幕墻這一現代的建筑外圍護結構形式墻體，由于其具有豐富多變的外裝飾效果和極富表現力的特點，在我國建筑業迅猛發展的今天，越來越多地被建筑師和業主所采用。鋁單板幕墻作為諸多幕墻形式中的一種，是近十幾年才在國內普遍應用。 鋁單板幕墻的出現，更加豐富了幕墻藝術的表現力，完善了幕墻的性能。我們只有正確的認識并合理的使用它，才能做到材盡其用、滿足功能、確保質量、盡顯藝術、風格獨、裝飾美觀的建筑藝術效果。
幕墻鋁單板一般是按分格的版面大小以及建筑結構藝術的要求采用2.5mm厚度以上的鋁合金板加工而成。它可以加工各種形狀，如轉角、圓弧、各種三維空間形狀等。但是，由于鋁單板的形狀、尺寸不同，每個鋁板廠家的生產能力不相同，其加工工藝也不同。下面介紹一下我們在幕墻設計中遇到的鋁板設計與加工工藝的問題，通過不同的設計，簡化加工工藝過程，盡力實現幕墻的完美效果。
1．裝飾柱的U型窄槽鋁單板設計
我們在幕墻設計中，經常遇到鋁板裝飾柱（帶），受到空間、結構限制，這樣的裝飾柱（帶）在接縫（膠縫）處，無法安裝骨架，鋁單板只能靠兩側邊固定。見圖1a，圖示膠縫處鋁單板無法固定連接。
這樣，鋁單板安裝后，上下（左右）鋁單板裝飾柱（帶）鋁板會出現錯位，見圖1b。一旦出現這種情況，想調整鋁板比較難，即使當時調整合適了，隨著溫度的變化熱脹冷縮、外力風荷載作用下，鋁板也會出現錯位，會造成膠縫開裂，影響幕墻的使用性能。
遇到這樣的情況，有的安裝公司采用兩件鋁單板的角碼連接一起，同時靠角碼限制打膠填充泡沫棒的里外位置。但是，角碼安裝無法保證精度。角碼也容易變形，不好整體限位。
我們經過設計調整，將鋁單板一端由25mm折邊，增加一個反向彎邊。這樣有反向彎邊后，不但鋁單板端邊剛性增加，不易變形，而且下邊鋁單板安裝完成后，上邊鋁板直接套裝到下邊鋁單板上，這樣上邊鋁單板受下邊鋁單板反折邊限制，上下鋁板不會錯位，安裝效果很好。
膠縫寬度為B=15mm， 反折邊高度H，B＜H＜2B，因此，一般我們采用25mm。這樣便于鋁單板安裝的三維調節。保證安裝與拆卸方便，每塊鋁單板都是一個獨立的單元，更換時不會影響上下左右的構件與面板。此方案即使打膠有缺陷，也不會雨水滲漏室內。也適用于可不打膠的室內包柱、包梁的安裝。
本圖鋁單板兩側翼緣比底面尺寸大好多，沒有模具無法常規折壓成型，在折邊時，加工廠做刨槽，刨槽深度不大于1.5mm，然后折邊。在折邊邊緣焊接，中部斷續點焊。保證強度要求。
2．超大轉角鋁單板噴涂
鋁單板造型是其它面板材料無法可比的。往往在幕墻轉角部位兩面或多面的鋁板為一個單元整體，在轉角棱線位置不像玻璃那樣設置膠縫，這樣，這里的鋁單板外形會很大，給加工帶來一定的難度。我們在設計鋁單板時，就遇到這樣的情況，鋁板加工后，受廠家鋁板噴涂線烤爐洞口限制，鋁板橫向尺寸偏大，無法通過噴涂線。
這樣的鋁單板噴涂，當時我們想了好多方案，比如：烤箱噴涂，成本高，噴涂空間灰塵顆粒多，影響鋁單板表面質量；室內常溫噴涂，靠固化劑來縮短油漆干燥時間等，這些方案都存在一個相同的問題，鋁單板氟碳噴涂本身就容易產生色差，如果噴涂工藝條件改變，噴涂質量肯定不一樣，很難保證鋁單板噴涂后不會出現色差。試驗驗證，也是如此。
對于這種情況，在鋁單板板面尺寸無法調整的前提下，我們從鋁板廠家加工工藝方面尋找鋁板的解決方法。首先我們將鋁單板折線處加工>90°角。一般折線角度>90～135°。具體可根據實際情況再定，根據鋁單板的形狀尺寸來定，以通過噴涂線為準。噴涂完成后，將鋁板折成所需要的角度，然后通過連接角片、螺栓連接緊固，防止鋁單板變形。
如果鋁單板尺寸較大，也可以先噴涂，噴涂好后，再根據產品尺寸要求，進行折邊，折邊時，在加工刃口部位，面板要做好防護，防止因加工過程造成鋁單板噴涂面的破壞。再通過連接件片連接加固。
特殊情況，對鋁單板有特殊要求時，可在連接角片的折邊接口處，打密封膠。
3.轉角鋁單板的連接
有時候，轉角鋁單板受到原始鋁板材料的限制，用一塊鋁板也是無法完成的，在這種情況，鋁單板加工廠一般都是采用對邊焊接工藝加工。
鋁單板焊接加工有如下缺點：
（1）焊接生產周期長，加工成本高。
（2）鋁的熱傳導系數大，抗變形能力差，焊接容易變形。
（3）大面積的焊接，存在焊接缺陷，鋁板容易滲漏。
（4）鋁板焊接強度不高，產品外形大，周轉中容易開焊。
（5）焊接鋁單板需要足夠的加強筋固定，以克服板面的不平整。
為了減少鋁單板焊接問題，不少鋁單板生產廠家做了很多方案，比如，壓縫斷續焊接等。也有的采用螺栓連接，見圖3a，就是將鋁板折成兩個45°角，然后采用螺栓連接。這種工藝有兩個缺陷，一是螺栓連接孔不能同時加工，預加工孔容易偏，對不上。一是鋁板加工有圓角，螺栓連接需要一定的空間，螺栓連接距離板面尺寸大，容易開口，即使打膠密封也容易開裂，外觀質量不好。
在工程設計時，為了鋁單板減少焊接，克服螺栓連接存在連接造成的外觀缺陷，我們直接把鋁單板連接采用陰角過渡，這樣把加工工藝缺陷變成設計的需要，解決了45°角連接的缺陷問題。
4．鋁單板流水槽設計
在幕墻設計中，鋁單板一般都與玻璃幕墻開啟扇、玻璃窗接口，如果幕墻開啟扇或玻璃窗上為鋁單板，那么，鋁單板設計就要考慮滴水問題。設計的一般形式除了將鋁單板安裝預留流水坡度形成滴水落差外，就是在鋁單板上設計流水槽。
鋁單板流水槽的形狀也不一樣。不管如何變化，都給鋁單板加工帶來困難，有的甚至不能加工。一次，在設計時，我們也盡量滿足加工廠工藝要求。滴水槽，整體折邊難度很大，焊接存在不可抗拒的缺陷，因此，根據加工工藝能力，我們將流水槽部位設計成兩件板。這樣，可以大大改善了鋁單板的加工難度。
5．綜述
本文僅列舉了幾個實例的鋁單板設計。其實幕墻鋁單板的形狀千奇百怪，各種各樣的越來越復雜。在鋁單板加工時難度也是越來越大，如何簡化設計，簡化加工難度，是擺在我們幕墻設計員面前的課題。只有簡化加工難度，才能節約成本，降低資源消耗。
鋁單板加工，隨著加工廠的不同，每家加工能力的變化，其生產工藝也不一樣，一家的生產工藝，不一定適合另一家的生產。
因此，將設計與生產工藝結合起來，設計考慮生產工藝，工藝設計尊重幕墻設計，滿足幕墻設計理念，盡量滿足設計要求。把產品設計與工藝設計結合起來，通過提高工藝能力來實現設計的水平。
（1）陶土板幕墻面板安裝要保證可靠的三維的調節，以克服加工、安裝的誤差，滿足幕墻表面平整，線條整齊流暢。同時，也滿足幕墻變形位移的需要，減小幕墻因內部應力原因造成的破壞。
（2）不同的金屬材料（不銹鋼除外）接觸時，之間設置尼龍墊片，以防止不同材料的電化學腐蝕。同種材料之間和陶土板連接接觸位置設置三元乙丙橡膠墊，以減少相對細小位移產生的噪音。
（3）陶土板保證安裝和拆卸方便，每塊陶土板都是一個獨立的單元，更換時不影響上下、左右的構件與面板。
（4）幕墻設計時考慮建筑結構的抗震縫、伸縮縫、沉降縫等部位的功能要求。保證幕墻和建筑結構的完整、一致。
（5）本工程的防火要求為二級防火，在門窗周邊按照防火規范要求進行防火邊封。內置保溫材料采用防火的巖棉，不采用聚苯板、擠塑板等可燃材料。
（6）由于建筑結構為鋼結構，陶土板幕墻立柱與橫梁均為鋼材，壁厚4.0mm，連接鋼件與結構接觸面積大，滿足防雷設計要求。與圓鋼結構連接時，焊接前清除原有結構保護漆面 ，焊后焊縫防銹漆二遍。連接板，幕墻鋼構件均為鍍鋅處理。
6．幕墻鋼龍骨構件設計
（1）立柱采用矩形鋼管-120*60*4.0mm，表面熱浸鍍鋅。間距為2倍的陶土板長度，L=1200mm。
（2）立柱與鋼結構連接，采用8.0mm鋼板螺栓連接，螺栓M16～120，每個固定點2套。
（3）上下立柱之間，留15mm間隙，采用矩形管插芯過渡連結。
（4）橫梁采用角鋼40*4，表面熱浸鍍鋅。
（5）立柱與橫梁之間采用過渡角碼連接。螺栓M12-30，間距600mm。陶土板幕墻鋼龍骨（立柱、橫梁等）設計，參照《金屬與石材幕墻工程技術規范》（JGJ133）的規定。
7．鋁質連接件設計
連接件采用鋁合金型材，表面氧化處理。考慮連接調整的需要，我們將設計掛鉤和掛件兩體。這樣，便于安裝以拆換。每塊陶土板需要兩個掛鉤，四個掛件。
由于陶土板尺寸較小，600*300mm，這樣掛鉤、掛件所用材料較多，成本增加。開始設計時，我們采用4件陶土板組合，組成一個比較小的單元，這樣可以成倍減小掛鉤、掛件數量。但是，本工程外墻面為曲面，組成的小單元不適合曲面過渡，安裝后，也會造成墻面不平整，掛件連接產生很大的內應力。因此，我們對連接件的系統做了改進。主要從降低成本出發，將掛鉤取消，用鋼制件角鋼。
8．陶土板面板設計
陶土板面板設計，主要是根據分格模數進行確定板塊尺寸。在陶土板設計時，我們考慮施工工期與陶土板加工廠家的生產周期，沒有重新開模，模數按廠家現有產品進行設計，收邊位置采用700*300陶土板和剪切陶土板處理。
陶土板與石材不同。石材幕墻可以將石材端面裸露，也可以海棠角對接。陶土板為空心結構，端面不能直接裸露在外，也不能切成45°角對接。因此，我們在轉(陽)角設計時，邊緣固定38*38鋁方管。見圖6。從而解決了陶土板的轉角問題。
9．綜述
一般陶土板幕墻用在實體墻外，對保溫層，防水要求不高，只要在墻面涂刷防水涂料（或粘貼防水膜即可），而本工程為鋼結構主體，背后不是實體墻面。在以前我們沒有遇到過。且在我們設計中還存在很多問題，比如陶土板幕墻設計只能參照玻璃、石材的技術規范，在計算軟件中，沒有單項計算程序，系統設計還要繼續經過長期的實踐檢驗等。
隨著市場的需求和科技的進步，越來越多的新產品、新材料、新工藝走進幕墻領域，這就需要我們幕墻設計人員不斷學習，創新。陶土板幕墻隨著市場的不斷拓展，將在建筑幕墻應用越來越多。
