CN104234328A - 一种铝基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、成本低的铝基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铝合金底板层(10)、耐候性装饰金属复合层(20)，所述耐候性装饰金属复合层(20)复合于所述铝合金底板层(10)的一个板面上，所述耐候性装饰金属复合层(20)与所述铝合金底板层(10)之间形成冶金复合过渡层(70)，所述耐候性装饰金属复合层(20)的外表面为钝化层(30)，所述铝合金底板层(10)的外表面为氧化膜(40)。本发明可广泛应用于建筑围护领域。

Description

一种铝基复合金属建筑围护系统

技术领域

本发明涉及一种铝基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起围护作用的金属板。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年后会褪色，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。

锌是一种耐久的金属材料，具有天然的抗腐蚀性，可在表面形成致密的钝化保护层，从而使其保持极慢的腐蚀率。钛锌板表面钝化层与板材融为一体，不会剥离、脱落，对于表面划痕具有自我修复的功能，不断产生的钝化保护层，使表面始终保持光滑，雨水冲刷即可施行表面自洁。钝化后的钛锌板形成天然的暖灰色，可以随着光线和天色的变化而变化，从而呈现出动人的色彩外观，其颜色均匀美观，使用若干年后也不会褪色，是一种高贵典雅的建筑材料。在欧洲，锌屋顶在持续使用大约100年后又重新翻修的例子多得数不清。但是，锌是贵金属，其价格较高，单独作为结构件使用，为达到足够的结构强度，其材料消耗量大，造成成本较高。

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、成本低的铝基复合金属建筑围护系统。

本发明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铝合金底板层、耐候性装饰金属复合层，所述耐候性装饰金属复合层复合于所述铝合金底板层的一个板面上，所述耐候性装饰金属复合层与所述铝合金底板层之间形成冶金复合过渡层，所述耐候性装饰金属复合层的外表面为钝化层，所述铝合金底板层的外表面为氧化膜。

所述耐候性装饰金属复合层为铜板。

进一步，所述耐候性装饰金属复合层的材质为黄铜或紫铜。

或者，所述耐候性装饰金属复合层为钛锌板。

所述铝合金底板层的材质为普通铝板或海洋板或船用铝板。

所述铝合金底板层的厚度为0.7～1.2mm；所述耐候性装饰金属复合层20的厚度为0.1～0.2mm。

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。

或者，所述围护板是幕墙板。

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铝合金底板层、耐候性装饰金属复合层，所述耐候性装饰金属复合层复合于所述铝合金底板层的一个板面上，所述耐候性装饰金属复合层与所述铝合金底板层之间形成冶金复合过渡层，所述耐候性装饰金属复合层的外表面为钝化层，所述铝合金底板层的外表面为氧化膜；本发明采用铝合金底板层作为复合板材的基层，铝合金基层本身重量轻，能够减轻整个围护系统的自身重量，其氧化膜抗腐蚀，能够延长使用寿命，而且其价格较低，铝合金基层承担主要结构功能，使得结构强度和稳定性得以保证，克服了单纯采用铜板等装饰金属材质软、结构强度差的弊端；另外，本发明采用耐候性装饰金属复合层作为覆层，装饰金属外表面的钝化层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、锌装饰金属作为覆层材料，其用量少，成本较低，而且减轻了自重；通过所述耐候性装饰金属复合层与所述铝合金底板层之间形成冶金复合过渡层，使得基层和覆层之间结合紧密，不会分离脱落，避免了现有复合金属之间采用高分子材料粘结产生的结合力不足且不稳定易于断裂的弊端，本发明的复合金属建筑围护系统融合了铝材质轻而经济、铜及锌耐候性高的优点，并使二者达到一体有机结合，既保证了结构强度、耐蚀性，又有装饰金属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褪色，具有长效安定性，使用寿命长，避免了单纯铝合金材料和单纯装饰金属材料用作围护板的缺陷，可以终身使用；而且相对于单纯装饰金属材料，本发明可以减轻围护板的自重，降低对结构的要求，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、成本低的铝基复合金属建筑围护系统。

附图说明

图1是本发明实施例一至六的围护板的局部断面结构示意图；

图2是本发明实施例一的围护板的板型结构示意图；

图3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4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5是本发明实施例四的围护板的板型结构示意图；

图6是本发明实施例五的围护板的板型结构示意图；

图7是本发明实施例六的围护系统的断面结构示意图；

图8是图7所示Ⅰ处局部放大结构示意图；

图9是本发明实施例六的围护系统的外饰板的立体结构示意图；

图10是本发明实施例六的围护系统的外饰板的背面结构示意图；

图11是本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，本实施例的铝基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，所述围护板的断面结构包括铝合金底板层10、耐候性装饰金属复合层20，所述耐候性装饰金属复合层20复合于所述铝合金底板层10的一个板面上，所述耐候性装饰金属复合层20与所述铝合金底板层10之间形成冶金复合过渡层70，所述耐候性装饰金属复合层20的外表面为钝化层30，所述铝合金底板层10的外表面为氧化膜40，所述耐候性装饰金属复合层20为铜板，所述耐候性装饰金属复合层20的材质为黄铜，当然也可以是紫铜，所述铝合金底板层10的材质采用具有低耐酸性能的普通铝板或具有更强耐腐蚀性和耐候性的海洋板或船用铝板，主要起到结构性的功能，降低整体造价，减轻围护板的自重，所述耐候性装饰金属复合层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－铝复合板的结合不紧密易于断裂且寿命不能过关的缺陷，所述铝合金底板层的厚度为1.2mm，所述耐候性装饰金属复合层20的厚度为0.2mm。

如图2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1、图3所示，本实施例与实施例一的区别之处在于：所述铝合金底板层的厚度为1.2mm，所述耐候性装饰金属复合层20的厚度为0.1mm，以及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1、图4所示，本实施例与实施例一的区别之处在于：本实施例中，所述耐候性装饰金属复合层20为钛锌板，所述铝合金底板层的厚度为1.0mm；所述耐候性装饰金属复合层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，所述围护板的断面结构与实施例一相同，所述耐候性装饰金属复合层20为铜板，区别在于所述铝合金底板层的厚度为1.0mm；所述耐候性装饰金属复合层20的厚度为0.2mm。

如图5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1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与实施例二相同，所述耐候性装饰金属复合层20为钛锌板，区别在于所述铝合金底板层的厚度为0.7mm；所述耐候性装饰金属复合层20的厚度为0.1mm。

如图6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1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二，所述耐候性装饰金属复合层20为钛锌板，区别在于所述铝合金底板层的厚度为0.7mm，所述耐候性装饰金属复合层20的厚度为0.2mm。

如图7～图11所示，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。

以上实施例中的铝基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。所述耐候性装饰金属复合层20的厚度范围最佳为0.1～0.2mm，所述铝合金底板层10的厚度范围最佳为为0.7～1.2mm。

本发明采用铝合金底板层10作为复合板材的基层，铝合金基层本身重量轻，能够减轻整个围护系统的自身重量，其氧化膜40抗腐蚀，能够延长使用寿命，而且其价格较低，铝合金基层承担主要结构功能，使得结构强度和稳定性得以保证，克服了单纯采用铜板等装饰金属材质软、结构强度差的弊端；另外，本发明采用耐候性装饰金属复合层20作为覆层，装饰金属外表面的钝化层30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、锌装饰金属作为覆层材料，其用量少，成本较低，而且减轻了自重；通过所述耐候性装饰金属复合层20与所述铝合金底板层10之间形成冶金复合过渡层70，使得基层和覆层之间结合紧密，不会分离脱落，避免了现有复合金属之间采用高分子材料粘结产生的结合力不足且不稳定易于断裂的弊端，本发明的复合金属建筑围护系统融合了铝材质轻而经济、铜及锌耐候性高的优点，并使二者达到一体有机结合，既保证了结构强度、耐蚀性，又有装饰金属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褪色，具有长效安定性，使用寿命长，避免了单纯铝合金材料和单纯装饰金属材料用作围护板的缺陷，可以终身使用；而且相对于单纯装饰金属材料，本发明可以减轻围护板的自重，降低对结构的要求，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、成本低的铝基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)

1.一种铝基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铝合金底板层(10)、耐候性装饰金属复合层(20)，所述耐候性装饰金属复合层(20)复合于所述铝合金底板层(10)的一个板面上，所述耐候性装饰金属复合层(20)与所述铝合金底板层(10)之间形成冶金复合过渡层(70)，所述耐候性装饰金属复合层(20)的外表面为钝化层(30)，所述铝合金底板层(10)的外表面为氧化膜(40)。

2.根据权利要求1所述的铝基复合金属建筑围护系统，其特征在于：所述耐候性装饰金属复合层(20)为铜板。

3.根据权利要求2所述的复合板材幕墙板，其特征在于：所述耐候性装饰金属复合层(20)的材质为黄铜或紫铜。

4.根据权利要求1所述的铝基复合金属建筑围护系统，其特征在于：所述耐候性装饰金属复合层(20)为钛锌板。

5.根据权利要求1所述的铝基复合金属建筑围护系统，其特征在于：所述铝合金底板层(10)的材质为普通铝板或海洋板或船用铝板。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的铝基复合金属建筑围护系统，其特征在于：所述铝合金底板层(10)的厚度为0.7～1.2mm；所述耐候性装饰金属复合层(20)的厚度为0.1～0.2mm。

7.根据权利要求1至5任意一项所述的铝基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7所述的铝基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至5任意一项所述的铝基复合金属建筑围护系统，其特征在于：所述围护板是墙面板。

10.根据权利要求1至5任意一项所述的铝基复合金属建筑围护系统，其特征在于：所述围护板是幕墙板。