随着新型建筑外墙的发展,金属幕墙成为了建筑的一大 新宠 ,备受建筑师的青睐。 之前给大家介绍过其他金属建材: 墙面新材:以假乱真的“仿石铝单板” 木材的理想替代品:仿木纹铝板 新型幕墙材料:阳极氧化铝板 幕墙设计:脱颖而出的蜂窝铝板 造型多变的双曲铝单板 今天我们来认识下这一材料——
随着新型建筑外墙的发展,金属幕墙成为了建筑的一大 新宠 ,备受建筑师的青睐。
之前给大家介绍过其他金属建材:
木材的理想替代品:仿木纹铝板
新型幕墙材料:阳极氧化铝板
幕墙设计:脱颖而出的蜂窝铝板
今天我们来认识下这一材料—— 穿孔 板 。
穿孔板就是通过不同的金属板通过不同的剪裁达到合适的尺寸,在数控机床上进行穿孔以获得理想的图案效果, 又名冲孔板、穿孔金属板。
实景图
作为金属建材,穿孔板天生就自带一股前卫的气质,如今被大量使用在建筑、景观、室内外的装饰中,用来打造时尚现代美感。 该材料不仅可以使立面造型丰富、活泼生动,并且结构轻巧、稳定,同时兼具降低噪音、遮阳的功能,是许多项目的不二之选。
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材料特性
Performance
① 历久弥新 ,耐高温、耐腐蚀、防火、防潮、防震、化学稳定性好,哪怕是经受日晒雨淋,穿孔铝板也照样始终如一,实用性不输大理石砖;
② 表面光滑 ,没有毛刺或者其他缺陷;
③ 结构轻巧、稳定 ,轻质铝板结合穿孔的应用减轻了材料自重,对结构承重、杆件设计的轻巧十分有利。工艺简单,安装、维修方便。
④ 可持续性 ,有些穿孔铝板是100%可回收的。板材是生态友好型的,可以为LEED认证做出贡献。有PVDF涂层的冲孔板对氧化和恶劣的外部条件有很强的抵抗力;
⑤ 建筑物理环境均好 , 穿孔铝板大大降低了玻璃的遮阳系数, 将刺眼的日光过滤成漫射光, 从而减少了太阳辐射对室内的影响, 可以帮助创造更有利的工作环境和稳定的室内温度。通风和透光性很好, 哪怕最小的孔径只有0.5mm,也能满足室内需求,最重要的是能起到防盗效果;
⑥ 视线开阔 ,想眺望远方时,可以左右上下移动打开,完全不会阻碍视线,还起到了护栏的保护作用;
⑦ 造型美观 ,设计简洁生动,可以以不同的方式穿孔,通过有规律的穿孔形成图案,实现多样化造型。立体感强,装饰效果好。
⑧ 外观更具冲击力 , 穿孔铝板 可用于覆盖停车场,掩盖空气装置、管道系统和管道,以及创建标志。这有助于提高不同空间的视觉吸引力,同时提供天气保护和温度控制等功能优势;
实景图 ?Rohspace
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产品类型
Category
其中穿孔铝板最为常见,可进行电镀、喷涂、拉丝等方式的表面处理,以及定制不同的色彩;
2、按 开孔形式 进行区分,穿孔板也可以分为均匀开孔、渐变和图案
穿孔板的孔洞大小、图案都可以根据需要进行精心的加工设计,不同大小、密度、形状的孔洞形成不同的半透明的视线效果。
冲孔按孔洞规格主要有: 长方孔、方孔、菱形孔、圆孔、长圆孔、六角形孔、十字孔、三角孔、长腰孔、梅花孔、鱼鳞孔、图案孔、八字网、人字孔、五角星形孔、不规则孔、起鼓孔、异型孔、百叶孔 等。
开孔样式
开孔布局方式也可分为 正交、斜交 等。
在数控加工技术高度发达的今天,利用孔径、孔位的变化在板材上绘制特殊渐变图案变得非常便捷,越来越多的项目采用 图案化的穿孔 板作为建筑表皮,将整个建筑表面作为画布自由刻画,穿孔板的表现力被完全发挥出来。
实景图?Rohspace
比如首尔流行音乐新总部大楼采用了动态的线条设计,以及 穿孔图案 和铝板与玻璃交替的设计,营造一种建筑内部功能和活动若隐若现的视觉效果。
3、 按 板材形状 对穿孔板进行分类,有 矩形平板、异形板和压型(折弯)板
①矩形平板 ,制作工艺最简单,节约材料、成本最低。但它属于片状结构,穿孔板强度强度随着板块尺寸加大、孔隙率的增高而下降。
实景图 ?CreatAR Images
工程中常常需要减少单块板材的尺寸,或是增加板材的材料厚度,或者在板材背后增加支撑龙骨来提高表皮的整体强度。而在建筑外部极可能直接看见加强肋,影响建筑的美观。
② 压型板 则是将穿孔板进行弯折,形成凹凸形或锯齿形折叠板,弯折相当于大大增加了穿孔板的结构厚度,所以板材自身强度得到很大提升,节约了背衬龙骨的构件成本,呈现的效果更为简洁。
实景图 ?金伟琦
折叠的深度和角度可根据设计需要调整,不同角度的折叠面可以呈现不同的透明度,光影变化也更为丰富。
③波浪板 能够形成更加朦胧暧昧的半透明氛围,其柔化的界面轮廓更容易融入自然环境,也带给人包容柔和的感受 。
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施工工艺及安装节点
Technic
1、现代常用的两种穿孔方法:
① 数控冲床穿孔
数控冲床是比较常见的穿孔方式,利用机床冲压方式在金属表面打孔;
② 激光穿孔
激光穿孔是穿孔技术的最新发展,也是比较昂贵和复杂的技术,精度和随机性更高;
实景图 ?张家宁
2、穿孔率和孔径
① 穿孔率 是指 穿孔面积范围内,穿孔孔眼的总面积占整个面积的百分数 。
穿孔率是影响建筑表皮穿孔铝板单元的核心因素,是影响其视觉整体感的表达、降低建筑能耗程度的关键。
根据目前机械设备, 最高穿孔率能达到60% 左右,并要求 穿孔板尺寸在1500*3000范围内 ,如果超出此范围,穿孔就需要二次定位。
穿孔铝板的穿孔率越高,对成形后的铝板平整度影响越大,检验标准要低于正常铝板的相应规定。
② 孔径 是穿孔铝板单元的影响因素之一,控制冲孔的孔径、孔间距和排列方式,可影响穿孔错板表皮的视觉清晰度,创造新奇的视觉效果,结合穿孔率、板厚等因素可起到减少太阳辐射热,降低能耗的作用
最常见的是孔径为6mm,间距15mm。
3、穿孔铝板的构造连接
① 与主体结构连接
由于金属穿孔板是板片状且一般厚度较薄因而导致其结构强度较弱,所以当被用作建筑表皮时,自身强度不足以支撑其直接跨设连接在建筑主体结构连接件间,通常需要设置龙骨作为支撑构件来固定金属穿孔板,龙骨和主体结构连接,这样便形成了 “主体结构——龙骨支撑系统——金属穿板” 的总体构造方式。
② 穿孔板连接与固定
穿孔板和主体结构间的连接一般采用不连续的间接连接方式,主要包括螺栓连接和铆接两种;采用连续的连接方式的主要有焊接和粘接。
现在一般多用不连续的连接方式,因为这样表皮整体结构的韧性更好,方便日后的拆卸维修和更新,根据金属材料的不同,连接方式也有区别。
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应用案例
Application case
1、立面应用
杭州 东站花园国际实景 图 ?goa 大象设计
杭州东站花园国际项目采用 氟碳喷涂的银白色穿孔铝板 ,铝板渐变收边处通过类似榫卯相扣的精细化节点确保建筑外观的精致度。
杭州 东站花园国际实景 图 ?goa 大象设计
光影变化 ? goa大象设计
玻璃颜色较深,透光率约为42%,反射率约为13%。在深色玻璃的映衬下,铝板的优雅、轻盈被表现到极致;而铝板的反射也让玻璃的色泽局部提亮,体现出层次感。
铝板细节? goa大象设计
建筑师花费了将近一年时间进行打样,确保从不同角度不同朝向观看材料,都能呈现细腻优雅的色彩色泽感受。
武汉市蔡甸城市综合服务中心实景图 ?赵奕 龙
武汉市蔡甸城市综合服务中心以幕墙、铝板及石材做为立面表皮设计元素,根据各馆的不同功能属性,通过虚实、疏密的变化和统一,打造顺应每一个空间采光、通风及空间需求的立面表皮。
外立面通过孔径变化的穿孔铝板展现山峦起伏的形象?赵奕龙
在外,通过铝板穿孔率的变化,呈现朦胧山水画的意境;于内,用夹绢玻璃勾勒出一幅徐徐展开的山水画卷。内外交融,共同编织出一组“高度融合,和而不同”,富有荆楚底蕴的建筑聚落。
穿孔板的开孔率提供了不同程度的遮阳效果 ?方聪
为了优化热性能,中庭设计采用了 格构屋顶辅以穿孔铝板 ,以进一步提供外部遮阳。根据项目各室内空间不同的功能需求、太阳光辐射强度以及朝向,板面的穿孔大小不一,从而调节不同程度的进光量。
实景图 ?赵奕龙
大连三十七相实景图 ?金伟琦
大连三十七相在立面设计上引入 白色穿孔铝板和套窗 两种体块组团,运用这两种组团排布出随机交错的形态,将原本单调的长立面转变为丰富的光影与材质的视觉体验。
立面体块构成形成的丰富光影?金伟琦
作为幕墙中最为重要和显著的元素, 白色穿孔铝板组团被设计成起翘的形态 ,并且铝板的冲孔率随着起翘逐渐变小,过渡到实面铝板。
墙身剖面 ?UUA
波浪般的白色穿孔铝板组团 ?金伟琦
这种形态的组合使人联想到波浪的涌动,亦或层叠的风帆。
”波浪“交汇于建筑东南角 ?金伟琦
在起翘铝板的侧端,采用条纹渐变的彩釉玻璃,叠加出更为细腻的层次。在建筑东南角,两个方向的“波浪”由此交汇,形成了建筑的制高点与视觉核心 。
东西湖体育场表皮?直译建筑 何炼
武汉东西湖体育场飘带采用 双层穿孔铝板 ,融合泛光灯具的同时实现建筑内外视觉效果的美观统一,也反映出“恢弘与空灵”的荆楚建筑美学特征。
体育场穿孔铝板表皮细部?直译建筑 何炼
体育场 实景图 ?直译建筑 何炼
湖北省档案馆实景图 ?赵奕龙
湖北省档案馆新馆的裙楼采用里层为铝合金中空玻璃,外层加一层 仿石材穿孔铝板 进行遮阳,既达到立面纹理的效果,又满足室内的采光通风需求,
从外看与石材纹理浑然一体,从室内往室外看透如一层窗纱。
实景图 ? 赵奕龙
2、吊顶应用
深圳宝安国际机场钻石天幕?张虔希
深圳宝安国际机场,长达1.2公里的天窗系统贯穿整个卫星厅, 三棱锥渐变三角形穿孔铝板 过滤太阳直射光 ,温暖的光线在仿木纹三角形天花图案的映衬下,以丰富的光影效果为旅客提供方向引导。
深圳宝安国际机场钻石天幕?张虔希
瑞丰数字金融中心中庭吊顶系统 ? 直译建筑摄影
浙江绍兴瑞丰数字金融中心, 中庭顶部悬吊有云朵造型的穿孔铝板 ,营造出一种如薄纱般微妙的光线扩散效果。
既可以过滤日光,同时又集成晚间照明。吊顶板上方设有维护平台,工人可由此清洗上方的玻璃顶,或者穿戴安全装备到下方更换灯具。中庭四面幕墙的维护则借由安装在中庭顶部四周的轨道吊篮系统来实现。
中庭吊顶系统局部 ? 直译建筑摄影
结语:
穿孔铝板的装饰性、功能性 和耐用性正是许多项目所需要的,它为建筑带来的独具特色的外观也是其他材料不可比拟的,相信在未来我们能看到更多运用到穿孔铝板的好设计。