铝板幕墙与铝塑板外墙及通风幕墙对比
幕墙是挂在主体结构外侧、以玻璃为主的非承重外围护系统;铝塑板外墙属于板材饰面;通风幕墙则是背后留有空气层的呼吸式外墙。选型应看结构形式、玻璃占比、防火规范和热工目标,签约前务必索取加工图和检测报告,再确定系统方案。
不同建筑分别适合哪种外墙系统?
三种系统解决的是不同问题。外墙以玻璃为主、要求整栋楼外观连续通透、楼层间分格对齐的项目,应选幕墙。需要实心板材饰面、可调颜色或金属质感、安装快、每平方米材料成本更低的项目,适合铝塑板外墙。希望外墙背后设排水空腔、由空腔排湿并改善热工表现的建筑,则适合通风幕墙,面板可选金属、陶瓷、纤维水泥或石材。
选型先问结构,再谈美观。幕墙挂在楼板边缘上,只承担自重和风荷载,其余荷载由主体结构承担。通风幕墙通过龙骨副框架锚固回结构,副框架必须按板材自重和风吸力设计。铝塑板同样可以按呼吸式外墙的做法安装,但其防火表现取决于芯材种类,这个问题必须在选定系统之前弄清楚。
三种外墙系统对比
下表为定性对比,反映三种系统在建筑设计实践中的一般定位,并非某一具体产品的性能排名。
| 对比项 | 幕墙 | 铝塑板外墙 | 通风幕墙 |
|---|---|---|---|
| 结构形式 | 挂于楼板边缘,立柱加横梁 | 固定于副框架,以板材为主 | 固定于副框架,设排水空腔 |
| 玻璃占比 | 高,连续玻璃面 | 低至中等,点式窗洞 | 低至中等,面板材料不限 |
| 安装速度 | 较慢,需吊运及高空设备 | 快,逐板安装 | 中等,先装副框架再挂板 |
| 防火表现 | 取决于玻璃与层间封修 | 芯材类型是关键,遵守所在国规范 | 取决于面板与保温材料 |
| 热工性能 | 取决于玻璃配置 | 取决于背后保温层 | 空腔通风可改善表现 |
| 成本水平 | 综合安装成本最高 | 材料成本较低 | 中等偏高,视材料而定 |
幕墙:构件式与单元式
构件式幕墙在现场先立竖向立柱、再装横向横梁,随后安装玻璃或层间封修板。它的优点是现场变更灵活、工厂工作量小,代价是现场用工多、高空作业设备租期长。单元式幕墙在工厂按楼层分格制成完整单元并装好玻璃,运抵现场整体挂装。它的优点是现场速度快、质量稳定,前提是测量精确、起重能力充足、设计尽早冻结。
两者之间如何取舍,本质上是工期与物流的决策。楼层重复性高的塔楼宜用单元式;形体复杂、设计变更来得晚的项目宜用构件式。买方应当询问外墙承包商拟采用哪种体系及其理由,并确认该体系与建筑形体、现场吊装能力相匹配。
铝塑复合板外墙的防火问题
铝塑板由两层铝板与中间芯材复合而成。芯材可以是聚乙烯、阻燃矿物芯或两者的组合,芯材决定了板材的防火表现。各国规范对板材的分类各不相同:部分市场限制其在超过一定高度建筑上的使用,部分市场对公共建筑规定了特定的芯材类型。
买方必须索取芯材类型、燃烧性能分级以及对应的检测报告。只写"防火"二字而没有检测报告和分级结论的板材,不构成技术规格。还应追问板材在空腔构造中的表现——铝塑板背后的通风空腔会改变火灾蔓延条件,评估对象是整个系统,而不能只看板材本身。
通风幕墙:呼吸式外墙原理
通风幕墙由外侧面板、空气空腔和固定在结构上的保温层组成。空腔在顶部和底部或每层楼层处开口,空气自下而上流动并带走湿气。外侧面板挡住大部分雨水,渗入的水在空腔内排出,保温层保持干燥。
这套体系可匹配多种材料:铝板、锌板、铜板、纤维水泥板、陶瓷板、高压装饰耐火板和天然石材。材料按外观、耐久性和造价选择,副框架按板重和结构变形选择。关键节点是空腔深度与通风开口:空腔过浅或开口被堵塞,呼吸式外墙就达不到设计效果。
玻璃与热工性能
幕墙的热工性能归根结底是玻璃的配置问题。可视区的传热系数、太阳得热系数和可见光透射比要放在一起确定,因为改善其中一项往往牺牲另一项:低辐射镀膜能减少得热,但可能压低透光率;反射镀膜能控制眩光,但会改变立面观感。买方应把玻璃配置当作一个整体方案来索取,而不是逐项索要参数。
铝塑板外墙和通风幕墙的热工性能取决于面板背后的保温层。保温厚度由建筑所在地的节能规范决定,副框架必须在不停断保温、不形成热桥的前提下把它容纳进去。买方应要求外墙承包商提供板、空腔、保温和副框架整套构造的计算传热系数,而不是只拿保温材料的实验室数值。
采购流程与加工图
外墙系统的采购有一套标准流程,每一步买方都应坚持到位。下表列出各阶段及应交付的文件。
| 阶段 | 文件 | 作用 |
|---|---|---|
| 概念阶段 | 立面图、材料样板 | 确定外观方向与预算 |
| 设计深化 | 初步加工图、副框架布置 | 确认可行性与交接界面 |
| 招标 | 完整加工图、技术规格书、检测报告 | 在统一范围内比较承包商 |
| 加工制作 | 最终加工图、材料报审 | 批准即将制造的内容 |
| 现场安装 | 施工方案、锚栓定位图、安装顺序 | 控制质量与安全 |
| 竣工验收 | 竣工图、检测报告、维护手册 | 移交完整的系统 |
加工图是整套文件的核心:每块板、每个锚栓、每条缝、与结构和门窗及屋面交接的每个界面都在图上。买方必须在开工制作前完成审查,因为下料之后再改,代价高且拖工期。
热桥与结露风险
任何外墙系统都存在热桥:幕墙的立柱、通风幕墙的副框架、穿透保温层的连接件。热桥是热量比周边构造更容易通过的路径,最初的表现是冷天内表面结露,或局部冷点让人误以为漏风。
买方应要求外墙承包商提供主要热桥——立柱、横梁、锚栓——的线传热系数,并给出最不利节点的结露风险分析。现场热像图上看似正常,仍可能在楼板边缘、窗侧边或女儿墙处出问题,因为那里保温被截断,热桥最长。
处理办法是成熟做法:铝型材设隔热断桥,保温层连续过楼板边缘,锚栓与内表面之间用低导热垫片隔开。这些节点不需要买方自己设计,但买方应确认承包商已做过计算,因为持续结露的外墙迟早要整体返修。
位移、公差与交接界面
建筑是会动的:风荷载下摆幅、温度下胀缩、时间推移中沉降。外墙系统必须吸收这些位移,而不产生开裂、渗漏或把荷载传给玻璃。幕墙的层间接缝、通风幕墙的板缝、铝塑板的伸缩缝都是位移节点,也是外墙最早出问题的部位。
买方应逐项询问各系统在每层、每角以及与屋面和裙房交接处如何吸收位移。答案必须落在加工图上,口头保证不算数。还应确认开工前的实测放线准确无误——单元式幕墙若按偏差二十毫米的测量数据制作,就挂不到楼板边上。
维护与检修通道安排
无法维护的外墙注定加速老化。买方应问清各系统如何清洗、单块板破损后如何更换、通风空腔如何检查。幕墙需要擦窗机或吊篮系统;铝塑板外墙检查空腔时可能需要开启检修口;通风幕墙则要保证空腔内不积杂物。
维护计划是采购内容的一部分,不能事后补。买方应要求承包商给出建议维护周期、检修方式和单块破损板的更换方案,并确认建筑设计为检修设备预留了条件。设计阶段不考虑维护的外墙,日后只会清洗不周、更换昂贵。
外墙系统的声学表现
外墙同时也是一道隔声屏障。交通噪声、飞机和邻近设备的噪声到达外表面后,因材料、接缝和玻璃配置不同而以不同速率传入室内。幕墙的隔声能力主要取决于玻璃:同厚度下,带隔音中间膜的夹胶玻璃明显优于单片玻璃。铝塑板的隔声能力主要取决于板材本身和背后保温层:同样面积下,空腔上的薄金属板透声明显多于实心板材。
买方应请声学顾问按各立面朝向提出所需隔声量,再要求承包商提供拟用构造的实测或计算隔声性能。实验室样件的计权隔声量对应的是试验系统,而非现场接缝开裂、留有缝隙的装配体,因此应确认接缝和周边密封已写入声学技术规格。
可持续性与寿命终结的考量
外墙系统的环境表现贯穿生产、使用到废弃全过程。铝可回收,幕墙型材和铝塑板铝层在寿命终结后都能回收利用,只是复合芯材使回收路径更复杂。石材和陶瓷板化学性质稳定、耐久,但自重大,运输能耗相应增加。买方应向制造商询问铝材再生含量、涂层或饰面的预期使用年限以及拆解方案——板材如何从建筑上拆下、拆下后去往何处。
实际问题都很朴素:拆除时能否按材料类别分开?涂层耐久性是否足以支撑到建筑的设计寿命而不必翻新?包装和裁切边角料制造商是否回收?按可拆解思路设计的外墙,维护更省,寿命终结时浪费也更少。
常见问题
办公楼选幕墙还是铝塑板?
取决于玻璃占比和预算。立面以玻璃为主、追求连续通透观感的办公楼宜用幕墙;窗洞点式布置、立面以板材为主的项目宜用铝塑板。无论选哪种,结构和防火问题都必须先有答案。
什么是单元式玻璃幕墙?
单元式幕墙是在工厂把玻璃安装到位、制成完整单元后运到现场的整体模块。安装时吊至设计位置,与主体结构和相邻单元连接。相比构件式幕墙,它速度快、质量稳定,但要求测量精确并具备足够的起重能力。
如何核实铝塑板的防火表现?
索取芯材类型、燃烧性能分级及对应检测报告,确认该分级覆盖实际订购的板材厚度和芯材,并对照建筑高度与用途核查所在国规范。泛泛声称"防火"而不附依据,不能算技术规格。
通风幕墙可以用大理石吗?
可以。天然石材包括大理石都可作为呼吸式外墙的面板,通过机械锚栓固定在副框架上。石材厚度、固定方式和锚栓布置要针对具体石种和建筑风荷载做专项设计。材料方面的内容请参见大理石墙面干挂。
锚栓设计由谁负责?
锚栓和副框架设计由外墙承包商负责,并与结构工程师配合完成。买方应确认锚栓布置图已绘制、经计算复核并获批准后方可开工制作,施工中锚栓必须按图示定位安装。
启动外墙项目需要哪些图纸?
至少需要三类:标明外墙范围和材料分区的立面图、给出楼板边缘和荷载的结构图、标明门窗洞口位置的建筑图。外墙承包商在此基础上深化加工图,但这套基础图纸须由买方提供。
标准与参考
- EN 13501-1 — 建筑产品及构件防火分级。https://www.cencenelec.eu
- EN 13830 — 幕墙产品标准。https://www.cencenelec.eu
- 复合板的使用受所在国规范约束,应向制造商索取适用分级。
若要在您自己的图纸上比选这三种系统,请联系我们,或致电 +90 505 679 78 03。