鋁蜂窩材料起源于仿生學,并早用于航空航天領域,它是應航空航天科技的特殊需要而發展起來的一種超輕型復合材料。如今,鑒于鋁蜂窩板的優良物理特性,蜂窩材料已在建筑業,得到廣泛的應用,本文將系統地解鋁質蜂窩板相關問題。
01.
何謂鋁蜂窩板,為啥叫“蜂窩”而不叫“燕窩”?
一、什么是鋁蜂窩板?
金屬鋁蜂窩板
鋁蜂窩板是根據鋁蜂窩結構仿生學的原理開發的高強度新型環保建筑復合材料。
那為啥它不叫“燕窩板”呢?
鋁蜂窩芯層
蜂窩板采用上圖所示的蜂窩芯為基層做的板材。那為什么要用這種蜂巢狀的鋁蜂窩芯來做基層呢?
這就涉及到仿生學設計,這個六邊形的蜂窩芯每個小蜂房的底部由3個相同的菱形組成,這些結構是用近代數學家計算出來的,互相之間的角度“完全相同”。
用這種基層做的板材,節省材料,強度大、重量輕、平整度高,且容量大、堅固,而且不易傳導聲和熱;是非常理想的建筑及制造航天飛機、宇宙飛船、人造衛星等的理想材料。
蜂窩板的應用
隨著技術的不斷成熟,成本的不斷降低,近幾年在裝飾市場上蜂窩鋁板的占有率已經非常高了,憑借著質輕高強和平整度高的優點,成為了大面積使用鋁板且對平整度有要求的空間中,受歡迎的材料。
比如下面這些建筑與室內空間都是采用了蜂窩鋁板來做的。在當下的市面上,常見蜂窩結構板材主要分為兩類:“裝飾性蜂窩板”及“功能型蜂窩板”。
裝飾性蜂窩板
顧名思義,裝飾性蜂窩板就是以蜂窩芯為基層用于裝飾性用途的蜂窩板材,比如“木紋轉印蜂窩復合板”、“石材蜂窩復合板”、“木飾面蜂窩復合板”等。
功能性蜂窩板
而功能性蜂窩板就是主要用于建筑功能性上的板材,比如外墻金屬鋁蜂窩板等等。
二、蜂窩板的性能特點
1、重量輕,平整度高:厚度為25mm厚的蜂窩板板每m㎡僅重6kg,與6mm厚的玻璃相當,僅是同厚度石材重量的1/5,相同厚度平整度遠超實心鋁板。
2、板幅大,強度高:是優異的建筑室內裝飾材料。抗沖擊強度比3mm厚的花崗巖大10倍,而且沖擊后不會整塊破碎,經過酸凍融測試(-25~50℃)循環120次,強度沒有降低,是良好的裝飾材料。
3、表面材料可復合不同材料,選擇面廣:如涂裝鋁板、不銹鋼、純銅、鈦、石材、木板、軟裝等。
4、安裝方便,同時可加工成異形板:一般情況不需要大型安裝設備,適于單元式幕墻安裝。材料重量輕,采用普通黏結劑就可以固定,從而降低安裝成本。
5、隔聲、隔熱好:其隔聲、隔熱效果均好于30mm厚的石材板。石材鋁蜂窩復合板的規格可以改變,標準板規格1200mm×2400mm。厚度為:
標準板20mm,石材厚4mm,鋁蜂窩厚度為14mm,高強度過渡層和膠層厚度共2mm。
6、抗風壓性好:25mm總厚,1mm厚雙面鋁板,負風壓測試通過9100MPa,而板面回彈后仍平整如初,是沿海地帶建筑和機場航站樓的合適材料。
也正因為金屬蜂窩板有優良的特性,你能想到的主流飾面材料都能跟它發生那么點關系。
三、蜂窩板的結構解析
目前,市場上常見的蜂窩結構板材主要有以下幾種:鋁蜂窩板、木質蜂窩板、石材蜂窩板、布藝蜂窩板、不銹鋼蜂窩板、玻璃蜂窩板、鈦鋅蜂窩復合板等。
1、石材蜂窩板復合板
石材與蜂窩板復合簡圖
石材蜂窩復合板表面為3-5mm厚度的石材,以輕質鋁蜂窩為基材復合而成的金屬板材,具有以下特點:
a、鋁板和石材均為不燃材料,對建筑外墻起到阻燃作用;
b、鋁蜂窩板是表面經環氧氟碳處理,具有較強的耐腐蝕性。鹽霧噴射48小時無針孔、裂紋、不起泡。
c、蜂窩板屬于純鋁立產品,不揮發任何對人體有害的氣體,無放射性并可以完全回收利用,石材更為天熱物質,均屬于環保型產品。
d、完全克服了石材的各個缺點。石材鋁蜂窩復合板即保持了石材的綠色、環保、回歸自然的時尚裝飾效果,又克服了石材脆性大易碎,裝飾重量大等缺點。
2、金屬(鋁)蜂窩板復合板
金屬(鋁)蜂窩復合板采用“蜂窩式夾層”結構,即以高強度合金鋁板作為面、底板與鋁蜂窩芯經高溫高壓復合制造而成的復合板材。
具有重量輕、強度高、剛度好、耐蝕性強、性能穩定等特點。由于面、底板之間的空氣層被蜂窩分隔成眾多封閉孔,熱量和聲波的傳播受到限制,與其他幕墻裝飾材料相比,鋁蜂窩板具有良好的保溫、隔熱性能,被眾多建筑用作外幕墻。
3、木質蜂窩板復合板
木質蜂窩板采用厚度為0.3~0.4mm木皮與高強度鋁蜂窩板通過航空復合技術進行復合成型。木質蜂窩板特點如下:
a、保留木材的裝飾質感;
b、重量輕,木材用量少,耐腐蝕,抗壓等鋁板共有的特性;
c、可塑性強,通過木材鑲花、拼花、穿孔等特殊工藝,為設計師提供更多的設計靈感;
蜂窩板的構造做法
當然,在了解蜂窩板的節點之前,我會以圖解的形式為例解析主流的飾面材料是怎么跟金屬蜂窩板復合的,而金屬蜂窩板的安裝方式又是怎么樣的?
一、蜂窩板的復合方式
蜂窩板的安裝原理其實很簡單,下面以石材蜂窩復合板為例來說明一下。
石材鋁蜂窩復合板采用鋁合金掛件與建筑物墻體基層固定的龍骨相連,鋁合金掛件和石材蜂窩復合板之間通過預置螺母或者后置背栓連接,掛件和龍骨系統及其連接方式隨施工方設計方案而定。
在蜂窩板基層上開孔
先拿到成品的金屬蜂窩板基層,并在上面開孔。
細節特寫(供參考)
至此,你已經掌握所有蜂窩復合板的節點做法。不管是石材、木材、壁紙、鋁單板飾面的蜂窩板,其做法都抵相同。絕大多數采用蜂窩板飾面的工程是采用這種工藝來完成的。
當然,除了干掛外,還有一種也是常見的蜂窩板節點做法,就是我在上一期提到的“打釘式”做法。其節點如下所示:
蜂窩鋁板“打膠式”
通過以上講解,兩種主流的蜂窩板節點做法,你已經掌握了,我們欣賞一下鋁蜂窩板案例吧。