CN104179300A - 一种复合金属建筑围护系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种结构性能好、抗腐蚀性能好、耐候性能好、使用寿命长、装饰效果好、成本低的复合金属建筑围护系统。本发明包括围护板，所述围护板的断面结构包括不锈钢底板层(10)、铜复合层(20)，所述铜复合层(20)复合于所述不锈钢底板层(10)的板面上，所述铜复合层(20)与所述不锈钢底板层(10)之间形成复合过渡层(70)。本发明可广泛应用于建筑围护领域。

Description

一种复合金属建筑围护系统

技术领域

本发明涉及一种复合金属建筑围护系统。

背景技术

随着科学技术的发展，各种各样的现代建筑物展现在人们的面前。许多新型建筑物采用金属结构的屋面系统，尤其是钢结构的建筑，其屋面系统自然也采用金属结构的屋面系统。金属屋面系统在各类工业、体育、娱乐、展览馆、零售超市等建筑物中应用越来越广泛。金属屋面系统需要用到金属屋面板。另外，目前在各种建筑系统中也普遍使用金属墙面系统和金属幕墙系统。本发明所指的围护系统是指用于墙面或屋面围护的各种金属建筑系统，包括上述金属屋面系统、金属幕墙系统和金属墙面系统等。金属围护板则指应用于上述金属屋面系统、金属幕墙系统和金属墙面系统等的金属板。金属围护板应用范围广泛，其具有耐用、美观等优点。

目前金属围护板一般采用铝合金、不锈钢、结构钢等材料制造。但是随着使用时间的增长，金属围护板的表面与环境空气长期接触的情况下，大气中的氧气和水分会对板面产生腐蚀甚至生锈，锈蚀会应影响其结构性能和安定性，使其寿命缩减，影响围护系统的寿命。另外，对于外表面装饰性要求高的建筑，普遍采用的铝合金的表面涂层在使用3～5年后会掉色，影响建筑的美观，如果更换不仅材料使用成本较高，而且更换操作麻烦，更换成本过高，尤其对于上百米以上的高层建筑更换金属幕墙板的成本会更高，一般采用这种铝合金涂层的金属围护板的使用寿命最长为20～25年。

铜耐大气腐蚀性能很好、经久耐用、可以回收，具有良好的加工性，可以方便地制作成复杂的形状，而且它还有美观的色彩，因而很适合于用做房屋装修。铜板应用于建筑物，历史记载最早的是公元1280年建于中欧的海尔德申姆哥特式教堂。铜板在欧洲传统建筑中应用较广，采用铜板制作的屋顶和漏檐已有传统，北欧国家中甚至用它作墙面装饰。但是，铜板的材质硬度较差，质地较柔软，单独作为结构件使用，其强度不够，如果采用较厚的板材，则造成材料的使用量大，而且铜是一种贵金属，其成本较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构性能好、抗腐蚀性能好、耐候性能好、使用寿命长、装饰效果好、成本低的复合金属建筑围护系统。

本发明的复合金属建筑围护系统所采用的技术方案是：本发明包括围护板，所述围护板的断面结构包括不锈钢底板层、铜复合层，所述铜复合层复合于所述不锈钢底板层的板面上，所述铜复合层与所述不锈钢底板层之间形成复合过渡层。

进一步，所述铜复合层的外表面还覆有铜绿钝化层。

所述铜绿钝化层采用化学或电化学处理方法生成。

所述铜绿钝化层通过喷涂或浸蚀或刷涂方式附着于所述铜复合层的表面。

所述围护板的厚度为0.4～5.0mm，其中所述铜复合层的厚度为0.1～0.5mm。

所述铜复合层的材质为黄铜或紫铜。

所述围护板是屋面板。

进一步，所述屋面板之间采用焊接或扣接方式连接。

或者，所述围护板是墙面板或幕墙板。

所述铜复合层与所述不锈钢底板层通过热压或热态轧制或冷轧复合成为一体，所述铜复合层与所述不锈钢底板层之间的复合界面为分子冶金结合。

本发明的有益效果是：由于本发明所述围护板的断面结构包括不锈钢底板层、铜复合层，所述铜复合层复合于所述不锈钢底板层的板面上，所述铜复合层与所述不锈钢底板层之间形成复合过渡层；本发明采用不锈钢底板层作为复合钢板的基层，不锈钢基层本身不仅抗腐蚀能够耐锈，延长使用寿命，而且其价格较低，不锈钢基层结构强度好，可以作为结构钢材应用，可以与环境空气长期直接接触，使得结构强度和稳定性得以保证，克服了单纯采用铜板材质软、结构强度差的弊端；另外，本发明采用铜复合层作为覆层，铜耐大气腐蚀性能很好、经久耐用、可以回收，耐候性好，具有良好的加工性，可以方便地制作成复杂的形状，而且它还有美观的色彩，本发明将铜作为覆层材料，其用量少，成本较低；本发明的复合金属建筑围护系统既有不锈钢的结构强度、耐蚀性，又有铜的耐侯性和表面装饰效果，同时使得成本大幅度下降，且其外表面不会脱落掉色，具有长效安定性，使用寿命长，避免了彩钢板等其他材料易穿孔的缺陷，可以终身使用；而且不锈钢作为基材，其焊接性能好，易于安装连接，故本发明是一种结构性能好、抗腐蚀性能好、耐候性能好、使用寿命长、装饰效果好、成本低的复合金属建筑围护系统。

附图说明

图1是本发明实施例一、二和四的围护板的局部断面结构示意图；

图2是本发明实施例三、五和六的围护板的局部断面结构示意图；

图3是本发明实施例一的围护板的板型结构示意图；

图4是本发明实施例二的围护系统的围护板的连接结构示意图；

图5是本发明实施例三的围护系统的围护板的连接结构示意图；

图6是本发明实施例四的围护板的板型结构示意图；

图7是本发明实施例五的围护板的板型结构示意图；

图8是本发明实施例六的围护系统的断面结构示意图；

图9是图8所示Ⅰ处局部放大结构示意图；

图10是发明实施例六的围护系统的外饰板的立体结构示意图；

图11是发明实施例六的围护系统的外饰板的背面结构示意图；

图12是发明实施例六的围护系统的装配连接的结构示意图。

具体实施方式

实施例一：

如图1所示，本实施例的复合金属建筑围护系统是一种金属屋面围护系统，其包括围护板，所述围护板是屋面板，所述围护板采用双层复合板材制成，所述围护板的断面结构包括不锈钢底板层10、铜复合层20，所述铜复合层20复合于所述不锈钢底板层10的板面上，所述铜复合层20与所述不锈钢底板层10之间形成复合过渡层70，所述不锈钢底板层10可采用Ni和Cr含量较低的不锈钢材质，如200系列牌号的不锈钢，主要起到结构性的功能，同时比Ni和Cr含量高的不锈钢更节省成本，降低整体造价，所述铜复合层20的材质为黄铜，当然也可以是紫铜，所述铜复合层20与所述不锈钢底板层10通过热压复合成为一体，所述铜复合层20与所述不锈钢底板层10之间的复合界面为分子冶金结合，使得复合界面稳固，克服了现有的使用高分子黏膜复合的铜－不锈钢板的寿命不能过关的缺陷，当然所述铜复合层20与所述不锈钢底板层10也可以通过热态轧制或冷轧等其它方式复合成为一体，复合后，所述铜复合层20与所述不锈钢底板层10之间形成复合过渡层70，所述围护板的厚度为0.4mm，其中所述铜复合层20的厚度为0.1mm。

如图3所示，所述屋面板的板型结构包括屋面底板11以及位于所述屋面底板11两侧的两个侧立肋12、13，相邻的两个所述屋面板之间通过两个所述侧立肋12、13相适配扣合连接，扣合密实，连接稳固，所述屋面底板11上设有三条压型加强筋15，以增强结构强度和抗变形能力。

实施例二：

如图4所示，本实施例与实施例一的区别之处在于：屋面板的板型结构及具体的连接方式。本实施例的屋面板的板型结构包括屋面底板21以及位于所述屋面底板21两侧的两个侧立肋22、23，所述侧立肋22的端部设有钩状部221，所述侧立肋23上设有凸出部231，另外本实施例的金属屋面围护系统还包括支撑座80，所述支撑座80的头部设有弯折部801，所述支撑座80通过螺钉90固定在梁上，所述侧立肋23的头部插入所述支撑座80的弯折部801，所述侧立肋22适配扣合到所述侧立肋23上，通过所述钩状部221钩扣在所述凸出部231上，防止脱扣，扣合密实，连接稳固。

本实施例的其余特征与实施例一相同。

实施例三：

如图2、图5所示，本实施例与实施例一的区别之处在于：本实施例中，所述铜复合层20的外表面还覆有铜绿钝化层30，使其产生历尽沧桑的装饰艺术效果，而且具有更好的防护性能，所述铜绿钝化层30采用化学处理方法生成，当然也可以采用电化学处理方法生成，所述铜绿钝化层30通过喷涂附着于所述铜复合层20的表面，当然也可以通过浸蚀或刷涂等方式附着于所述铜复合层20的表面所述围护板的厚度为0.5mm，其中所述铜复合层20的厚度为0.1mm。本实施例中，所述屋面板的板型结构是焊接屋面板，包括屋面底板31以及位于所述屋面底板31两侧的两个侧立肋32、33，所述侧立肋32的端部设有钩状部321，另外本实施例的金属屋面围护系统还包括支撑座81，所述支撑座81通过螺钉91固定在梁上，所述支撑座81及所述侧立肋33的头部均插入所述侧立肋32的钩状部321，靠所述钩状部321进行初步夹固，再将所述侧立肋32、所述侧立肋33及所述支撑座81的中部焊接在一起形成焊缝70。

本实施例的其余特征与实施例一相同。

实施例四：

如图1所示，本实施例的复合金属建筑围护系统是一种金属墙面围护系统，其包括围护板，所述围护板是墙面板，所述围护板采用双层复合板材制成，所述围护板的断面结构包括不锈钢底板层10、铜复合层20，所述铜复合层20复合于所述不锈钢底板层10的板面上，所述不锈钢底板层10采用204不锈钢材质，所述铜复合层20的材质为黄铜，当然也可以是紫铜，所述铜复合层20与所述不锈钢底板层10通过热压复合成为一体，所述铜复合层20与所述不锈钢底板层10之间的复合界面为分子冶金结合，当然所述铜复合层20与所述不锈钢底板层10也可以通过热态轧制或冷轧等其它方式复合成为一体，所述围护板的厚度为2.0mm，其中所述铜复合层20的厚度为0.2mm。

如图6所示，所述墙面板的板型结构包括呈凹凸阶梯状的墙面底板51以及位于所述墙面底板51两侧的第一连接部52、第二连接部53，相邻的两个所述墙面板之间通过所述第一连接部52与所述第二连接部53相适配扣合连接。

实施例五：

如图2所示，本实施例的复合金属建筑围护系统是一种金属幕墙围护系统，其包括围护板，所述围护板是幕墙板，所述围护板的断面结构同实施例三，所述围护板的厚度为1.5mm，其中所述铜复合层20的厚度为0.15mm。

如图7所示，所述幕墙板的板型结构包括正方形的底基板41，所述底基板41的两个相邻边设有第一挂边42、另两个相邻边设有第二挂边43，所述第一挂边42与所述第二挂边43分别折弯朝向所述底基板41的两个不同底面，相邻的两个所述围护板之间通过所述第一挂边42与所述第二挂边43相适配挂接。

实施例六：

如图2、图8～图12所示，本实施例复合金属建筑围护系统是一种金属幕墙围护系统，具体是一种雨幕系统，其包括围护板，所述围护板是幕墙板，所述围护板的断面结构同实施例三，所述围护板的厚度为4.0mm，其中所述铜复合层20的厚度为0.4mm。本实施例的雨幕系统包括槽形构件61、若干个固定件62、若干个挂钩件63、外饰板64(即所述围护板，也是幕墙板)，所述槽形构件61的两个相对的侧边沿长度方向分别设有若干个开孔611，若干个所述开孔611沿所述槽形构件61的两个相对的侧边的长度方向均布，即所述槽形构件61的两个侧边形成两排开孔，位于所述槽形构件61的两个相对的侧边上的若干个所述开孔611两两相对同轴设置，即沿长度方向轴线互相对称，所述固定件62包括两个互相垂直的底板，各所述底板上均设有固定孔621，所述挂钩件63上设有连接孔631、挂钩部632，每个所述挂钩件63上的连接孔631有两个，以便稳固，所述外饰板64包括面板641、内梁642，所述内梁642上设有挂接孔643，所述固定件62通过螺栓组件65穿过其一个底板上的所述固定孔621及所述槽形构件61的所述开孔611与所述槽形构件61相固定连接，所述固定件62通过膨胀螺栓66穿过其另一个底板上的所述固定孔621与墙体69相固定连接，所述槽形构件61的底板与墙体69相贴合，所述挂钩件63通过螺栓组件65穿过所述连接孔631及所述槽形构件61的所述开孔611与所述槽形构件61相固定连接，所述固定件62、所述挂钩件63各自两两相对与所述槽形构件61的两个相对的侧边相连接，即成对设置所述固定件62及成对设置所述挂钩件63，且所述固定件62、所述挂钩件63沿所述槽形构件61的侧边错开设置，即所述固定件62、所述挂钩件63不共用同一个所述开孔611，连接更稳固，所述外饰板64通过所述挂接孔643与所述挂钩件63的所述挂钩部632相挂扣连接，所述开孔611为长圆形孔，所述固定孔621、所述连接孔631为圆形孔，便于安装连接并留有调整余量，当然也可以互换形状，所述挂接孔643为狭长形孔，便于挂接。

本实施例通过挂接的方式将所述外饰板64直接挂扣接于与所述槽形构件61相固定连接的所述挂钩件63上，安装快捷简便，所述固定件62、所述挂钩件63均通过述槽形构件61的所述开孔611进行连接，通用性好，便于连接，所述槽形构件61的底板与墙体相贴合，有效节省所述外饰板64与墙体69之间占用的空间。而且，铜－不锈钢的复合围护板结构对于雨幕系统的外面起到了很好的装饰作用，同时保证了结构强度，且防水效果好，可以达到与建筑物相同的终身使用寿命，免维护，安装拆卸方便。

以上实施例中的复合金属建筑围护系统的围护板的板型仅是为了举例说明，并非是对本发明的限制，本发明可应用于各种板型的金属围护板上。所述铜复合层20的厚度范围最佳为0.1～0.5mm，可根据围护板的总厚度确定铜复合层20的厚度，所述围护板的厚度范围最佳为0.4～5.0mm。

本发明采用不锈钢底板层10作为复合钢板的基层，不锈钢基层本身不仅抗腐蚀能够耐锈，延长使用寿命，而且其价格较低，不锈钢基层结构强度好，可以作为结构钢材应用，可以与环境空气长期直接接触，使得结构强度和稳定性得以保证，克服了单纯采用铜板材质软、结构强度差的弊端；另外，本发明采用铜复合层20作为覆层，铜耐大气腐蚀性能很好、经久耐用、可以回收，耐候性好，具有良好的加工性，可以方便地制作成复杂的形状，而且它还有美观的色彩，本发明将铜作为覆层材料，其用量少，成本较低；本发明的复合金属建筑围护系统既有不锈钢的结构强度、耐蚀性，又有铜的耐侯性和表面装饰效果，同时使得成本大幅度下降，且其外表面不会脱落掉色，具有长效安定性，使用寿命长，避免了彩钢板等其他材料易穿孔的缺陷，可以终身使用；而且不锈钢作为基材，其焊接性能好，易于安装连接，因此本发明是一种结构性能好、抗腐蚀性能好、耐候性能好、使用寿命长、装饰效果好、成本低的复合金属建筑围护系统，是一种与建筑同寿命、无需更换和维护的长效耐候的复合金属建筑围护系统。

本发明可广泛应用于建筑围护领域。

Claims (10)

1.一种复合金属建筑围护系统，包括围护板，其特征在于：所述围护板的断面结构包括不锈钢底板层(10)、铜复合层(20)，所述铜复合层(20)复合于所述不锈钢底板层(10)的板面上，所述铜复合层(20)与所述不锈钢底板层(10)之间形成复合过渡层(70)。

2.根据权利要求1所述的复合金属建筑围护系统，其特征在于：所述铜复合层(20)的外表面还覆有铜绿钝化层(30)。

3.根据权利要求2所述的复合金属建筑围护系统，其特征在于：所述铜绿钝化层(30)采用化学或电化学处理方法生成。

4.根据权利要求2所述的复合金属建筑围护系统，其特征在于：所述铜绿钝化层(30)通过喷涂或浸蚀或刷涂方式附着于所述铜复合层(20)的表面。

5.根据权利要求1或2所述的复合金属建筑围护系统，其特征在于：所述围护板的厚度为0.4～5.0mm；所述铜复合层(20)的厚度为0.1～0.5mm。

6.根据权利要求1或2所述的复合板材幕墙板，其特征在于：所述铜复合层(20)的材质为黄铜或紫铜。

7.根据权利要求1或2所述的复合金属建筑围护系统，其特征在于：所述围护板是屋面板。

8.根据权利要求6所述的复合金属建筑围护系统，其特征在于：所述屋面板之间采用焊接或扣接方式连接。

9.根据权利要求1或2所述的复合金属建筑围护系统，其特征在于：所述围护板是墙面板或幕墙板。

10.根据权利要求1或2所述的复合金属建筑围护系统，其特征在于：所述铜复合层(20)与所述不锈钢底板层(10)通过热压或热态轧制或冷轧复合成为一体，所述铜复合层(20)与所述不锈钢底板层(10)之间的复合界面为分子冶金结合。