韩耀家
上海力进铝质工程有限公司 上海市200001
摘要：随着建筑造型结构多样化，人们不再满足标准规整的单一式建筑，各种具有新颖造型的建筑幕墙如雨后春笋般涌现，而作为建筑外立面的点睛之笔—建筑幕墙的装饰效果尤越来越突出，在这些富有个性化的建筑幕墙中，弧形因其具有流线型的美感，弯弧建筑幕墙备受青睐，但支撑弯弧幕墙的主龙骨，铝型材的冷弯技术在目前工程具体设计加工中存在一系列的问题，本文结合相关项目实际案例，分类解决不同情况下弯弧幕墙主龙骨的冷弯技术问题。
作为关键词：弯弧建筑幕墙；冷弯技术；工艺设计
引言：
伴随人们物质文化生活水平的提高，大众对于建筑审美的水平也在不断提高，我国各地正在如火如荼般建造当地的地标性建筑，为了达到独特的外观效果，往往采用曲面弯弧，甚至双曲面弯弧造型，从而使建筑外观效果表现独特新颖，但在实际深化设计及加工中经常存在龙骨弯弧平整度差，翘曲严重从而造成外观凹凸不平；更有一些建筑幕墙设计师不懂具体铝型材的加工工艺及冷弯加工工艺从而造成铝材的劈裂，弯弧型材的不配套等一系列不安全的问题，给弯弧建筑幕墙留下了安全隐患，本文针对以往所负责项目中弯弧幕墙铝材拉弯出现的问题同时给出具体的解决方案。
弯弧建筑幕墙主龙骨的拉弯技术是指在给于型材预制拉力（在屈服极限范围内）的前提条件下，利用旋转和靠模改变型材断面变形从而使其产生塑性变形的过程。经常采用的拉弯机分为转台式拉弯机，双转臂式拉弯机及专用拉弯机等。
1．弯弧建筑幕墙深化设计及加工中存在的问题
1.1关于型材时效状态的选择
建筑幕墙铝型材大部分采用6063-T5或6063-T6型号，6063-T5是指铝合金在高温成型状态下进行自然冷却，不经过冷加工的铝合金产品，抗拉强度为160Mpa，屈服强度为110Mpa，硬度为（HW）≥8.5，延伸率8%；6063-T6是指铝合金在高温成型状态下进行浸水冷却的人工时效铝合金产品。抗拉强度为205Mpa，屈服强度为180Mpa，硬度为（HW）≥11.5，延伸率8%，两者铝合金在时效状态上有一些差别，T5是自然冷却，变形系数小，容易控制，硬度一般，而T6是水冷，变形系数较大，不容易控制，硬度高，所以6063-T6铝型材在拉弯过程中经常会出现脆裂及难以拉弯，平整度差等现象。
1.2弯弧建筑幕墙铝型材龙骨在拉弯过程中经常容易出现端部型材严重变形，或铝型材中间部位出现扭曲鼓起等常见变形问题。
1.3弯弧建筑幕墙铝型材龙骨在拉弯过程中按照各自的弯弧半径进行拉弯，但是在进行单元板块的加工组装过程中发现，横梁及立柱与对应的内压板外盖板及水槽料难以安装匹配到一起。
1.4随着科技发展的日新月异和人们生活水平的逐步提高，能源对国家的发展尤为重要，同时高能耗使环境污染问题也越来越突出，但大家对建筑舒适性及节能的要求越来越高，特别在日温差年温差较大的冬冷夏热地区，更需要提高建筑物的保温隔热性能，而建筑外装饰作为建筑的外围护结构，因直接与大气交流承担着保温节能的重要任务，故从源头上需要选择的幕墙材料必须要有良好的保温性能，根据规范用穿条技术生产的隔热铝型材应该采用聚氨酯和玻璃纤维材料，不可以采用PVC材料。铝型材与铝型材之间的传热系数大，内外侧两铝型材之间用隔热条穿起来，大大降低了传热系数，因而隔热断桥穿条技术在铝型材中的应用使散失热量的途径被阻断，达到高效能的断热保温作用，但弯弧建筑幕墙隔热铝型材在拉弯过程中经常出现隔热断桥穿条撕裂现象，破坏了铝型材的隔热性能并且影响幕墙的安全性。
1.5弯弧建筑幕墙铝型材龙骨在拉弯过程中出现氟碳或粉末喷涂层鼓起脱落现象。
2.针对弯弧建筑幕墙深化设计及加工中存在的问题解决方案如下：
2.1合理选择铝型材的时效状态
在弯弧建筑幕墙铝龙骨深化设计时，若铝型材弯曲的伸长率满足变形量要求时应首先选择6063-T5状态（e≤10%），若结构计算受力不够情况下必须采取6063-T6时，可以首先和铝型材厂家协商好，在加工时只成型不要时效处理，拉弯厂按照要求进行拉弯后，再送到铝型材厂家进行时效处理就会完美解决此问题。
2.2采用辅助材料衬垫并且合理选择加持长度
在拉弯准备工作时，在端部用硬质橡胶块或木质材料填充密实，从而使拉弯机加持部位与其紧密接触，在铝型材中间部位根据拉弯厂经验值采取间隔一定距离的中间定位限位措施，从而来保证平整度，控制拉弯误差。另外铝材拉弯下料前应采取首样制原则，试样试验后根据实际拉弯需要的加持长度结合拉弯厂家建议两端预留适当的加持长度，从而降低废料风险，减少铝型材浪费。
2.3需安装配合的型材作为同一整体进行一并拉弯
首先检查所开的铝型材模具图，检查横梁或立柱与对应的内压板外盖板及装饰条等模具是否配合紧密，若配合紧密则重新复测各个拉弯型材的拉弯半径及偏差尺寸，根据以往所做苏州狮山广场一期弯弧幕墙项目，郑州绿地中心广场弯弧幕墙项目实践经验，大部分情况下拉弯厂拉弯半径误差偏大，导致原本匹配度很好的铝型材因拉弯误差而使不同方位变形过大，从而难以组装成单元板块。在负责以上弯弧单元幕墙深化设计加工过程中，总结出如下经验：首先在拉弯工作前检查非弯弧状态下模具的匹配度情况，待确认无误后采取首样制原则，先取横梁或立柱与对应的内压板外盖板及装饰条组装为同一整体后一并进行拉弯，从拉弯厂实际操作来看，较之前未一起拉弯成品合格率提高了许多，通过拉弯前匹配安装型材组合拉弯技术可以完美解决各自拉弯之后难以安装的问题。
2.4匹配拉弯后再对铝型材进行亚松注胶处理
针对弯弧建筑幕墙隔热铝型材在拉弯过程中经常出现隔热断桥穿条撕裂现象，原因是聚氨酯玻璃纤维材料的伸长率系数与铝型材的伸长率系数不同，导致两者在一起拉伸时因伸长率不同而出现错位撕裂现象，无法满足连接部位的抗剪设计要求。亚松注胶技术的基本原理方法是将铝合金型材作为内外两个整体来看待，两者之间利用一种特殊配方的高分子聚合物PUR(聚氨基甲酸乙酯)，即特殊的断热胶进行组合，从而能够使铝型材的内外两侧之间形成有效的隔热断层，使幕墙门窗等通过铝型材散失热量的通道被阻断，从而达到高效的隔热保温作用。根据所做苏州狮山广场一期弯弧幕墙项目，郑州绿地中心广场弯弧幕墙项目实践经验，建议采用首样制原则，先找出两组配套铝型材进行试验，把对应的配套铝型材组合进行拉弯，拉弯后送铝型材厂家进行亚松注胶处理，送样实验室检测是否满足连接部位的抗剪设计要求，满足要求后便开始批量拉弯生产，这样可以减少材料的浪费同时提高设计的安全性。
2.5主要原因是铝型材厂在喷涂前没有处理好，导致附着力低，同时在拉弯过程中要做好表面涂层的防护处理工作。
针对弯弧建筑幕墙铝型材龙骨在拉弯过程中出现氟碳喷涂或粉末喷涂层鼓起脱落现象，分析原因如下：通常情况下可以选择阳极氧化，氟碳喷涂或粉末喷涂后弯曲加工（涂层的伸长率远大于铝型材的伸长率）；在采取以上措施后铝型材拉弯时型材与模具之间没有相对位移，因此不会损伤型材，如果型材在拉弯过程中涂层脱落则是附着力不足的原因造成的，产生附着力不足的主要原因是喷涂前处理不好或加温不足及加温时间不够造成的，除了以上铝型材自身原因外，在拉弯过程中要做好表面涂层的防护处理工作。
结语：
伴随着我国城市化建设的快速发展，地方的标志性建筑为了达到独特的外观效果，曲面幕墙的建筑会越来越多，不断提高设计水准满足人们日益增长的建筑审美的同时，不能忽略弯弧建筑幕墙铝型材深化设计及加工的问题，特别是隔热铝型材因拉弯不当造成的裂纹等现象直接影响幕墙结构的安全性，本文针对弯弧幕墙铝型材拉弯过程中存在的问题进行了分析，结合以往负责设计施工的弯弧幕墙项目提出了一些解决措施希望可以不断推动弯弧幕墙拉弯深化设计的进一步研究发展。
参考文献：
[1]尹时平.新型冷弯成弧玻璃幕墙工艺在工程中的应用解析[J]. 黑龙江科技信息, 2014, 000(033)：242-242.
[2]蒋凤昌,朱颖曾,曲平等. 无锡新区科技交流中心弧形玻璃幕墙的设计分析[J]. 新型建筑材料, 2010.[3]