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铝及其合金在建筑中的应用

2021/5/12 17:37:26

近一个世纪以来,铝一直是建筑师喜爱的材料,因其多功能性和强度而备受推崇。它作为一种建筑材料的历史是一个有趣的现象,一种几乎不为人所知的金属是如何迅速地改变了不仅是建筑,还有许多其他行业。

在两百年前,人类甚至不知道铝的存在,至少不是以纯铝的形式。尽管铝是地壳中第三丰富的元素,仅次于氧和硅。因为铝的化学反应性很强,所以很少发现铝是一种天然的样品。相反,它通常以铝土矿的形式自然出现。

随着19世纪化学的进步,对铝土矿的实验最终得到了纯铝。它迅速流行起来,到20世纪初,铝及其合金将席卷建筑界。铝在铁路、汽车和航空工业中已经很受欢迎,并通过在帝国大厦中使用铝而成为建筑中不可或缺的组成部分。

什么特性使铝适合建筑?

铝合金因其重量轻、易于加工和环境友好而受到高度重视。它的主要优点是铝具有很高的重量强度比,这使得它在建筑上非常适用。例如,铝使大玻璃跨度成为可能,这是摩天大楼的一个共同特征。它还具有耐火性,并具有许多其他特性,使其比其他建筑材料更安全。

铝也因其光滑的外观而备受推崇。随着铝表面处理技术的不断进步,使铝呈现出各种金属光泽和颜色。(您还可以通过我们的另一篇文章《6种不同类型的铝型材表面处理工艺》,了解铝表面处理相关内容)它还具有很好的可成形性,这意味着设计师可以更方便地塑造铝,以满足他们的审美和结构需求。

铝的另一个特性使其在现代建筑中不可或缺,那就是它的耐久性。铝自然具有优良的防腐性能,只有在阳极氧化过程中才会得到加强。它非常耐候,可以应对可能对其他材料产生不利影响的恶劣气候。它使维护建筑物变得更容易。

装饰性金属

铝合金早期用于建筑装饰,是因为它很容易成形和抛光。在帝国大厦中,许多装饰特征,如入口、电梯门、装饰性饰件和窗拱肩,都是用铝制成的。当时常见的其他建筑用途包括屋顶、排水沟、镶板和其他装饰物。它甚至经常与装饰艺术运动联系在一起。

如今,铝合金可以起到许多装饰作用。对于设计师来说,使用铝板是很常见的,铝板可以有各种各样的表面效果和颜色。这些片材被加工成各种不同厚度,并且有许多不同的设计,例如波纹、穿孔、激光切割、渐变或雕刻。5052铝合金广泛应用于此类用途。

什么是阳极氧化,为什么建筑师喜欢它?

阳极氧化是一种电化学过程,它改变金属的表面,使其具有耐久、耐腐蚀的表面。这种保护层是由阳极氧化物形成的,阳极氧化物实际上是金属本身的一部分,而不仅仅是表面涂层,这意味着它更耐用、更吸引人。由于铝的特殊特性,它是适合阳极氧化的材料之一。

无论你是在谈论硫酸,铬,或硬涂层阳极氧化,铝与阳极涂层可以发现在各种建筑应用。阳极氧化铝不会切屑或剥落,具有很高的抗划伤性,并且具有很高的耐腐蚀性,即使暴露在盐水或强烈的阳光下。

高度可定制的铝阳极氧化涂层可以以更便宜的价格取代不锈钢,更不用说它更耐用、更轻、进一步节约了成本。

绿色建筑的关键要素

随着各行业对环保和可持续解决方案需求的增加,绿色建筑技术越来越受到建筑师的青睐。铝合金由于其独特的性能而具有许多环境功能。首先,铝是高度可回收的,并在回收过程中保留其特性。与开采的铝矿相比,再生铝生产所需的能源要少得多。

铝可以提供结构安装,同时仍然允许阳光和空气进入建筑物。如前所述,摩天大楼外部的巨大玻璃跨度由铝结构构成,不仅仅是为了装饰。它们还使建筑更节能。

铝的重量轻和可成型性对整个施工过程产生了积极的影响。铝易于运输,易于加工且浪费少,不仅使完成的建筑物而且使施工过程更有效率。这意味着选择现代铝合金可以减少温室气体排放,减少能源和水的使用,并减少最终进入垃圾填埋场的废物。

建筑中常见的合金是什么?

建筑师常使用的合金来自5000和6000系列合金。在流行的6063合金中,6063合金因其优良的可挤压性、耐腐蚀性和表面光洁度而备受追捧,并且经常出现在铝型材窗框中。建造商和建筑师需要非常了解合金如何应对特定形状,以及它们的性能和耐用性是否会受到影响。

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