Aluminium dinyatakan dalam pembinaan atas tiga sebab: nisbah kekuatan-kepada-berat kira-kira tiga kali ganda daripada keluli, lapisan oksida penyembuhan sendiri-yang memberikan rintangan kakisan yang wujud dan keupayaan untuk menggabungkan profil struktur dengan julat kemasan tahan lama yang sangat luas. Kejayaan projek bergantung pada pemadanan aloi, perangai, kemasan dan prestasi kebakaran dengan kod bangunan yang mengawal.
Peranan Struktural dan Bukan{0}}Struktural
Aluminium berfungsi kedua-dua beban-bearing dan fungsi sekunder. Tugas struktur termasuk mulion dinding tirai dan transom, bingkai tingkap dan pintu, penyokong kaca struktur, anggota bumbung dan kanopi, dan pagar. Tugas bukan{3}}struktur termasuk pelapis dan panel kaset, teduhan suria, panel fasad sarang lebah, sistem siling dan jeriji pengudaraan. Di China, sistem tingkap dan pintu biasanya dinyatakan di bawah GB/T 8478, dan profil tersemperit seni bina di bawah siri GB/T 5237. Berbanding dengan keluli, modulus keanjalan aluminium adalah kira-kira 70 GPa berbanding kira-kira 200 hingga 210 GPa, jadi pesongan dan bukannya kekuatan biasanya mengawal saiz ahli.
Pemilihan Aloi dan Temper mengikut Aplikasi
| Permohonan | Aloi dan perangai | Mentadbir harta |
|---|---|---|
| Profil dinding tingkap dan langsir | EN AW-6063-T5 atau T6 | Kualiti kemasan permukaan dan kebolehsemperitan |
| Kurungan dan rasuk yang dimuatkan dengan berat | EN AW-6061-T6 | Kekuatan hasil dan prestasi sendi terkunci |
| Pelapisan dan panel kaset | 3003, 5005, 3105 | Kebolehbentukan, kerataan dan tindak balas salutan |
| Pendedahan pantai atau perindustrian | 5052 | Rintangan kakisan lubang dan celah |
| Fasad komposit dan sarang lebah | 3003 kulit dengan 3003 teras | Kekakuan dengan berat panel yang rendah |
Profil tersemperit dipesan kepada EN 755-2 atau ASTM B221. Di bawah ASTM B221, aloi 6063 dalam suhu T6 mempunyai kekuatan tegangan minimum 205 MPa dan kekuatan hasil minimum 170 MPa; keadaan T5 memberikan nilai minimum 150 MPa dan 110 MPa. Komposisi kimia ditakrifkan oleh EN 573-3 di Eropah, dan sijil analisis adalah bukti biasa pematuhan.
Sistem Penamat: Anodizing dan Salutan
Pengoksidaan anodik adalah kemasan logam yang paling tahan lama. ISO 7599 menetapkan salutan mengikut ketebalan nominal, contohnya AA15 untuk 15 mikron dan AA20 untuk 20 mikron, dan amalan seni bina di Amerika Utara merujuk AAMA 611, di mana Kelas I memerlukan salutan anodik sekurang-kurangnya 18 mikron dan Kelas II sekurang-kurangnya 10 mikron. Kemasan organik, biasanya gegelung{10}}sistem fluoropolimer atau poliester digunakan, digunakan di mana warna tertentu mesti diulang merentasi fasad yang besar; ketebalan filem, kestabilan warna dan pengekalan gloss adalah item spesifikasi utama. Kedua-dua keluarga penamat disahkan melalui ujian dipercepatkan, paling biasa semburan garam neutral kepada ISO 9227 dan ujian lekatan selepas terbentuk. Pekali pengembangan haba aluminium adalah kira-kira 23.1 x 10-6 per K, kira-kira dua kali ganda daripada keluli, jadi perincian panel dan sambungan mesti menampung pergerakan yang lebih besar.
Keperluan Kebakaran, Terma dan Akustik
Aluminium tidak-mudah terbakar, tetapi ia cair pada kira-kira 660 C dan mula kehilangan kekuatan jauh di bawah itu, jadi aluminium yang tidak dilindungi tidak diterima sebagai-elemen galas tahan api-. Apabila panel membentuk sebahagian daripada lapisan dinding atau siling, prestasi pembakaran permukaan dinilai kepada ASTM E84, dengan Kelas A memerlukan indeks penyebaran nyalaan 25 atau kurang dan indeks pengembangan asap 450 atau kurang. Prestasi terma dikuasai oleh penyambung terma: bingkai aluminium berterusan mengalirkan haba di sekeliling penebat, jadi profil pecah haba dengan sisipan poliamida atau poliuretana adalah standard dalam projek-tenaga. Prestasi akustik fasad dan sekatan disebut sebagai Rw di bawah ISO 717-1, dengan pengukuran makmal kepada siri ISO 10140, dan kebocoran udara sistem yang dipasang disahkan oleh ASTM E283. Kes beban struktur ditakrifkan oleh kod negara, seperti GB 50009 di China.
Soalan Lazim
Q:Aloi yang manakah standard untuk bingkai tingkap seni bina?
A: EN AW-6063 dalam suhu T5 atau T6, tersemperit kepada EN 755-2 atau ASTM B221. Ia menggabungkan kualiti penyemperitan yang baik, tindak balas anodisasi dan kekuatan yang mencukupi.
Q:Seberapa tebal anodisasi seni bina?
A: Penamaan ISO 7599 seperti AA15 atau AA20 sepadan dengan ketebalan salutan nominal 15 atau 20 mikron, dan AAMA 611 Kelas I memerlukan sekurang-kurangnya 18 mikron untuk kegunaan luaran.
Q:Adakah aluminium dibenarkan dalam-struktur tahan api?
J: Aluminium tidak-mudah terbakar tetapi melebur berhampiran 660 C dan kehilangan kekuatan pada suhu yang lebih rendah, jadi ia tidak digunakan tanpa perlindungan untuk anggota yang menanggung beban-tahan api-. Sistem pelapik masih perlu memenuhi had pembakaran permukaan ASTM E84.
Q:Mengapa fasad memerlukan profil pecah haba?
J: Aluminium menghantar haba kira-kira seribu kali lebih baik daripada bahan penebat, jadi bingkai berterusan mencipta jambatan haba. Sisipan poliamida atau poliuretana mengganggu laluan dan mengurangkan risiko pemeluwapan.
Q:Bagaimanakah aluminium dibandingkan dengan keluli untuk pesongan?
J: Modulus anjal adalah kira-kira 70 GPa berbanding kira-kira 200 hingga 210 GPa untuk keluli, jadi pesongan biasanya mengawal reka bentuk ahli aluminium walaupun nisbah kekuatan-ke-berat adalah lebih baik.
Q:Apakah toleransi yang digunakan untuk sambungan pengembangan dalam fasad aluminium?
A: Oleh kerana pekali pengembangan adalah kira-kira 23.1 x 10-6 per K, 6 m mullion boleh bergerak beberapa milimeter pada julat suhu 60 K. Sambungan dan pelekap mesti diperincikan untuk menyerap pergerakan itu tanpa memindahkan beban ke kaca.