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金属装饰材料及其在建筑领域的广泛应用

【摘要】:金属装饰材料分为黑色金属和有色金属两大类。现代金属装饰材料用于建筑物中更是多种多样、丰富多彩。这是因为金属装饰材料具有独特的光泽和颜色作为建筑装饰材料,金属庄重华贵,经久耐用均优于其他各类建筑装饰材料。目前,随着炼铝技术的提高,铝合金已成为一种被广泛应用的金属装饰材料。铝镁锰板铝镁锰板是将铝元素、镁元素、锰元素三者按一定比例通过热轧而成的一种合金材料,是一种极具性价比的屋面、外墙材料。

在现代建筑中,金属材料品种繁多,尤其是钢、铁、铝、铜及其合金材料,它们耐久、轻盈,易加工、表现力强,这些特质是其他材料所无法比拟的。金属材料还具有精美、高雅、高科技并成为一种新型的所谓“机器美学”的象征。因此,在现代建筑装饰中被广泛采用,如柱子外包不锈钢板或铜板,墙面和顶棚镶贴铝合金板,楼梯扶手采用不锈钢管或铜管,隔墙、幕墙用不锈钢板等。

金属装饰材料分为黑色金属有色金属两大类。黑色金属包括铸铁、钢材,其中的钢材主要是作房屋、桥梁等的结构材料,只有钢材的不锈钢用作装饰使用。有色金属包括铝及铝合金、铜及铜合金、金、银等,它们被广泛地用于建筑装饰装修中。

现代金属装饰材料用于建筑物中更是多种多样、丰富多彩。这是因为金属装饰材料具有独特的光泽和颜色作为建筑装饰材料,金属庄重华贵,经久耐用均优于其他各类建筑装饰材料。

1)铝合金材料及制品

铝是有色金属中的轻金属,铝为银白色,但是纯铝的强度较低,为了提高铝的实用价值,在铝中加入镁、锰、铜、锌、硅等元素即可制成铝合金。目前,随着炼铝技术的提高,铝合金已成为一种被广泛应用的金属装饰材料。

铝合金质轻(铝合金门窗每平方米铝型材耗量为4.5~5.5kg,而钢门窗耗量为15~20 kg),抗腐蚀性强、防火、防潮、塑性好,色泽美观(可以镀成银白色、古铜色、蓝色、绿色等与建筑外观相匹配),各类制品被广泛地用于建筑外部装饰中,而铝合金型材目前更是制作门窗及幕墙龙骨不可替代的主要材料。

(1)铝镁锰板

铝镁锰板是将铝元素、镁元素、锰元素三者按一定比例通过热轧而成的一种合金材料,是一种极具性价比的屋面、外墙材料。

铝镁锰板具有质量轻、强度高、耐腐蚀,表面处理多样、美观,导电性能良好,安装方便,环保等特点,广泛应用于机场航站楼、飞机维修库、车站及大型交通枢纽、会议及展览中心、体育场馆(图8-42)、展示厅、大型公共娱乐设施、公共服务建筑、大型购物中心、商业设施、民用住宅等建筑屋面与墙面系统。

图8-42 铝镁锰板的应用

(2)铝天花板

铝天花板也称为铝扣板,是对装饰室内屋顶的铝制材料的总称。铝天花板主要以1001H24,3003H24国际标准铝材热轧优质铝合金板材为基材,面板均采用专业的平整拉伸和模压成形等加工工艺处理成型,具有加工精度高,外形稳定,表面平整度高等特点。

铝天花板的表面处理工艺主要有覆膜、滚涂、阳极氧化3种,这几种工艺的实施手法以及优点各不相同:

①覆膜是一种物理工艺,一层膜一层铝板经过高温高压压合而成。覆膜工艺的优点是抗油烟,清洗方便;耐磨损、防潮湿、耐久性强、触感好,表面有一层膜,触摸平滑;花色多,有多种色彩可供选择;价位适中,性价比好。

②滚涂是采用国际标准铝材热扎优质铝合金板为基材,通过三涂三烘滚涂加工工艺压合而成;滚涂的优点是健康环保,抗刮、耐腐蚀、防油污、耐衰变、色彩持久不易变色,耐酸碱、耐粉化。

③阳极氧化是将金属或合金的制件作为阳极,采用电解的方法使其表面形成氧化物薄膜。阳极氧化工艺的优点是:健康环保,无铬、汞、镉等有害金属元素;耐刮耐磨,可达到蓝宝石级硬度;防指纹;防腐蚀;自洁,抗静电,不易吸附灰尘,易清理;色彩绚丽,经多次阳极氧化处理,颜色丰富,色彩逼真。

不同外形规格尺寸的铝天花板,可采用不同的吊顶形式,主要有方形吊顶、条形吊顶、垂片吊顶、格栅吊顶,如图8-43所示。其中以方形吊顶最为常见。方形吊顶产品外形规整,尺寸标准精确,安装后浑然一体,整体装饰效果非常美观。方形吊顶从外观上可分为平面板和冲孔板。冲孔板不但具有独特的装饰效果,还能通过对金属板面冲孔孔径和冲孔率的控制,获得不同的吸声效果。

图8-43 铝天花板吊顶

(3)铝塑板

铝塑板的全称为铝塑复合板,是指以塑料为芯层,两面为铝材的3层复合板材,并在产品表面覆以装饰性和保护性的涂层或薄膜(若无特别注明则通称为涂层)作为产品的装饰面。一般是先将用作正、背面的铝板进行涂装,然后再与塑料芯材复合。正面板一般涂覆装饰性涂层,背面板一般涂覆保护性涂层。它既保留了原组成材料(铝合金板、非金属聚乙烯塑料)的主要特性,又克服了原组成材料的不足,进而获得了众多优异的材料性质。

铝塑板的主要特点是质量轻、刚性好、颜色丰富、装饰性强,表面平整度高,耐久性好,加工性好,防火性能好,成本特性好,环境协调性好(废弃的铝塑板中的铝和塑料芯材均可100%再生使用,环境负荷低),耐久性好,日常保养费用低。

铝塑板性价比高,用途广,除可用于幕墙、内外墙、门厅、饭店、商店、会议室等的装饰外(图8-44),还可用于旧建筑的改建,用作柜台、家具的面层、车辆的内外壁等。

图8-44 铝塑板外墙装饰效果图

(4)金属保温装饰一体板

金属保温装饰一体板由保温层、无机树脂板、强力复合胶、饰面涂层组成,其被称为金属保温装饰一体板的原因主要在于其饰面层采用了金属漆;而金属保温装饰一体板采用的金属漆主要是氟碳金属漆即在氟碳涂料中加入金属粉,如图8-45所示。

图8-45 金属保温装饰一体板

金属保温装饰一体板具有如下性能:

①保温隔热、降耗节能。金属保温板具有优异的保温隔热特性,有极佳的耐寒隔热性能。产品性价比高,在外墙保温装饰材料产品中显现出绝对的优势。

②安装便捷、节省成本。金属保温板质量轻、体积小,搬运和安装省时省力,安装方式简单、快捷,并不受季节气候和地理环境限制,全年皆宜。金属保温板在达到装饰和保温隔热效果的同时,最大限度地降低了外墙负荷,对空间及土地的可利用性增强。

③轻质省地,耐震防裂。金属保温板质量轻、强度高、耐冲击性能好。其质轻的优点不仅降低了建筑本身的负担,并且在很大程度上降低了地震对建筑物的影响。该板材安装在轻钢结构的建筑上,整体性强,抗震防裂,坚固安全。

④良好的阻燃性能。金属保温板芯材经过特殊处理,具有良好的防火阻燃性能,安全无忧。

⑤隔音降噪,安静舒适。金属保温板中间的芯材通常为高密度聚氨酯发泡构成的保温隔音层,其内部为独立的密闭式气泡结构,具有良好的隔音效果。适用于噪声区附近的公寓、医院、学校等建筑,有效降低室外噪声进入室内,保持室内环境安静舒适。

⑥绿色环保,经久耐用。金属保温板具有稳定的化学和物理结构,不会分解霉变、无辐射、无污染,绿色环保。该板材同样能够被灵活拆卸后重新利用安装在其他建筑上,施工剩余的边角料也能够加以回收再利用,在施工过程中很大程度地减少了建筑垃圾,是高品质、高性能的环保产品。金属保温板易清洁、经久耐用,使用寿命长。(www.chuimin.cn)

⑦装饰性强,更多选择。为了提供给客户更大的选择空间,金属保温板提供了更多浮雕花纹和色彩的搭配组合,给予建筑设计更大的发挥空间。

金属保温板广泛用于市政建设、公寓住宅、办公会馆、别墅、园林景点、旧楼改造、门卫岗亭等诸多工程领域。该建材既适用于新建的砖混结构、框架结构、钢结构、轻体房等类型的建筑,也适用于既有建筑的装饰节能改造,以及室内外装饰。

2)合金钢材料及其制品

合金钢是在普通碳素钢的基础上添加适量的一种或多种合金元素而构成的铁碳合金。根据添加元素的不同,并采取适当的加工工艺,可获得高强度、高韧性、耐磨、耐腐蚀、耐低温、耐高温、无磁性等特殊性能的不同制品。

(1)普通不锈钢

不锈钢是指耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质或具有不锈性的钢种。不锈钢是通过在钢中加入以铬为主的合金元素而制成的,由于制备中加入的合金元素含量及品种的不同,导致不锈钢的耐蚀性有较大的差异。不锈钢可分为不锈耐酸钢和不锈钢两种,能抵抗大气腐蚀的钢称为不锈钢,而在一些化学介质(如酸、碱、盐类)中能抵抗腐蚀的钢称为耐酸钢,通常将这两种钢统称为不锈钢。

普通不锈钢具有较好的力学性能和耐腐蚀性能,用于装饰上的普通不锈钢主要是板材。普通不锈钢板是借助于不锈钢板的表面特征来达到装饰目的,如表面的平滑性和光泽性等。还可通过表面着色处理,可得到多重颜色,具有良好的装饰性。装饰用不锈钢以其特有的光泽、质感和现代化的气息,既可作为装饰材料,也可作为承重构件,被广泛用于室内外墙柱装饰面、幕墙、电梯间护壁、门口包镶及室内外楼梯扶手、护栏等处的装饰,如图8-46所示。

图8-46 不锈钢栏杆

(2)彩色不锈钢板

彩色不锈钢板是在不锈钢板上再进行技术和艺术加工,使其成为各种色彩绚丽的装饰板,其颜色有蓝色、灰色、紫色、红色、青色、绿色、金黄色、茶色等。彩色不锈钢板不仅具有良好的抗腐蚀性,耐磨、耐刻画、耐高温(能耐200℃的温度)等特点,而且当弯曲90°时,彩色层仍不会损坏,常用做厅堂墙板、顶棚、电梯厢板、外墙饰面等。常见的彩色不锈钢板品种有彩色不锈钢镜面板、彩色不锈钢拉丝板、彩色不锈钢喷砂板、彩色不锈钢蚀刻板等制品。

①彩色不锈钢镜面板。简称镜面板,如图8-47所示,是用研磨液通过抛光设备在不锈钢板面上进行抛光,使板面光度像镜子一样清晰,然后电镀上色制成。

图8-47 彩色不锈钢镜面板

②彩色不锈钢拉丝板。其表面仔细看有一丝一丝的纹路,但摸不出来,表面纹理呈亚光,像头发细长而直,故也称为发丝纹。彩色不锈钢拉丝板表面比一般亮面不锈钢耐磨,更显档次,如图8-48所示。

图8-48 彩色不锈钢拉丝板

③彩色不锈钢喷砂板。用锆珠粒通过机械设备在不锈钢板面进行加工,使板面呈现细微珠粒状砂面,形成独特的装饰效果,然后电镀着色制成(图8-49)。

图8-48 彩色不锈钢喷砂板

④彩色不锈钢蚀刻板。以镜面板、拉丝板、喷砂板为底板,其表面通过化学的方法,腐蚀出各种花纹图案后进行深加工;通过对蚀刻板局部进行和纹、拉丝、嵌金、钛金等各式复杂工艺处理,最终实现图案明暗相间、色彩绚丽的效果,如图8-50所示。

图8-50 彩色不锈钢蚀刻板

(3)彩色涂层钢板

彩色涂层钢板以冷轧钢板、电镀锌钢板、热镀锌钢板或镀铝锌钢板为基板经过表面脱脂、磷化、铬酸盐处理后,涂上有机涂料经烘烤而制成的具有颜色和花纹的钢板。彩色涂层钢板耐污染性强,热稳定性好,涂层附着力强,色泽持久,并具有良好的耐污染性能、耐高低温性能和耐沸水浸泡性能,可进行切断、弯曲、钻孔、铆接、卷边等工艺操作。彩色涂层钢板可用作建筑外墙板、屋面板、护壁板、拱覆系统等,如作商业亭、候车亭的瓦楞板,工业厂房大型车间的壁板与屋顶等。另外,还可用作防水,常用作外墙板、壁板、屋面板等装饰。

(4)搪瓷钢板

搪瓷钢板是一种将无机玻璃质材料通过熔融凝于基体钢板上并与钢板牢固结合在一起的新型复合材料

搪瓷钢板以其特有的瓷玉质感、靓丽色彩、不燃烧、防潮、耐酸碱、装卸简便、安全、经久耐用和维护成本低等优点,已成为地下空间内饰景观设计首选材料,是目前新型功能性搪瓷材料中发展最为成熟的部分。不仅完全适合地下空间物理环境恶劣和人流密集的环境,而且瓷玉质感、色彩靓丽的彩色搪瓷钢板和搪瓷钢板艺术画也使地铁站点、城市隧道变得流光溢彩,充满时代和文化气息,如图8-51所示。

图8-51 搪瓷钢板及应用案例

3)铜材

铜材与不锈钢类似,属于价格较高的高级装饰材料。

铜及铜合金华丽、高雅、坚固耐用,被用于宫廷、寺庙、纪念性建筑以及商店的铜字招牌等的装饰,如图8-52所示,也可用于外墙板、门把手、水龙头、门锁、纱窗(紫铜纱窗)等。铜合金还用作铜粉,俗称“金粉”,是一种铜合金制成的金黄色颜料,主要成分为铜及少量的锌、铝、锡等金属,常用于调制装饰涂料,代替“贴金”。

图8-52 铜材应用案例——波兰弗罗茨瓦夫国家戏剧学院