铝蜂窝板在国家数字图书馆工程中的应用

◎ 国家图书馆 卢 希

一 工程概况

国家图书馆二期工程暨国家数字图书馆工程位于海淀区中关村南大街33号，北临万寿寺路，南临图书馆老馆，东临中关村南大街，建设占地22000m2，建筑面积80538m2。本工程主楼地下三层，地上五层，其中四、五层为巨型钢桁架结构。

本工程在建筑设计上以轴距7.5m为模数进行分格，墙、顶、地所有装饰分格均对缝，使本工程完工后达到内外对缝，天地和一的装饰效果。这种设计也造成了装饰材料均为异型材料且尺寸较大，如幕墙分格均为3750×1875mm；而且幕墙装饰中有大量的弧板设计，这就要求所使用的材料不仅要有很好的刚度，而且要求材料要有异型加工性，铝蜂窝板恰好满足了上述要求，所以本工程的内外金属幕墙及三层的金属吊顶均使用了铝蜂窝板，全部采用工厂制作，各种弧形转角造型厂内加工，现场安装，极大的满足了设计建筑造型要求。

二 铝蜂窝板的材料性能

1、铝蜂窝板的构造

本工程的使用的铝蜂窝板由厚度0.8～1.5mm氟碳滚涂面板、厚度为0.6～1.0mm底板以及六角形的铝蜂窝芯组成，通过复合生产设备加压高温复合而成，厚度为15mm的板材，弯曲强度26.8Mpa，平面压缩强度0.88 Mpa，平面拉伸粘结强度2.57 Mpa，平面拉伸剪切强度0.42 Mpa，剥离强度79.2N·mm/mm，防火等级达到B1级，空气隔声量达到33dB，热阻达到0.0179（m2·k）/W，当室内采用穿空率为20%的铝蜂窝板时，吸声构造的吸声性能为Ⅰ级。各种性能指标完全优于其他的建筑材料。

2、铝蜂窝板的特点

（1）质量轻、强度高、刚度大

具有相同刚度的蜂窝夹层板重量仅为铝板的1/5，钢板的1/10；相互连接的蜂窝芯就如无数个工字钢，芯层分布固定在整个板面内，不易产生剪切，使板块更加稳定，更加抗弯挠和抗压，其抗风压大大超越于铝塑板和铝单板，并且有不易变形，平直度好的特点，完全克服了其它装饰板在单块面积大时的变形、中间塌陷等缺点。

（2）可任意切割、平整度、抗震性能好

铝蜂窝板可任意切割折边，应用方便。铝蜂窝板表面具有极高的平整度，抗震性能好，仅为玻璃幕墙比重的八分之一。

（3）隔声、保温、防火性能优良

由于铝蜂窝板中间夹层含大量空气，可隔音、隔热。无可燃物质，防火等级达到B1级，防水、防潮、无有害气体释放。

国家数字图书馆外墙铝板幕墙蜂窝板厚度15mm，外表面喷涂氟碳金属漆。经检测，空气隔声量达到33dB，热阻达到0.0179（m2·k）/W。为了达到图书馆室内噪声控制的设计要求，内幕墙及三层吊顶板采用穿孔铝蜂窝板，孔径3mm，孔径8mm，穿孔率20%。

三 蜂窝板安装工艺

1、铝蜂窝板幕墙安装工艺

钢连接件定位安装→竖向龙骨安装→横龙骨安装→防火保温层安装→面板安装→扣条安装

（1）钢连接件定位安装

先在钢结构梁上按设计分格划出定位线，以确定连接件的安装位置。在相应得位置上点焊支座连接螺钉，然后复测螺钉位置，待调整完毕后进行加焊，及时清除焊渣。螺钉需做热镀锌处理，焊口处应补做防锈漆两道。

（2）竖向龙骨安装

首先安装90度镀锌角码，然后按照由上而下的顺序安装竖向龙骨，镀锌龙骨截面120×80×4mm。安装时带芯套的一端向上，先固定上端，位置调整准确后固定下端。上部龙骨的下端插入下部龙骨上端的芯套内，并保留20mm伸缩缝，最后将氯丁幕墙胶条通长通入竖向龙骨槽内。安装竖向龙骨时需注意钢连接件与竖向龙骨接触面需用2mm厚防腐阻燃垫片隔离。

（3）横向龙骨安装

依据横向龙骨的位置在竖向龙骨上安装角码，而后安装横向龙骨防震隔离垫圈，最后固定横向龙骨。

（4）防火保温层安装

本工程采用80mm厚防火保温岩棉兼做防火及保温层，即在梁底处设镀锌铁皮折弯件托封防火岩棉构造形式。防火体系支撑在幕墙横龙骨及主体结构上，在防火体系与主体及玻璃交接缝隙处打防火胶。

（5）铝蜂窝面板安装

将加工好的铝蜂窝面板按对应尺寸固定在竖向龙骨上，固定采用不锈钢机制钉通过压块固定。

（6）扣条安装

本工程在分格缝处设置了横向20mm，竖向40mm的黑色扣条，铝蜂窝面板安装完毕后，将扣条固定在分格缝处。

2、铝蜂窝板吊顶施工工艺

弹吊顶标高水平线→画龙骨分档线→吊杆安装→龙骨安装→吊顶板安装→扣压缝条→验收

（1）测量放线

在墙上弹出吊顶标高线，同时依据轴线及分格规则将吊顶分档线弹设在顶板上。

（2）吊杆安装

依据吊顶分档线进行吊杆的安装，吊杆安装时采用方形螺母与压型钢板固定，吊杆直径为10mm。

（3）龙骨安装

铝蜂窝板采用50×30镀锌方钢作为龙骨，并采用专用挂件与通丝杆连接，纵横龙骨相交部位采用焊接连接。龙骨安装完成后，应依据吊顶标高线进行调平。

（4）吊顶板安装

铝蜂窝板通过角码用自攻螺丝固定在龙骨上。面板安装前应在龙骨上弹出板缝中线，然后依据板缝中线将板调整到位后固定牢固。

（5）扣压缝条

铝蜂窝板吊顶分格缝南北向为40mm，东西向为20mm，采用专用的分格缝压条。铝蜂窝板安装完毕调平后，进行分格缝压条的安装，详见下图

四 铝蜂窝板在安装过程中常出现的问题

1、预埋件位置不准，致使横、竖料很难与其固定连接

施工过程中，预埋件安放时偏离安装基准线；预埋件与模板、钢筋的连接不牢，使其在浇筑混凝土时位置变动，都会引起预埋件位置不准，影响龙骨的安装。因此，预埋件放置前，应认真校核其安装基线，确定其准确位置并采取适当方法将预埋件模板、钢筋牢固连接（如绑扎、焊接等）。若结构施工完毕后已出现较大的预埋偏差或个别漏放，则需及时进行补救。其方法为：预埋件面内凹入超出允许偏差范围，采用加长铁码补救；预埋件向外凸出超出允许偏差范围，采用缩短铁码或剔去原预埋件，改用膨胀螺栓将铁码紧固于混凝土结构上。预埋件向上或向下偏移超出偏差范围，则修改竖框连接孔或采用膨胀螺栓调整连接位置；预埋件漏放，采用膨胀螺栓连接或剔出混凝土后重新埋设。

2、胶缝不平滑充实，胶线不平直

打胶时用力不匀，胶枪角度不正确，刮胶时不连续，会使胶缝不饱满、胶线不直，故在打胶时应连接均匀挤胶，保持正确的角度，将胶注满后用专用工具将其刮平，表面应光滑无皱纹。

3、成品污染

安装完毕后，未及时保护，易其发生碰撞变形、变色、污染等现象。故施工过程中要及时清除板面及构件表面的粘附物。安装完毕后立即从上向下清扫，并在易受污染破坏的部位贴保护胶纸或覆盖塑料布。

4、板面不平整，接缝不平齐。

连接码件固定不牢，产生偏移；码件安装不平直；板面本身不平整均会导致板面不平整，影响整体效果。故在施工中应确保连接件的固定，在码件固定时放通线定位，且在上板前严格检查质量，核对供应商提供的产品编号。

5、其他注意事项

虽然铝蜂窝板具有强度高、刚度大等诸多优点，但板材是由厂家定型加工，表面一旦有磕碰和划伤将很难现场修复，甚至可能因为很小的一块磕碰痕迹造成整张板材不能使用，所以在搬运、码放及施工过程中要严格注意成品保护，以免因磕碰造成损失。

五 结束语

本工程采用铝蜂窝板进行幕墙及内装饰，彻底达到了大尺寸的内外对缝、天地合一的要求，铝蜂窝板幕墙的装饰效果良好，表面平整，取得了良好的视觉效果。铝蜂窝板的安装施工中完全采用工厂化加工，便于产品的定型化、规矩化和标准化，现场中无建筑垃圾的产生，对保护环境起到一定的作用，且该板材防水、防潮，无有害气体释放，铝蜂窝板具有自身特有的优越性能，是值得推广使用的绿色环保的建筑材料。