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从航空到建筑的华丽变身——铝蜂窝板的傲娇!
发布时间:2020-09-24    浏览次数:510   作者:

铝蜂窝材料起源于仿生学,并早用于航空航天领域,它是应航空航天科技的特殊需要而发展起来的一种超轻型复合材料。如今,鉴于铝蜂窝板的优良物理特性,蜂窝材料已在建筑业,得到广泛的应用,本文将系统地解铝质蜂窝板相关问题。

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01.

何谓铝蜂窝板,为啥叫“蜂窝”而不叫“燕窝”?

一、什么是铝蜂窝板?

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金属铝蜂窝板

铝蜂窝板是根据铝蜂窝结构仿生学的原理开发的高强度新型环保建筑复合材料。

那为啥它不叫“燕窝板”呢?

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铝蜂窝芯层

蜂窝板采用上图所示的蜂窝芯为基层做的板材。那为什么要用这种蜂巢状的铝蜂窝芯来做基层呢?

这就涉及到仿生学设计,这个六边形的蜂窝芯每个小蜂房的底部由3个相同的菱形组成,这些结构是用近代数学家计算出来的,互相之间的角度“完全相同”。

用这种基层做的板材,节省材料,强度大、重量轻、平整度高,且容量大、坚固,而且不易传导声和热;是非常理想的建筑及制造航天飞机、宇宙飞船、人造卫星等的理想材料。

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蜂窝板的应用

随着技术的不断成熟,成本的不断降低,近几年在装饰市场上蜂窝铝板的占有率已经非常高了,凭借着质轻高强和平整度高的优点,成为了大面积使用铝板且对平整度有要求的空间中,受欢迎的材料。

比如下面这些建筑与室内空间都是采用了蜂窝铝板来做的。在当下的市面上,常见蜂窝结构板材主要分为两类:“装饰性蜂窝板”及“功能型蜂窝板”。

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装饰性蜂窝板

顾名思义,装饰性蜂窝板就是以蜂窝芯为基层用于装饰性用途的蜂窝板材,比如“木纹转印蜂窝复合板”、“石材蜂窝复合板”、“木饰面蜂窝复合板”等。

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功能性蜂窝板

而功能性蜂窝板就是主要用于建筑功能性上的板材,比如外墙金属铝蜂窝板等等。

二、蜂窝板的性能特点

1、重量轻,平整度高:厚度为25mm厚的蜂窝板板每m㎡仅重6kg,与6mm厚的玻璃相当,仅是同厚度石材重量的1/5,相同厚度平整度远超实心铝板。

2、板幅大,强度高:是优异的建筑室内装饰材料。抗冲击强度比3mm厚的花岗岩大10倍,而且冲击后不会整块破碎,经过酸冻融测试(-25~50℃)循环120次,强度没有降低,是良好的装饰材料。

3、表面材料可复合不同材料,选择面广:如涂装铝板、不锈钢、纯铜、钛、石材、木板、软装等。

4、安装方便,同时可加工成异形板:一般情况不需要大型安装设备,适于单元式幕墙安装。材料重量轻,采用普通黏结剂就可以固定,从而降低安装成本。

5、隔声、隔热好:其隔声、隔热效果均好于30mm厚的石材板。石材铝蜂窝复合板的规格可以改变,标准板规格1200mm×2400mm。厚度为:

标准板20mm,石材厚4mm,铝蜂窝厚度为14mm,高强度过渡层和胶层厚度共2mm。

6、抗风压性好:25mm总厚,1mm厚双面铝板,负风压测试通过9100MPa,而板面回弹后仍平整如初,是沿海地带建筑和机场航站楼的合适材料。

也正因为金属蜂窝板有优良的特性,你能想到的主流饰面材料都能跟它发生那么点关系。

三、蜂窝板的结构解析

目前,市场上常见的蜂窝结构板材主要有以下几种:铝蜂窝板、木质蜂窝板、石材蜂窝板、布艺蜂窝板、不锈钢蜂窝板、玻璃蜂窝板、钛锌蜂窝复合板等。

1、石材蜂窝板复合板

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石材与蜂窝板复合简图

石材蜂窝复合板表面为3-5mm厚度的石材,以轻质铝蜂窝为基材复合而成的金属板材,具有以下特点:

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a、铝板和石材均为不燃材料,对建筑外墙起到阻燃作用;

b、铝蜂窝板是表面经环氧氟碳处理,具有较强的耐腐蚀性。盐雾喷射48小时无针孔、裂纹、不起泡。

c、蜂窝板属于纯铝立产品,不挥发任何对人体有害的气体,无放射性并可以完全回收利用,石材更为天热物质,均属于环保型产品。

d、完全克服了石材的各个缺点。石材铝蜂窝复合板即保持了石材的绿色、环保、回归自然的时尚装饰效果,又克服了石材脆性大易碎,装饰重量大等缺点。

2、金属(铝)蜂窝板复合板

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金属(铝)蜂窝复合板采用“蜂窝式夹层”结构,即以高强度合金铝板作为面、底板与铝蜂窝芯经高温高压复合制造而成的复合板材。

具有重量轻、强度高、刚度好、耐蚀性强、性能稳定等特点。由于面、底板之间的空气层被蜂窝分隔成众多封闭孔,热量和声波的传播受到限制,与其他幕墙装饰材料相比,铝蜂窝板具有良好的保温、隔热性能,被众多建筑用作外幕墙。

3、木质蜂窝板复合板

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木质蜂窝板采用厚度为0.3~0.4mm木皮与高强度铝蜂窝板通过航空复合技术进行复合成型。木质蜂窝板特点如下:

a、保留木材的装饰质感;

b、重量轻,木材用量少,耐腐蚀,抗压等铝板共有的特性;

c、可塑性强,通过木材镶花、拼花、穿孔等特殊工艺,为设计师提供更多的设计灵感;

蜂窝板的构造做法

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当然,在了解蜂窝板的节点之前,我会以图解的形式为例解析主流的饰面材料是怎么跟金属蜂窝板复合的,而金属蜂窝板的安装方式又是怎么样的?

一、蜂窝板的复合方式

蜂窝板的安装原理其实很简单,下面以石材蜂窝复合板为例来说明一下。

石材铝蜂窝复合板采用铝合金挂件与建筑物墙体基层固定的龙骨相连,铝合金挂件和石材蜂窝复合板之间通过预置螺母或者后置背栓连接,挂件和龙骨系统及其连接方式随施工方设计方案而定。

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在蜂窝板基层上开孔

先拿到成品的金属蜂窝板基层,并在上面开孔。

细节特写(供参考)

至此,你已经掌握所有蜂窝复合板的节点做法。不管是石材、木材、壁纸、铝单板饰面的蜂窝板,其做法都抵相同。绝大多数采用蜂窝板饰面的工程是采用这种工艺来完成的。

当然,除了干挂外,还有一种也是常见的蜂窝板节点做法,就是我在上一期提到的“打钉式”做法。其节点如下所示:

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蜂窝铝板“打胶式”

通过以上讲解,两种主流的蜂窝板节点做法,你已经掌握了,我们欣赏一下铝蜂窝板案例吧。