办公楼大堂翅片格栅饰面造型技术

陈 龙

上海市建筑装饰工程集团有限公司 上海 200072

1 工程概况

本项目精装修工程位于上海市浦东新区世纪大道浦电路路口，共3栋塔楼（T1、T2、T3），主体建筑分别是27层、13层、4层，亦是该地块标志性建筑。其中3栋塔楼均有金属格栅方通（又名金属格栅翅片），位于各塔楼大堂，是本工程的重要区域，也是本工程最大装饰亮点，受到各方单位的关注。工程最终效果直观影响项目品质，实现金属格栅翅片高品质、高效果的施工是本项目的重要目标。

本工程大堂天花板及墙面装饰为金属格栅翅片表面电镀处理，T1有133根方通，T2有124根方通，T3有104根方通，数量庞大，质量要求高，造型不规则，是本项目装饰的亮点施工分项。

金属格栅方通难点；每根铝方通有6个定位点，其中4个是纵横变化点，每个点的拼接角度都不同，6点组成的每根铝方通都是独一无二的；此金属方通表面需要电镀处理，铝合金表面电镀后便不宜切割，因切割后表面不能焊接及颜色修补。

2 现场测量（放样）

从平面图看，金属翅片格栅位于首层核心筒正中间，以TI塔楼大堂金属格栅为例，每根金属格栅长11 700 mm、宽50 mm，间距100 mm，一共133根，总宽度19 850 mm。首先，在地坪与墙面上弹出两端最外侧金属格栅完成面线，作为最主要的控制依据，也是基准控制点。其次，在基准点确认后，将每根宽50 mm金属方通完成面控制线标记在地坪与墙面上，这样不仅保证每根方通间距相等，而且也保证方通与方通之间地灯的安装准确性，从而保证最终饰面安装效果满足高质量的要求。

3 图纸深化

3.1 金属翅片的难度解析与深化

3.1.1 难点1：角度控制（坐标点位的确定）

每根金属翅片都有A、B、C、D、E、F共6个基准点，所有金属翅片在A和F两个基准点的标高全部相同，B点、C点、D点、E点标高不尽相同且角度渐变。据统计，B点+C点+D点+E点的翅片规格共264种。

解决方案：对金属翅片A、B、C、D、E、F共6个基准点编制坐标点位，保证安装完成后与设计图纸完全吻合。

3.1.2 难点2：方通切割后不能焊接及补色

每根方通分为5段，每段V字形拼接构成，材料加工的精确性要求特别高，铝合金表面电镀后便不宜切割，因为切割后表面不能焊接及颜色修补

解决方案：相邻方通，其中一端预设内套管（47 mm×47 mm内衬铝型材），作为两者相接固定的媒介，并且保证下料精度为0.2 mm。

3.2 加气块处伞形对穿螺栓深化

本项目现场局部需要在蒸压加气混凝土上进行埋板固定，且其中部分在电梯井道内，人员无法操作常规对穿螺栓，结合项目特点，采用伞形对穿螺栓进行埋板固定。

3.3 静音方案深化

在最初样板制作完成后，正面敲打金属翅片会发出刺耳的振荡声，这会产生噪声污染。因为翅片内部是空腔，受到振动之后冲击波就撞击空气发出声响。设计过程中忽略了这一点，后期采用在空腔内填充隔声岩棉的方法解决了这一问题，增加翅片敲击时的质感，并且这一措施提高了整个装饰的精细等级。

3.4 翅片表面电镀上色方案的深化

本项目设计在前期交底时提到，大堂翅片格栅颜色不要完全一致，希望阳光透过玻璃幕墙洒在金属翅片上，给人有种自然协调的不一致性，但不能出现人为的严重色差。

经过研究并与供应商的沟通，得知电镀颜色的变化主要与电压和氧化时间有着最直接的密切关系。

A区为在最初10 s内电压急剧增高，说明生成了无孔层，电阻增大，这时氧化膜成膜占主导，阻碍了反应继续进行。当外电压高时，O2－能穿过氧化膜薄的地方继续反应。故无孔层的厚度取决于电压，即电压高时，无孔层相应增厚，反之亦然。

B区为阳极电位达到最高值开始下降，说明无孔层达到极限（一定电压下），由于硫酸腐蚀溶解造成孔穴，电阻下降，电压降低。

C区为20 s后，电压稳定，这时氧化膜在不断增厚（多孔层），无孔层则生长和溶解达到动态平衡，溶解和生长在孔穴底部进行，时间延长后孔穴变成孔隙，遂形成一定厚度的氧化膜。

染色效果完全取决于C区多孔层的厚度，想要得到设计之初颜色渐变的效果，必须严格控制多孔层的形成时间，即型材进入氧化处理液的时间。

氧化时间控制：如T1塔楼大堂133根金属翅片，每9根为1个单元，每个单元分为3组。第1组为第1、4、7根，第2组为第2、5、8根，第3组为第3、6、9根，从一侧向另一侧，以此类推。每组型材进入氧化处理液有先后顺序和时间长短（第一组为30 s，第二组为40 s，第三组为50 s），通过反复试验，最后完美实现设计需要的“不一致性自然协调”效果。

4 天花板吊筋的设置与排孔钢架的制作

首先，金属翅片不可能独立悬空，天花板上必须要有连接，选用φ10 mm吊筋间隔1 000 mm布置，并且靠近金属翅片两端交接处200 mm设置1根吊筋，增加翅片安装后的强度、刚度及稳定性。

其次，定制排孔钢架，用于连接吊筋和固定翅片，并且钢架排孔间隔150 mm，与天花板上厚50 mm翅片间距100 mm相呼应。此做法保证了翅片间距的一致性。

5 金属格栅基层加工

5.1 材料选择

市面上使用最多且具有代表性的分别是3000系的铝合金与6000系的铝合金。考虑到金属翅片需要较好的变形性和较高的强度，故选用6000系的铝合金作为基材较为合适。

5.2 下料设计

每根金属翅片尺寸都不尽相同，且每根都有其固定坐标点，我们利用Rhino软件进行三维建模，然后通过有限元进行模拟逆向展开零件的下料外围线，再结合生产经验所得系数对外围线进行修正，最终得到下料用CAD二维图。将CAD文件直接导入现代化机械设备（数控切割机）进行机械式加工，使切割尺寸及角度更加精确，设备下料精度为0.2 mm，保证下料阶段准确无误，确保后期加工。

6 成品预验收

工厂成品金属翅片送至现场进行预验收，现场实际使用的洗墙灯主要观察翅片的平整度、电镀色泽均匀性以及每段翅片V字形拼接处是否密合，经过项目部验收合格后，方可进场安装。

7 现场安装

7.1 墙面翅片安装

厚8 mm钢制基座用膨胀螺栓固定于混凝土地坪，300 mm×50 mm金属翅片固定于承插式基座上（图1、图2）。47 mm×47 mm内衬铝型材连接两端金属翅片，最后顶部用厚8 mm钢制封头板进行封头处理并与上方顶部钢架相连接，保证墙面竖向翅片的牢固度。

图1 格栅底部钢制底座

图2 格栅顶部钢制底座

7.2 天花板翅片安装

天花板翅片采用膨胀螺栓加φ10 mm吊筋固定于楼板，且金属翅片拼接处两侧方通需上下预留孔洞（在电镀前打好眼）。上部孔洞用于翅片与排空钢架的固定，下部孔洞用于内套管与翅片的固定。

翅片位于大堂进门处，空气流通较大，此方法较好地起到了固定作用，在较大风力的情况下，金属翅片也不会摇晃。拼接后用同色沉头螺钉固定，保证了美观性的要求。

8 关键质量要求及检测方法

8.1 质量要求

1）金属翅片电镀后颜色要饱满，且满足“自然协调不一致性”这一特殊设计要求。

2）强光视验每根翅片的平整度，每段翅片拼缝缝隙控制在0.5 mm以内。

8.2 检测方法

强光及自然光视验，靠尺及塞尺按批次检验。

9 结语

金属电镀制品在当今装饰装修中得到广泛运用。通过工厂加工集成化，现场安装装配化的组织形式，做到一次组合成形，减少了二次部品的加工，从而达到降低噪声、减少污染、保证施工质量、降低成本的目的。本项目有数量庞大的不规则金属翅片，必须严格执行样板开路，通过样板的制作发现问题，调整方案，在大面积施工过程中规避问题，以此提高施工质量，满足业主及设计的要求。本项目金属格栅铝方通的加工与安装是一个复杂、高难度的工程，通过各方的努力及样板的制作，能及时发现并解决问题，最终我方充分还原了设计的意图和理念，得到了业主的认可和好评。