建筑装饰用铝单板钣金制图及计算

贾晓阳

(西南交通大学建筑学院，四川成都610031)

1 铝单板简介

铝单板是采用铝合金板材为基材，再经过数控折弯等技术成型，表面喷涂装饰性涂料的一种新型幕墙材料(也可用于室内吊顶)。铝单板主要由面板、加强筋和角码等部件组成(图1)。

图1 铝单板样块

相比传统装修材料，铝单板具有以下优点:

(1)重量轻、钢性好、强度高。3.0 mm厚铝板每1 m2板重8 kg，抗拉强度100～280 N/mm2。

(2)耐久性和耐腐蚀性好。采用氟碳漆，一般可达15年使用而不褪色。

(3)工艺性好。采用先加工后喷漆工艺，铝板可加工成平面、弧型和球面等各种复杂几何形状。

(4)涂层均匀、色彩多样。先进静电喷涂技术使得油漆与铝板间附着均匀一致，颜色多样，选择空间大。

(5)不易玷污，便于清洁保养。氟涂料膜的非粘着性，使表面很难附着污染物，更具有良好自洁性。

(6)安装施工方便快捷。铝板在工厂成型，施工现场基本不需裁切，固定在骨架上即可。

(7)可回收再利用，有利环保。铝板可100%回收，不同于玻璃、石材、陶瓷、铝塑板等装饰材料，回收残值高［1］。

2 铝单板制图的重要性及具体方法

2.1 铝板制图的重要性

铝单板的加工规格一般由使用方提供，技术能力不足时由厂方测量提供数据。其现场再加工难度要比其他大多数板材大，因此厂方拥有准确的加工数据就至关重要，而数据的表现方式即为钣金制图。

2.2 制图的要求

钣金制图以尽可能清楚地表达出铝单板的形状、尺寸、配件及喷涂颜色为目的。形状越简单，使用方技术细节要求越低，制图越简单;反之亦然。以最简单的矩形平板为例，只需注明长宽，再加以辅助说明即可。辅助说明包括板厚(即加工所用铝板材厚度)、折边宽度、角码类型(角码孔类型，高角码或低角码，角码头朝向，角码起始距离及间距)、喷涂类型(可喷涂粉、聚酯漆、氟碳漆等，注明颜色)。形状复杂的铝单板，则需绘出图形以表达其形状、尺寸。使用方若对角码位置提出具体要求，就需要在图形中绘出(图2)。

图2 某工程实例

铝单板的折边对于加强抗变形能力有很大作用，也方便了角码的安装，一般为20 mm，使用方如果有要求，则依照其要求。角码是铝单板的连接构件，安装工正是通过它将铝单板固定于建筑之上。作为建筑装饰材料，美观无疑对铝单板才是最重要的，铝单板用作幕墙有两种基本安装方式:留缝和密拼。留缝安装的单板，其角码孔为常规，有铆钉头出于折边外，所有角码均可通过螺丝固定在建筑上，安装牢固，也便于更换，所留缝隙填以密封胶。这样建筑表面就形成了密封胶分割铝单板的构图方式。如果铆钉头在角码窝内，这样单板之间就可以无缝拼接，构图纯净，也更加美观。但这种安装方式较留缝安装有更高的技术要求:起始单板一周均可固定，而后续则无法一周固定，这就造成了铝单板的安装可靠性不及留缝安装;由于采用前后插接的安装方法，其有严格的顺序性，更换中间部分很困难。铝单板用于室内吊顶一般采用密拼方式，但其采用吊筋或龙骨连接，难度不及应用于幕墙。加装加强筋，各厂家一般有内部规定，不需要在图中注明。

2.3 绘图具体方法

表达铝单板数据的绘图方法有:数值法、截面法、视图法、轴测法、变值法等。

2.3.1 数值法

矩形铝单板常采用数值法，表示出其长宽即可，如1 200×1 800表示板材的长宽分别为1 800 mm，1 200 mm。如果使用方对矩形板的角码位置提出具体要求，就不能采用数值法，需要绘出图形，在图形上标出角码，以便于加工。数值法也可用于L形板、U形板等简单的非平面板材。例如(450+600)×1 100所表示的L形单板截面两尺寸为450 mm和600 mm，长度为1 100 mm。数值法无法应用于其他平面板型(非等腰三角形、非等腰梯形、一般平行四边形等)，这类平面板型需绘出其形状，标明各边尺寸，并且有严格的正反面之分。相比其他方法，数值法是最简单的方法，适用于简单板型。

2.3.2 截面法

虽然我国开始推行素质教育，但是传统应试教育还是影响着教育的发展。初中学生依然摆脱不了英语中考的命运，所以老师无法真正给小组合作学习模式留下足够的学习时间和讨论时间，无法真正让学生通过小组合作学习来达到提升自己英语素养的目标。小组合作学习模式在中考升学压力面前就变成了摆设和形式，小组学习模式的自由性被极大的限制。

对于等截面的板型，截面法是最优的绘制方法。等截面并不意味着板型的简单，但不管其有多复杂，只需绘出截面的图形，并注明长度就可以将其形状表达清楚。判断一个单板是否属于等截面板型是截面法的前提。首先板材要有众多棱互相平行，这就是板材的长度方向;然后再看垂直于板材的所有截面是否完全一样，如果都满足，就可以采用截面法。要注意的是某些有缺口或封头的板材容易被误认为等截面，实际上是等截面板型的减少、增加。这类板型不能采用等截面法;即使添加详细的附加说明也极易引起误解，因为其减少、增加形状的位置难以说明，并有着严格的方向性。对于这种板型采用视图法、轴测法都比较合适。L型板、U型板、M型板(反L型，而非字母M形状的板型)等常见板型均为等截面。建筑立面最上端装饰时常作造型，采用铝单板时，中间部分多为等截面板型。图2即应用截面法绘出。

2.3.3 视图法

视图法也是铝单板绘图的基本方法，用于绘制数值法、截面法无法表达的板型。

选择板材的一个平面绘出正视图，然后选择与此面垂直的平面绘出上剖图(或下剖图)、左剖图(或右剖图)。各个剖图绘于正视图的相应位置(如上剖图绘于正视图上侧)，并且位置要与正视图严格对应。一般绘出两幅剖面图就能表达出板型。对于上端与下端(或左端与右端)截面不同的板材，要加绘剖面图，最多绘出四幅剖面图。视图法可以表达出大部分较复杂的板材形状。例如，建筑立面最上端装饰的拐角板，造型较复杂，可用视图法绘出(图3)。

图3 视图法

2.3.4 轴测法

某些立体构造更为复杂的单板，视图法也难以将其形状、构造表达清晰，就需要表达更直观、立体的轴测法(图4)。其方法与画建筑轴测图方法类似，但建筑轴测图多用于表达视觉效果，而非用于直接施工，绘制较为简略;而单板轴测图用于实际生产，因此需要将板材的每一条棱都绘制出(不可见的棱以虚线表示)，并注明尺寸。轴测图绘制一般比其他几种方法都要复杂，因此只用于绘制其他几种无法表达形状的单板。绘制时，先选择一个面作为正面，绘出其平面形状，然后再绘制与其相交的棱，先绘制平行线组，绘制时要做透视变形处理，然后通过连接各平行线端点绘出其他棱。轴测图仅正面及与正面平行的面与单板实物相比无变形，其他各面均有透视变形;部分线条长度与实物不同;变形面的内角也与实物不同(例如45°轴测中90°可能变为45°)，但实体中互相平行的棱在轴测图中仍互相平行(不同于透视图互相平行的棱有灭点)。

图4 轴测法

2.3.5 变值法

变值法是一种在截面法、视图法、轴测法等中将部分尺寸作为变量处理的方法。在实际工程中会遇到形状相同而部分尺寸不同的单板，逐一绘制费时费力。在图形中尺寸不同的地方以未知数代替，然后注明各单板未知数的具体数值，可以批量绘制单板。此方法在实际工程中应用方便，可节约大量人力。

3 制图后续计算

单板制图完成后，在用于实际生产之前，还要进行断料或展开图绘制。一块平整的铝板原料在折弯过程中，其表面会产生拉伸现象，即各面尺寸之和大于原料尺寸。为了精确裁取原料，必须减去拉伸量，这就是断料。以2 mm铝原料为例，其每折一道90°的弯曲度(中性线位于内侧，称为“正刀”)，其总尺寸增大约3 mm。角度不足90°，按比例换算(如 45°，增量取 1.5 mm);超过 90°按 90°计算。而折“反刀”(中性线位于外侧)，不会影响单板尺寸。以一块尺寸(450+500)×1 200，板厚2 mm，常规折边的铝单板为例，其一个方向的断料长度为450+500+20×2－3×3=981，另一方向的长度为1 200+20×2－2×3=1 234。批量断料多应用excel。

如果单板生产要应用到数控冲床，还需绘出展开图。由于用于实际生产，绘制过程中除了要将各面的形状及关系准确绘出，还要考虑加工过程中的拉伸，在图中减去拉伸量。

［1］http://baike.so.com/doc/6607286.html(2014/2/18)