建筑高度大于等于50米时,建筑外墙必须使用A级不燃材料。
01.材料概述
GB 8624-2012 建筑材料及制品的燃烧性能分级与欧盟标准 EN 13501-1:2007的对应关系图表 © Vihardoo7
铝复合板(ACP)也称之为铝复合材料(ACM),A级防火铝复合板是由上下两层覆有装饰和保护性涂云的铝合金面板和中间矿物填充料在专用的生产设备上经过热挤压加工形成的复合材料。
A级防火铝复合板放弃传统无卤阻燃改性聚乙烯料取代纯低密度聚乙烯作为芯材的方法,采用碳酸钙、硅微粉ª、石英砂、珍珠岩、丙纶短纤维、氢氧化铝、钼酸锌、丙烯酸胶“等原料组成的无机混合物作为芯材,产品性能满足标准中A级的防火要求,可以不受建筑高度的限制而应用于建筑幕墙等外墙装饰装修工程。
A级防火铝复合板产品结构 © Vihard
建筑幕墙用的A级防火铝复合板标准厚度为4mm,正面及背面为0.5mm铝合金面板,中间为3mm厚的芯材。铝合金表面覆有装饰性和保护性的氟碳树脂涂层,目前普遍采用氟碳预辊涂烤漆工艺。被广泛应用于建筑外墙、旧楼改造、室内墙壁及天花吊顶等建筑装饰领域。
02.材料性能与特征
铝复合板抛槽加工©Tal Friedman
A级防火铝复合板作为一种新型建筑装饰材料,除了具有绝佳的防火性能外,还具有无与伦比的平整度、多变的表面处理能力、优良的加工性能、便捷的施工方法。
·超强剥离强度
铝复合板采用了新工艺,将“剥离强度”这个最关键的技术指标提高到了极佳状态,使铝复合板的平整度、耐候性方面的性能都相应提高。
·轻质高强
相关检测数据显示,4mm厚的铝复合板钢度可达2400kNcm2/m,而铝单板要达到这个钢度其厚度至少需要3.3mm,但却比铝复合板要重。
KVARTERET STENEN公寓©White Arkitekter
·超耐久性
由于采用氟碳预辊涂烤漆工艺,耐候性方面有独特的优势,无论在炎热的阳光下或严寒的风雪中都无损于漂亮的外观,可维持历久弥新的表皮效果。
·表面色彩多样
预辊涂烤漆工艺技术的应用,可进行多变的表面颜色处理,既有经典金属色系、幻彩色系,也可以仿制不锈钢、铜、石材、木纹、混凝土等效果,个性化选择空间大。
·防火性能卓越
中间为不燃型的矿物聚合物芯材,两面是极难燃烧的铝层。材料防火性能可达A级要求,是一种安全不燃级材料,符合高层建筑的防火规范要求。
KVARTERET STENEN公寓©White Arkitekter
·加工性能好
铝复合板可以切割、裁切、开槽、带锯、冲孔、加工埋头,也可以冷弯、冷折、冷轧,还可以铆接、螺丝连接或胶合粘接等,具有良好的加工性能,可弯曲成弧形、直角等各种造形,可配合设计人员,做出各种造型变化。
· 易保养维护
建筑墓墙一般使用几年后需要保养和清理,铝复合板由于耐污染、洁净度好,只需用中性的清洗剂和清水即可,清洗后板材焕然一新。
03.材料分类
铝复合板品种比较多,而且是一种新型材料,因此至今还没有统一的分类方法,通常按用途、产品功能和表面装饰效果进行分类。
· 按用途分类
按用途可分为建筑幕墙用铝复合板、广告装饰用铝复合板、室内用铝复合板,本文主讲的是建筑幕墙用铝复合板,其性能和标准要求比外墙装饰与广告用铝复合板、室内用铝复合板高。
建筑幕墙用铝复合板 © Henke AG
·按功能分类
按功能可分为防火板铝复合板、抗菌防毒铝复合板、抗静电铝复合板等。防火板铝复合板产品燃烧性能达到难燃级(B1级)或不燃级(A级);抗菌防铝复合板具有控制微生物活动繁殖和最终杀灭细菌的作用;抗静电铝复合板表面电阻率在109Q 以下,因此不易产生静电,空气中尘埃也不易附着在其表面。
· 按表面装饰效果分类
按表面装饰效果可分为标准色系、金色系、幻彩色系、纯静色系、大地色系;仿不锈钢拉丝。仿铜、仿钛锌、仿木纹、仿石材、仿混凝土、镜面铝复合板等,一些具有研发力量的厂家还会周期性的发布颇具创新文化的饰面效果。
04.安装工艺
铝复合板干挂施工工艺 © Henke AG
铝复合板通常采用干挂施工工艺,其安装简便快捷。早期采用打胶封闭式系统进行安装居多目前采用开放式幕墙安装系统居多。
相对传统胶缝封闭式幕墙,开放式墓墙更加符合建筑节能要求、延长建筑寿命,建筑外墙的整体建造及后期维护成本降低。
05.A级防火铝复合板应用案例
曲江竞技中心©Aedas
曲江竞技中心,这座西北首个以“电竟”为主题,集球类运动、文化演艺、电子竟技于一体的大型甲级综合体育场馆,及其所在的曲江电竞产业园皆由Aedas执行董事胡庆峰带领团队进行概念设计,坐落在以大雁塔为核心的曲江新区中心地段,将是西安打造“丝路电竞之都”、开创电竟“生态化”产业集群之路的重要支点。
场馆设计以“芙蓉花瓣"为理念,通过柔和灵动且富有变化的曲线,勾勒出流畅圆润的主竞技场馆,立面以幻彩珍珠白效果的A级防火铝复合板为主材包覆展开,构筑出极具科技感与未来感的双曲面异形墓墙,如同一朵盛开的关蓉,呈现盛唐风貌。与电子竞技产业特色及曲江新区现代活力的区域形象相得益彰。
上海芒果广场 摄影:张虔希
由Benoy担纲总体规划、建筑设计及室内设计的上海芒果广场,塔楼的装饰线条由三种设计语言组合而成:竖向线条、水平线条,以及横竖交错的线条。柔和扭转的装饰线条从任何角度看都极具几何质感,不同体量及立面形式由无框玻璃带区分开来,便于识别。
建筑玻璃盒子的外墙线条通过壁杆条股的折线实现,其材料采用了A级防火铝复合材料加工成三维折叠的装饰线条。这些三维折叠线条褶皱创造了富有节奏感的动态感立面效果,而铝复合板特有的金属光泽,在立面上交相辉映。
天津科技大学附属中学© courtesy of 3A
位于天津中新生态城“的天津科技大学附属中学初中部校园,总建筑面积约2.5万平方米,校园不仅是公共场合,更需要具有高等级的安全防护力为孩子们保驾护航,A级防火材料则成为其不之选。
建筑整体造型呈“回”字形,面对生态谷建造,最大程度满足日照需求。建筑立面采用了六千余平方米的不燃级铝复合材料,使用穿孔技术细密地穿凿出数棵繁茂生长的大树轮廓,与生态谷相映成趣。
Erie Basin DUET公寓© John Kees
位于曼彻斯特最北端的索尔福德码头上的Erie Basin Duet公寓,两座15层的住宅楼像一对芭蕾舞演员一样高耸入云。它们细长的背部连在一起,呈扇形向水面伸展,被冠以“二重唱”的名称。
建筑立面采用玻璃和A级防火铝复合材料,呈折角状分布,就像两座建筑本身的位置一样相互呼应。铝复合材料由三种深浅的红铜色组成,使其通过矩阵排列散发不同的光泽。它就像自然老化的不同色调的砖块,亦与曼彻斯特的红棕色的城市色调相呼应。
Sue&Til住宅楼 © Beat Biihler
SUE&TIL公寓则成为了瑞士最大的木结构建筑住宅,其由20栋6层高的建筑组成。建筑的地下室、底层和楼梯及核心简采用混凝土建造,其余的地板和外墙则采用木头建造,立面使用层高窗户来巧妙地为建筑物增添活力。
立面覆层由A级防火铝复合材料制成,银色的金属立面与黑色的窗户轮廓和裸露的混凝土半公共通道区域形成了明显的对比。方正的形体,富有规律的凉廊窗台,在横平竖直的简约切割呈现中亦是那么赏心悦目。
Grow Hotel酒店© Rasmus Hjortshøj
3XN建筑事务所设计的Grow Hotel是位于瑞典首都斯德哥尔摩一家颇县北欧风格的酒店。建筑的外部呈人字造型,两翼向外打开,构成了一种欢迎的姿态。柔和的V型立面披覆铝复合材料使其具有干净明亮、精致宁静的表观,与蓝色的玻璃幕墙,以及公园的绿色植物形成鲜明对比。
建筑师从邻近工业建筑的金属外墙中汲取了建筑外观的灵感,其阳极氧化铝复合板立面的设计旨在减轻蓝色巨幕和附近其他更单体建筑的规模。银色的不燃级铝复合材料折叠立面像冰山一样挑战自然的力量,这些色调将简单、简约的设计变成令人愉悦、舒适和微妙的高级感。
法国河畔大厦 © Sergio Grazia
法国河畔大厦建筑表皮由阳极氧化肌理和镜面效果的A级防火铝复合板加工形成,连续的V型菱镜鳞片三维外观而备受关注。铝复合材料的重量轻且易于成型,因此可以对其进行创意加工操作可以将平板转变为各种建筑造型,这也是受到建筑师青睐的关键所在。
铝质外表皮是整个建筑设计的核心,棱镜一般的表皮由地面逐渐上升,使得整个建筑拥有一种纯净的美感。为了实现设计效果,窗框的楣板的上下边缘被镜面铝复合材料包裹,使得整个建筑具有连续反射性的外立面。