鋁合金結構誕生于20世紀40年代的歐美國家,主要運用于橋梁及房屋工程,其技術來源于當時的航空航天業。隨著技術進步和造價下降,鋁合金結構越來越普及,國內應用鋁合金結構的建筑越來越多。人類社會對環保日益重視,可持續發展理念得到廣泛普及,綠色節能環保型建筑成為我們追求的終極目標。在眾多可選結構形式中,鋁合金結構因其結構及材質等特性具有無可比擬的優越性,在對比中脫穎而出。
一、鋁合金結構的特點
1、材料耐腐蝕性能好,終生免維護
主要材料采用Al-Mg-Si形變鋁合金,此種材料一般不需做表面處理即可達到建筑防腐要求,終生免維護(超過50年)。酸性環境下、硫化氫及硫醇都不會對該型號的鋁合金造成損害,非常適合高溫高濕、桿件外露、海邊及重度污染的環境下使用,是綠色建筑材料的理想選擇。
2、材料強度質量比高,結構自重輕
同等強度下,鋁合金材料的密度只是鋼材(詞條“鋼材”由行業大百科提供)密度的1/3。目前該材料的抗拉強度已達300MPa。加上結構是自支撐體系,形成了一個大跨度自重輕的結構,同等跨度體型的結構中,鋁合金結構一般是鋼結構自重的1/3—1/4。
3、工廠精密預制,標準化,工業化
Al-Mg-Si形變鋁合金材料,可塑性強,易加工成型。材料通過熱擠壓成型,根據圖紙進行數控(詞條“數控”由行業大百科提供)精加工。實現了建筑構件的標準化、工業化。改善了以往建筑業的生產效率,提高了社會效益。
4、全裝配式施工,模塊化
所有構配件全部工廠標準化生產,現場裝配。簡化了施工工藝,降低施工設備(詞條“設備”由行業大百科提供)及場地要求。提高安裝速度,減少施工周期,可節約一半左右的施工時間,施工現場無噪音、粉塵、污水等污染,屬典型的綠色施工。
5、結構維護一體化,防滲漏性能優越,施工速度快
一般結構,主結構與維護結構之間需要中間轉換次結構(檁條)。鋁合金單層網殼結構,維護結構與主結構直接聯鎖。簡化構造層,減少施工環節,降低材料用量,提高施工速度。工廠標準精密預制,全裝配式安裝,結構與面板聯鎖,結構與維護材料熱膨脹系數一致,最大限度減小變形破壞,形成了優越的防滲漏體系,基本達到零滲漏。
6、結構與面板直接聯鎖
一般結構,主結構與維護結構之間需要中間轉換次結構(檁條)。鋁合金單層網殼結構,維護結構與主結構直接聯鎖。簡化構造層,減少施工環節,降低材料用量,提高施工速度。
7、單層結構空間占用小
鋁合金結構基本采用單層網殼結構。根據已實施案例數據,跨度為100米的標準單層鋁合金網殼,結構厚約400mm左右。
8、系統集成,功能模塊化
整個鋁合金結構屋蓋系統集成了主體結構(詞條“主體結構”由行業大百科提供)、外裝飾幕墻、防水、內裝飾、保溫、吸音降噪(詞條“降噪”由行業大百科提供)、通風、采光、吊掛、維修清洗等全部功能,部分功能實現了模塊化。符合全球倡導的建筑模塊化、工業化、標準化的產業發展方向,并符合綠色建筑的要求。
9、高熱反射性能
軋制亮度或烤漆鋁合金面板覆蓋在結構上,形成殼體體形,實現熱量高反射及保溫效果,達到環保要求。
10、材料回收率高
鋁合金材料易回收,再處理成本低,再利用率高,回收價值高,完全屬于節能環保的綠色材料。
二、鋁合金結構的應用領域
全球從炙熱的撒哈拉沙漠到狂風暴雪的北極、太平洋島嶼等各種氣候環境,從民用到工業有14,000多個鋁合金結構建筑在安全運行。
1、民用公共建筑領域:體育場館、科技館、園林溫室、機場高鐵候機樓站等
上海科技館
云彬鶴機庫
上海馬戲城
上海辰山植物園
2、工業建筑領域:工業散裝儲備庫(大型干煤庫頂蓋)、石化儲備行業(儲油罐拱項、污水處理廠頂棚。
大型干煤庫頂蓋
鋁業倡導“把技術變成藝術,把產品變成作品”的理念,積極推動綠色建筑全球發展,努力建造更多鋁合金結構建筑,引領綠色鋁合金結構建筑行業健康成長。