آلومینیوم و استفاده از آن در ساختمان و صنعت ساخت و ساز- دکتر مهرداد ابراهیمی مدیرعامل شرکت صنایع آلومینیوم ایران

عنصر آلومینیوم 200 سال پیش کشف شد. پس از یک دوره اولیه توسعه فناوری، آلیاژهای آلومینیوم در بسیاری از کاربردهای ساختاری، از جمله در زمینه مهندسی عمران مورد استفاده قرار گرفتند. آلومینیوم دومین فلز پرکاربرد در ساختمان پس از فولاد است و در تمام بخش‌ها از ساختمان‌های تجاری گرفته تا خانه‌های مسکونی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

چرا آلومینیوم؟

آلومینیوم بعد از فولاد دومین فلز پرکاربرد در ساختمان‌ها است و در تمام بخش‌های ساختمانی از ساختمان‌های تجاری گرفته تا منازل خانگی مورد استفاده قرار می‌گیرد. 40 درصد از تولید سالانه آلومینیوم بریتانیا در صنعت ساخت و ساز استفاده می شود که معادل تقریباً 150000 تن آلومینیوم در سال است که تقریباً 65000 تن آن محصولات اکسترود شده و 25000 تن مواد ورق است.

بخش‌های اصلی بازار عبارتند از: پنجره‌ها، سقف‌ها، روکش‌ها، دیوارهای پرده‌ای و شیشه‌های سازه‌ای، ساختمان‌های پیش ساخته، سخت‌افزارهای معماری، H&V، اتصالات فروشگاهی و پارتیشن‌ها. آلومینیوم همچنین به طور گسترده در کارخانه، نردبان و داربست استفاده می شود.

آلومینیوم کارخانه ذوب اولیه خالص است و به همین دلیل استحکام نسبتاً کمی دارد. برای اکستروژن ها و سایر اجزای ساخته شده، این ماده برای بهبود استحکام آن آلیاژ می شود، اگرچه حتی آلیاژترین آلومینیوم فرفورژه هنوز 92 درصد خالص است.

دو سری از آلیاژهایی که بیشترین استفاده را در ساخت و ساز دارند، آلیاژهای منیزیم سخت کاری شده سری 5000 و آلیاژهای سیلیکون منیزیم قابل عملیات حرارتی سری 6000 هستند. دومی قابلیت اکسترود شدن بیشتری دارند و بنابراین، دامنه بیشتری را برای اشکال پیچیده ارائه می دهند. آلیاژهای سیلیکون (مانند LM6) و آلیاژهای منگنز (مانند 3103) نیز برای کاربردهای خاص ساختمانی استفاده می شوند.

با انتخاب آلیاژ مناسب، طیف وسیعی از خواص از جمله استحکام بالا (تا 400 مگاپاسکال یا 26 تن در اینچ مربع)، چگالی کم، هدایت حرارتی بالا، و ویژگی های شکل دهی و اتصال خوب به طراح ارائه می شود. انتخاب مناسب ترین آلیاژ سری 6000 برای یک اکستروژن خاص به ماهیت کاری که باید انجام دهد بستگی دارد. باید تعادلی بین استحکام، سهولت شکل‌دهی و پایان ایجاد شود. به عنوان مثال، آلیاژ 6063 دارای قابلیت اکسترودپذیری خوب، مقاومت در برابر خوردگی و پرداخت سطحی است. و بنابراین به طور گسترده در فنستراسیون استفاده می شود. خواص آلیاژهای جداگانه با شکل قالب اکسترود تقویت می شود. طراحی دقیق و آگاهانه می‌تواند از توانایی فرآیند اکستروژن برای توزیع مواد در سراسر بخش دقیقاً در جایی که برای یک نیاز عملکرد خاص مورد نیاز است استفاده کند.

آلومینیوم – مصالح ساختمانی عصر مدرن

ساختمان‌سازی و ساخت‌وساز مدرن چیزی بیش از ساختن ساختمان‌ها تا حد امکان کاربردی است. علاوه بر معیارهای عملکردی و اقتصادی، ملاحظات زیبایی شناختی و طراحی همراه با خواسته های اکولوژیکی که در پروژه های ساختمانی مطرح می شود، نقش به همان اندازه مهم را ایفا می کنند. این بدان معنی است که مواد مورد استفاده از اهمیت عمده ای برخوردار هستند. آلومینیوم، مصالح ساختمانی برای عصر مدرن، خود را به عنوان یک عامل مهم در صنعت ساختمان و ساختمان در طول قرن بیستم تثبیت کرد. آلومینیوم امکان تحقق هر مفهوم معماری ممکن را فراهم می کند – صرف نظر از اینکه یک ساختمان جدید باشد یا یک مدرن سازی. کاربردهای احتمالی از تولید کنندگان نما و سقف و دیوار سیستم های محصولات ساختمانی آلومینیومی گرفته تا دکوراسیون داخلی و طراحی نشیمن از نظر تکنولوژی پیشرو در جهان هستند – به ویژه فضا، و شامل پنجره ها و درها، بالکن ها می شود زیرا شرکت ها توسعه مدرن و باغ ها را بیشتر کرده اند. پنجره ها و نماها در زمینه های تصفیه سطح، عایق حرارتی و عایق صدا، تهویه مطبوع و گرمایش خورشیدی. با تقاضای داخلی سالانه حدود 500000 تن، صنعت ساختمان و ساختمان دومین بازار بزرگ محصولات آلومینیومی در آلمان است. سهم آن از کل بازار آلومینیوم 15 درصد است.

اینها بهترین پیش نیازها برای استفاده آلومینیوم از کیفیت خود به عنوان یک مصالح ساختمانی مدرن و معاصر در قرن بیست و یکم است.

مسئله اصلی

قدرت در مقابل وزن

یکی از جذابیت های اصلی آلومینیوم برای تعیین کننده ها نسبت استحکام به وزن استثنایی آن است. آلومینیوم با 2.7 گرم بر سانتی متر مربع، 66 درصد سبک تر از فولاد است. همچنین به مراتب کمتر مستعد شکستگی های شکننده است. در واقع، هنگامی که سازه های آلومینیوم و فولاد مقایسه می شوند، مدول الاستیسیته بیشتر آلومینیوم به این معنی است که نسبت وزن 1:2 به راحتی به دست می آید.

در حالی که آلومینیوم دارای ضریب انبساط خطی نسبتاً بالایی است، در 24×10-6/’C – در شکل خالص آن، مدول الاستیسیته پایین ماده 65500N/mm2) برای آلیاژ 6063) تنش های ناشی از دما را امکان پذیر می کند. . در واقع، اینها معمولاً بسیار کمتر از ساختارهای فولادی قابل مقایسه هستند M) از ( E = 210000N/mm2 این به صورت گرافیکی توسط منحنی بار-انحراف آلومینیوم که پیوسته و بدون نقطه تسلیم است نشان داده شده است.

مقاطع آلومینیومی معمولاً نازک‌تر و عمیق‌تر از مقاطع فولادی مشابه هستند تا به استحکام و استحکام لازم دست یابند، زیرا آلومینیوم تحت تأثیر رطوبت قرار نمی‌گیرد و پنجره‌های آلومینیومی تاب نمی‌خورد، می‌چسبد یا پوسیده نمی‌شود. در ساخت درب، معمولاً با استفاده از اکستروژن های مقطع توخالی، خطوط دید بهبود می یابد زیرا قفل های چند نقطه ای و سایر مبلمان درب را می توان در چارچوب نصب کرد. این علاوه بر سبکی، استحکام و استحکام ذاتی قاب های آلومینیومی است.

تعمیر و نگهداری پایین – کم هزینه در استفاده

در حالی که آلومینیوم دارای دوام طبیعی و داخلی است (به محض قرار گرفتن در معرض هوا یک لایه محافظ از اکسید تشکیل می دهد)، اکثر محصولات ساختمانی آلومینیومی تحت درمان یا پوشش قرار می گیرند. یکی از راه هایی که در آن فرآیند اکسیداسیون را می توان افزایش داد آنودیزاسیون است. یک فرآیند الکترولیتی که ضخامت لایه اکسید طبیعی را از 0.00001 میلی متر به بین 0.005 و 0.025 میلی متر (25 میکرون) افزایش می دهد. این توانایی آلومینیوم را برای مقاومت در برابر حملات در محیط های تهاجمی افزایش می دهد. آنودایز طبیعی منجر به روکش نقره ای مشابه آلومینیوم اکسید شده می شود، اما می تواند طیف وسیعی از رنگ ها را نیز معرفی کند.

این به این دلیل است که پس از آنودایز کردن، لایه سطحی متخلخل باقی می‌ماند و به آن اجازه می‌دهد تا مواد رنگ‌دهنده مانند قالب‌های آلی، رنگدانه‌ها، الکترولیت‌ها یا فلزات را بپذیرد. روکش های جذاب طلایی، برنزی، خاکستری، سیاه و حتی آبی معمولاً از این طریق به دست می آیند. برای انتخاب گسترده‌تر رنگ‌ها، بیشتر مشخص‌کننده‌ها پوشش پودری پلی‌استر الکترواستاتیکی را انتخاب می‌کنند. این یک روکش معمولی برای دیوارهای پرده ای، کالاهای آب باران و پانل های روکش فلزی است که در آن از پوشش پودری برای ایجاد مقاومت در برابر اسیدیته آب باران استفاده می شود. در این فرآیند، ذرات رنگ باردار روی اکستروژن (که تحت یک فرآیند پیش تصفیه دوازده مرحله‌ای قرار گرفته است) دمیده می‌شوند و سپس در دمای 200 تا 210 درجه سانتیگراد به مدت 10 تا 12 دقیقه در اجاق قرار می‌گیرند. این یک سطح با کیفیت بالا با چسبندگی عالی، رنگ آمیزی دقیق و ضخامت بسیار یکنواخت فیلم فراهم می کند.

تعمیر و نگهداری کم – کم هزینه در استفاده

برای مسیر سریع ساخته شده است

یکی از دلایل اصلی محبوبیت پایدار و رو به رشد آلومینیوم، سازگاری آن با تکنیک های ساخت و ساز سریع امروزی و سفارش به موقع است. این در هیچ کجا واضح تر از دیوار پرده دیده نمی شود، جایی که دقت بخش های تمام شده کارخانه امکان نصب سریع در محل را فراهم می کند و در آن، امکان تکمیل داخلی سریعتر را فراهم می کند. نتیجه نهایی، اشغال ساختمان زودتر و حاشیه سود بیشتر برای مشتری نهایی است. نمای آلومینیومی مغازه، سیستم پنجره ها و مجموعه درب ها مزایای قابل مقایسه ای را در محل ارائه می دهند، که اکنون توسط دکل های ماشینکاری کنترل شده توسط کامپیوتر سازندگان که می توانند با مته کاری، میتر، آسیاب و سینک با تلورانس های دقیق امکان نصب آسان ترین آهن فروشی، لعاب را فراهم کنند، افزایش یافته است. مهره ها و سایر اجزای ثانویه

تضمین عملکرد از طریق کنترل کیفیت

اگرچه هزینه‌های مواد اولیه همیشه برای تعیین‌کننده‌ها مهم است، اما باید در مقابل هزینه ساخت و عملکرد خدمات بعدی متعادل شود. این منطقه‌ای است که آلومینیوم، که به‌طور ایده‌آل برای خودکارسازی فرآیندهای تولید با تلورانس‌های دقیق مناسب است، مزایای زیادی ارائه می‌دهد. به عنوان مثال، اکستروژن های آلومینیومی تحت یک رژیم کیفیت دقیق، از تست سختی اکستروژن خام گرفته تا خمش های مخروطی، اره کردن، خراشیدن، خراشیدن، چکش کاری و کاهش وزن برای تضمین عملکرد پوشش قرار می گیرند. این ترکیبی از کنترل کیفیت، هزینه عالی در استفاده و فناوری سیستم است که به توسعه بازارهای جدید برای شرکت‌های سیستم‌های آلومینیومی در بخش‌های بهداشت، آموزش، اوقات فراغت و حمل‌ونقل کمک کرده است، جایی که تغییرات در بودجه تدارکات ساختمان، مانند PFI و صندوق برگزاری مدارس تاکید را از کمترین هزینه سرمایه به کمترین هزینه استفاده تغییر داده است. مشخص‌کننده‌ها به‌طور فزاینده‌ای به دنبال راه‌حل‌های مؤثر سیستمی با مشارکت تأمین‌کنندگان سیستم در مراحل اولیه طراحی هستند تا از ظریف‌ترین راه‌حل مهندسی با کمترین هزینه اطمینان حاصل کنند.

آلومینیوم قابل بازیافت در پایان عمر ساختمان

توانایی بازیافت محصولات ساختمانی آلومینیومی نیز اهمیت بیشتری پیدا می‌کند زیرا مالکان ساختمان‌های بیشتری تصمیم به تخریب ساختمان‌های قدیمی می‌گیرند. به جای اینکه به سادگی با یک توپ ویران وارد شوند، اکنون مالکان بیشتر در مورد چگونگی تخریب یک ساختمان برای استخراج هر چه بیشتر مواد قابل بازیافت فکر می کنند. با انجام این کار، آنها نه تنها ارزش ضایعاتی موادی مانند آلومینیوم را حفظ می کنند، بلکه اثرات زیست محیطی و هزینه تخلیه آن در محل دفن زباله را نیز از بین می برند.

بازیافت آلومینیوم همچنین مصرف انرژی را کاهش می دهد. برای مثال، برای تولید آلومینیوم از مواد بازیافتی، تنها به 5 درصد انرژی مورد نیاز برای تولید آلومینیوم از بوکسیت نیاز است. علاوه بر این، هر تن آلومینیوم بازیافتی چهار تن بوکسیت را ذخیره می کند

آلومینیوم را می توان به اشکال مختلف درآورد:

از آنجایی که آلومینیوم انعطاف پذیر است، می توان آلومینیوم را به شکل ها و پروفیل های مختلفی درآورد. کاربردهای آن به هیچ وجه به صفحات تخت محدود نمی شود. در نتیجه، سیستم‌های روکش دیوار آلومینیومی می‌توانند به ایجاد برخی از جذاب‌ترین و کاربردی‌ترین نمای بیرونی ساختمان‌های امروزی کمک کنند. علاوه بر این، پانل های دیواری بزرگ، چه مسطح و چه شکل، به اتصالات کمتری نیاز دارند و نصب سریع و اقتصادی را تولید می کنند.

سیستم های دیوار آلومینیومی فقط برای استفاده در ساخت و سازهای جدید در نظر گرفته نشده اند. برنامه های مقاوم سازی نیز قابل اجرا هستند، به خصوص زمانی که مالک بخواهد “تصویر” یک ساختمان را تغییر دهد. پانل های دیواری آلومینیومی، به ویژه پانل های کامپوزیت، برای پوشش مجدد سازه های قدیمی و همچنین ارائه گزینه های طراحی معاصر برای انواع ساختمان های جدید ایده آل هستند.

خواص، مزایا، معایب و کاربردها

الف – خواص

1. دوام:

محصولات ساختمانی آلومینیوم از آلیاژهایی ساخته می شوند که در برابر آب و هوا، مقاوم در برابر خوردگی و مصون از اثرات مضر اشعه ماوراء بنفش هستند و عملکرد مطلوب را در طول عمر بسیار طولانی تضمین می کنند.

2. انعطاف طراحی:

فرآیند اکستروژن طیف تقریبا بی نهایتی از اشکال و بخش ها را ارائه می دهد و به طراحان اجازه می دهد تا عملکردهای متعددی را در یک نمایه ادغام کنند. محصولات نورد ممکن است به صورت مسطح، منحنی، به شکل کاست یا ساندویچ با مواد دیگر تولید شوند. علاوه بر این، آلومینیوم را می توان در کارگاه یا محل ساختمان اره، سوراخ کاری، پرچ، پیچ، خم، جوش و لحیم کاری کرد.

3. صدها پوشش سطح:

آلومینیوم را می توان در هر رنگ، با هر اثر نوری، با هر تعداد لمس سطح، آنودایز یا رنگ آمیزی کرد تا نیازهای تزئینی یک طراح را برآورده کند. چنین فرآیندهایی همچنین باعث افزایش دوام و مقاومت در برابر خوردگی مواد و همچنین ایجاد سطحی با قابلیت تمیز کردن آسان می شود.

4. بازتاب پذیری بالا:

این ویژگی مشخصه، آلومینیوم را به ماده ای بسیار کارآمد برای مدیریت نور تبدیل می کند. کلکتورهای خورشیدی آلومینیومی را می توان برای کاهش مصرف انرژی برای روشنایی مصنوعی و گرمایش در زمستان نصب کرد، در حالی که از دستگاه های سایه بان آلومینیومی می توان برای کاهش نیاز به تهویه مطبوع در تابستان استفاده کرد.

5. ایمنی در برابر آتش:

آلومینیوم نمی سوزد و بنابراین به عنوان یک ماده ساختمانی غیر قابل احتراق طبقه بندی می شود. با این وجود آلیاژهای آلومینیوم در حدود 650 درجه سانتیگراد ذوب می شوند، اما بدون انتشار گازهای مضر. سقف‌های صنعتی و دیوارهای خارجی به طور فزاینده‌ای از پانل‌های روکش آلومینیومی نازک ساخته می‌شوند که در حین آتش‌سوزی بزرگ ذوب می‌شوند و اجازه می‌دهند گرما و دود خارج شوند و در نتیجه آسیب را به حداقل برسانند.

6. امنیت مطلوب:

در مواردی که امنیت بالا مورد نیاز است، می توان از قاب های آلومینیومی با طراحی خاص و تقویت شده استفاده کرد. در حالی که شیشه برای چنین کاربردهایی ممکن است سنگین باشد، وزن کلی ساختار به لطف وزن سبک قاب آلومینیومی قابل کنترل است.

ب – مزایا

1. سبک وزن

آلومینیوم یکی از سبک ترین فلزات تجاری موجود است که چگالی آن تقریباً یک سوم فولاد یا مس است.

2. مقاومت در برابر خوردگی عالی

آلومینیوم به دلیل لایه نازکی از اکسید آلومینیوم که بر روی سطح آلومینیوم هنگام قرار گرفتن در معرض هوا تشکیل می شود، مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی دارد.

3. قوی در دماهای پایین

هنگامی که فولاد در دماهای پایین شکننده می شود، آلومینیوم در استحکام کششی افزایش می یابد و چقرمگی عالی را حفظ می کند.

4. آسان برای کار

آلومینیوم را می توان به راحتی به اشکال مختلف مانند فویل، ورق، اشکال هندسی، میله، لوله و سیم ساخت.

5. درمان آسان سطح

برای بسیاری از کاربردها، آلومینیوم نیازی به پوشش محافظ یا تزئینی ندارد. سطح عرضه شده کاملاً بدون تکمیل بیشتر کافی است

ت – معایب:

1. عایق حرارتی تقریباً به طور قطع کافی نبود: آلومینیوم رسانای حرارتی خوبی است.
2. ضد آب ضعیف به دلیل اتصالات نامناسب طراحی/اجرا شده بین ورق های آلومینیومی سقف
3. سر و صدای عمومی ناشی از بارش باران یا تگرگ بر روی سقف و ورق های دیوار آلومینیومی.

ح – برنامه های کاربردی

بهترین کاربرد را می توان در برخی موارد معمولی به دست آورد، که مشخصه آن کسب سود حداقل یکی از ویژگی های اصلی اصلی است: سبکی، مقاومت در برابر خوردگی و عملکرد. کاربردهای سازه ای که به بهترین وجه با این ویژگی ها در زمینه مهندسی عمران مطابقت دارند به شرح زیر است:

1. سیستم های سقف با دهانه بلند که در آنها بارهای زنده در مقایسه با بارهای مرده کوچک است، مانند ساختارهای فضایی مشبک و گنبدهای ژئودتیکی که مناطق بزرگ دهانه را پوشش می دهند، مانند سالن ها و سالن ها.

2. سازه‌هایی که در مکان‌های غیرقابل دسترس و دور از کارگاه تولیدی قرار گرفته‌اند، که برای آنها صرفه‌جویی در حمل‌ونقل و سهولت نصب از اهمیت بالایی برخوردار است، مانند دکل‌های انتقال برق که می‌توان آن‌ها را با هلیکوپتر حمل کرد.
3. سازه های واقع در محیط های خورنده یا مرطوب مانند سقف استخرها، پل های رودخانه، سازه های هیدرولیکی و ابرسازه های دریایی.
4. سازه هایی که دارای قطعات متحرک هستند، مانند پل های جرثقیل کارخانه فاضلاب و پل های متحرک، که در آنها سبکی به معنای صرفه جویی در توان تحت سرویس است.
سازه هایی برای مقاصد خاص که عملیات تعمیر و نگهداری برای آنها به ویژه دشوار است و باید محدود شود، مانند دکل ها، دکل های روشنایی، دکل های آنتن، پورتال های علامت بزرگراه و غیره.

بحث

آیا آلومینیوم پایدار است؟

مانند اکثر مواد اولیه، استدلال های زیست محیطی موافق و مخالف آلومینیوم پیچیده و به هم مرتبط هستند. از آنجایی که آلومینیوم سومین عنصر فراوان در سطح زمین است، یکی از دغدغه های اصلی لابی ساختمان سبز، پایداری عرضه، عاملی نیست. استخراج و اثرات زیست محیطی آن همچنان مورد توجه است، اگرچه صنعت آلومینیوم در سرتاسر جهان در عملیات معدنکاری خود برای بازگرداندن زمین پس از حفر بوکسیت دقت زیادی می کند. هدف روش‌های بازسازی معادن کنونی دستیابی به اهداف زیست‌محیطی و تجاری است که منعکس‌کننده منافع بلندمدت جوامع محلی و ملی در کشور معدن است.

محتوای انرژی با تجسم بالای آلومینیوم منطقه مورد نگرانی است که معمولاً توسط معماران مطرح می شود. تولید آلومینیوم مطمئناً یک فرآیند انرژی بر است، تقریباً 12 کیلووات ساعت در هر کیلوگرم. با این حال، بیش از 50 درصد از کارخانه های ذوب جهان از نیروی برق آبی استفاده می کنند. یک منبع پایدار که به وضوح اثرات زیست محیطی را به حداقل می رساند.

همچنین سهولت بازیافت آلومینیوم از مزایای آلومینیوم است. در حال حاضر تخمین زده می شود که تا 70 درصد از آلومینیوم مورد استفاده در ساختمان می تواند بازیافت شود، بدون هیچ گونه تخریب قابل توجهی در خواص ذاتی مواد. 63 درصد از بازیافت سل آلومینیوم، در حالی که برای زباله های ایجاد شده در طول فرآیند تولید، نرخ بازیافت تقریبا 100 درصد است. این بسیار مهم است زیرا ساخت با استفاده از آلیاژهای آلومینیوم بازیافتی تنها به 5٪ از توان مورد نیاز برای ذوب اولیه نیاز دارد – بنابراین وقتی صحبت از تجزیه و تحلیل چرخه عمر می شود، مورد آلومینیوم بسیار قوی تر از آن چیزی است که در ابتدا به نظر می رسد. به خصوص از آنجایی که آلومینیوم یکی از معدود موادی است که می توان آن را به طور مکرر و بدون افت کیفیت بازیافت کرد.

آیا می توان آلومینیوم روکش شده یا شکسته حرارتی را بازیافت کرد

بله، این یک پیش فرض رایج است که آلومینیوم روکش شده قابل بازیافت نیست. این درست نیست زیرا می توان قبل از بازیافت، بخش ها را برای برداشتن پوشش از قبل آماده کرد. هنگامی که آلومینیوم بازیافت می شود، پوشش های آلی به سادگی تبخیر می شوند و هر گونه گاز سمی توسط اسکرابرهای دودکش حذف می شود. با قطعات شکسته حرارتی، لازم است قبل از بازیافت، ترمال بریک را حذف کنید، اما پس از آن می توان فلز را به طور کامل بازیابی کرد. در اصل، اکثر آلومینیوم مورد استفاده در ساخت و ساز می تواند بازیافت شود، تنها محدودیت واقعی هزینه اقتصادی هر گونه پیش تصفیه مورد نیاز است.

چگونه کیفیت تضمین می شود؟

کنترل کیفیت از کارخانه ذوب شروع می شود، جایی که بیلت های آلیاژ قبل از ارسال به سازنده به شدت آزمایش می شوند. برای اکسترودرها عوامل حیاتی دمای فلز قبل از ورود به قالب، دقت خود قالب و کنترل دقیق فرآیند عملیات حرارتی است: 5 ساعت در دمای 185 درجه سانتیگراد در مورد آلیاژهای 6063. هر دسته از اکستروژن های خام با استفاده از یک سختی سنج بررسی می شوند، زیرا ارتباط نزدیکی بین استحکام کششی و سختی در آلومینیوم اکسترود شده با عملیات حرارتی وجود دارد. این سختی سطح را می توان با انواع گیج های ساده از جمله برینل، ویکرز، وبستر و راکول آزمایش کرد. سرعت و سادگی آنها به این معنی است که می توان رژیم های کیفیت فشرده را برای آزمایش کیفیت اکستروژن قبل از هر ماشین کاری یا پوشش دهی ایجاد کرد.

محدوده

فرصت هایی برای طراحی خلاقانه

نماهای ساخته شده از پروفیل ها و پانل های آلومینیومی، چه برج های اداری، مراکز کنگره یا پاساژهای خرید، موزه ها یا دانشگاه ها، پایانه های فرودگاه، ایستگاه های راه آهن، استادیوم های فوتبال یا ساختمان های مسکونی ساده، فرصت های نامحدودی را برای معماران خلاق به معماران ارائه می دهد. «شخصیت» بسیاری از ساختمان‌های مدرن تنها زمانی کاملاً نمایان می‌شود که ساختمان تنها زمانی کاملاً ظاهر شود که از آلومینیوم استفاده شود. همانطور که پوست از بدن محافظت می کند، نمای آلومینیومی نیز از ساختمان ها در برابر عوامل محافظت می کند. آنها از گرما، سرما، باران و سر و صدا جلوگیری می کنند و سطح بالایی از راحتی را برای افراد ساکن و کار در ساختمان ها فراهم می کنند. بنابراین پوسته بیرونی یک ساختمان مدرن باید خواسته های زیادی را برآورده کند. انتخاب نوع نما و ساختار پشتیبان به نیازهای خاص بستگی دارد. با سیستم های پروفیل آلومینیومی می توان از نماهای کلاسیک مولیون-ترانسوم، نماهای یکپارچه، شیشه های سازه ای، نماهای دو پوسته یا سازه های خاص مانند هرم، چند ضلعی، طاق بشکه ای یا سایبان های گرد استفاده کرد. آلومینیوم حتی برای استفاده در سطوح بزرگ و برای بارگذاری شدید، مانند ساختمان های بلند و برج های تلویزیونی، مناسب است. در بلندترین آسمان‌خراش کنونی جهان، تایپه 101 با ارتفاع 508 متر در تایوان، عناصر نمای محصور در قاب‌های آلومینیومی قادر به مقاومت در برابر بادهایی با سرعت 200 کیلومتر در ساعت و همچنین شوک‌های لرزه‌ای به بزرگی 5 در مقیاس ریشتر هستند. حتی برای ساختمان‌های کمتر دیدنی، برای مثال بیمارستان‌ها و سالن‌های کنسرت، که به میزان بالایی از جذب نویزهای موجود در سازه و هوا نیاز دارند، آلومینیوم ارزش خود را برای اهداف پشتیبانی ثابت کرده است.

در مورد روش‌های ساختمانی «پایدار»، نماهای مدرن باید خواسته‌های بیشتری را با توجه به صرفه‌جویی در انرژی، کاهش هزینه و کیفیت زندگی برآورده کنند. سیستم های نمای هوشمند – به عبارت دیگر، سیستم هایی که با اتوماسیون و کنترل عناصر نما مشخص می شوند – بهترین شرایط نوری ممکن، تهویه مطبوع، سایه خورشیدی، و ذخیره و توزیع انرژی را فراهم می کنند. معماری شیشه ای نه تنها به طور فزاینده ای چهره کلان شهرهای بزرگ را مشخص می کند. آنها مطالبات مربوط به فناوری پیشرفته، بوم شناسی، زیبایی شناسی و بینش را از طرق مختلف به هم مرتبط می کنند. لعاب اضافی، که در مقابل یک نمای داخلی عایق حرارتی با برگ‌هایی که قابلیت باز شدن دارند، قرار می‌گیرد، منجر به بهبود قابل توجهی در بهره‌وری انرژی ساختمان‌ها می‌شود. از پروفیل های آلومینیومی برای قاب های سازه ای شیشه ها استفاده می شود در مقایسه با ساختمان های معمولی، انرژی مورد نیاز را می توان به میزان قابل توجهی کاهش داد. مزایای اضافی نماهای دو پوسته این است که اجازه می دهند اتاق ها به طور طبیعی تهویه شوند و عایق صدا را با توجه به سر و صدای بیرون بهبود می بخشند. کانکتورهای مولیون-ترانزوم جدید ساخته شده از آلومینیوم ریخته گری زمان نصب را کوتاه می کند. از سوی دیگر، لعاب ساختاری با ظاهری هموار مشخص می شود که در آن پروفیل های آلومینیومی فقط از سمت اتاق قابل مشاهده هستند. از بیرون، ظاهر توسط شیشه های آینه ای با شیارهای سایه دار پیچیده غالب است. این نماها دارای درجه بالایی از خود تمیز شوندگی هستند زیرا مناطق لعابدار کاملاً همسطح هستند. آنها منجر به انتقال مقدار زیادی از ارزش افزوده از محل ساختمان به کارخانه می شوند. ماژول های پیش ساخته از کف تا سقف با اجزای الکتریکی یکپارچه و زمان نصب کوتاه، ساخت و ساز را قادر می سازد تا به سرعت و با بالاترین سطح کیفیت ساخت ممکن پیش برود. پروفیل ها معمولاً برای رفع نیازهای خاص یک ساختمان خاص، به عنوان مثال در مورد حفاظت در برابر آتش و عایق صدا، ساخته می شوند. نماهای یکپارچه معمولاً از پروفیل های آلومینیومی با ترمال بریک ساخته می شوند، زیرا نسبت بالایی از پروفیل های اکسترود شده ویژه دارند.

نتیجه گیری

مسلم است که با افزایش فشار برای ساختمان‌هایی که انعطاف‌پذیر، نگهداری آسان و هزینه استفاده کم را ارائه می‌دهند، آلومینیوم در ساخت‌وساز بیشتر مورد استفاده قرار خواهد گرفت. مطمئناً زمینه رشد در طیف گسترده ای از کاربردهای ساختاری، مانند حمایت از سقف ورق آلومینیومی روی اعضای سقف اکسترود شده آلومینیومی وجود دارد. این رشد عمدتاً به دلیل عدم درک توانایی های ساختاری واقعی آلومینیوم محدود شده است.

هیچ مصالح ساختمانی کامل نیست. الوار تحت تأثیر رطوبت قرار می گیرند، نیاز به نگهداری دارند، قابلیت های ساختاری محدودی دارند و نمی توان آنها را به اشکال پیچیده تراشید. فولاد نسبت استحکام به وزن نسبتاً ضعیفی دارد، از نظر حرارتی شکسته نمی شود، در حالت درمان نشده زنگ می زند و تحت فشار، مستعد شکستگی های شکننده است. پی وی سی در طیف محدودی از رنگ ها موجود است، می تواند از مهاجرت پلیمرها رنج ببرد، سفتی ذاتی فلزات را ندارد، nd به دلایل زیست محیطی توسط سازمان های غیر دولتی زیست محیطی پیشرو مورد حمله قرار گرفته است.

آلومینیوم، در حالی که هزینه انرژی اولیه نسبتاً بالایی دارد، انعطاف‌پذیری بی‌نظیر در ساخت، وسیع‌ترین طیف پوشش‌ها، نسبت استحکام به وزن عالی، قابلیت بازیافت نامحدود و مشخصات زیست‌محیطی بسیار بهتری نسبت به بسیاری از متخصصان دارد. مهمتر از همه، شیک ترین و رضایت بخش ترین راه حل های طراحی را به معماران ارائه می دهد.

برای بسیاری از طراحان معاصر به سادگی هیچ جایگزینی برای آلومینیوم وجود ندارد – فرم مواد را دیکته می کند و مواد فرم را تسهیل می کند. این واقعیت به تنهایی رشد مداوم آلومینیوم در ساخت و ساز را تضمین می کند.

+57