鋁及其合金在建筑中的應(yīng)用
2021-5-12 17:37:26
近一個(gè)世紀(jì)以來(lái)，鋁一直是建筑師喜愛(ài)的材料，因其多功能性和強(qiáng)度而備受推崇。它作為一種建筑材料的歷史是一個(gè)有趣的現(xiàn)象，一種幾乎不為人所知的金屬是如何迅速地改變了不僅是建筑，還有許多其他行業(yè)。
在兩百年前，人類(lèi)甚至不知道鋁的存在，至少不是以純鋁的形式。盡管鋁是地殼中第三豐富的元素，僅次于氧和硅。因?yàn)殇X的化學(xué)反應(yīng)性很強(qiáng)，所以很少發(fā)現(xiàn)鋁是一種天然的樣品。相反，它通常以鋁土礦的形式自然出現(xiàn)。
隨著19世紀(jì)化學(xué)的進(jìn)步，對(duì)鋁土礦的實(shí)驗(yàn)最終得到了純鋁。它迅速流行起來(lái)，到20世紀(jì)初，鋁及其合金將席卷建筑界。鋁在鐵路、汽車(chē)和航空工業(yè)中已經(jīng)很受歡迎，并通過(guò)在帝國(guó)大廈中使用鋁而成為建筑中不可或缺的組成部分。
什么特性使鋁適合建筑？
鋁合金因其重量輕、易于加工和環(huán)境友好而受到高度重視。它的主要優(yōu)點(diǎn)是鋁具有很高的重量強(qiáng)度比，這使得它在建筑上非常適用。例如，鋁使大玻璃跨度成為可能，這是摩天大樓的一個(gè)共同特征。它還具有耐火性，并具有許多其他特性，使其比其他建筑材料更安全。
鋁也因其光滑的外觀而備受推崇。隨著鋁表面處理技術(shù)的不斷進(jìn)步，使鋁呈現(xiàn)出各種金屬光澤和顏色。（您還可以通過(guò)我們的另一篇文章《6種不同類(lèi)型的鋁型材表面處理工藝》，了解鋁表面處理相關(guān)內(nèi)容）它還具有很好的可成形性，這意味著設(shè)計(jì)師可以更方便地塑造鋁，以滿(mǎn)足他們的審美和結(jié)構(gòu)需求。
鋁的另一個(gè)特性使其在現(xiàn)代建筑中不可或缺，那就是它的耐久性。鋁自然具有優(yōu)良的防腐性能，只有在陽(yáng)極氧化過(guò)程中才會(huì)得到加強(qiáng)。它非常耐候，可以應(yīng)對(duì)可能對(duì)其他材料產(chǎn)生不利影響的惡劣氣候。它使維護(hù)建筑物變得更容易。
裝飾性金屬
鋁合金早期用于建筑裝飾，是因?yàn)樗苋菀壮尚魏蛼伖�。在帝�?guó)大廈中，許多裝飾特征，如入口、電梯門(mén)、裝飾性飾件和窗拱肩，都是用鋁制成的。當(dāng)時(shí)常見(jiàn)的其他建筑用途包括屋頂、排水溝、鑲板和其他裝飾物。它甚至經(jīng)常與裝飾藝術(shù)運(yùn)動(dòng)聯(lián)系在一起。
如今，鋁合金可以起到許多裝飾作用。對(duì)于設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)，使用鋁板是很常見(jiàn)的，鋁板可以有各種各樣的表面效果和顏色。這些片材被加工成各種不同厚度，并且有許多不同的設(shè)計(jì)，例如波紋、穿孔、激光切割、漸變或雕刻。5052鋁合金廣泛應(yīng)用于此類(lèi)用途。
什么是陽(yáng)極氧化，為什么建筑師喜歡它？
陽(yáng)極氧化是一種電化學(xué)過(guò)程，它改變金屬的表面，使其具有耐久、耐腐蝕的表面。這種保護(hù)層是由陽(yáng)極氧化物形成的，陽(yáng)極氧化物實(shí)際上是金屬本身的一部分，而不僅僅是表面涂層，這意味著它更耐用、更吸引人。由于鋁的特殊特性，它是適合陽(yáng)極氧化的材料之一。
無(wú)論你是在談?wù)摿蛩�，鉻，或硬涂層陽(yáng)極氧化，鋁與陽(yáng)極涂層可以發(fā)現(xiàn)在各種建筑應(yīng)用。陽(yáng)極氧化鋁不會(huì)切屑或剝落，具有很高的抗劃傷性，并且具有很高的耐腐蝕性，即使暴露在鹽水或強(qiáng)烈的陽(yáng)光下。
高度可定制的鋁陽(yáng)極氧化涂層可以以更便宜的價(jià)格取代不銹鋼，更不用說(shuō)它更耐用、更輕、進(jìn)一步節(jié)約了成本。
綠色建筑的關(guān)鍵要素
隨著各行業(yè)對(duì)環(huán)保和可持續(xù)解決方案需求的增加，綠色建筑技術(shù)越來(lái)越受到建筑師的青睞。鋁合金由于其獨(dú)特的性能而具有許多環(huán)境功能。首先，鋁是高度可回收的，并在回收過(guò)程中保留其特性。與開(kāi)采的鋁礦相比，再生鋁生產(chǎn)所需的能源要少得多。
鋁可以提供結(jié)構(gòu)安裝，同時(shí)仍然允許陽(yáng)光和空氣進(jìn)入建筑物。如前所述，摩天大樓外部的巨大玻璃跨度由鋁結(jié)構(gòu)構(gòu)成，不僅僅是為了裝飾。它們還使建筑更節(jié)能。
鋁的重量輕和可成型性對(duì)整個(gè)施工過(guò)程產(chǎn)生了積極的影響。鋁易于運(yùn)輸，易于加工且浪費(fèi)少，不僅使完成的建筑物而且使施工過(guò)程更有效率。這意味著選擇現(xiàn)代鋁合金可以減少溫室氣體排放，減少能源和水的使用，并減少最終進(jìn)入垃圾填埋場(chǎng)的廢物。
建筑中常見(jiàn)的合金是什么？
建筑師常使用的合金來(lái)自5000和6000系列合金。在流行的6063合金中，6063合金因其優(yōu)良的可擠壓性、耐腐蝕性和表面光潔度而備受追捧，并且經(jīng)常出現(xiàn)在鋁型材窗框中。建造商和建筑師需要非常了解合金如何應(yīng)對(duì)特定形狀，以及它們的性能和耐用性是否會(huì)受到影響。