建筑铝材-铝材应用的推广

发布时间：2024-03-13 作者: 华体会连接

  3.大师系列丛书编辑部.伊东丰雄的作品与思想.中国电力出版社. 2005

  2001年起，中国电解铝产量已经居世界之首。2005年中国电解铝产量780.60万吨，与2004年相比增长17.02%。2005年中国电解铝产量占世界电解铝总产量3193万吨的24.45%。

  为了拓宽铝的应用领域，一般在铝中加入其他金属元素制成铝合金，铝合金既提高了纯铝的强度和硬度，同时又保持了纯铝的轻质、耐腐蚀、易加工等优点，加上其轻金属特性，使得铝合金大范围的应用于建筑领域中，成为仅次于钢的第二大金属用料。

  1、密度小，质量轻——铝及铝合金的密度接近2.7g/,约为铁或铜的1/3。

  经过发展，中国的建筑用铝材也不断的增加，开始逐渐的从军工性转变到民用性上，更加的大众化，这也提出了提高铝材装饰性的要求。但是对铝材的应用只要还是居于对铝型材的应用上，不成大规模，铝板幕墙的应用很少，这应该跟国内对铝板加工水平Βιβλιοθήκη Baidu有建筑施工水平有关，这大大削弱了铝材的表面装饰性，觉得可以全力发展铝板幕墙的，使其形成规模，充分体现铝材的装饰效果。

  作为一种接触的开始和继续研究的需要，下面列举一些应用铝材的优秀建筑作品：

  日本建筑师伊东丰雄的作品，椭圆形立柱21公尺高，结构由一个轻量孔铝板支撑，在这个建筑中，表现了建筑师对穿孔铝板的艺术性应用，以穿孔铝板作为建筑的表皮，表现了铝材的柔性美和通透美。建筑中还设有上千个迷你灯泡和12个霓虹圈，底部则有30个泛光灯。灯光由计算机控制，根据周围的不同信息不停变化花样。到了夜晚，打上变化的灯光的时候，建筑更显现其美丽的一面。

  也是伊东丰雄的建筑作品，整个建筑大部分采用铝材，尤其是拱形屋顶对铝材的应用，表现了建筑师自身的“软建筑”的理念，也表现了铝材的装饰美。

  2、强度高——铝及铝合金的强度高。经过某些特定的程度的冷加工可强化基体强度,部分牌号的铝合金还能够最终靠热处理进行强化处理。

  4、耐蚀性好——铝的表面易自然生产一层致密牢固的AL2O3保护膜，能很好的保护基体不受腐蚀。通过人工阳极氧化和着色，可获得良好铸造性能的铸造铝合金或加工塑性好的变形铝合金。

  2008年北京奥运会篮球馆，外墙采用金属铝板幕墙，形成表面富有变化韵律的建筑形象，简单的建筑造型，充分体现铝材的装饰性。

  铝材作为一种建筑材料，和其他金属材料相比有着其优越性，它的质轻而又强度高，使其在建筑结构方面被应用的很广，但是对于表现铝材装饰美的大块面应用铝材（如铝板幕墙）还比较薄弱，在中国，将铝材大块面的应用于建筑表面，作为一种外墙材料的建筑实例还不是很多，尤其是好的建筑作品，能够说是刚刚起步没多久，随着经济的发展、技术的提高，和对金属材料、绿色建材的提倡，铝材将继续受到大家的关注，并成为一种旧有但却新型的建筑材料，以一种装饰性很强的、外露的外表展现在人们眼前。而作为建筑师，可以有意识的关注铝材在建筑中的应用，借鉴国外好的建筑作品，发掘铝材的价值，充分展示铝材的特性，并表达好铝材的中国性、地域性。材料对于建筑来说很重要，它不仅是建筑师表达设计思想的工具，而且更重要的是建筑建成后既定存在的一种表象，它将长久存在、长久影响，

  以上四个建筑都是日本建筑师桢文彦的建筑作品，建筑师在建筑中大面积的使用了铝合金，充分展示铝的装饰性，通过对铝材的创造性应用，使得建筑予人亲切、优雅、精炼的感觉，明朗、轻快、愉悦。

  德雷斯顿中央购物中心：位于德国，建于1973—1978年，建筑师为弗伦克·西蒙和伊万·弗克瓦里，以本色铝板做成凹凸组合的菠萝状表面，结合铝材的表面色彩和质感，变现了建筑的丰富性，尽管是建成与20世纪70年代，但该建筑至今留给我们的震撼不亚于当今新潮建筑师的作品。

  摘要：铝材质轻、强度高又易于加工成型，在建筑工程中存在广泛的应用，在国内，铝材更多的是在建筑结构还有铝合金门窗等铝材型上的应用，而对于铝板材的应用还很不充分。文中通过介绍铝材的优越性，重新认识铝材，同时列举国外优秀铝材建筑作品，作为一种借鉴，以期发展铝材的应用，尤其是铝板材的应用，找到铝材的中国之路。

  1）铝合金表面的着色处理：铝合金表面能够最终靠电解着色或者涂层处理形成不同的色彩，改变了铝合金原本单一的银白色外表。早期的铝合金一般是通过阳极氧化时电解着色，但颜色单调，只有古铜色，且铝板板面颜色的颜色深浅有细微的差别，在大面积使用时可能会产生不佳的效果。现在有了更先进的表面着色处理方法，电泳涂漆，其外观色系多为仿不锈钢、香槟、古铜、黑色、钛色等，现逐渐发展到黄、绿、蓝、灰、等多种彩色系，表面质感也发展到白色透明、镜面、砂光、亚光、珠光甚至仿木纹等特殊效果。还有静电粉末喷涂法，它几乎能提供任何建筑师想要的颜色。对于铝的表面着色处理，可能仅仅是在小面积的铝材应用上，如铝型材的应用，一般大面积应用铝材的时候，大多建筑大部分会选择原本的银白色处理，银白色更体现着铝材自身的独特性，更符合铝在人们心目中的定位，非常容易得到认可。尽管能够最终靠处理使铝材的表面有着丰富的颜色，但大面积应用时就显得失去个性，同时造价也相应的要提高。

  铝材是一种很好的建筑金属类材料，质轻强度高又易于加工，在应用其作为建筑结构和门窗构件的基础上，可以全力发展铝板幕墙的应用，更充分的发挥铝材作为一种建筑材料的优越性。

  中国铝材工业起步于50年代，1956年哈尔滨101厂(东北轻合金有限责任公司)建成投产，这中间还包括压延车间生产铝板、铝箔，挤压车间生产挤压材，锻造车间生产铝锻件，供给航天航空等国防工业用，从此谱写中国铝加工业历史。历程了50年至今，中国慢慢的变成了全球产铝大国和铝材消费大国。

  2）铝合金表面的花纹处理：基于铝的易加工性，可以对铝的表面采用轧制的方法形成各种花纹图案，增加铝的装饰性和表面质感。

  3） 铝合金压型板：通过轧制，使得铝成为有凹凸变化的材料，可以打破铝的平面性，不过其装饰性不是很好，一般没有大面积应用在外墙装饰上。

  4）铝合金穿孔板：对铝材进行冲孔处理，形成通透轻灵的质感，这可以说提高了铝的光洁明快性，甚至使得铝幕墙的表面给人一种透明飘渺的优美感受。建筑师能够准确的通过需要，改变冲孔的大小、密度和位置，再通过艺术性的组合，创造出富有韵律感的立面效果，同时由于孔洞的通透性，在晚上，打上灯光的时候，建筑更加的美观动人。

  铝的密度为2.7g/cm³，属于有色金属中的轻金属。纯铝为银白色，化学性质很活泼，在空气中易生成一层氧化薄膜，起到耐腐蚀作用，且拥有非常良好的塑性，易于加工形成各种所需的形状和样式。但是纯铝的强度和硬度较低，其用途受到限制，尤其是在建筑领域中。

  5、易加工——添加一定的合金元素后，可获得良好铸造性能的铸造铝合金或加工塑性好的变形铝合金。

  其中，铝和铝合金有两个突出的优点：首先是其容重约为钢的1/3,而比强度（强度极限与比重的比值）则为钢的2倍以上。其次，铝和铝合金易于加工成各种形状，能适应任何连接工艺，从而为建筑结构采用最经济合理的断面形式提供有利条件。所以，采用铝合金不但可以大大减轻建筑物的重量，节省材料，而且还可减少构件的运输、安装工作量，加快施工进度（这对于地震区及交通不便的山区和边远地区，其经济效果更为显著）。

  中国铝的生产和消费总量都很大，居于世界前列，2005年中国铝消费总量710.5万吨，占2005年世界铝消费总量3187万吨的22.29%。但是中国人口基数大，平均到个人，铝材的应用是很少的，中国人均铝消费量仅是4.2公斤/人，而美、日的都达到了30公斤/人。这一数字差距是巨大的，当然这跟中国的具体国情有关，但是随着铝材生产的发展和应用的普及，铝材的大量使用是必然的，其在建筑领略的应用也将得到很大的提高和改变，国外的建筑师应用铝材创造出了许多优秀的建筑作品，处于中国经济快速地发展阶段的建筑师，可以借鉴国外建筑师的做法和实例，充分应用铝材，表现铝材的装饰性，为中国建筑界创造出优秀的新式建筑——由铝材塑造出的建筑。而这主要是通过对铝板幕墙的应用，而不再是结构框架还有铝合金门窗等功能性居首的小面积应用，而是大块面的应用，形成规模，明确强调出铝材的装饰美。

  铝合金以其所特有的性能，被大范围的应用于建筑领域中，按其使用的形式和作用的不同，铝在建筑工程中的应用可大致分为三大类：1.建筑结构的应用2.铝合金门窗的应用3.铝板幕墙的应用。

  从这三种应用能够准确的看出铝的装饰性是越来越向外表露的——作为建筑结构，铝是作为建筑的内部构件而存在，是一种技术性的支撑构件，比较少体现铝的装饰性。铝合金门窗，和仅作为建筑结构相比较，更加的能体现铝的装饰性，而且在铝合金窗的应用中，可以配套设置铝合金窗帘和铝合金遮阳百叶，由于门窗是人类能直接触摸到的建筑元素，其装饰性更能被体现。前面两种对铝的应用，更多的是对于铝型材的应用，即对铝挤压材（包括管材、棒材、型材，其中型材最多）的应用，而铝板幕墙则是对铝板材的应用，是大块面的而且是完全表露在人们眼前的，它明确的向人们展示出铝的装饰性。随着对铝的性能的不断开发利用，铝的装饰性也得到了很大的提高，由于铝的易于加工的性能，使得铝合金在幕墙装饰中的形式更为多样化：