早期穿孔花紋鋁板多數(shù)運(yùn)用在吊頂中，但近幾年、越來越多的穿孔板運(yùn)用到外裝飾幕墻中，形成玻璃-穿孔花紋鋁板雙層幕墻，所為雙層幕墻是當(dāng)今生態(tài)節(jié)能建筑中被廣泛關(guān)注的一項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，被譽(yù)為“可呼吸的皮膚”。它主要針對傳統(tǒng)單層玻璃幕墻耗能高，室內(nèi)空氣質(zhì)量差等缺陷，采用雙層幕墻作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)，提供自然通風(fēng)和采光，增加室內(nèi)空間舒適度，降低能耗，從而較好地解決了自然采光和節(jié)能之間的矛盾。 穿孔花紋鋁板-玻璃幕墻應(yīng)用的主要技術(shù)瓶頸 　　技術(shù)瓶頸之一：適用分格小 　　穿孔花紋鋁板-玻璃幕墻在建筑物的作用上屬于建筑裝飾范圍,但由于它是建筑物的外圍護(hù)結(jié)構(gòu),雖不承受主體建筑物的荷載、但要承受風(fēng)荷載、地震作用和溫度變化作用,所以玻璃—穿孔花紋鋁板幕墻在滿足裝飾的同時(shí),必須滿足風(fēng)壓、地震作用和溫度變化對它的影響,這樣才能使幕墻具有足夠的安全性。但是如果當(dāng)花紋鋁板分格大于600mm左右時(shí)，就需要采取加強(qiáng)措施來滿足這些要求，這就可能會影響了穿孔板的通透性和藝術(shù)效果,因此這樣的穿孔板多數(shù)用于層間小分格幕墻處. 　　技術(shù)瓶頸之二：大分格需要加強(qiáng)筋 　　如果要在非層間大分格幕墻處采用穿孔板，在滿足風(fēng)壓、地震作用和溫度變化等要求時(shí)，就需要加強(qiáng)筋來增加板的強(qiáng)度，但如果加強(qiáng)筋正處于人的視線范圍內(nèi)時(shí)，會給人一種非常不舒適的感覺，因此大分格--加筋穿孔板多運(yùn)于設(shè)備間或采光頂處。 　　1.3.3．技術(shù)瓶頸之三：受穿孔率限制的加工及制作要求 　　穿孔花紋鋁板是指在花紋鋁板上面進(jìn)行沖孔加工得到的花紋鋁板，孔型有圓孔、方孔、棱形孔、三角形孔、五角星孔、長圓孔等。穿孔率是指穿孔面積范圍內(nèi)，穿孔孔眼的總面積占整個(gè)面積的百分?jǐn)?shù)。 　　1）根據(jù)目前機(jī)械設(shè)備，最高穿孔率能達(dá)到65%左右，并要求穿孔板尺寸在1500*3000范圍內(nèi)，如果超出此范圍，沖孔就需要二次定位，很容易出現(xiàn)“陰陽面”效果。 　　2）穿孔花紋鋁板的穿孔率越高，對成形后的花紋鋁板平整度影響越大，檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要低于正?；y鋁板的相應(yīng)規(guī)定。 　　大板塊穿孔花紋鋁板無加筋設(shè)計(jì)與試驗(yàn) 　　無加強(qiáng)筋花紋鋁板設(shè)計(jì)要點(diǎn)及工程介紹 　　本設(shè)計(jì)的原型建筑是墨西哥BBVA銀行工程，其主樓外形由框架開放式雙層幕墻組成，建筑高度234.85米；共52層，外層面材采用三種不同穿孔率的鋁穿孔板，并且在四個(gè)立面進(jìn)行不同形式組合。整個(gè)建筑造型新穎，色彩富于變化，充滿青春的氣息，配合夜晚展現(xiàn)在建筑物的燈光效果，融入墨西哥城優(yōu)美的環(huán)境中，成為墨西哥標(biāo)志性建筑。 　　工程難點(diǎn)就是外層幕墻面材為3mm菱形穿孔花紋鋁板，邊長為1.7米，對角線尺寸為2686mm*2100mm,孔直徑為5mm,最高穿孔率為67%。根據(jù)本工程風(fēng)洞試驗(yàn)數(shù)據(jù)，這種尺寸的穿孔花紋鋁板如果想滿足強(qiáng)度要求，必須采取加強(qiáng)措施。 　　穿孔花紋鋁板設(shè)計(jì)方案 　　方案一：下圖所示，在穿孔板內(nèi)側(cè)增加兩道加強(qiáng)筋，這對穿孔花紋鋁板整體通透性及建筑的外視效果造成很大影響。 　　 　　方案二：無限增大板的厚度,但這樣成本過高，我們無法接受; 　　方案三：更換板的材質(zhì),如換成鋼的,材料的防腐處理又會給我們帶來更大的困擾,穿孔率這么高,孔與孔之間板連接尺寸最小處只有0.8mm,一旦出現(xiàn)銹點(diǎn)后,很快會造成板塊局部脫落,帶來安全隱患，并且也影響視覺效果。 　　本項(xiàng)目為了增加穿孔板的抗風(fēng)壓性能，經(jīng)反復(fù)討論研究，決定利用膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理，讓穿孔花紋鋁板實(shí)現(xiàn)X，Y，Z三個(gè)方向的約束，通過約束力來抵抗風(fēng)荷載的作用，實(shí)現(xiàn)不加筋但又滿足計(jì)算要求。 　　依據(jù)風(fēng)洞試驗(yàn)風(fēng)壓，利用有限元分析軟件ANSYS進(jìn)行1：1模似分析后再與1：1樣件實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比分析，確認(rèn)方案的可行性。 　　試驗(yàn)方法與結(jié)果對比. 　　1)試驗(yàn)板塊安裝過程 　　先將穿孔率為67%穿孔花紋鋁板固定在下圖所示鋼架子上，與鋼架連接方式如圖所示。再通過對內(nèi)六角螺栓組件M8*100施工預(yù)緊力，用扭矩板手對每個(gè)螺栓施加一定的預(yù)緊力確保穿孔板面平整度，這樣實(shí)現(xiàn)穿孔花紋鋁板X，Y方向的約束，最后通過EPDM膠板厚度調(diào)整壓板和穿孔花紋鋁板之間間隙,保證壓板壓緊穿孔花紋鋁板,實(shí)現(xiàn)穿孔花紋鋁板Z方向的約束。 　　 　　2)對板塊逐級增加均布荷載并與計(jì)算結(jié)果對比 　　按下圖所示，對已實(shí)現(xiàn)X，Y，Z三個(gè)方向約束的穿孔花紋鋁板施加荷載，BBVA工程風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)報(bào)告提供內(nèi)層最大風(fēng)壓為2.0KPA。 　　同時(shí)記錄穿孔板的變形，記錄結(jié)果見表一 　　 　　設(shè)計(jì)風(fēng)壓 穿孔板面積 30% 50% 80% 100% 120% 150% 　　100% 2.82M2 575N 595N 1534N 1918N 2301N 2876N 　　2.0KPA 變形(mm) 1 4 6 8 10 13 　　根據(jù)記錄結(jié)果看,100%荷載時(shí),穿孔板的最大撓度變形為8 mm。試驗(yàn)結(jié)果優(yōu)于有限元分析結(jié)果，我們通過ANSYS計(jì)算分析結(jié)果-最大撓度為11.11 mm。試驗(yàn)證明此方案能夠用于工程實(shí)際，保證了穿孔花紋鋁板的撓度在工程許可范圍內(nèi)。 　　方案運(yùn)用在實(shí)際工程中并進(jìn)行試驗(yàn)室測試 　　通過以上實(shí)驗(yàn)和計(jì)算結(jié)果,基本證明對大板塊穿孔花紋鋁板在X，Y，Z三個(gè)方向約束時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)不加筋的方案后,我們將這種結(jié)構(gòu)運(yùn)用到BBVA實(shí)際工程中,下圖為工程節(jié)點(diǎn),并通過實(shí)驗(yàn)室模擬動態(tài)風(fēng)速進(jìn)行測試，也證明了方案的可行性。 　　 　　在工程現(xiàn)場安裝樣件 　　 　　通過照片大家可以看到, 穿孔板平整，無變形，在陽光的照射下,穿孔板就像玻璃,可以從外面隱約看到內(nèi)層幕墻,而從室內(nèi)看室外時(shí)也同樣通透,讓人們獲得了很好的視覺效果和藝術(shù)效果。