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銅瓦、銅幕墻及銅落水在中國的興起與應用


文章來源:仿古金屬瓦dongshen6.com官網    (2014-3-21)   Hits:1609

銅板幕墻材料目前工程案例上所用的,基本上分二大類:
第一類是純銅板,分為黃銅H62  紫銅T2     

厚度可根據要求采購,寬度和長度有的尺寸有限制,1.5mm以下,寬幅最寬1000mm,長度不限;還有種是600mm,長度不限,0.6mm以下的銅板材,寬幅基本上在600mm以下; 1.5mm以上的銅板材,長度就限制了,600mm*1500  1000mm*2000mm等;一般采用洛陽銅板。 
第二類:銅鋼復合板或銅鋁復合板 復合的銅厚度基本在0.5mm以下,其它鋼鋁的厚度根據實際厚度調整,寬幅為常規600mm,長度不限,產地上海和溫州有專業廠家。
銅幕墻已在幕墻市場上悄然出現,今后有遇到類似工程的,可作參考,安裝基本目前以干掛為主。

屋面銅瓦安裝

屋面銅瓦原材料由洛陽銅板材制作,有些廠家采用國內復合銅板制作,工藝各異,現在就國內銅瓦作個簡單介紹:
1、仿古銅瓦
材質:純銅板、銅鋼復合板、鋁板、鋼板
一般以純銅板為主,采用洛陽銅板,經開模沖壓,勾頭滴水焊接打磨,著色(表面抗氧化處理),至工地現場焊接打膠,著色,清潔后,古建為主;
銅鋼復合板、鋁板、鋼板,前期工藝基本相似,安裝時,常規采用鉚釘固定(隱閉件),打膠后成整體。
2、歐式瓦
可分為魚鱗瓦和平板搭扣瓦為主
材質:純銅板、銅鋁復合板、0.15mm銅+樹脂類(國外進口技術為主)
一般采用開模機械壓制,歐式平板瓦也可采用專用機械大面積拉制
安裝時隱閉件拉鉚釘或自貢螺絲。
3、日式銅瓦
純銅板為主
安裝時搭扣拼接,附助拉鉚釘
此處只能形象說明下

一、銅板應用與銅門窗

北京第一個會變顏色的建筑——Moma國際公寓紫銅外窗框
  Moma國際公寓選用紫銅作為外窗框。特種玻璃和純銅板構成的外墻呈現黑、白、金三重色彩,在簡潔的重疊中營造建筑的獨特個性,將立面變化發揮到淋漓盡致。Moma國際公寓紫銅外窗框,北京第一個會變顏色的建筑,紫銅樓體在200年內不斷變化光澤,色彩逐漸從亮紅色,到暗紅色、黑色、墨綠色、最后維持淺綠色,幾百年不變,紫銅的變化體現生生不息的建筑生命。Moma國際公寓的建筑外觀,不僅有特色,并且有生命。歷久彌新,將北京的住宅建筑,提升到全世界藝術建筑的收藏品系列,成為京城永恒的輝煌地標。

  深圳萬科東海岸也采用了銅板幕墻,這些說明銅板幕墻、銅板門窗、銅板屋頂己進入中國,由于銅有其獨特性質和優點,在幕墻屋面將會有所發展,故作一些介紹。

  二、銅板適用作為屋面和幕墻材料

  地球地殼中含量約占0.006%,目前估算處于第23種含量最大的元素,化學元素周期表中,銅屬于第一分組,高于貴金屬銀和金,銅和金是唯一具有顏色的金屬,銅和銀都是熱和電的良導體。

  幾個世紀以來,銅板已經被證明是一種高穩定、低維護的屋面和幕墻材料,銅是一種環保、使用安全、易于加工并且極抗腐蝕;使用壽命超過100年,根據英國獨立研究機構的報告,銅板的經濟性能價格比是屋面金屬材料中最好的之一。

  銅廣泛應用在工業、運輸、電子行業以及消費品市場中的工藝首飾;由于其高抗腐蝕、易于加工的特性和它獨特、自然的外觀效果,使得銅板非常適用作為屋面和幕墻材料。

  銅板在屋面和幕墻方面的應用可追溯到后中世紀的中歐,最古老而完整的銅屋頂是建于1280年的Hildersheim Cathedral 海爾德申姆哥特式教堂。隨著手工作坊被工業化的連續輥軋生產方式取代,銅在建筑工業中的應用已經遠超越了過往幾個世紀的總和。

  用于中世紀教堂屋頂及尖塔的屋頂材,主要為銅板材質,在外觀及其他方面,銅板幕墻屋頂具有多種優點,第一,對承建、設計、施工當事人都有好處,并且易于配合周邊環境條件,小的選擇范圍,且可適用于任何形狀的屋頂設計。第二,與混凝土屋頂相比,重量較輕,可減少整個建筑物的荷重。也有利于施工、維修及材料管理。第三,具有優良的耐腐蝕性,并對沖擊、暴雨及臺風等苛刻的氣候環境有耐久力。而且,容易適應屋頂表面溫度的變化,水密性強,壽命比其他材料屋頂更長。第四,不需拆除既定屋頂而可更換材料,維修過程迅速簡便。而且可回收利用廢屋頂材料,有利于節省費用及環境保護。從使用周期及經濟效率的觀點來看,初期施工費用雖然高,但具有耐久力強、維修容易、壽命長等特點,還是比其他材料更受歡迎。

  三、建筑銅的性質

  建筑業用銅的生產由英國標準BS 2870和德國標準DIN 17650 控制,都必須采用無磷去氧還原銅,其具有極佳的氧焊和錫焊性能且防止氧化,英標BS 2870, C106 章規定銅的含量不低于99.85%,德標DIN 17650 要求銅的純度必須高99.90%。

  SF-Cu 通常采用半硬狀態,具有極佳的加工適應性和強度,適合于采用平鎖扣、立邊咬合屋面、單元墻體板塊、雨排水系統等各種工藝和系統。

  銅板的屈服強度和延伸率成反比關系,經過加工折彎的銅板硬度增加極高,但可以加熱處理而降低,在所有建筑用金屬中,銅具有最好的延伸性能,所以在造型適應性方面具有最高級別的優勢。

  銅板的加工性能不受溫度的限制,低溫時也不變脆;高熔點使其可以采用氧吹等熱熔焊接方式。防火性能是銅板的又一優勢,按德國建筑規范第四章的標準,屬于AA級防火材料,即不燃材料。同時銅的循環使用率很高,90%以上,這是環保材料的重要特征。

  四、銅屋面形式

  直至19世紀末期,銅板的生產只能達到中等尺寸,所以傳統建筑中的銅屋面或幕墻均有十字交叉或平行咬合線條,這也成為了歷史性建筑物的特征,現在的翻新建筑或新建建筑出于美觀、文化傳統的考慮時,仍然采用這種表現形式。

  自20世紀50年代末期由英國開始,連續輥軋技術允許金屬板以卷材方式生產,銅板的長度大幅度增加,長板條的立邊咬合式屋面系統技術發展起來,由于技術的先進和安裝費用的經濟性,逐步取代了傳統安裝方式,立邊咬合式技術系統可使屋面取消橫向連接,僅在排水方向保持平行線條,在全世界廣泛流行。

  長板條的立邊咬合式技術允許屋面坡度在1~90 之間變化,銅板可以適用于這種技術所需的彎弧、梯形、轉角等各種加工要求,使得建筑物的各種特異造型得以出現和實現,銅板也成為了世界各地經典建筑的標志之一。很多著名的建筑就是使用銅綠板和金閃閃的黃銅板來裝飾的。最著名的美國自由女神像的外殼用了80多噸銅來建造的。紐約王牌塔樓用引人注目的黃銅來裝飾。

  五、建筑銅表面處理

  依據建筑師和客戶的要求,銅板提供四種表面處理的產品:
原銅板
氧化銅板,形成了統一外觀的棕色氧化銅表面

  紫銅板,帶有金屬光澤,使建筑物擁有逐漸變化的特性,如同擁有生命而不斷演化。

錫銅板,雙面鍍錫的銅板,對于希望突破銅板原色的要求,同時又保有銅板的機械加工特點和強度優勢,或要達到鈦鋅板的效果,錫銅板是極好的選擇。
 

 六、防腐蝕性能與銅綠

  即使在極度腐蝕性的大氣環境中,銅板都會連續形成堅固、無毒的鈍化保護層,俗稱銅綠(Patina),銅綠的化學成分取決于所在地區的空氣條件。工業區和大城市等空氣污染嚴重地區主要以硫化銅鹽成分為主,沿海地區以氯化銅較為普遍,在山區、郊野地區則以碳酸銅鹽成分為多,空氣中的二氧化硫(SO2)成分對銅綠層的構成比率有影響。各種成分的銅綠對銅板的保護效果基本相同。亮的原銅板與空氣一接觸后幾個小時就會形成氧化銅鈍化層,這層鈍化膜降低了銅板的電化學勢能,它本身已經非常穩定,即便受到破壞也可自動修復,對于人類的視覺感受而言,這種變化是分辨不出的。銅、水、氧氣和空氣中的刺激性氣體的共同作用下,緩慢、持續的化學反應逐漸形成均勻的棕色、棕黑色氧化銅膜層,銅板的金屬光澤逐漸降低。隨著二氧化硫的作用,氧化銅的表面則逐漸形成綠色的硫化銅,保護膜層的穩定性也越來越強,這是銅板壽命超越100年的基本原因。

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