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穿孔铝板，就是打了孔的铝板，经过冲压床或铣床加工而成。 受加工成本、单元自重、单元平整性等因素的影响，穿孔铝板板厚常选用1.0mm～6.0mm。随着穿孔率的增加，板的平整性受到影响。 板型有平板形、折板形、波浪形、锯齿形和短边折板形之分。随着穿孔率的增强，穿孔铝板的强度呈减弱趋势。板型的选择影响穿孔铝板的强度，继而影响穿孔板模块的大小、起连接作用的龙骨数量、整体效果表达等。穿孔板最早是以平板型的形态出现的，因为平板型的加工工艺相对简单，应用最广泛。和其他两种类型相比，它的界面很平整，孔洞的排列可以更为自由，适合图案化的孔洞排列设计，不会由于板材自身的弯曲和折叠而遮挡了侧面的视线，视线上更为通透，利于建筑整体性的表达。 但由于其片状的结构，其自身强度较弱，尤其是随着板块尺寸和孔隙率的增高而下降较快，可以通过增加板材的材料厚度以增加强度。因此，在设计中常常需要减少单块板材的尺寸，或者通过在背后增加支撑龙骨的数量来提高表皮的整体强度。
在折板型的基础上通过折叠处理而成，折叠实际上相当于大大增加了其自身的结构厚度，所以强度得到很大的提升，可以减少板块的竖向划分和分缝连接，大大减少了竖向龙骨的数量，节约了结构构件的成本。折叠的方式主要有凹凸形和锯齿形两种，折叠的深度和角度可根据设计需要调整，不同角度的折面在不同视角下可以呈现不同的透明度变化，光影变化也更丰富，塑造出多层次的半透明氛围。
在折板型的基础上通过弧形弯曲处理而成，特点和折板型相似，但波浪型穿孔板能形成更加朦胧暧昧的半透明氛围，其柔化的界面轮廓更容易融入环境。上海嘉定新城幼儿园就是采用波浪型穿孔板的典型代表，建筑师可以刻意“放大”这种模糊的空间体验和柔化的界面感受，为儿童塑造一个有想象力、耐人寻味的空间。
穿孔板的孔洞大小、图案都可以根据需要进行精心的加工设计，不同大小、密度、形状的孔洞形成不同的半透明的视线效果，铝板冲孔按孔洞规格主要有：长方孔、方孔、菱形孔、圆孔、长圆孔、六角形孔、十字孔、三角孔、长腰孔、梅花孔、鱼鳞孔、图案孔、八字网、人字孔、五角星形孔、不规则孔、起鼓孔、异型孔、百叶孔等。
数控冲床是比较常见的穿孔方式，利用机床冲压方式在金属表面打孔激光穿孔是穿孔技术的最新发展，也是比较昂贵和复杂的技术，精度和随机性更高 穿孔率=孔面积/整张铝板面积，穿孔率是影响建筑表皮穿孔铝板单元的核心因素，是影响其视觉整体感的表达、降低建筑能耗程度的关键。根据目前机械设备，最高穿孔率能达到60%左右，并要求穿孔板尺寸在1500*3000范围内，如果超出此范围，穿孔就需要二次定位。 穿孔铝板不同穿孔率的设置，在建筑表皮的应用上会产生不同的室内和室外、夜间和白天的视觉效果。由室外看向室内时，穿孔铝板表皮主要表达建筑的整休效果，可避免室外对室内活动的观察，较好地维护室内空间的私密性;从室内看向室外时，穿孔铝板表皮对室外景观形成一定程度的遮挡，不同的穿孔率对观察室外景象的影响程度差别较大。穿孔率较低时，穿孔铝板对室外景象遮挡效果明显;穿孔率较高时，人眼通过穿孔板的孔隙，仍能感受到室外景观活动 。 相同板厚、相同孔径大小的前提下，穿孔铝板的穿孔率越低.遮阳效果越好，进光量越少，采光越差，接受的高辐射缺越少，遮阳效果越好。反之，穿孔率越高.遮阳效果越差，进光量越多，采光越好，接受的高辐射缺越多，遮阳效果越差。 孔径是穿孔铝板单元的影响因素之一，控制冲孔的孔径、孔间距和排列方式，可影响穿孔错板表皮的视觉清晰度，创造新奇的视觉效果，结合穿孔率、板厚等因素可起到减少太阳辐射热，降低能耗的作用 ⑴.均质视觉效果。均质的视觉效果是由均质穿孔率的穿孔铝板单元以及铝板单元的均质的表皮构成方式完成的。 单元的穿孔率非均质，可适应建筑内部不同的使用功能要求，满足其采光、遮阳需求。还可设计出渐变效果和图案化效果。 由于主要光源的不同可分为内透光和外照明两种方式。内透光的夜景效果依据相同原理，进入夜晚后，室内空间亮度高于室外空间，表皮与室内、外的图底关系与白天时互换，光线透过穿孔铝板表皮感染室外。 ⑴.遮阳特性的应用。建筑的室内热量主要是经过穿孔铝板孔洞，穿过空腔传递到内层来的，选择合适的穿孔铝板表皮遮阳形式、穿孔率是影响其遮阳效果的关键。 ⑵.采光特性的应用。应考虑采光、遮阳特性。通过设置合适的穿孔率，同一块穿孔铝板既能达到遮阳效果，也可满足室内的采光需求。 ⑶.通风特性的应用。穿孔铝板作为建筑表皮常作为敞开式外循环体系通风幕墙使用，适宜于夏热冬冷地区。通风节能环保幕墙比传统幕墙采暖时更能够节能。 由于金属穿孔板是板片状且一般厚度较薄因而导致其结构强度较弱，所以当被用作建筑表皮时，自身强度不足以支撑其直接跨设连接在建筑主体结构连接件间，通常需要设置龙骨作为支撑构件来固定金属穿孔板，龙骨和主体结构连接，这样便形成了“主体结构——龙骨支撑系统——金属穿板”的总体构造方式。折板型和波浪型的穿孔板在竖向的强度是较高的，因为折叠和弯曲无形中增加了竖向的结构厚度，所以对应的龙骨系统的竖向龙骨数目可以减少，连接构件会减少，构造方式显得更为简洁，这也是折板型和波浪型穿孔板在连接构造方面的优势，现更流行。穿孔板和主体结构间的连接一般采用不连续的间接连接方式，主要包括螺栓连接和铆接两种；采用连续的连接方式的主要有焊接和粘接。现在一般多用不连续的连接方式，因为这样表皮整体结构的韧性更好，方便日后的拆卸维修和更新，根据金属材料的不同，连接方式也有区别。比如铝制穿孔板的固定一般用铆钉，因为铝材很难焊接。而为了表现整个穿孔表皮界面的完整性，穿孔板材之间的连接一般是紧密并置式，并置式有咬合式、暗扣式和明钉式等，考虑到穿孔板的防水要求不高，对于折板型和波浪型的穿孔板，可以直接用铆钉或螺栓把相邻搭接着的板材单元固定在钢龙骨上；而平板型穿孔板一般会把边缘向内折起，再固定在钢龙骨上，向内折起也是增强平板型穿孔板强度的方式。文化艺术中心的西边和南面是由连续的竖向折叠铝制的穿孔板包裹着，4mm厚的氟碳喷涂平板型穿孔铝板折叠后通过板后的三角形的加强筋加固组合成幕墙模块，幕墙模块通过不锈钢螺栓固定在竖向的镀锌钢龙骨上，整个龙骨系统则由250mm高80mm宽8mm厚的镀锌方钢管和建筑主体连接起来。孔洞形状是竖向扁长形，板材之间是并置式，直接包裹在竖向的镀锌钢板折槽上，用螺栓固定。由于透空的穿孔板不具备保温防水性能，建筑内层的结构墙外覆盖了50mm厚的保温棉和铝板，和内层玻璃一起组成密封的界面。采用单元化预制施工是建筑师对国内施工粗野现状规避的结果，大孔铝板在折叠后刚度得到提升，再加上加劲筋的加固组成单元，避免了现场施工时铝板平整度的问题，而且把所有的安装点都设计在凹缝处也最大限度隐藏了可能会出现粗野的施工节点。这种连续折叠的排列方式在曲面上也能很平缓的过渡，易于控制精准度，折叠的长度和角度变化方式只有三种，单元模块装配式安装有利于快速施工。 折叠穿孔铝板和主体结构有大概0.5米的间隔，由于它是横向展开的，所以要主要支撑龙骨是竖龙骨，竖龙骨通过角钢和膨胀螺栓直接固定在出挑的结构板上，在上面的钢结构部分则是固定在出挑的钢梁上。穿孔板块单元高为600mm，长为3m，厚4mm，边角的位置长度会不一样，穿孔板单元的上下两侧向内侧翻折，板材的边缘和竖向钢管紧贴着，用螺栓固定住。穿孔板块向内翻折的部分未做穿孔处理，这也是加强穿孔板刚度的措施；只是在中间朝外的部分做了穿孔，穿孔率为50%，显得轻盈剔透。双层的穿孔铝板建筑外表皮显得非常独特，孔径为50mm，错落均质的排列在穿孔板上，正面看，外层的穿孔板为灰白色，内层呈现鲜亮的橙色，外内两层的孔洞位置有一个错位，内层的橙色可以外层孔洞透出来，绚丽夺目。 东京的江户川区车友会是对一个旧仓库的重新翻修设计。考虑到建筑需要一定的自然光线、通风和卫生情况，但又要防止外部因素的入侵，于是建筑师采用了单片的穿孔钢板。为了加强整个表皮结构的强度，每个钢板被设计为折成一定的角度相邻对称地连接在一起，但上下相邻两层的折叠着方向相反，一种为类型A，另一种为类型B，两者交替排列。这种不均衡的、波浪形态的折叠相当于无形中大大增加了表皮的结构厚度，结构上更加稳定，金属板的连接还是通过边缘折起的方式和竖向的龙骨杆件连接起来，相邻穿孔板之间在内折的接触面上也用螺钉连接，进一步提高结构强度。 7、重庆房地产职业学院图书馆 图书馆大屋盖的内部，采用“星空”的概念，通过疏密的变化，设计了四种图案在穿孔铝板上面，通过精心的设计布置，形成了“星云”般的图案。 所有铝板都是以2000mmX1200mm的长宽尺寸作为标准件进行拼接，其中包括四种图案的穿孔铝板与一种不开孔的实面铝板，共五种图案组成北侧屋盖内表面的图案。 四种穿孔板图案按照开孔率的疏密程度分为ABCD四种图案。在此基础上又设置了A’B’C’D’四种图案相应旋转180度的穿孔铝板，共计9种铝板进行分布。
入口穿孔铝板应用实景图
屋盖内侧顶面铝板分布 8、青岛·和昌海云曦岸 白色穿孔铝板包裹的建筑立面部分呈现的实体感，又不完全造成光线上的遮蔽。 建筑师设计了单元式的标准渐变穿孔板模块，并且内置亮化设备。因此不论建筑内外、不论白天、夜晚，建筑都将呈现出闪闪星光的细节之感。正所谓“日月之行，若出其中，星汉灿烂，若出其里”。 色调光照与外部空间的相呼应，统一协调地给人强烈的艺术氛围感。 9、苏州钟书阁
室内的“彩虹”是由带有花瓣图案的穿孔铝板形成的。当穿孔率超过50%后，铝板在视觉上失去了金属应有的质感，多层次的铝板叠在一起，仿佛许多层次面纱。失去质感的金属最终创造了朦胧不确定的视觉效果，呈现出惊艳的效果。 9、 重庆龙湖尘林间大堂 顶部穿孔铝板以及配合树形投影设计，尽藏生活哲学，体验不可度量的生活仪式感。 泰国K+空间建造的室外楼梯定制多孔铝制复式结构，让人与空间产生联动。
杭州运河万科中心·创新体验中心楼梯栏板采用橙色穿孔铝板，这个色彩大胆、雕塑感强烈的楼梯系统在视觉上造成了在内部支撑着漂浮着的圆形建筑的印象，并成为空间中的视觉焦点，引导人们在建筑内部上下穿行。
杭州运河万科中心·创新体验中心中庭楼梯 11、 阳台栏板设计 下面这个公寓的阳台创新设计，采用穿孔铝板，面板系统在交付现场时已完全制作完成，可以非常快速和简单的安装，不仅采光通风好，隐私和防坠落也能得到保障。
玻璃-穿孔铝板幕墙，外表皮为穿孔铝板面板，内表皮为玻璃面板;外表皮直接承受风荷载，但是由于孔洞的存在，风可以通过孔洞作用到内表皮，内表皮也承受风荷载。两层表皮各自承受风荷载的大小取值很复杂，实际工程中通过风洞试验的模拟能得到外表皮外压、外表皮内压、内表皮外压的分布情况，从而得到比较准确的外表皮和内表皮风荷载取值。当缺少风洞试验报告的时候，笔者查阅了一些国内外的风荷载规范和双层幕墙规范以及相关文献，希望能从中得到能运用到实际工程设计中的思路和方法。中国地方规范《上海市建筑幕墙工程技术标准》DG/TJ 08-56-2019 上海市幕墙规范中第15.1.6条规定了外通风双层幕墙风荷载的取值，外层幕墙承受全部风荷载，内层幕墙根据腔体体积与有效通风面积的比值进行相应的折减。类比到玻璃-穿孔幕墙，假定楼层高度为3.6m，幕墙分格为1.5m，中间腔体的大小为1.0m穿孔率为40%，计算V/Aen=2.5m，属于0~20m的范围，内层幕墙承风的比例为100%，即全部承风。外层穿孔铝板的风荷载和内层玻璃幕墙的风荷载大小一致，取常规幕墙的风荷载值。欧洲规范《Eurocode 1: Actions on structures-Part 1-4:General actions-Wind actions》BS EN 1991-1-4:2005 欧洲规范中第7.2.10条对多于一层表皮的风压取值情况有比较详细的规定。类比到玻璃-穿孔铝板幕墙，外表皮开孔内表皮密闭，外层总压力系数取值：正压力系数=2/3*(常规外压力系数);负压力系数=1/3*(常规外压力系数).内层总压力系数取值：常规外压力系数-常规内压力系数=常规总压力系数。类比到中国荷载规范风荷载局部体型系数取值如下：注：大面指迎风面，转角指与迎风面相邻面的转角区域。 风洞试验模型缩尺比例一般为1:100，由于穿孔铝板上的孔径很小，风洞试验模型很难模拟穿孔铝板的真实情况，经查阅相关文献，引用与之类似的风洞试验报告结论作为参考： (1)《长沙梅溪湖国际文化艺术中心围护结构风荷载研究》——同济大学土木工程防灾国家重点实验室，试验模型为局部模型，缩尺比为1:15，双层幕墙屋面板的外层为GRC板，内层为密闭防水层，两层表皮之间的距离约600mm，外层GRC板之间沿纵横分布有20mm和50mm的缝。 试验报告结论：基于风洞试验结果，可以发现对于双层屋面板结构，相同位置处的外层内表面风压和内层外表面风压基本以致，即空腔内的风压基本一致。另一方面，当外层幕墙的外表面的风压为正值时，相应位置的空腔处的风压也基本为正值，只是压力大小有所降低;同样当外层幕墙的外表面的风压为负值(吸力)时，相应位置的空腔处的风压也基本为负值，压力绝对值同样有所降低。这些结果表明双层屋面板结构空腔部分的压力基本与其外表面的风力相关，只是绝对值有所降低。(2)《矩形建筑双层幕墙的风荷载特征及阵风系数》——浙江大学建筑工程学院，风洞试验项目为杭州黄龙综合办公楼，建筑平面为矩形，幕墙类型外通风双层幕墙，试验模型缩尺比为1:100，在外幕墙上相应位置开孔来模拟通风百叶窗。风洞模拟的结果见下表： 试验得出的结论：对于矩形(L形)廊道式通风幕墙，内幕墙风载可按单幕墙的进行取值，并偏于安全;外幕墙风载，当其处于矩形长边时，可按单幕墙的适当折减，当位于矩形拐角及短边时，则需要放大处理。 (3)《典型体型高层建筑双层幕墙风压分布试验》——浙江大学建筑工程学院，风洞试验项目为浙江省丽水电力生产调度中心，建筑平面为带小凹槽的圆形，幕墙类型外通风双层幕墙，透空率为7.2%，试验模型缩尺比为1:150，在外幕墙上相应位置开孔来模拟通风百叶窗。风洞模拟的结果见下图： 试验结论：对于弧形廊道式通风幕墙，内幕墙风载可按单幕墙的进行取值，并偏于安全;外幕墙风载，当其处于圆弧中段时，可按单幕墙的适当折减，当其位于圆弧端部时，需要进行放大。 综述：玻璃-穿孔铝板双层幕墙的内外层风荷载局部体型系数的取值与单层幕墙风荷载局部体型系数的取值有较大差异，影响因素主要有双层幕墙在建筑面上的分布情况、铝板开孔情况、内外层空腔间的距离及空气流通情况等。当在实际工程幕墙设计中缺乏风洞试验数据时，幕墙风荷载局部体型系数可以参考以下取值(主要参考的欧标和风洞结论)：外层穿孔铝板风荷载局部体型系数在大面区域取0.67，在转角区域取1.8~1.9;内层玻璃幕墙风荷载局部体型系数按单层幕墙的取值。内外层幕墙面板直接承受风荷载，局部体型系数不折减，非直接承风的支撑龙骨按从属面积对局部体型系数进行折减，最后计算的风荷载值均不小于1kPa （1）铝板幕墙的铝板设计一般情况下均在铝板背面设置加强筋把铝板分为一个个小的区格，边肋和中肋对小区格板的四边形成约束，按四边支承板的模型对铝板区格进行计算。以板块为2400mmx1200mm，3mm厚的铝单板为例，风压标准值按1.5kPa，加强筋沿短边布置，按《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ 133-2001的金属板计算公式计算，加强筋的间距按800mm布置，满足强度和挠度的要求。 （2）穿孔铝板在板上开了很多孔洞，削弱了面板的刚度，但是同时面板的承风面积也减小了，这两方面对穿孔板的承载能力都有影响。根据实际工程情况把穿孔铝板分为两种类型：第一种为开孔规则、有空间布置加强筋而且不影响外观效果的板;第二种为开孔不规则或者不允许布置加强筋的板，这里分析的板均为板块较大的板，尺寸小的板和窄条形的板均不做分析(可按常规铝单板设计)。 计算思路和方法依据铝单板的计算，选取区格单元和相应的边支承模型。采用有限元对不开孔铝板和两种开孔率的开孔铝板进行对比分析。 ANSYS模型(1200x800mm，3mm厚，面单元Shell163)： 从结果比值可以看出，穿孔铝板比不开孔铝板的最大挠度有所增大，并且开孔率越大，挠度也会稍有增长，考虑到实际工程中穿孔率一般不会太大(受限于孔的排列方式)，用常规铝板的计算方法将计算结果的利用率控制在85%以下，可以满足实际工程设计的需求。 ② 不布置加强筋的穿孔板 由于板块较大且不布置加强筋，如果按常规铝板的设计思路来设计和计算，可以通过把穿孔板的厚度加大的方式来提高穿孔板自身刚度以抵抗外荷载，但实际工程中加大厚度的方式会使成本过高，不适用于一般工程的需要。规范中对金属板四周折边处的约束情况均按简支承边来考虑，依据经典弹性力学板壳理论给出计算公式，这有一定的局限性，如果把板四周折边处的约束做强，不仅约束住板平面外的平动，同时也约束住平面内的平动，即对X/Y/Z三个方向的位移都约束，这样面板承受外荷载产生变形时，周边约束会对面板有拉扯的作用，从而阻止变形的进一步增大。 ANSYS模型(1200x2400mm，3mm厚，面单元)：面板应力和变形云图： 从应力和变形云图的分析结果可知，在穿孔板中部孔周边的应力最大，而且应力的分布主要集中在平行短边方向的竖向孔与孔间板带区域，两种穿孔板的最大应力为27MPa，满足3003-H24铝合金板的抗弯强度设计值100MPa。最大挠度发生在面板中部，穿孔板的最大挠度为9.4mm，满足变形的限值要求。最大变形计算结果汇总如下： 查看边约束反力，在面内方向长边反力为34kN，折算为线荷载为14.2kN/m，如果连接螺栓按@200来布置，单个螺栓承受约3kN的剪力标准值，选用M6的螺栓或机丝可以满足要求。侧向的作用力也会对长边方向支撑龙骨产生不利作用，在龙骨左右分格一致的时候，侧向作用力的不利作用会相互抵消;在边部只有单边分格的龙骨受力需要既能抵抗垂直面板方向荷载作用，也能抵抗平行面板的侧向荷载作用。 边X/Y/Z的约束，可以通过具体的节点做法(供参考)来实现： 注：方案二节点引自墨西哥BBVA银行工程的框架开放式双层幕墙外层穿孔铝板节点。此工程建筑高度234.85m，外层面板用3mm厚菱形穿孔铝板，边长为1.7m，对角线尺寸为2686m*2100m。 在玻璃-穿孔铝板双层幕墙风荷载取值部分，罗列了各国规范及近些年的相关文献和著作，通过归纳、总结和类比的方式，给出了实际工程中玻璃-穿孔铝板幕墙内外层风荷载局部体型系数的建议取值，但是缺乏真正的理论推导和实际的试验数据以及相应的验证方法。 在针对穿孔铝板计算分析部分，通过对比规范公式的计算方法和思路，结合有限元分析的计算结果，给出了有无加强筋两种形式穿孔铝板的计算思路和解决方法。至少占铝单板价格的70% 而铝板的价格 又取决于当日铝锭价+铝板加工费
比如长江有色铝锭, 今天现货价格为18900元 而将铝锭加工为铝板的加工费, 比如为5000—8000元 那么，两者相加23900—26900元 就是铝单板原材料的基础价格 因为铝锭的价格存在起伏 因此冲孔铝单板的价格 也会在不同时间，存在一定差异 2、冲孔铝板 钣金加工费一冲孔、雕花、弧形、双曲、造型都会影响冲孔铝单板的价格 一般来说 常规冲孔镂空铝单板加收5—15元 艺术山水雕花铝单板加收15—30元
除冲孔铝板的孔型图案外 造型也是影响其价格的一个重要因素 异形铝单板的加工难度较大 如弧形铝单板、双曲铝单板等 要看到图纸才能确定成本
03、表面处理工艺一粉末、油漆、氟碳、木纹 不同的涂料，价格不同 粉末喷涂价格相对较低 木纹热转印加收25—30元每平方米 氟碳喷涂加收30—50元每平方米 不同的色彩，价格也不同 除黑白灰常规颜色外 其他颜色都需加收费用 红黄蓝等艳丽色彩加收5—10元每平方米 香槟色、古铜色等特殊颜色更贵 一般加收15—20元每平方米
薄利多销是永恒不变的法则 冲孔铝单板需求数量越多 价格自然会越便宜 同样规格技术的冲孔铝单板产品 低于50平方数量的铝单板 比500平方以上数量的铝单板 价格贵约20—30元每平方米
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