Definition und Systemübersicht: Vorhangfassade Aluminium-Furnier-Systeme

Was ist das Curtain Wall Aluminium Veneer System?

Das Aluminiumfurniersystem der Vorhangfassade ist eine Art Furnier aus Aluminiumlegierung als Hauptmaterial der Gebäudehülle und gehört zu den nicht tragenden Außenwandsystemen. Es ist mit der Hauptstruktur des Gebäudes durch einen Metallrahmen (Kielsystem) verbunden, und das Aluminiumfurnier wird als dekoratives Außenpaneel verwendet, das sowohl funktional (wie Wasserdichtigkeit, Wärmeschutz und Schalldämmung) als auch dekorativ (verschiedene Formen, Farben und Oberflächenbehandlungen) ist. Es zeichnet sich durch geringes Gewicht, hohe Witterungsbeständigkeit und Plastizität aus und wird häufig für die Fassaden von Geschäftsgebäuden, öffentlichen Einrichtungen und Hochhäusern verwendet.

Gemeinsame strukturelle Formen

1. Einheitliche Vorhangwand (Unitary Curtain Wall)

Definition und Merkmale:

Unitised Curtain Wall ist ein hochindustrialisiertes Vorhangfassadensystem, bei dem alle Komponenten (Aluminiumverkleidung, Stützrahmen, Dichtungen, Isolierung usw.) in unabhängigen Modulen (in der Regel eine Geschosshöhe oder ein Teilblock) im Werk vorgefertigt und nach dem Transport zur Baustelle direkt mit der Gebäudestruktur verbunden werden.

• Modularer Aufbau gewährleistet eine hohe Installationspräzision und eine schnelle Baugeschwindigkeit, die sich für Ultra-Hochhäuser oder Großprojekte eignet.

Strukturelle Zusammensetzung:

• Modul der Einheit: Integriert durch Aluminiumprofilkiel, Aluminiumfurnierplatte, Wärmedämmmaterial, Dichtungsklebeband usw.
• Anschluss-System: Durch Einhängen oder Stecken mit den benachbarten Elementen und der Hauptstruktur verbunden, so dass eine durchgehende Außenwandverbindung entsteht.
• Nahtbehandlung: Multi-Seal-Design (Klebestreifen + Dichtungsmasse) garantiert Wasser- und Luftdichtheit.

Vorteile:

• Effiziente Konstruktion: Vor Ort müssen nur die Module angehoben werden, was die Arbeits- und Zeitkosten reduziert.
• Kontrollierte Qualität: Die werksseitige Vorfertigung gewährleistet eine präzise Verarbeitung und eine gleichbleibende Materialqualität.
• Starke Anpassungsfähigkeit: Geeignet für komplexe Fassadenmodellierungen oder Gebäude mit hohen seismischen Anforderungen.

Anwendbare Szenen:

Bürohochhäuser, große Geschäftskomplexe, Flughafenterminals und andere Projekte mit einem engen Zeitplan oder einem hohen Grad an Standardisierung der Fassade.

2. Stick System Curtain Wall

Definition und Merkmale:

Stick System Curtain Wall wird vor Ort zusammengebaut, d.h. alle Stützen (vertikale Säulen, horizontale Balken) und Aluminium-Furnierplatten werden Stück für Stück vor Ort montiert.

• Hohe Flexibilitätkann je nach den örtlichen Gegebenheiten angepasst werden und eignet sich für geformte oder unregelmäßige Gebäudefassaden.

Strukturelle Zusammensetzung:

• Tragendes Gestell: Es besteht aus vertikalen Aluminiumsäulen (Hauptkiel) und horizontalen Aluminiumträgern (Nebenkiel), die ein gitterartiges Gerüst bilden, das mit Hilfe von Winkeln oder Bolzen an der Gebäudestruktur befestigt wird.
• Befestigung der Platte: Das Aluminiumfurnier wird mit Hilfe von Winkeln, Schrauben oder Druckklötzen auf dem Kiel befestigt, und die Fugen werden mit Dichtungsmasse gefüllt.
• Funktionale Schicht: Die Wärmedämmwatte, die Abdichtungsbahn usw. werden in der Regel vor Ort verfüllt oder verlegt, nachdem der Rohbau fertiggestellt ist.

Vorteile:

• Flexible Anpassung: Kann komplexe Geometrien oder nachträgliche Konstruktionsänderungen bewältigen.
• Beherrschbare Kosten: Geringe Materialtransport- und Lagerkosten, geeignet für kleine und mittlere Projekte.
• Bequeme Wartung: Einzelne Paneele können unabhängig voneinander demontiert und ersetzt werden, geringe Wartungskosten.

Anwendbare Szenarien:

Kleine und mittelgroße Gebäude, geformte Gebäude (z. B. gekrümmte Flächen, Faltlinienmodellierung), Renovierungsprojekte oder lokale Fassadenerneuerungsprojekte.

Systemvergleich und -auswahl

System-Zusammensetzung

Das Aluminium-Fassadensystem besteht aus einer Reihe von Kernkomponenten, die zusammenwirken, um strukturelle Stabilität, Abdichtung und dekorative Wirkung zu gewährleisten. Nachfolgend finden Sie eine detaillierte Beschreibung der Zusammensetzung und Funktion:

1. Aluminium-Furnierplatte

Definition und Funktion:

Aluminiumfurnier ist die äußere dekorative und schützende Oberflächenschicht des Systems, die durch Schneiden, Biegen, Schweißen, Oberflächenbehandlung und andere Verfahren aus Blechen aus Aluminiumlegierungen hergestellt wird.

• Kernfunktion: Widerstandsfähig gegen Umwelteinflüsse wie Wind und Regen, ultraviolette Strahlen, architektonische Ästhetik, zusätzliche Wärme- und Schalldämmung.

Material und Designpunkte:

• Material: Gewöhnlich verwendet 3003, 5005 Serie Aluminium-Legierung, die Dicke ist in der Regel 2,0 ~ 5,0 mm (im Freien üblicherweise mehr als 2,5 mm verwendet).
• Oberflächenbehandlung:
  • Fluorkohlenstoff-Spritzen (PVDF): Ausgezeichnete Witterungsbeständigkeit, UV-Beständigkeit, Korrosionsbeständigkeit, geeignet für den Außenbereich.
  • Polyester-Spritzen (PE): Niedrigere Kosten, geeignet für Innenräume oder korrosionsarme Umgebung.
  • Eloxieren: Starke metallische Textur, gute Abriebfestigkeit.
• Modellierung des Designs: Kann mit ebenen, gekrümmten Oberflächen, Stanzungen, Aushöhlungen und anderen Formstrukturen individuell gestaltet werden, um die Anforderungen an eine individuelle Fassade zu erfüllen.
• Methode der Befestigung: Verbunden mit dem Kiel durch Winkel, Bolzen oder Druckklötze, muss Platz für thermische Ausdehnung und Kontraktion reserviert werden.

2. Skelett (Balken, vertikale Säulen)

Definition und Funktion:

Das Skelett ist die Tragstruktur des Systems, bestehend aus vertikalen Stützen (Hauptkiel) und horizontalen Trägern (Nebenkiel), die ein gitterartiges Gerüst bilden, die Last des Aluminiumfurniers tragen und auf den Hauptkörper des Gebäudes übertragen.

Material und Strukturdesign:

• Material:
  • Profil aus Aluminiumlegierung: Leichte, korrosionsbeständige, häufig verwendete Serie 6063-T5/T6.
  • Stahl: Für großflächige oder ultrahohe Vorhangfassaden (müssen feuerverzinkt oder mit Fluorkohlenstoffspray gegen Korrosion behandelt werden).
• Verbindungsmethode:
  • Vertikale Säule: Verankerung an der Gebäudestruktur (Balken und Säulen) durch Winkel oder vormontierte Teile, mit verstellbaren Stützen, um Installationsfehler auszugleichen.
  • Horizontale Balken: Mit den vertikalen Säulen durch Bolzen oder Dübel verbunden, um ein stabiles Gitter zu bilden.
• Entwurf des Layouts:
  • Berechnen Sie den Kielabstand (normalerweise ≤1,2 m) entsprechend der Größe des Aluminiumfurniers, der Windlast, der seismischen Kraft usw.
  • Reservekompensatoren (ca. 15~25mm) zur Bewältigung von Temperaturverformungen.

3. Dichtungsmaterialien und Zubehör

Definition und Funktion:

Um die Wasser-, Luft- und Schalldichtheit des Systems zu gewährleisten, werden die Fugen zwischen Platten, Rahmen und Paneelen mit Dichtungsmaterial ausgefüllt.

Haupttypen und Auswahl:

• Dichtungsband:
  • EPDM-Gummistreifen: Alterungsbeständig, gute Elastizität, wird zur Abdichtung von Fugen bei Elementfassaden verwendet.
  • Streifen aus Silikongummi: Hohe Temperaturbeständigkeit, starke Wetterbeständigkeit, geeignet für komplexe klimatische Bedingungen.
• Dichtungsmittel:
  • Silikon-Witterungskleber: Hohe Elastizität, UV-Beständigkeit, wird zum Füllen von Plattenfugen verwendet (z. B. Dow Corning DC795).
  • Polyurethan-Klebstoff: Starke Verklebung, geeignet für Kiel- und Plattenverbindungen.
• Sonstiges Zubehör:
  • Entwässerungsrinne: In den Fugen verborgene Wasserführung, um das Versickern von Regenwasser zu verhindern.
  • Schaumstoff-Stick: Füllen Sie die Unterseite der Fugen, kontrollieren Sie die Dicke des Dichtstoffs, vermeiden Sie eine Verklebung auf drei Seiten.

Konstruktionspunkte:

• Reinigung der Nähte: Entfernen Sie Staub und Öl vor dem Einspritzen des Klebers, um die Klebekraft zu gewährleisten.
• Mehrfache Versiegelung: Das doppelte Schutzkonzept "Klebestreifen + Dichtungsmasse" verbessert die Wasserdichtigkeit.

4. Steckverbinder und Montagehalterungen

Definition und Funktion:

Verbindungselemente sind die "Brücke" zwischen dem Vorhangfassadensystem und dem Hauptkörper des Gebäudes, sie gewährleisten die sichere Übertragung von Lasten und ermöglichen eine leichte Verschiebung, um Spannungen abzubauen.

Art und Gestaltung:

• Angle Yards:
  • L-förmige Aluminium- oder Edelstahlteile zur Befestigung von vertikalen Säulen an der Gebäudestruktur.
  • Vorverankert oder mit chemischen Ankern/Spannbolzen befestigt, in drei Dimensionen einstellbar (±20 mm).
• Anschlusssystem:
  • Spezialisiert für einheitliche Vorhangfassaden, zum schnellen Anheben von Modulen mit Hilfe von Haken oder Schlitzen.
• Adapter:
  • Wird verwendet, um den Abstand zwischen dem Kiel und der Hauptstruktur anzupassen (z. B. Stahladapter, um das Problem großer Überhänge zu lösen).
• Blitzschutzstecker:
  • Verbinden Sie den Vorhangfassadenrahmen mit dem Gebäudeblitzschutzsystem aus Edelstahl oder verzinktem Stahl.

Anforderungen an Material und Korrosionsschutz:

• Rostfreier Stahl (304/316): Hohe Korrosionsbeständigkeit, für den Einsatz in nassen oder küstennahen Umgebungen.
• Feuerverzinkter Stahl: Geringere Kosten, regelmäßige Überprüfung der Unversehrtheit der Beschichtung erforderlich.

Systemkomponenten Synergiepunkte

• Ausgleich von Wärmeausdehnung und -kontraktion: Zwischen dem Aluminiumfurnier und dem Kiel sind Dehnungsfugen vorgesehen, um Verformungen aufgrund von Temperaturspannungen zu vermeiden.
• Hohlraumdesign mit gleichem Druck: Einen Hohlraum in den Fugen einrichten, um den inneren und äußeren Luftdruck auszugleichen und das Eindringen von Regenwasser zu verhindern.
• Feuerfeste Isolierung: Feuerfeste Steinwolle oder verzinkte Stahlplatten werden zwischen die Schichten gelegt, um die Ausbreitung des Feuers zu verhindern.

Anpassungsoptionen

Design und Herstellungsprozess

Der Entwurf und die Herstellung von Aluminium-Fassadensystemen müssen einem standardisierten Prozess folgen, um die Qualitätskontrolle während des gesamten Zyklus vom Konzept bis zur Umsetzung zu gewährleisten. Im Folgenden finden Sie eine detaillierte Beschreibung des Kernprozesses:

1. Bedarfskommunikation und technische Verhandlung

Zielsetzung:

Klärung der Kundenanforderungen, der baulichen Gegebenheiten und der technischen Spezifikationen und Schaffung der Grundlagen für die Planung.

Wichtige Schritte:

• Forderungseinzug:
  • Gebäudenutzung, Wirkung der Fassade (Farbe, Form, Schlitzgestaltung).
  • Leistungsanforderungen: Winddruckfestigkeit (z.B. ≥3kPa), Wasserdichtigkeit, Wärmedämmung und Schalldämmung.
• Umfrage vor Ort:
  • Messung der Abweichung der Hauptstruktur des Gebäudes, Überprüfung der Position der vormontierten Teile.
  • Analyse der Umweltfaktoren: Lokale Windlast, seismische Intensität, Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen.
• Technische Bestätigung:
  • Materialauswahl (Aluminiumstärke, Beschichtungsart, Kielspezifikation).
  • Anschlussart (Gerätetyp/Komponententyp), Brand- und Blitzschutzausführung.

2. Programmgestaltung und Rendering (Revit, CAD)

Das Ziel:

Umsetzung der Anforderungen in ein Visualisierungsschema, das die anschließende Produktion und Konstruktion leitet.

Verfahren und Werkzeuge:

• 3D-Modellierung:
  • Verwenden Sie Revit, Rhino und andere Software, um ein BIM-Modell der Gebäudefassade zu erstellen und die Logik der Segmentierung und Verbindung von Aluminiumplatten zu optimieren.
  • Simulieren Sie die strukturelle Belastung, die thermische Leistung und den Entwässerungsweg.
• Vertiefung der Bauzeichnung:
  • CAD-Zeichnung Kiel Layout, Knoten Probezeichnung (wie Ecke, Kante Verarbeitung).
  • Kennzeichnung der Bearbeitungsgröße, Toleranz (±1mm), Montagebohrungen.
• Rendering:
  • Erstellen Sie realistische Renderings mit 3ds Max oder Lumion, damit die Kunden Farbe und Form bestätigen können.

3. Probenherstellung und -bestätigung

Das Ziel:

Überprüfung der Machbarkeit des Entwurfs und Gewährleistung der Konsistenz der Massenproduktion.

Wichtiger Link:

• Musterproduktion:
  • Verarbeitung von 1:1 Teilaluminiumplatten (einschließlich Oberflächenbehandlung) nach Konstruktionszeichnungen, Montage von Skelettverbindungsknoten.
• Leistungstest:
  • Beschichtungstest: Farbunterschiedstest (ΔE≤1,5), Haftung (Kratzmethode ≥4B), Salzsprühnebelbeständigkeit (≥3000 Stunden).
  • Prüfung der Struktur: Simulierter Winddruck, Wasserdichtigkeit (Sprühtest).
• Kundenbestätigung:
  • Unterschreiben Sie, um die Wirkung der Probe zu bestätigen und die technischen Parameter und Akzeptanzkriterien festzulegen.

4. Stapelverarbeitung (CNC-Schneiden, Biegen, Spritzen/Lackieren)

Zielsetzung:

Effiziente und genaue Herstellung von Aluminiumfurnieren und anderen Komponenten.

Prozessablauf:

• Vorbearbeitung von Aluminiumplatten:
  • Abwickeln von Blechen → CNC-Schneiden (Laser/Revolverstanze) → Biegen und Formen (Präzision ±0,5 mm).
• Schweißen und Schleifen:
  • Verstärkungsschweißen (Argon-Lichtbogenschweißen) → Polieren der Schweißpunkte zur Gewährleistung der Ebenheit der Oberfläche (Ra≤0,1mm).
• Oberflächenbehandlung:
  • Verfahren der Sprühanlage:
    • Entfettung → Verchromung → Grundierung → Fluorkohlenstoff-Decklack (zwei Anstriche und ein Einbrennen/drei Anstriche und zwei Einbrennen) → Aushärtung (230℃ Einbrennen).
  • Anodische Oxidation: Elektrolytische Einfärbung → Siegellochbehandlung, Schichtdicke ≥15μm.
• Verarbeitung von Zubehör:
  • Schneiden und Bohren des Kielprofils → Schweißen des Adapters → Korrosionsschutzbehandlung (z. B. Sandstrahlen + Fluorkohlenstoffspritzen).

5. Qualitätsprüfung und Verpackungsversand

Das Ziel:

Sicherstellen, dass 100% der Produkte ab Werk mit den technischen Spezifikationen übereinstimmen.

Inspektionsgegenstände:

• Inspektion des Aussehens:
  • Keine Oberflächenkratzer, Farbunterschiede, Beschichtungsblasen, Biegewinkelfehler ≤1°.
• Stichprobenprüfung der Größe:
  • Diagonalabweichung ≤2mm, Lochversatz ≤1mm (gemäß der Norm GB/T 23443-2009).
• Leistungsproben:
  • Entnehmen Sie nach dem Zufallsprinzip Proben für einen simulierten Belastungstest und einen Test der Schälfestigkeit des Dichtstoffs.

Verpackung und Transport:

• Verlustsichere Verpackung:
  • Aluminiumplatte mit Schutzfolie überzogen → Perlwatte umwickelt → Holzkiste befestigt (Abstand ≤ 800mm).
• Logistische Kennzeichnung:
  • Markieren Sie "oben", "zerbrechlich" und die Chargennummer, um Stapelung und Kollisionen zu vermeiden.

6. Anleitung zur Installation und Abnahme vor Ort

Zielsetzung:

Gewährleistung der Bauqualität und des Designeffekts.

Wichtige Schritte:

• Technisches Briefing:
  • Stellen Sie dem Bauunternehmer das Installationshandbuch zur Verfügung, um die Positionierung des Kiels, die Reihenfolge der Plattenbefestigung und das Auftragen der Dichtungsmasse zu klären.
• Prozessführung:
  • Überprüfen Sie die Vertikalität des Kiels (Abweichung ≤3mm/2m) und die Breite der Klebenaht (6~12mm).
  • Anweisung zum Ausrichten der Hebevorrichtung der Vorhangfassade (Fehler ≤2mm).
• Fertigstellung und Annahme:
  • Prüfung der Funktionsfähigkeit: Durchnässungstest (15 Minuten lang keine Leckage), Luftdichtheitstest.
  • Abnahme des Aussehens: Gesamtebenheit (≤2mm/2m), Geradheit der Klebenaht (≤1mm).
  • Übermittlung von Informationen über die Fertigstellung: Garantie, Prüfbericht, Aufzeichnungen über verdeckte Arbeiten.

Prozess-Optimierungspunkte

• Digitale Verwaltung: Einführung eines ERP/MES-Systems zur Verfolgung des Produktionsfortschritts und zur Verringerung menschlicher Fehler.
• Flexible Produktion: Reservieren Sie 5% Spielraum für Designänderungen oder Patchbedarf.
• Gemeinsame Arbeit: Planungs- und Bauteams arbeiten in Echtzeit zusammen, um Probleme vor Ort schnell zu lösen (z. B. Bohrlochabweichungen).

Vorteile und Anwendungsszenarien

Mit seinen einzigartigen Vorteilen ist das Aluminium-Fassadensystem in modernen Gebäuden weit verbreitet, da es ästhetischen Ansprüchen gerecht wird und Funktionalität und Langlebigkeit garantiert. Im Folgenden werden die wichtigsten Vorteile und typischen Anwendungsszenarien im Detail analysiert:

1. Hochgradig personalisiert: Um der Kreativität des Designers und dem Markenimage des Eigentümers gerecht zu werden

Zentrale Vorteile:

• Freie Modellierung:
  • Aluminiumfurnier kann durch CNC-Biegen, Stanzen, Gravieren und andere Verfahren zu ebenen, gekrümmten, gewellten, hohlen und anderen komplexen Formen verarbeitet werden, die sich für geformte Gebäude eignen (z. B. hyperbolische Kuppel, Spiralfassade).
  • Unterstützung einer individuellen Schlitzgestaltung (breiter Schlitz, schmaler Schlitz, versetzter Schlitz), um den Rhythmus der Fassade zu verbessern.
• Verschiedene Farben und Texturen:
  • Oberflächenbehandlung: Fluorkohlenstoffspritzen (über 200 RAL-Farben stehen zur Verfügung), Holzmaserung, steinähnliches Muster, Hochglanzpolieren usw., entsprechend dem architektonischen Stil und der Marke VI (z. B. Farbe des Firmenlogos).
  • Besondere Effekte: Farbverlauf, gebürstetes Metall, eloxierte matte Textur.
• Flexible Größe:
  • Die Größe des Furniers kann bis zu 1500mm×4000mm betragen, was die Anzahl der Nähte reduziert und den Gesamteindruck verbessert.

Anwendungswert:

• Anzeige der Marke: Geschäftskomplexe können den Wiedererkennungswert einer Marke durch individuelle Muster oder ikonische Farben stärken.
• Kultureller Ausdruck: In öffentlichen Gebäuden (z. B. Museen, Theatern) werden Reliefs oder durchbrochene Formen verwendet, um regionale kulturelle Elemente zu vermitteln.

2. Leistungsvorteil: Funktionalität und Langlebigkeit zur gleichen Zeit

Kernleistung:

• Brandsicherheit:
  • Die Aluminiumplatte ist ein nicht brennbares Material der Klasse A (GB8624-2012) mit einem Schmelzpunkt von 660°C. In Kombination mit einer feuerfesten Steinwollefüllung erfüllt es die Brandschutzvorschriften für Hochhäuser.
• Wetterfest und korrosionsbeständig:
  • Die Fluorkohlenstoffbeschichtung ist UV-beständig (kein offensichtliches Ausbleichen für 25 Jahre) und resistent gegen sauren Regen (keine Korrosion in einer Umgebung mit einem pH-Wert von 3 bis 11), was sich für Küstengebiete oder industriell verschmutzte Gebiete eignet.
  • Die Härte des anodischen Oxidfilms ist ≥13μm, die Verschleißfestigkeit ist besser als bei herkömmlichen Beschichtungen.
• Leicht zu reinigen und zu pflegen:
  • Die Oberfläche ist glatt und hydrophob, und Regenwasser kann den Staub entfernen, was die Reinigungskosten senkt (z. B. die Fassade eines Flughafenterminals in großer Höhe).
• Leichtigkeit und Stärke:
  • Dichte 2,7g/cm³ (nur 1/3 von Stein), Zugfestigkeit ≥150MPa, reduziert die Baulasten.
• Technische Zertifizierung:
  • Entspricht der Norm GB/T 23443-2009 für Aluminiumfurniere zur Gebäudedekoration und besteht den ASTM B117 Salzsprühtest (≥3000 Stunden).

3. Anwendungsgebiete: Geeignet für verschiedenste architektonische Szenarien

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Synergy Vorteile und Zusammenfassung

• Wirtschaftlich: Niedrige Unterhaltskosten über den gesamten Lebenszyklus (keine Notwendigkeit für häufige Renovierungen) trotz hoher Anschaffungskosten.
• Nachhaltigkeit: Aluminium ist 100% recycelbar, reduziert den Bauabfall und entspricht den Zertifizierungen für umweltfreundliches Bauen (LEED, BREEAM).
• Schnelle Reaktion: Digitaler Entwurf + modulare Produktion, Verkürzung des Projektzyklus (Einsparung von 30% der Bauzeit im Vergleich zur Steinfassade).