浅析开放式铝板与封闭式铝板的优劣

浅析开放式铝板与封闭式铝板的优劣

白霞1,，,蔡军伟,2

1.成都盛矿置业有限公司,成都610000；2.成都香矿置业有限公司成都610000                     

摘要： 结合成都轨交科创中心（MO综合体）项目幕墙工程实例，对开放式铝板和封闭式铝板幕墙的优缺点进行了比较分析得出,开放式铝板幕墙将取代封闭式铝板幕墙,成为铝板幕墙的新主流趋势。

关键词：铝板幕墙、开放式、封闭式、安装、防水、效果、维修、造价

   建筑幕墙是建筑艺术发展的产物，是一门融合建筑技术及建筑艺术一体的外维护结构，随着幕墙技术的应用及发展，各种先进的幕墙设计理念及结构在工程上得到充分应用，本文以轨交科创中心（MO综合体）项目（四川省成都市新都区,总建筑面积140137m2， 地上建筑面积102400m2；）为案例，浅析开放式铝板与封闭式铝板的优劣。

1、两种系统的介绍

（1）开放式铝板系统比较复杂，一般是在板块上部通过螺钉固定在立柱U型槽上，其中一边螺钉上固定的，而另外一边在铝板折边上开长圆孔，内侧防雨层一般由1.5mm的防水背板（镀锌钢板）和50mm厚保温棉构成，保温棉后面设置针孔铝箔，可以挥发可能产生的水汽，保证保温棉处于干燥状态；铝板块间设20mm接缝完全开放，使面板与背板之间的空气腔与室外相通，空气层内外气压平衡，形成等气压腔，抑制压力差引起的逆流，形成完善的排水系统。

（2）封闭式铝板幕墙是最常见的一种幕墙形式，技术很成熟，因结构相对简单，安装方便，被广泛应用，其结构为：铝板通过螺钉固定在幕墙的框架上，铝板之间的缝隙采用硅硐密封胶密封，以保证幕墙的水密性能和气密性能。

2、安装方式对比

（1）开放式铝板幕墙的结构：设计原则是将铝板的固定形式改为开放式，取消传统安装方式中的固定螺丝，代之以铝板挂件;同时将原来铝板表面硅胶的密封形式改为内层铝板加披水板的方式。这种铝板幕墙主要由钢龙骨、内层面板（包括保温面）、金属挂件和外层铝板组成。开放式铝板幕墙的一般有分为内外二层面板，内层面板的主要功能是保证幕墙的水密性能和气密性能、热工性能，外层铝板主要功能是保证幕墙的外立面效果，内层面板通过螺钉固定在幕墙的框架上，铝板之间的缝隙采用硅硐密封胶密封，外层铝板通过金属挂件挂接在幕墙的框架上，铝板之间的不密封，面板与背板之间的空气与室外相通,开放式外层铝板的左右两折边设计有异形长圆孔，安装开放式铝板时，铝板折边上的开口对准金属挂件的圆钢，使圆钢进入异形长圆孔，在重力的作用下，铝板下移，圆钢进入异形长圆孔顶部，铝板前后不能移动，调节圆钢上的螺母，使铝板左右不能移动，完成铝板安装。优点如下：a开放式外层铝板内层面板胶缝与外层铝板缝隙不重合，在重力的作用下，只有少量的雨水能通过外层铝板缝隙到达有内层面板胶缝，有利于防水。b幕墙的气密性通过内层面板之间打胶密封来实现，因为开放式铝析的内层面板一般不折边，其气密性比密封式铝板幕墙差。c开放式外层铝板挂接在圆钢上，铝板在重力作用下处于自由悬挂的状态，左右也只有一边固定，另一边可自由伸缩，适应温度的变化的性能很强。d开放式外层铝板缝隙不密封，减少了铝板表面的污染，使铝板表面能长期保持清洁。减少了幕墙的清洁费用。e开放式外层铝板的热工性能比较好，因为内层面板表面的空气流速较低，减少热交换，在夏季，可以减少建筑制冷成本，在冬季，则可以减少采暖费用。

也有以下缺点：

a结构相对复杂，施工难度较大，工期较长。b由于该系统做法复杂，决定了成本相对较高，造价相对较高；因为造价高，决定了开放式铝板幕墙系统得不到大范围的推广运用。c防水性能差，金属挂件与钢立柱连接处、固定内层面板的螺钉，在方向不断变化的风压作用下，联接处会松动，雨水会沿着螺钉孔缝隙渗入室内，且很难发现渗水点，导致维修困难。d开放式铝板幕墙系统不适用于复杂的建筑造型上，如女儿墙压顶板、窗户洞口的边部、水平铝板或与水平角度不大的铝板，这主要是有其工艺复杂性决定的。e开放式铝板幕墙系统做法受一定区域影响。f开放式铝板幕墙系统的外层铝板的受力模型为点支，或两对边简支，横向分格不宜过大，横向分格过大，必须使用较大截面的加强筋满足强度、挠度、刚度的要求，而封闭式铝板幕墙的受力模型为四对边简支，整体受力优于开放式铝板幕墙系统，分格不受限制。

(2)封闭式铝板幕墙是最常见的一种幕墙形式，因结构相对简单，其结构为：铝板通过螺钉固定在幕墙的框架上，铝板之间的缝隙采用硅硐密封胶密封，以保证幕墙的水密性能和气密性能，其优点如下：

a结构相对简单，安装方便，施工简单；b铝板的加工制作简单，工艺成熟，造价相对低廉。

c封闭式铝板幕墙除与主体结构的固定点外，与基层没有直接的联系，所以对基层的表面处理没有要求，有利于工程的施工进度；d该做法由于其自身的密封保温性，能很好的满足主体建筑的节能需要；e该做法相对于开放式铝板幕墙，不受地域限制和环境条件限制；

f加工工艺好，可加工成平面、弧形面和球面等各种复杂的形状。

但也有以下缺点：

a现场打硅酮胶密封胶，硅酮胶密封胶表面没有干燥之前，会吸附空气中的微小灰尘，硅酮胶密封胶的表面颜色会发生细微的变化。b封闭式铝板幕墙使用硅酮胶密封胶密封，一旦密封胶发生开裂，将是一个渗水隐患。C 由于四边用螺钉固定，铝单板很难消除热胀冷缩时对其的影响， 表面容易变形，影响了幕墙的平整度。d胶缝的外观，直接影响幕墙的外立面效果，胶缝要做到横平竖直，宽度一致，表面光洁，否则会很难看；

3、外观效果对比

（1）开放式铝板幕墙系统铝板的表面一般比较整洁，美观。外观效果优于封闭式，立体感更强。由于接缝是敞开的，内外压差一致，平整度更高；下雨时，铝板表面的灰尘通过板缝带入内层，避免了大面积灰尘的产生。

（2）封闭式铝板幕墙表面平整度稍差，铝板面和胶缝基本在一个平面上；下雨时，吸附在铝板和胶缝上的灰尘会从上到下遍布外墙表面，尤其是胶缝容易吸附灰尘，长时间会产生黑色印迹，不易清洗。

4、后期维护对比

（1）开放式铝板容易清洗；但是，防水至关重要，第一层防雨屏铝板施工过程中没控制好防水的话，后期渗水时很难找到漏点，幕墙维护比较复杂。开放式铝板幕墙系统清洁费用比封闭式铝板幕墙低，但维修漏水的费用比封闭式铝板幕墙高.

（2）封闭式铝板更换方便，施工简单，费用较低；倘若后期渗水，能够快速找到渗漏点，有针对性地进行堵漏及维修，幕墙维护相对简单。

5、防水性能对比

（1）开放式铝板核心是等压原理的应用和防雨屏的设置；防雨屏保证了水密性和保温性能。合理的设计能让少量的渗漏水与冷凝水通过每层设置的排水板，排出室外，防水性能较好。

（2）封闭式铝板采用打胶工艺，加工制作简单，可做各种复杂多变的造型。但是，胶缝长期在阳光下直接接触紫外线，其抗老化能力越来越弱，胶缝存在开裂风险，容易渗漏，防水性能一般；

6、造价分析

(1)开放式比封闭式多安装2mm内衬铝单板，材料及人工成本增多；(2)开放式采用铝龙骨，封闭式采用钢龙骨，铝合金比钢材造价高；(3)铝龙骨组装复杂，钢龙骨组装简易，人工成本多。（4）上述原因造成，开放式铝板比封闭式铝板单方成本增加150-200元/m2

7、总结建议

   通过上述开放式铝板及封闭式铝板两种类铝板工艺优劣的分析，追求其外观效果更优，决定其造价偏高；追求单价更优及施工便捷，决定其具备传统铝板幕墙的缺陷。

参考文献：

（1）《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012、《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003及国家现行标准《建筑防雷设计规范》GB50057和《民用建筑电气设计规范》

（2）中国建筑科技研究院，带锚固板钢筋机械锚固性能研究【Z】2007