التعريف والنظرة العامة على النظام: أنظمة قشرة الحائط الساتر المصنوعة من الألومنيوم

ما هو نظام قشرة الحائط الساتر المصنوعة من الألومنيوم؟

نظام قشرة الألومنيوم للجدار الساتر هو نوع من قشرة سبائك الألومنيوم كمادة رئيسية لغلاف المبنى، وينتمي إلى نظام الجدار الخارجي غير الحامل. يتم توصيلها بالهيكل الرئيسي للمبنى من خلال إطار الدعم المعدني (نظام العارضة)، وتستخدم قشرة الألومنيوم كلوحة زخرفية خارجية، وهي وظيفية (مثل العزل المائي والحفاظ على الحرارة وعزل الصوت) وزخرفية (أشكال وألوان ومعالجات سطحية متنوعة). وتشمل ميزاته الأساسية خفة الوزن ومقاومة الطقس القوية واللدونة، ويستخدم على نطاق واسع في واجهات المباني التجارية والمرافق العامة والمباني الشاهقة.

الأشكال الهيكلية الشائعة

1. الحائط الساتر الموحد (الحائط الساتر الموحد)

التعريف والخصائص:

الحائط الساتر الموحد هو نظام حائط ساتر عالي التصنيع يتم فيه تصنيع جميع المكونات (القشرة الألومنيومية، وإطارات الدعم، والأختام، والعزل، وما إلى ذلك) في وحدات مستقلة (عادةً ما تكون بارتفاع طابق واحد أو كتلة فرعية) في المصنع، ثم يتم رفعها مباشرةً وتوصيلها بهيكل المبنى بعد نقلها إلى الموقع.

• تصميم معياري تضمن دقة تركيب عالية وسرعة بناء سريعة، وهي مناسبة للمشاريع فائقة الارتفاع أو المشاريع واسعة النطاق.

التركيب الهيكلي:

• وحدة الوحدة: مدمجة بواسطة عارضة الألومنيوم الجانبية المصنوعة من الألومنيوم، ولوح قشرة الألومنيوم، ومواد العزل الحراري، وشريط لاصق مانع للتسرب، وما إلى ذلك.
• نظام التوصيل: يتم تثبيتها مع الوحدات المجاورة والهيكل الرئيسي عن طريق التعليق أو التوصيل، مما يشكل واجهة جدارية خارجية متصلة بالجدار الخارجي.
• معالجة التماس: تم اعتماد تصميم متعدد الأختام (شريط لاصق + مانع تسرب) لضمان مقاومة الماء والهواء.

المزايا:

• إنشاءات فعالة: يلزم رفع الوحدة فقط في الموقع، مما يقلل من تكاليف العمالة والوقت.
• جودة مضبوطة: يضمن التصنيع المسبق في المصنع دقة المعالجة واتساق المواد.
• قدرة قوية على التكيف: مناسب لنمذجة الواجهات المعقدة أو المباني ذات المتطلبات الزلزالية العالية.

مشاهد قابلة للتطبيق:

مباني المكاتب الشاهقة، والمجمعات التجارية الكبيرة، ومحطات المطارات وغيرها من المشاريع ذات الجداول الزمنية الضيقة أو درجة عالية من توحيد الواجهات.

2. حائط ستارة نظام العصا

التعريف والخصائص:

يعتمد الحائط الساتر بنظام العصا على طريقة "التجميع في الموقع"، حيث يتم تركيب جميع العوارض (الأعمدة الرأسية والعوارض الأفقية) وألواح قشرة الألومنيوم في الموقع قطعة قطعة.

• مرونة عاليةيمكن تعديلها وفقًا لظروف الموقع، وهي مناسبة لواجهات المباني ذات الأشكال أو غير المنتظمة.

التركيب الهيكلي:

• الإطار الداعم: يتألف من أعمدة ألومنيوم عمودية (العارضة الرئيسية) وعوارض ألومنيوم أفقية (العارضة الثانوية) لتشكيل هيكل عظمي يشبه الشبكة، يتم تثبيته بهيكل المبنى من خلال ساحات زاوية أو براغي.
• تثبيت اللوحة: يتم تثبيت قشرة الألومنيوم على العارضة من خلال ساحات الزاوية أو البراغي أو كتل الضغط، ويتم ملء الوصلات بمادة مانعة للتسرب.
• الطبقة الوظيفية: عادةً ما يتم ملء أو وضع القطن العازل الحراري والغشاء المقاوم للماء وما إلى ذلك في الموقع بعد تركيب الهيكل العظمي.

المزايا:

• التكيف المرن: يمكن التعامل مع الأشكال الهندسية المعقدة أو تغييرات التصميم اللاحقة.
• التكاليف التي يمكن التحكم فيها: انخفاض تكاليف نقل المواد وتخزينها، ومناسبة للمشاريع الصغيرة والمتوسطة الحجم.
• صيانة مريحة: لوحة واحدة يمكن تفكيكها واستبدالها بشكل مستقل، وتكلفة صيانة منخفضة.

السيناريوهات القابلة للتطبيق:

المباني الصغيرة والمتوسطة الحجم، والمباني ذات الأشكال (مثل الأسطح المنحنية، ونمذجة الخطوط القابلة للطي)، ومشاريع التجديد أو مشاريع تجديد الحائط الساتر المحلي.

مقارنة النظام واختيار النظام

تكوين النظام

يتكون نظام قشرة الحائط الساتر المصنوعة من الألومنيوم من عدد من المكونات الأساسية التي تعمل معاً لضمان الثبات الهيكلي والإغلاق والتأثير الزخرفي. وفيما يلي وصف تفصيلي لتكوينها ووظيفتها:

1. ألواح قشرة الألومنيوم

التعريف والوظيفة:

قشرة الألومنيوم هي الطبقة السطحية الخارجية المزخرفة والواقية للنظام، وهي مصنوعة من ألواح سبائك الألومنيوم عن طريق القطع، والثني، واللحام، والمعالجة السطحية وغيرها من العمليات.

• الوظيفة الأساسية: مقاومة التآكل البيئي مثل الرياح والأمطار، والأشعة فوق البنفسجية، وتوفير تأثير جمالي معماري، وعزل حراري مساعد، وعزل صوتي.

نقاط المواد والتصميم:

• المواد: يشيع استخدام سبائك الألومنيوم من سلسلة 3003، 5005، وعادة ما يكون سمكها 2.0 ~ 5.0 مم (يشيع استخدامها في الهواء الطلق أكثر من 2.5 مم).
• معالجة السطح:
  • رش الفلوروكربون (PVDF): مقاومة ممتازة للطقس، ومقاومة للأشعة فوق البنفسجية، ومقاومة للتآكل، ومناسبة للبيئة الخارجية.
  • رش البوليستر (PE): أقل تكلفة، ومناسب للبيئة الداخلية أو البيئة منخفضة التآكل.
  • طلاء بأكسيد الألومنيوم: ملمس معدني قوي، ومقاومة جيدة للتآكل.
• تصميم النماذج: يمكن تخصيصها بهياكل مستوية ومنحنية السطح ومثقبة ومفرغة وغيرها من الهياكل ذات الأشكال الأخرى لتلبية متطلبات الواجهة الشخصية.
• طريقة التثبيت: متصلة مع العارضة من خلال ساحات الزاوية أو البراغي أو كتل الضغط، تحتاج إلى حجز مساحة للتمدد والانكماش الحراري.

2. الهيكل العظمي (عوارض، أعمدة عمودية)

التعريف والوظيفة:

الهيكل العظمي هو الهيكل الداعم للنظام، ويتكون من أعمدة رأسية (العارضة الرئيسية) وعوارض أفقية (العارضة الثانوية) لتشكيل إطار يشبه الشبكة، ويتحمل حمولة قشرة الألومنيوم وينقلها إلى الجسم الرئيسي للمبنى.

تصميم المواد والهيكل:

• المواد:
  • مقطع جانبي من سبائك الألومنيوم: سلسلة 6063-T5/T6 خفيفة الوزن ومقاومة للتآكل وشائعة الاستخدام.
  • الفولاذ: يُستخدم للحائط الساتر كبير الامتداد أو الحائط الساتر فائق الارتفاع (يحتاج إلى إجراء معالجة بالغمس الساخن المجلفن أو رذاذ الفلوروكربون المضاد للتآكل).
• طريقة الاتصال:
  • عمود عمودي: مثبتة بهيكل المبنى (العوارض والأعمدة) من خلال ساحات الزاوية أو الأجزاء المدمجة مسبقًا، مع دعامات قابلة للتعديل لاستيعاب أخطاء التركيب.
  • عوارض أفقية: متصلة بأعمدة رأسية من خلال براغي أو سدادات لتشكيل شبكة ثابتة.
• تصميم التخطيط:
  • احسب تباعد العارضة (عادةً ≤1.2 م) وفقًا لحجم قشرة الألومنيوم وحمل الرياح والقوة الزلزالية، إلخ.
  • فواصل التمدد الاحتياطية (حوالي 15 ~ 25 مم) للتعامل مع تشوه درجة الحرارة.

3. مواد مانعة للتسرب وملحقاتها

التعريف والوظيفة:

يتم استخدام مواد مانعة للتسرب لملء الفجوات بين الألواح والإطارات والألواح لضمان أداء النظام المقاوم للماء والهواء والعازل للصوت.

الأنواع الرئيسية والاختيار:

• شريط لاصق مانع للتسرب:
  • شريط مطاطي EPDM: مقاوم للشيخوخة، مرونة جيدة، يستخدم لإغلاق وصلات الحائط الساتر من نوع الوحدة.
  • شريط مطاط السيليكون: مقاومة درجات الحرارة العالية، ومقاومة قوية للطقس، ومناسبة للبيئة المناخية المعقدة.
• مانع التسرب:
  • المادة اللاصقة السيليكونية المقاومة للعوامل الجوية: عالية المرونة ومقاومة للأشعة فوق البنفسجية، وتستخدم لحشو وصلات الألواح (مثل Dow Corning DC795).
  • مادة لاصقة من البولي يوريثين: لاصق قوي، مناسب لمفاصل العارضة والألواح.
• إكسسوارات أخرى:
  • قناة تصريف: دليل مياه مخفي في المفاصل لمنع تسرب مياه الأمطار.
  • عصا رغوية: املأ الجزء السفلي من الوصلات، وتحكم في سماكة المادة المانعة للتسرب، وتجنب الالتصاق من ثلاث جهات.

نقاط البناء:

• تنظيف التماس: إزالة الغبار والزيت قبل حقن الغراء لضمان قوة الترابط.
• ختم متعدد: اعتماد تصميم الحماية المزدوج "الشريط اللاصق + مانع التسرب" لتعزيز الأداء المقاوم للماء.

4. الموصلات وأقواس التركيب

التعريف والوظيفة:

تعتبر الموصلات هي "الجسر" بين نظام الحائط الساتر والجسم الرئيسي للمبنى، مما يضمن النقل الآمن للأحمال ويسمح بإزاحة طفيفة لتحرير الضغط.

النوع والتصميم:

• ياردات الزاوية:
  • أجزاء من الألومنيوم أو الفولاذ المقاوم للصدأ على شكل حرف L لتثبيت الأعمدة الرأسية بهيكل المبنى.
  • مثبتة مسبقاً أو مثبتة بمثبتات كيميائية/مسامير التمدد، قابلة للتعديل في ثلاثة أبعاد (±20 مم).
• نظام التوصيل:
  • مخصص للحوائط الساترة الوحدوية، للرفع السريع للوحدات بواسطة خطافات أو فتحات.
• المحول:
  • تُستخدم لضبط المسافة بين العارضة والهيكل الرئيسي (على سبيل المثال محول فولاذي لحل مشكلة البروزات الكبيرة).
• موصلات الحماية من الصواعق:
  • قم بتوصيل إطار الحائط الساتر بنظام حماية المبنى من الصواعق المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ أو الفولاذ المجلفن.

متطلبات المواد ومقاومة التآكل:

• الفولاذ المقاوم للصدأ (304/316): مقاومة عالية للتآكل، للاستخدام في البيئات الرطبة أو الساحلية.
• فولاذ مجلفن بالغمس الساخن: تكلفة أقل، يلزم إجراء فحص دوري لسلامة الطلاء.

نقاط تآزر مكونات النظام

• التعويض عن التمدد والانكماش الحراري: فواصل التمدد محجوزة بين قشرة الألومنيوم والعارضة لتجنب التشوه الناتج عن إجهاد درجة الحرارة.
• تصميم تجويف الضغط المتساوي: إعداد تجويف داخل الفواصل لموازنة ضغط الهواء الداخلي والخارجي ومنع تسرب مياه الأمطار.
• عزل مقاوم للحريق: يتم وضع الصوف الصخري المقاوم للحريق أو ألواح الصلب المجلفن بين الطبقات لمنع انتشار الحريق.

خيارات التخصيص

عملية التصميم والتصنيع

يجب أن يتبع تصميم وتصنيع أنظمة قشرة الحائط الساتر المصنوعة من الألومنيوم الساتر عملية موحدة لضمان مراقبة الجودة طوال الدورة بأكملها بدءًا من المفهوم وحتى التنفيذ. وفيما يلي وصف تفصيلي للعملية الأساسية:

1. التواصل بشأن الطلب والتفاوض التقني

الهدف:

لتوضيح متطلبات العميل وشروط البناء والمواصفات الفنية وإرساء أسس التصميم.

الخطوات الرئيسية:

• جمع الطلبات:
  • استخدام المبنى، وتأثير الواجهة (اللون، والشكل، وتصميم الشق).
  • متطلبات الأداء: مستوى مقاومة ضغط الرياح (على سبيل المثال ≥3 كيلو باسكال)، ومستوى مقاومة الماء والعزل الحراري ومؤشر عزل الصوت.
• مسح الموقع:
  • قياس انحراف هيكل المبنى الرئيسي، ومراجعة موضع الأجزاء المدمجة مسبقًا.
  • تحليل العوامل البيئية: الحمل المحلي للرياح، وشدة الزلازل، والتغيرات في درجات الحرارة والرطوبة.
• التأكيد الفني:
  • اختيار المواد (سُمك الألومنيوم، نوع الطلاء، مواصفات العارضة).
  • طريقة التوصيل (نوع الوحدة/نوع المكون) وتصميم الحماية من الحريق والصواعق.

2. تصميم البرامج والمخططات (Revit، CAD)

الهدف:

تحويل المتطلبات إلى مخطط تصوري لتوجيه الإنتاج والبناء اللاحق.

العملية والأدوات:

• النمذجة ثلاثية الأبعاد:
  • استخدم برنامجي Revit وRhino وغيرهما من البرامج لإنشاء نموذج نمذجة معلومات المباني (BIM) لواجهة المبنى، وتحسين منطق تجزئة ألواح الألومنيوم والربط.
  • محاكاة الإجهاد الهيكلي والأداء الحراري ومسار التصريف.
• تعميق الرسم الإنشائي:
  • تخطيط عارضة الرسم CAD، ورسم عينة من العقدة (مثل الزاوية، ومعالجة الحواف).
  • وضع علامات على حجم المعالجة، والتفاوت (± 1 مم)، وفتحات التثبيت.
• التقديم:
  • قم بإنشاء عروض واقعية من خلال 3ds Max أو Lumion للعملاء لتأكيد اللون والشكل.

3. إنتاج العينات وتأكيدها

الهدف:

التحقق من جدوى التصميم وضمان اتساق الإنتاج الضخم.

الرابط الرئيسي:

• إنتاج العينة:
  • معالجة صفيحة ألومنيوم جزئية 1:1 (بما في ذلك المعالجة السطحية) وفقًا لرسومات التصميم، وتجميع العقد الموصلة للهيكل العظمي.
• اختبار الأداء:
  • اختبار الطلاء: اختبار اختلاف اللون (ΔE ≤1.5)، والالتصاق (طريقة الخدش ≥4B)، ومقاومة رش الملح (≥3000 ساعة).
  • اختبار الهيكل: محاكاة ضغط الرياح، وضيق المياه (اختبار الرذاذ).
• تأكيد العميل:
  • التوقيع لتأكيد تأثير العينة وقفل المعايير الفنية ومعايير القبول.

4. التجهيز على دفعات (القطع باستخدام الحاسب الآلي، والثني، والرش/الطلاء)

الهدف:

لإكمال إنتاج قشرة الألومنيوم والمكونات الداعمة بكفاءة ودقة.

تدفق العملية:

• المعالجة المسبقة لألواح الألومنيوم:
  • فك لف الصفائح ← القطع باستخدام الحاسب الآلي (الليزر/التثقيب بالليزر) ← الثني والتشكيل (الدقة ± 0.5 مم).
• اللحام والطحن:
  • اللحام بالتقوية (لحام بقوس الأرجون) ← صقل نقطة اللحام لضمان تسطيح السطح (Ra≤0.1 مم).
• معالجة السطح:
  • عملية خط الرش بالرش:
    • إزالة الشحوم ← المعالجة بالكروم ← المعالجة بالكروم ← الطلاء التمهيدي ← طبقة علوية من الفلوروكربون (طبقتان وطبقة خَبز واحدة/ثلاث طبقات وطبقتان خَبز) ← المعالجة (خبز 230 درجة مئوية).
  • الأكسدة الأنودية: تلوين كهربائي ← معالجة ثقب مانع للتسرب، سمك الغشاء ≥15 ميكرومتر.
• معالجة الملحقات:
  • قطع وحفر مقطع العارضة الجانبي للعارضة ← لحام المهايئ ← المعالجة المضادة للتآكل (مثل السفع الرملي + الرش بالفلوروكربون).

5. فحص الجودة وشحن التغليف والتعبئة والتغليف

الهدف:

تأكد من أن 100% من منتجات المصنع السابق مطابقة للمواصفات الفنية.

عناصر التفتيش:

• فحص المظهر الخارجي:
  • لا توجد خدوش في السطح، أو اختلاف في اللون، أو فقاعات طلاء، أو خطأ في زاوية الانحناء ≤1 درجة.
• فحص أخذ عينات الحجم:
  • الانحراف القطري ≤2 مم، إزاحة الثقب ≤1 مم (وفقًا لمعيار GB/T 23443-2009).
• أخذ عينات الأداء:
  • أخذ عينات عشوائيًا لاختبار محاكاة الحمل واختبار قوة تقشير المادة المانعة للتسرب.

التغليف والنقل:

• تغليف مقاوم للضياع:
  • صفيحة ألومنيوم مغطاة بطبقة واقية ← قطن لؤلؤي مغلف ← صندوق خشبي مثبت (بمسافة ≤ 800 مم).
• الوسم اللوجستي:
  • ضع علامة "أعلى" و"هش" ورقم الدفعة لتجنب التراص والتصادم.

6. إرشادات التركيب في الموقع والقبول

الهدف:

لضمان جودة البناء وتأثير التصميم.

الخطوات الرئيسية:

• إحاطة فنية:
  • توفير دليل التركيب للمُنشئ لتوضيح وضع العارضة وتسلسل تثبيت اللوحة وعملية وضع مانع التسرب.
• إرشادات العملية:
  • الإشراف على عمودية العارضة (الانحراف ≤3 مم / 2 م) وعرض التماس اللاصق (6 ~ 12 مم).
  • توجيه محاذاة رفع الحائط الساتر من نوع الوحدة (خطأ ≤2 مم).
• الإكمال والقبول:
  • اختبار الأداء الوظيفي: اختبار التنقيط (عدم وجود تسرب لمدة 15 دقيقة)، اختبار إحكام الإغلاق.
  • قبول المظهر: التسطيح الكلي (≤2 مم/2م)، استقامة التماس الغراء (≤1 مم).
  • تقديم معلومات الإنجاز: الضمان، وتقرير الاختبار، وسجلات الأعمال المخفية.

نقاط تحسين العملية

• الإدارة الرقمية: اعتماد نظام ERP/MES لتتبع تقدم الإنتاج وتقليل الأخطاء البشرية.
• إنتاج مرن: احتياطي هامش 5% الاحتياطي للتعامل مع تغيير التصميم أو طلب التصحيح.
• العمل التعاوني: تعمل فرق التصميم والبناء معًا في الوقت الفعلي لحل المشاكل في الموقع بسرعة (مثل انحراف الحفرة).

المزايا وسيناريوهات التطبيق

وبفضل مزاياه الفريدة، يُستخدم نظام قشرة الألومنيوم للحائط الساتر على نطاق واسع في المباني الحديثة، والتي يمكن أن تلبي المتطلبات الجمالية وتضمن الأداء الوظيفي والمتانة. وفيما يلي تحليل تفصيلي لمزاياها الأساسية وسيناريوهات التطبيق النموذجية:

1. ذات طابع شخصي للغاية: لتلبية إبداع المصمم وصورة العلامة التجارية للمالك

المزايا الأساسية:

• النمذجة المجانية:
  • يمكن ثني قشرة الألومنيوم باستخدام الحاسب الآلي واللكم والنقش وغيرها من العمليات لتحقيق أشكال مستوية ومنحنية ومموجة ومفرغة وغيرها من الأشكال المعقدة، ومناسبة للمباني ذات الأشكال (مثل القبة الزائدية والواجهات الحلزونية).
  • دعم تصميم الشق المخصص (الشق العريض، الشق الضيق، الشق المتداخل) لتعزيز إيقاع الواجهة.
• ألوان وأنسجة متنوعة:
  • معالجة السطح: الرش بالفلوروكربون (يتوفر أكثر من 200 لون من ألوان RAL)، ونقل الحبيبات الخشبية، والنمط الشبيه بالحجر، وتلميع المرآة، وما إلى ذلك، لتتناسب مع الطراز المعماري والعلامة التجارية VI (مثل لون شعار الشركة).
  • مؤثرات خاصة: ألوان متدرجة، ومعدن مصقول، وملمس غير لامع مؤكسد.
• حجم مرن:
  • يمكن أن يصل حجم القشرة الخشبية إلى 1500 مم × 4000 مم، مما يقلل من عدد اللحامات ويعزز الإحساس العام.

قيمة التطبيق:

• عرض العلامة التجارية: يمكن للمجمعات التجارية تعزيز التعرف على العلامة التجارية من خلال الأنماط المخصصة أو الألوان المميزة.
• التعبير الثقافي: تستخدم المباني العامة (مثل المتاحف والمسارح) تصميمات بارزة أو مخرمة لنقل العناصر الثقافية الإقليمية.

2. ميزة الأداء: الوظائف والمتانة في الوقت نفسه

الأداء الأساسي:

• السلامة من الحرائق:
  • صفيحة الألومنيوم هي مادة غير قابلة للاحتراق من الفئة A (GB8624-2012) بنقطة انصهار تبلغ 660 درجة مئوية. عند دمجها مع حشوة من الصوف الصخري المقاوم للحريق، فإنها تتوافق مع كود الحريق للمباني الشاهقة.
• مقاوم للعوامل الجوية ومضاد للتآكل:
  • إن طلاء الفلوروكربون مقاوم للأشعة فوق البنفسجية (لا يتلاشى بشكل واضح لمدة 25 عامًا) ومقاوم للأمطار الحمضية (لا يوجد تآكل في بيئة ذات درجة حموضة 3 ~ 11)، وهو مناسب للمناطق الساحلية أو الصناعية الملوثة.
  • صلابة طبقة الأكسيد الأنوديك ≥13 ميكرومتر، ومقاومة التآكل أفضل من الطلاءات العادية.
• سهلة التنظيف والصيانة:
  • السطح أملس وطارد للماء، ويمكن لمياه الأمطار أن تزيل الغبار، مما يقلل من تكاليف التنظيف (على سبيل المثال الواجهة المرتفعة لمبنى المطار).
• خفة الوزن والقوة:
  • الكثافة 2.7 جم/سم مكعب (ثلث الحجر فقط)، قوة الشد ≥150 ميجا باسكال، مما يقلل من أحمال البناء.
• الشهادة الفنية:
  • متوافق مع معيار GB/T 23443-2009 لقشرة الألومنيوم لتزيين المباني، واجتياز اختبار رش الملح ASTM B117 (≥3000 ساعة).

3. مجالات التطبيق: مناسبة للمناظر المعمارية المتنوعة

格 格

复

مزايا التآزر والملخص

• اقتصادية: تكاليف صيانة منخفضة لدورة الحياة (لا حاجة للتجديدات المتكررة) على الرغم من ارتفاع التكاليف الأولية.
• الاستدامة: الألومنيوم 100% قابل لإعادة التدوير، مما يقلل من نفايات البناء ويفي بشهادات المباني الخضراء (LEED، BREEAM).
• الاستجابة السريعة: التصميم الرقمي + الإنتاج المعياري، مما يقلل من دورة المشروع (توفير 301 تيرابايت في الساعة من فترة البناء مقارنة بالحائط الساتر الحجري).