建筑幕墙防腐设计简析

左守旭

山东华邦建设集团有限公司山东青州262500

摘要：幕墙在现代建筑中得到了日益广泛的应用，具有美观、节能、防风防雨等功能。在对建筑幕墙进行设计时，为了保证幕墙质量，需要充分考虑材料的防腐蚀问题，减少腐蚀破坏对于幕墙的影响。本文从防腐材料的选择和防腐处理两个方面，对建筑幕墙的防腐设计进行了分析和探讨。

关键词：建筑幕墙；防腐设计；防腐材料

1建筑幕墙的种类

1.1玻璃幕墙

玻璃幕墙按照型材材料可以分为钢型材、铝合金型材和钢铝型材组合等玻璃幕墙；按照幕墙面板固定方式可以分为明框、半隐框和隐框等玻璃幕；按照玻璃面板支撑方式可以分为托板支撑、四点支撑、夹板支撑、六点支撑和多点支撑等玻璃幕墙；全玻璃幕墙可以分为两种：吊挂式和落地式；按照支撑结构可以分为钢结构、主体结构、玻璃肋支撑、自平衡索桁架和索杆结构等点支撑玻璃幕墙。

1.2人造板幕墙

人造板幕墙按照结构形式可以分为单元式、构件式和点支撑等人造板幕墙；按照功能可以分为装饰型和围护型等人造板幕墙；按照面板的材料大致可以分为陶板、石材蜂窝板、微晶玻璃、纤维水泥板、瓷板、混凝土板和木纤维板等幕墙。

1.3石材幕墙

石材幕墙按照面板封闭方式可以分为封闭式和开敞式等石材幕墙；按照面板的支撑固定方式可以分为钢销式、嵌入式、通槽式和短槽式等板边支撑石材幕墙以及背插式、背卡式、穿透式和背栓式等跨中支撑石材幕墙。

1.4金属板幕墙

金属板幕墙按照面板封闭方式可以分为封闭式、遮蔽式和开敞式等金属板幕墙；按照幕墙面板材料可以分为铝单板、蜂窝铝板、铝塑复合板、不锈钢板、彩钢板、铜合金板、珐琅钢板、钛合金板和锌合金板等幕墙。

1.5单元式幕墙

单元式幕墙按照幕墙面板材料可以分为玻璃幕墙、人造板幕墙、石材幕墙、金属板幕墙和组合幕墙；按照面板支撑结构形式可以分为明框和隐框等幕墙；按照单元构件接口方式可以分为对接型、粘接型、插接型和连接型等幕墙。

1.6双层幕墙

双层幕墙按照结构形式可以分为单元式和构件式等双层幕墙；按照通风方式可以分为内通风和外通风等双层幕墙

1.7采光顶

采光顶按照面层材料可以分为玻璃和聚碳酸酯板等采光顶；按照支撑结构方式可以分为单元式、构件式和点支式等采光顶。

2建筑幕墙的防腐设计

2.1材料腐蚀机理

金属材料的腐蚀，一般是指锈蚀，指金属在纯化学反应或者电化学反应下，产生变质破坏的现象。纯化学反应大都表现为高温氧化，这种腐蚀也被成为“干蚀”，在常温下一般不容易发生，因此日常生活中金属的腐蚀多为电化学反应引起，是由于金属表面在特定情况下，生成微电池所致，称为“湿蚀”。以钢铁为例，在大气环境下，金属表面成分与组织的不均匀会导致局部电位差的存在，加上氧气、水分的影响，如果遇到其他腐蚀性介质，就会形成电解质溶液，经过一系列的化学反应，生成Fe2O3，也就是铁锈的主要成分，造成金属材料的锈蚀。

2.2防腐材料选择

为了减少建筑目前中金属材料的腐蚀情况，保证幕墙的建设和使用质量，可以选择防腐蚀材料取代传统的钢材等，在兼顾强度、机械加工性能等物理性质和防腐的化学性质的基础上，充分考虑施工成本。目前在建筑幕墙设计中，常用的防腐材料主要包括：

2.2.1不锈钢。不锈钢多是在钢铁中加入镍（Ni）、铬（Cr）等金属元素而成，按照不同元素的掺入量，分为不同的牌号。为了增强不锈钢的耐大气腐蚀性，在幕墙设计中，可以在不锈钢中增加铬和钼（Mo）的含量。以Cr+3Mo作为不锈钢耐腐蚀性指标，对不同的不锈钢材料进行对比，铁素体（不锈铁）的耐大气腐蚀性要由于奥氏体（不锈钢），而且在成本方面更加优越，因此在建筑幕墙设计中，铁素体的应用相对更加广泛。

2.2.2铝合金。金属铝自身具备良好的防腐性能，在大气环境下，会在表面迅速形成一层致密而厚实的氧化铝膜，从而阻止腐蚀的进一步发展。但是，这层氧化铝膜会与盐碱类物质发生反应，在材料表面形成点状斑痕，继而不断穿透腐蚀，也就是所谓的点蚀作用，是纯铝防腐的致命弱点。因此，在实际应用中，一般会在铝中添加硅、镁、锰等元素，提升材料的强度和防腐性能。

2.2.3钛锌板。即锌板，是在锌中加入少量的钛、铜元素而生成的合金板，金属锌的防腐原理与铝相似，虽然稳定性较差，但是不会受到点蚀作用的影响。钛锌板中铜元素的存在，可以提升材料的抗拉强度和硬度，而钛元素的存在，则可以进一步增强材料的防腐能力，在机械加工性能、防腐能力、美观性等方面，钛锌板要由于不锈钢和铝合金。

2.3幕墙防腐处理

防腐处理主要是针对幕墙金属材料表面的处理，可以在不改变金属自身物理性质的基础上，掐断腐蚀的根源，是最为经济，同时也最有效的防腐手段。常用的金属表面防腐技术包括：

2.3.1镀层法。镀层法是指将不易生锈的金属，如锌、铜、率等，通过热浸或者电化学吸附的方式，牢固地附着在金属材料的表面，形成防腐层。镀层均质性好，在镀层与钢铁基材的结合处，不同的金属分子相互渗透，结合得非常牢固。一般来说，对于建筑幕墙的埋件、转接件以及支撑钢龙骨等的处理，多以热浸镀锌为主；对于漏镀件或者在施工中镀锌层遭到破坏的部件，应该进行热喷涂锌，或者涂刷2遍环氧富锌底漆+1遍丙烯酸聚氨脂面漆，确保涂锌或者漆膜的厚度与原镀锌层保持一致。

2.3.2涂层法。涂层法是指在结构表面涂刷油漆或者其他防腐蚀材料，不仅可以起到良好的防腐效果，而且可以使得幕墙更加美观。常用的涂层法包括：粉末喷涂，分为低光面、半光面、高光面和皱纹面等，需要注意对涂层的保护，如果出现涂层脱落或者划伤，很难进行修复。粉末喷涂一般都是采用人工喷涂的方式，然后使用高温灯光烘烤，形成防腐层。这种方法不宜在需要现场焊接或者体积大的结构中使用。氟碳喷涂，由环氧富锌底漆+环氧云母氧化铁中间漆+氟碳面漆共同构成常温氟碳防腐体系。

2.3.3阳极氧化。阳极氧化主要是针对铝合金型材的防腐处理，指将铝型材放入硫酸溶液中，然后接通直流电源的阳极，通过氧化还原反应，在材料表面生成一层AI2O3，然后通过相应的封孔处理，使得氧化膜变得极为质密，起到防腐、耐磨以及装饰的作用。与铝在空气中自然形成的养护膜不同，这层人工处理的氧化膜厚度较大，孔隙率小，力学性能强，可以有效防止大气中各种介质对于金属的进一步腐蚀。

3结束语

总之，在对建筑幕墙进行设计时，需要充分考虑幕墙的防腐蚀性能，从设计选材和防腐处理两个方面，做好防腐设计工作，严格按照设计规范进行施工，避免在幕墙中留下质量隐患，推动建筑幕墙的持续稳定发展。

参考文献：

[1]龚文晔.关于建筑幕墙设计的问题与建议[J].河南建材，2010（1）.

[2]刘宁，李雷.关于建筑幕墙设计的问题与建议[J].山西建筑，2013，（10）.