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銅瓦、銅幕墻及銅落水在中國的興起與應(yīng)用
文章來源：仿古金屬瓦dongshen6.com官網(wǎng)
(2014-3-7)
Hits：2116
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銅板幕墻材料目前工程案例上所用的，基本上分二大類:
第一類是純銅板，分為黃銅H62 紫銅T2
厚度可根據(jù)要求采購，寬度和長度有的尺寸有限制，1.5mm以下，寬幅最寬1000mm，長度不限；還有種是600mm，長度不限，0.6mm以下的銅板材，寬幅基本上在600mm以下； 1.5mm以上的銅板材，長度就限制了，600mm*1500 1000mm*2000mm等；一般采用洛陽銅板。
第二類：銅鋼復(fù)合板或銅鋁復(fù)合板 復(fù)合的銅厚度基本在0.5mm以下，其它鋼鋁的厚度根據(jù)實(shí)際厚度調(diào)整,寬幅為常規(guī)600mm，長度不限，產(chǎn)地上海和溫州有專業(yè)廠家。
銅幕墻已在幕墻市場上悄然出現(xiàn)，今后有遇到類似工程的，可作參考，安裝基本目前以干掛為主。
屋面銅瓦安裝
屋面銅瓦原材料由洛陽銅板材制作，有些廠家采用國內(nèi)復(fù)合銅板制作，工藝各異，現(xiàn)在就國內(nèi)銅瓦作個(gè)簡單介紹：
1、仿古銅瓦
材質(zhì)：純銅板、銅鋼復(fù)合板、鋁板、鋼板
一般以純銅板為主，采用洛陽銅板，經(jīng)開模沖壓，勾頭滴水焊接打磨，著色（表面抗氧化處理），至工地現(xiàn)場焊接打膠，著色，清潔后，古建為主；
銅鋼復(fù)合板、鋁板、鋼板，前期工藝基本相似，安裝時(shí)，常規(guī)采用鉚釘固定（隱閉件），打膠后成整體。
2、歐式瓦
可分為魚鱗瓦和平板搭扣瓦為主
材質(zhì)：純銅板、銅鋁復(fù)合板、0.15mm銅+樹脂類（國外進(jìn)口技術(shù)為主）
一般采用開模機(jī)械壓制，歐式平板瓦也可采用專用機(jī)械大面積拉制
安裝時(shí)隱閉件拉鉚釘或自貢螺絲。
3、日式銅瓦
純銅板為主
安裝時(shí)搭扣拼接，附助拉鉚釘
此處只能形象說明下
一、銅板應(yīng)用與銅門窗
北京第一個(gè)會變顏色的建筑——Moma國際公寓紫銅外窗框
Moma國際公寓選用紫銅作為外窗框。特種玻璃和純銅板構(gòu)成的外墻呈現(xiàn)黑、白、金三重色彩，在簡潔的重疊中營造建筑的獨(dú)特個(gè)性，將立面變化發(fā)揮到淋漓盡致。Moma國際公寓紫銅外窗框，北京第一個(gè)會變顏色的建筑，紫銅樓體在200年內(nèi)不斷變化光澤，色彩逐漸從亮紅色，到暗紅色、黑色、墨綠色、最后維持淺綠色，幾百年不變，紫銅的變化體現(xiàn)生生不息的建筑生命。Moma國際公寓的建筑外觀，不僅有特色，并且有生命。歷久彌新，將北京的住宅建筑，提升到全世界藝術(shù)建筑的收藏品系列，成為京城永恒的輝煌地標(biāo)。
深圳萬科東海岸也采用了銅板幕墻，這些說明銅板幕墻、銅板門窗、銅板屋頂己進(jìn)入中國，由于銅有其獨(dú)特性質(zhì)和優(yōu)點(diǎn)，在幕墻屋面將會有所發(fā)展，故作一些介紹。
二、銅板適用作為屋面和幕墻材料
地球地殼中含量約占0.006%，目前估算處于第23種含量最大的元素，化學(xué)元素周期表中，銅屬于第一分組，高于貴金屬銀和金，銅和金是唯一具有顏色的金屬，銅和銀都是熱和電的良導(dǎo)體。
幾個(gè)世紀(jì)以來，銅板已經(jīng)被證明是一種高穩(wěn)定、低維護(hù)的屋面和幕墻材料，銅是一種環(huán)保、使用安全、易于加工并且極抗腐蝕；使用壽命超過100年，根據(jù)英國獨(dú)立研究機(jī)構(gòu)的報(bào)告，銅板的經(jīng)濟(jì)性能價(jià)格比是屋面金屬材料中最好的之一。
銅廣泛應(yīng)用在工業(yè)、運(yùn)輸、電子行業(yè)以及消費(fèi)品市場中的工藝首飾；由于其高抗腐蝕、易于加工的特性和它獨(dú)特、自然的外觀效果，使得銅板非常適用作為屋面和幕墻材料。
銅板在屋面和幕墻方面的應(yīng)用可追溯到后中世紀(jì)的中歐，最古老而完整的銅屋頂是建于1280年的Hildersheim Cathedral 海爾德申姆哥特式教堂。隨著手工作坊被工業(yè)化的連續(xù)輥軋生產(chǎn)方式取代，銅在建筑工業(yè)中的應(yīng)用已經(jīng)遠(yuǎn)超越了過往幾個(gè)世紀(jì)的總和。
用于中世紀(jì)教堂屋頂及尖塔的屋頂材，主要為銅板材質(zhì)，在外觀及其他方面，銅板幕墻屋頂具有多種優(yōu)點(diǎn)，第一，對承建、設(shè)計(jì)、施工當(dāng)事人都有好處，并且易于配合周邊環(huán)境條件，小的選擇范圍，且可適用于任何形狀的屋頂設(shè)計(jì)。第二，與混凝土屋頂相比，重量較輕，可減少整個(gè)建筑物的荷重。也有利于施工、維修及材料管理。第三，具有優(yōu)良的耐腐蝕性，并對沖擊、暴雨及臺風(fēng)等苛刻的氣候環(huán)境有耐久力。而且，容易適應(yīng)屋頂表面溫度的變化，水密性強(qiáng)，壽命比其他材料屋頂更長。第四，不需拆除既定屋頂而可更換材料，維修過程迅速簡便。而且可回收利用廢屋頂材料，有利于節(jié)省費(fèi)用及環(huán)境保護(hù)。從使用周期及經(jīng)濟(jì)效率的觀點(diǎn)來看，初期施工費(fèi)用雖然高，但具有耐久力強(qiáng)、維修容易、壽命長等特點(diǎn)，還是比其他材料更受歡迎。
三、建筑銅的性質(zhì)
建筑業(yè)用銅的生產(chǎn)由英國標(biāo)準(zhǔn)BS 2870和德國標(biāo)準(zhǔn)DIN 17650 控制，都必須采用無磷去氧還原銅，其具有極佳的氧焊和錫焊性能且防止氧化，英標(biāo)BS 2870, C106 章規(guī)定銅的含量不低于99.85%，德標(biāo)DIN 17650 要求銅的純度必須高99.90%。
SF-Cu 通常采用半硬狀態(tài)，具有極佳的加工適應(yīng)性和強(qiáng)度，適合于采用平鎖扣、立邊咬合屋面、單元墻體板塊、雨排水系統(tǒng)等各種工藝和系統(tǒng)。
銅板的屈服強(qiáng)度和延伸率成反比關(guān)系，經(jīng)過加工折彎的銅板硬度增加極高，但可以加熱處理而降低，在所有建筑用金屬中，銅具有最好的延伸性能，所以在造型適應(yīng)性方面具有最高級別的優(yōu)勢。
銅板的加工性能不受溫度的限制，低溫時(shí)也不變脆；高熔點(diǎn)使其可以采用氧吹等熱熔焊接方式。防火性能是銅板的又一優(yōu)勢，按德國建筑規(guī)范第四章的標(biāo)準(zhǔn)，屬于AA級防火材料，即不燃材料。同時(shí)銅的循環(huán)使用率很高，90%以上，這是環(huán)保材料的重要特征。
四、銅屋面形式
直至19世紀(jì)末期，銅板的生產(chǎn)只能達(dá)到中等尺寸，所以傳統(tǒng)建筑中的銅屋面或幕墻均有十字交叉或平行咬合線條，這也成為了歷史性建筑物的特征，現(xiàn)在的翻新建筑或新建建筑出于美觀、文化傳統(tǒng)的考慮時(shí)，仍然采用這種表現(xiàn)形式。
自20世紀(jì)50年代末期由英國開始，連續(xù)輥軋技術(shù)允許金屬板以卷材方式生產(chǎn)，銅板的長度大幅度增加，長板條的立邊咬合式屋面系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展起來，由于技術(shù)的先進(jìn)和安裝費(fèi)用的經(jīng)濟(jì)性，逐步取代了傳統(tǒng)安裝方式，立邊咬合式技術(shù)系統(tǒng)可使屋面取消橫向連接，僅在排水方向保持平行線條，在全世界廣泛流行。
長板條的立邊咬合式技術(shù)允許屋面坡度在1～90 之間變化，銅板可以適用于這種技術(shù)所需的彎弧、梯形、轉(zhuǎn)角等各種加工要求，使得建筑物的各種特異造型得以出現(xiàn)和實(shí)現(xiàn)，銅板也成為了世界各地經(jīng)典建筑的標(biāo)志之一。很多著名的建筑就是使用銅綠板和金閃閃的黃銅板來裝飾的。最著名的美國自由女神像的外殼用了80多噸銅來建造的。紐約王牌塔樓用引人注目的黃銅來裝飾。
五、建筑銅表面處理
依據(jù)建筑師和客戶的要求，銅板提供四種表面處理的產(chǎn)品：
原銅板
氧化銅板，形成了統(tǒng)一外觀的棕色氧化銅表面
紫銅板，帶有金屬光澤，使建筑物擁有逐漸變化的特性，如同擁有生命而不斷演化。
錫銅板，雙面鍍錫的銅板，對于希望突破銅板原色的要求，同時(shí)又保有銅板的機(jī)械加工特點(diǎn)和強(qiáng)度優(yōu)勢，或要達(dá)到鈦鋅板的效果，錫銅板是極好的選擇。
六、防腐蝕性能與銅綠
即使在極度腐蝕性的大氣環(huán)境中，銅板都會連續(xù)形成堅(jiān)固、無毒的鈍化保護(hù)層，俗稱銅綠（Patina），銅綠的化學(xué)成分取決于所在地區(qū)的空氣條件。工業(yè)區(qū)和大城市等空氣污染嚴(yán)重地區(qū)主要以硫化銅鹽成分為主，沿海地區(qū)以氯化銅較為普遍，在山區(qū)、郊野地區(qū)則以碳酸銅鹽成分為多，空氣中的二氧化硫（SO2）成分對銅綠層的構(gòu)成比率有影響。各種成分的銅綠對銅板的保護(hù)效果基本相同。亮的原銅板與空氣一接觸后幾個(gè)小時(shí)就會形成氧化銅鈍化層，這層鈍化膜降低了銅板的電化學(xué)勢能，它本身已經(jīng)非常穩(wěn)定，即便受到破壞也可自動修復(fù)，對于人類的視覺感受而言，這種變化是分辨不出的。銅、水、氧氣和空氣中的刺激性氣體的共同作用下，緩慢、持續(xù)的化學(xué)反應(yīng)逐漸形成均勻的棕色、棕黑色氧化銅膜層，銅板的金屬光澤逐漸降低。隨著二氧化硫的作用，氧化銅的表面則逐漸形成綠色的硫化銅，保護(hù)膜層的穩(wěn)定性也越來越強(qiáng)，這是銅板壽命超越100年的基本原因。
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