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摘要:彩钢复合板作为一种新型外墙材料已被越来越多的设计师和业主认可。本文主要介绍彩钢复合板的特点、选用方法和细部构造,以及它在工业建筑外墙中的应用。
关键词:彩钢复合板 工业建筑
Abstract: Caigang composite panels as a new type of outer wall material has been more and more recognized the stylist and owner. This paper mainly introduces the characteristics and selection of caigang composite panels method and detail structure, and its application in industrial building exterior wall.
Key Words: caigang composite panels industrial building
中图分类号:TU27 文献标识码:A 文章编号:
0引言
彩钢复合板是一种由彩色涂层钢板面板与底板及保温芯材,通过粘结剂(或发泡)复合而成的板材。彩钢复合板自身强度高, 塑性和韧性好, 材质均匀, 制造简便, 施工周期短, 重量轻,结合已成熟发展的轻钢结构,能真正体现轻质、快速高效、布置灵活等一系列优势,广泛应用于现代工业建筑。
彩钢复合板的特点
彩钢复合板与其它墙面材料相比拥有以下几个特点:
(1)重量轻:质量相比其它材料小很多,通常钢板厚度0.4~ 1.0mm,夹芯材料厚度50~150mm,平均重量10-14千克/平方米,相当于240砖墙的1/30 ,在相同体积的情况下质量比普通砖墙轻。
(2)隔热保温:具有非常优秀的隔热保温性能,芯材导热系数为 λ<=0.043w/mk 保温性能优良。
(3)色彩丰富:彩钢板涂层可以分为聚酯(PE)、硅改性聚酯(SMP)、高耐候性聚酯(HDP)、聚偏氟乙烯(PVDF),颜色可以根据设计师需要预制喷涂,无须表面装饰。
(4)彩色涂层防腐性能突出,彩色镀锌钢板防腐层保持期在10-15年;
(5)安装灵活快捷:安装拆卸极其灵活方便,施工周期可缩短40%以上,有效地节省了时间,提高了劳动生产力。
2.彩钢复合板板材的设计选用及常见彩钢复合板复合形式
2.1 板材的设计选用
(1)根据使用环境腐蚀性要求,选择基板及基板镀层量。镀层重量选择可按下表:
表1 常见热镀基板镀层重量
基板类型 使用环境的腐蚀性(公称镀层重量g/m2)
低 中 高
热镀锌基板 90/90 125/125 140/140
热镀锌铁合金基板 60/60 75/75 90/90
热镀铝锌合金基板 50/50 60/60 75/75
热镀锌铝合金基板 65/65 90/90 110/110
(2)根据建筑物性质、使用环境、造价要求,选择合适的钢板面层涂层。紫外灯老化试验中(UVA-340):聚酯(PE)、硅改性聚酯(SMP)、高耐候性聚酯(HDP)、聚偏氟乙烯(PVDF)几种涂层,对应耐久时数分别为600h、720h、960h、1800h,价格也呈递增趋势。
(3)根据防火要求、选择合适的保温层材料及保温层厚度。彩钢复合板不同的夹芯材料,其相关物理性能如下表:
表2常用芯材物理性能比较
夹芯材料 密度(kg/m3) 导热系数λ(w/mk) 燃烧等级
聚苯乙烯泡沫塑料 30 0.042 B2
聚氨酯 30 0.027 B1(加阻燃剂)
岩棉 80~200 0.045 A
玻璃丝棉 20~50 0.040 A
在燃烧性能为B级的夹芯材料中,聚氨酯彩钢夹芯板由于发泡均匀、密实性好,所以成型后的平整度及材料性能优于聚苯乙烯彩钢夹芯板。
在燃烧性能为A级的夹芯材料中,玻璃丝棉本身物理性能优于岩棉,故玻璃丝棉彩钢夹芯板成型后的平整度、材料性能优于岩棉彩钢夹芯板。
工业建筑中选用彩钢板时,其防火性能主要依据是《建筑设计防火规范》GB50016-2006中3.2.5的规定:
表3 规范中关于工业建筑(厂房)墙板的条文
一、二级耐火等级建筑的非承重外墙应符合下列规定:
除甲、乙类仓库和高层仓库外,当非承重外墙采用不燃烧体时,其耐火极限不应低于0.25h; 当采用难燃烧体时,不应低于0.50h:
4 层及4 层以下的丁、戊类地上厂房(仓库) 当非承重外墙采用不燃烧体时,其耐火极限不限;
当非承重外墙采用难燃烧体的轻质复合墙体时,其表面材料应为不燃材料、内填充材料的燃烧性能不应低于B2 级。
(4)根据建筑造型及成本,选择现夹芯板和现场复合两类板型。一般来讲现场复合式彩板造价低于工厂预制夹芯彩板,价格相差大约在30%~50%。
另外,复合彩板外板分为纯平,大、中、小波纹,各种凹折,不同的外板形式能够使建筑呈现出不同的表情与光影效果,同时也直接影响造价。不同出材率的板材,价格也不同,一般压型后板宽小的外板造价较高。平板由于平整度需求所以钢板会稍厚,造价也会高于有压型的钢板。
(5)選择合适的彩钢复合板接缝、转角、门窗洞口节点形式。对于建筑的外围护结构而言,上述节点至关重要。并应选择成熟、可靠的配套收边、收口节点及配件。
2.2常见彩钢复合板复合形式
(1)工厂复合式墙板系统。
工厂复合式夹芯板材(横向)
工厂复合式夹芯板材(竖向)
(2)现场复合板墙面系统。
现场复合式墙板(横向排板)
现场复合式墙板(竖向排板)
彩钢复合板的墙面的细部处理
彩钢复合板属于一种标准化的装配体系的外墙系统,所以其细部节点处理好坏,对于整体效果及质量影响巨大。
3.1墙面板的安装:彩钢复合板墙板分为横排板、竖排板两种方式。横排板墙面墙面板安装应从最下面一块板开始安装,这样安装的墙面防水性能及抗负风压性能优良。竖排板墙面第一块墙板应逆风向安装。墙板安装之前放在地面上应保证墙板平直,每摞墙板张数不宜过多,避免变形,尤其边角易变形部位更应该精心保护。
3.2 门窗安装
门窗的外轮廓尺寸与洞口尺寸应紧密结合,一般门窗比洞口小5mm左右,过大的误差会导致安装中的困难,门窗一般安装在墙体檩条形成的框架上,外板安装好后,先安装门窗四周的包边件,并使泛水边压在门窗的外边沿处,门窗就位并作临时固定后对门窗的垂直和水平度进行测量无误后固定,门窗洞口四周打胶。
3.3 泛水件安装
泛水件安装前放出泛水件的安装准线,如檐口线,勒脚线,泛水件厚度建议用0.8mm以上,安装后立即紧固,安装泛水件至拐角处时,按交接处的泛水件形状加工成拐折接头,以保证拐点处构造有良好的防水和外观效果。
3.4 自攻螺钉的选用
固定螺钉选用时应该按照结构的使用寿命选择固定件,而且特别注意外露材料的寿命与指定的固定件寿命是否一致。同时注意钢檩条厚度不能超过螺钉的自钻能力。目前供应的螺钉可带有塑料头,不锈钢顶盖或涂有特殊的耐久保护层。另外,除暗扣固定螺钉外,其他螺钉均带有防水垫圈,而且针对采光板和特殊风压下的情况均配有相应的专用垫圈。
彩钢复合板墙体在工业建筑中应用现状与前景
4.1机械加工类厂房
目前彩钢复合板墙体在机械加工类厂房中得到广泛的应用,这主要得益于机械加工类厂房对建筑物内环境条件要求不高,多数没有集中的空调系统,采取岗位送风或根本无任何采暖措施,建筑物主要起遮风避雨作用。彩钢复合板墙体滿足了此类建筑造价低、施工速度快、形式美观的要求。
4.2 电子类厂房
电子类厂房是有温、湿度要求厂房的一个代表, 随着国内大量电子高科技厂房的建设,在绿色建筑及抗震安全的考虑下,钢结构主体加彩钢复合板外墙具有具有施工快速、造价便宜、环保及美观大方等多元化功能。
加上近年来国内建筑为争取施工进度与控管成本,大量采用干式构法或工业化组件来缩短工期以及降低成本,而金属夹芯板本身就是工业化特性之产品,由工厂内机器大量生产制造,并能确保材料本身之质量,因此在外墙系统上逐渐地使用彩钢复合板材料以达到快速建设的需要。
但是彩钢复合板墙体存在着易产生冷桥、外墙封闭不密实等缺点,所以单纯使用会存在问题。如果彩钢复合板墙体与轻钢龙骨石膏板墙体配合使用形成组合墙体,并且在夹墙中间增加保温棉,会取得不错的效果。
4.3 医药类厂房
医药工业在我国建设发展中占有较大的比重,更多的医药企业向着集团化、标准化、规范化发展,但由于医药工业产品质量的好坏直接涉及到广大人民群众生命与健康,故其有着较强的特殊性和严格要求。 厂房所处的环境应当能够最大限度地降低物料或产品遭受污染的风险;厂房、设施的设计和安装应当能够有效防止昆虫或其它动物进入。应当采取必要的措施,避免所使用的灭鼠药、杀虫剂、烟熏剂等对设备、物料、产品造成污染; 彩钢复合板墙体由于外墙密实性不好,容易形成孔洞,给昆虫繁殖提供了环境,且彩钢复合板的夹芯材料容易形成碎屑,有可能造成厂区环境污染,故在医药厂房外墙中应慎用彩钢复合板。
结束语:彩钢复合板墙面系统具有许多优良的特点和性能,只要处理好细节部位的设计和施工,相信随着科技的进步和社会发展需求的不断增长,必将得到更广泛的应用。
参考文献:
[1]王进斌.轻钢结构彩钢板的施工要点[J].山西建筑,2007,33(9):156—157.
[2]实用供暖空调设计手册(第二版) 陆耀庆中国建筑工业出版社 I S B N:9787112097494
[3]建筑用压型钢板GB/T-12755-2008
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词:彩钢复合板 工业建筑
Abstract: Caigang composite panels as a new type of outer wall material has been more and more recognized the stylist and owner. This paper mainly introduces the characteristics and selection of caigang composite panels method and detail structure, and its application in industrial building exterior wall.
Key Words: caigang composite panels industrial building
中图分类号:TU27 文献标识码:A 文章编号:
0引言
彩钢复合板是一种由彩色涂层钢板面板与底板及保温芯材,通过粘结剂(或发泡)复合而成的板材。彩钢复合板自身强度高, 塑性和韧性好, 材质均匀, 制造简便, 施工周期短, 重量轻,结合已成熟发展的轻钢结构,能真正体现轻质、快速高效、布置灵活等一系列优势,广泛应用于现代工业建筑。
彩钢复合板的特点
彩钢复合板与其它墙面材料相比拥有以下几个特点:
(1)重量轻:质量相比其它材料小很多,通常钢板厚度0.4~ 1.0mm,夹芯材料厚度50~150mm,平均重量10-14千克/平方米,相当于240砖墙的1/30 ,在相同体积的情况下质量比普通砖墙轻。
(2)隔热保温:具有非常优秀的隔热保温性能,芯材导热系数为 λ<=0.043w/mk 保温性能优良。
(3)色彩丰富:彩钢板涂层可以分为聚酯(PE)、硅改性聚酯(SMP)、高耐候性聚酯(HDP)、聚偏氟乙烯(PVDF),颜色可以根据设计师需要预制喷涂,无须表面装饰。
(4)彩色涂层防腐性能突出,彩色镀锌钢板防腐层保持期在10-15年;
(5)安装灵活快捷:安装拆卸极其灵活方便,施工周期可缩短40%以上,有效地节省了时间,提高了劳动生产力。
2.彩钢复合板板材的设计选用及常见彩钢复合板复合形式
2.1 板材的设计选用
(1)根据使用环境腐蚀性要求,选择基板及基板镀层量。镀层重量选择可按下表:
表1 常见热镀基板镀层重量
基板类型 使用环境的腐蚀性(公称镀层重量g/m2)
低 中 高
热镀锌基板 90/90 125/125 140/140
热镀锌铁合金基板 60/60 75/75 90/90
热镀铝锌合金基板 50/50 60/60 75/75
热镀锌铝合金基板 65/65 90/90 110/110
(2)根据建筑物性质、使用环境、造价要求,选择合适的钢板面层涂层。紫外灯老化试验中(UVA-340):聚酯(PE)、硅改性聚酯(SMP)、高耐候性聚酯(HDP)、聚偏氟乙烯(PVDF)几种涂层,对应耐久时数分别为600h、720h、960h、1800h,价格也呈递增趋势。
(3)根据防火要求、选择合适的保温层材料及保温层厚度。彩钢复合板不同的夹芯材料,其相关物理性能如下表:
表2常用芯材物理性能比较
夹芯材料 密度(kg/m3) 导热系数λ(w/mk) 燃烧等级
聚苯乙烯泡沫塑料 30 0.042 B2
聚氨酯 30 0.027 B1(加阻燃剂)
岩棉 80~200 0.045 A
玻璃丝棉 20~50 0.040 A
在燃烧性能为B级的夹芯材料中,聚氨酯彩钢夹芯板由于发泡均匀、密实性好,所以成型后的平整度及材料性能优于聚苯乙烯彩钢夹芯板。
在燃烧性能为A级的夹芯材料中,玻璃丝棉本身物理性能优于岩棉,故玻璃丝棉彩钢夹芯板成型后的平整度、材料性能优于岩棉彩钢夹芯板。
工业建筑中选用彩钢板时,其防火性能主要依据是《建筑设计防火规范》GB50016-2006中3.2.5的规定:
表3 规范中关于工业建筑(厂房)墙板的条文
一、二级耐火等级建筑的非承重外墙应符合下列规定:
除甲、乙类仓库和高层仓库外,当非承重外墙采用不燃烧体时,其耐火极限不应低于0.25h; 当采用难燃烧体时,不应低于0.50h:
4 层及4 层以下的丁、戊类地上厂房(仓库) 当非承重外墙采用不燃烧体时,其耐火极限不限;
当非承重外墙采用难燃烧体的轻质复合墙体时,其表面材料应为不燃材料、内填充材料的燃烧性能不应低于B2 级。
(4)根据建筑造型及成本,选择现夹芯板和现场复合两类板型。一般来讲现场复合式彩板造价低于工厂预制夹芯彩板,价格相差大约在30%~50%。
另外,复合彩板外板分为纯平,大、中、小波纹,各种凹折,不同的外板形式能够使建筑呈现出不同的表情与光影效果,同时也直接影响造价。不同出材率的板材,价格也不同,一般压型后板宽小的外板造价较高。平板由于平整度需求所以钢板会稍厚,造价也会高于有压型的钢板。
(5)選择合适的彩钢复合板接缝、转角、门窗洞口节点形式。对于建筑的外围护结构而言,上述节点至关重要。并应选择成熟、可靠的配套收边、收口节点及配件。
2.2常见彩钢复合板复合形式
(1)工厂复合式墙板系统。
工厂复合式夹芯板材(横向)
工厂复合式夹芯板材(竖向)
(2)现场复合板墙面系统。
现场复合式墙板(横向排板)
现场复合式墙板(竖向排板)
彩钢复合板的墙面的细部处理
彩钢复合板属于一种标准化的装配体系的外墙系统,所以其细部节点处理好坏,对于整体效果及质量影响巨大。
3.1墙面板的安装:彩钢复合板墙板分为横排板、竖排板两种方式。横排板墙面墙面板安装应从最下面一块板开始安装,这样安装的墙面防水性能及抗负风压性能优良。竖排板墙面第一块墙板应逆风向安装。墙板安装之前放在地面上应保证墙板平直,每摞墙板张数不宜过多,避免变形,尤其边角易变形部位更应该精心保护。
3.2 门窗安装
门窗的外轮廓尺寸与洞口尺寸应紧密结合,一般门窗比洞口小5mm左右,过大的误差会导致安装中的困难,门窗一般安装在墙体檩条形成的框架上,外板安装好后,先安装门窗四周的包边件,并使泛水边压在门窗的外边沿处,门窗就位并作临时固定后对门窗的垂直和水平度进行测量无误后固定,门窗洞口四周打胶。
3.3 泛水件安装
泛水件安装前放出泛水件的安装准线,如檐口线,勒脚线,泛水件厚度建议用0.8mm以上,安装后立即紧固,安装泛水件至拐角处时,按交接处的泛水件形状加工成拐折接头,以保证拐点处构造有良好的防水和外观效果。
3.4 自攻螺钉的选用
固定螺钉选用时应该按照结构的使用寿命选择固定件,而且特别注意外露材料的寿命与指定的固定件寿命是否一致。同时注意钢檩条厚度不能超过螺钉的自钻能力。目前供应的螺钉可带有塑料头,不锈钢顶盖或涂有特殊的耐久保护层。另外,除暗扣固定螺钉外,其他螺钉均带有防水垫圈,而且针对采光板和特殊风压下的情况均配有相应的专用垫圈。
彩钢复合板墙体在工业建筑中应用现状与前景
4.1机械加工类厂房
目前彩钢复合板墙体在机械加工类厂房中得到广泛的应用,这主要得益于机械加工类厂房对建筑物内环境条件要求不高,多数没有集中的空调系统,采取岗位送风或根本无任何采暖措施,建筑物主要起遮风避雨作用。彩钢复合板墙体滿足了此类建筑造价低、施工速度快、形式美观的要求。
4.2 电子类厂房
电子类厂房是有温、湿度要求厂房的一个代表, 随着国内大量电子高科技厂房的建设,在绿色建筑及抗震安全的考虑下,钢结构主体加彩钢复合板外墙具有具有施工快速、造价便宜、环保及美观大方等多元化功能。
加上近年来国内建筑为争取施工进度与控管成本,大量采用干式构法或工业化组件来缩短工期以及降低成本,而金属夹芯板本身就是工业化特性之产品,由工厂内机器大量生产制造,并能确保材料本身之质量,因此在外墙系统上逐渐地使用彩钢复合板材料以达到快速建设的需要。
但是彩钢复合板墙体存在着易产生冷桥、外墙封闭不密实等缺点,所以单纯使用会存在问题。如果彩钢复合板墙体与轻钢龙骨石膏板墙体配合使用形成组合墙体,并且在夹墙中间增加保温棉,会取得不错的效果。
4.3 医药类厂房
医药工业在我国建设发展中占有较大的比重,更多的医药企业向着集团化、标准化、规范化发展,但由于医药工业产品质量的好坏直接涉及到广大人民群众生命与健康,故其有着较强的特殊性和严格要求。 厂房所处的环境应当能够最大限度地降低物料或产品遭受污染的风险;厂房、设施的设计和安装应当能够有效防止昆虫或其它动物进入。应当采取必要的措施,避免所使用的灭鼠药、杀虫剂、烟熏剂等对设备、物料、产品造成污染; 彩钢复合板墙体由于外墙密实性不好,容易形成孔洞,给昆虫繁殖提供了环境,且彩钢复合板的夹芯材料容易形成碎屑,有可能造成厂区环境污染,故在医药厂房外墙中应慎用彩钢复合板。
结束语:彩钢复合板墙面系统具有许多优良的特点和性能,只要处理好细节部位的设计和施工,相信随着科技的进步和社会发展需求的不断增长,必将得到更广泛的应用。
参考文献:
[1]王进斌.轻钢结构彩钢板的施工要点[J].山西建筑,2007,33(9):156—157.
[2]实用供暖空调设计手册(第二版) 陆耀庆中国建筑工业出版社 I S B N:9787112097494
[3]建筑用压型钢板GB/T-12755-2008
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。