复杂多曲铝板围护系统及其制作方法

技术领域

本发明涉及建筑幕墙及建筑装饰技术领域，特指一种复杂多曲铝板围护系统及其制作方法。

背景技术

随着社会经济科技的发展以及对建筑美的追求。建筑装饰结构造型越来越新颖，曲线流畅、视觉轻盈美观，建筑造型也从单一曲面过渡为异形曲面或自由曲面等复杂形式，建筑结构形式的复杂对建筑装饰构造及铝板幕墙围护系统都带来了形式创新及施工方法等的挑战。

传统建筑幕墙及建筑装饰结构中的技术手段无法满足相对新颖的建筑外观与建筑功能要求。以中国专利申请号为201920279419.3发明创造名称为“一种适用性极广的异形双曲铝板系统”为例，其提出的异形双曲铝板系统，包括主龙骨、次龙骨、横向钢管、钢插芯、抱箍件等，构造层次复杂，若主结构为三维扭转的杆件，该装置无适应主体结构的扭转变形的调节装置难以推广。现有技术中的双曲铝板围护系统都是通过龙骨等过渡结构与主结构进行可靠连接，如果主体结构是三维扭转，传统的龙骨连接方式存在：龙骨连准确定位难、建筑造型精度难控制、安装空间有限、构造层在空间的转换连接困难等的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种复杂多曲铝板围护系统及其制作方法，解决现有的双曲铝板围护系统通过龙骨连接方式存在的龙骨连接准确定位难、建筑造型精度难控制、安装空间有限以及构造层在空间的转换连接困难等的问题。

实现上述目的的技术方案是：

本发明提供了一种复杂多曲铝板围护系统的制作方法，所述围护系统用于围护呈弯曲扭转状的主体结构，所述制作方法包括如下步骤：

依据待围护的主体结构的弯曲扭转形状制作形状相适配的围护顶板，且制得的围护顶板的宽度小于待围护的主体结构的宽度；

依据所述围护顶板和所述待围护的主体结构的对应边缘的弯曲扭转形状制作形状相适配的围护侧板；

将两个围护侧板的顶部连接在所述围护顶板的两侧，且所述围护侧板的底部向所述围护顶板的外侧倾斜设置；

依据所述围护侧板的底部边缘的弯曲扭转形状制作形状相适配的安装板；以及

将所述安装板呈竖向的连接在对应的所述围护侧板的底部，从而制得所述围护系统。

本发明的围护系统在形状上适配于主体结构的弯曲扭转形状，整体造型效果上与主体结构的弯曲扭转的视觉效果相一致。本发明的围护系统可直接罩扣在主体结构上，并通过两侧设置的安装板与主体结构的侧部固定连接，省去了传统的龙骨连接，从而解决了传动龙骨连接方式存在的问题。

本发明复杂多曲铝板围护系统的制作方法的进一步改进在于，制作围护顶板的步骤包括：

提供第一条形板，依据待围护的主体结构的弯曲扭转形状对所述第一条形板进行弯曲扭转以使得所述第一条形板与所述待围护主体结构的形状相适配；

提供第二条形板，依据所述第一条形板的边缘的弯曲扭转形状对所述第二条形板进行弯曲扭转以使得所述第二条形板与所述第一条形板的边缘的形状相适配；

将所述第二条形板垂直连接于所述第一条形板的边缘从而形成了连接组件；

将两个连接组件呈镜像的相对放置，且两个连接组件中的第二条形板呈竖向状并相互靠近，两个连接组件中的第一条形板呈水平状且之间有间隙；

提供第三条形板，依据两个连接组件中第二条形板的边缘的弯曲扭转形成对所述第三条形板进行弯曲扭转以使得所述第三条形板与所述第二条形板的边缘的形状相适配；

将所述第三条形板呈水平状的设于所述间隙处并与两个连接组件中的第二条形板连接以与所述第二条形板一起构成截面呈U型的凹槽，从而制得所述围护顶板。

本发明复杂多曲铝板围护系统的制作方法的进一步改进在于，在连接所述围护侧板与所述围护顶板时，将所述围护侧板的顶部与对应所述第一条形板连接。

本发明复杂多曲铝板围护系统的制作方法的进一步改进在于，所述第二条形板和所述第三条形板的尺寸相一致。

本发明复杂多曲铝板围护系统的制作方法的进一步改进在于，还包括：

于所述安装板上间隔的打设安装孔。

本发明还提供了一种复杂多曲铝板围护系统，用于围护呈弯曲扭转状的主体结构，所述围护系统包括：

形状与待围护的主体结构的弯曲扭转形状相适配的围护顶板，所述围护顶板的宽度小于待围护的主体结构的宽度；

设于所述围护顶板两侧的围护侧板，所述围护侧板的顶部与所述围护顶板连接，所述围护侧板的底部向所述围护顶板的外侧倾斜设置，所述围护侧板的形状与所述围护顶板和所述待围护的主体结构的对应边缘的弯曲扭转形状相适配；以及

呈竖向的连接于所述围护侧板底部的安装板，所述安装板的形状与所述围护侧板的底部边缘的弯曲扭转形状相适配。

本发明复杂多曲铝板围护系统的进一步改进在于，所述围护顶板包括两个第一条形板、两个第二条形板以及一个第三条形板；

所述第二条形板垂直连接于所述第一条形板的边缘从而形成连接组件；

两个连接组件呈镜像的相对放置，且两个连接组件中的第二条形板呈竖向状并相互靠近，两个连接组件中的第一条形板呈水平状且之间有间隙；

所述第三条形板呈水平状的设于所述间隙处并与两个连接组件中的第二条形板连接以与所述第二条形板一起构成截面呈U型的凹槽；

所述第一条形板的形状与所述待围护主体结构的形状相适配；

所述第二条形板的形状与所述第一条形板的边缘的形状相适配；

所述第三条形板的形状与所述第二条形板的边缘的形状相适配。

本发明复杂多曲铝板围护系统的进一步改进在于，所述围护侧板的顶部与对应的所述第一条形板连接。

本发明复杂多曲铝板围护系统的进一步改进在于，所述第二条形板和所述第三条形板的尺寸相一致。

本发明复杂多曲铝板围护系统的进一步改进在于，所述安装板上间隔的设有安装孔。

附图说明

图1为本发明复杂多曲铝板围护系统的立体结构示意图。

图2为本发明复杂多曲铝板围护系统的另一视角的立体结构示意图。

图3为本发明复杂多曲铝板围护系统罩扣在主体结构的部分结构示意图。

图4为本发明复杂多曲铝板围护系统的制作方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

参阅图1，本发明提供了一种复杂多曲铝板围护系统及其制作方法，用于实现对三维扭曲的主体结构实现围护，且该围护系统能够直接安装固定在该主体结构上，无需设置龙骨连接，从而避免了传统龙骨连接存在的各种问题。本发明的围护系统整体呈弯曲扭转状，各个构件也均进行了弯曲扭转，以使其形状与三维扭曲的主体结构的形状相适配。本发明的围护系统中的围护顶板上设有凹槽，通过该凹槽的设置能够提高围护顶板的抗冲击能力，使得该围护顶板在受到外力冲击下更易保持原状。另外，凹槽的设置还丰富了装饰的层次感，提高其装饰效果。下面结合附图对本发明复杂多曲铝板围护系统及其制作方法进行说明。

参阅图1，显示了本发明复杂多曲铝板围护系统的立体结构示意图。参阅图3，显示了本发明复杂多曲铝板围护系统罩扣在主体结构的部分结构示意图。下面结合图1和图3，对本发明复杂多曲铝板围护系统的结构进行说明。

如图1和图3所示，本发明的复杂多曲铝板围护系统20用于围护呈弯曲扭转状的主体结构10，该围护系统20包括围护顶板21、围护侧板22以及安装板23，其中的围护顶板21的形状与待围护的主体结构10的弯曲扭转形状相适配，该围护顶板21的宽度小于待围护的主体10的宽度，较佳地，该围护顶板21的长度与待围护的主体结构10的长度相适配。围护侧板22设于围护顶板21的两侧，该围护侧板22的顶部与围护顶板21连接，围护侧板22的底部向围护顶板21的外侧倾斜设置，围护侧板22的形状与围护顶板21和待围护的主体结构10的对应边缘的弯曲扭转形状相适配。安装板23呈竖向的连接在围护侧板22的底部，该安装板23的形状与围护侧板22的底部边缘的弯曲扭转形状相适配。

安装板23呈竖向状设置，其能够贴设在待围护的主体结构10的侧部，而围护侧板22和围护顶板21将该待围护的主体结构10罩盖起来，实现了对主体结构10顶部的围护。通过安装板23与主体结构10连接而实现围护系统20与主体结构10的连接，可避免设置龙骨等构件，安装简单方便，还解决了龙骨连接存在的各种问题。

围护顶板21、围护侧板22以及安装板23均采用铝板，且均通过弯曲扭转而呈复杂的多曲面结构，能够适配于主体结构10的弯曲扭转的形状。

主体结构10呈弯曲扭转状，该弯曲扭转使得主体结构的表面呈现多曲面造型，本发明中的围护顶板21、围护侧板22以及安装板23也均弯曲扭转形成多曲面结构，在造型上与主体结构10相适配。

在本发明的一种具体实施方式中，在制作围护顶板21、围护侧板22以及安装板23时，对围护顶板21、围护侧板22以及安装板23利用三维软件进行建模形成三维模型，将每一三维模型导出进行三维放样，而后对各个板材进行相应的弯曲及扭转操作。较佳地，本发明基于Rhino平台采用grasshopper参数化设计开发出可以连接建筑设计软件如Sketchup的BIM接口，通过精细化BIM建模后可以直接实现加工图导出、编号追溯，这套系统与CNC加工系统也可以连接，最终实现复杂多曲铝板围护系统从设计到加工图阶段都具有可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性等功能，同时最大化的实现建筑构件的标准化、工业化，改善了以往传统装置的生产效率，同时突破现有双曲铝板制作技术的局限性。

铝板在弯曲及扭转时有一定的回弹，在对围护顶板21、围护侧板22以及安装板23进行弯曲及扭转操作时，让铝板在弯曲及扭转状态下保持一定时间以让铝板定型；或者对铝板进行多次弯曲及扭转操作，以使得铝板能够呈所需的形状。

在本发明的一种具体实施方式中，如图1和图2所示，围护顶板21包括两个第一条形板211、两个第二条形板212以及一个第三条形板213；

第二条形板212垂直连接于第一条形板211的边缘从而形成连接组件；

两个连接组件呈镜像的相对放置，且两个连接组件中的第二条形板212呈竖向状并相互靠近，两个连接组件中的第一条形板211呈水平状且之间有间隙；

第三条形板213呈水平状的设于间隙处并与两个连接组件中的第二条形板212连接以与第二条形板212一起构成截面呈U型的凹槽；

第一条形板211的形状与待围护主体结构10的形状相适配；

第二条形板212的形状与第一条形板211的边缘的形状相适配；

第三条形板213的形状与第二条形板212的边缘的形状相适配。

围护顶板21通过多个条形板连接形成，且两个第二条形板212和一个第三条形板213连接形成一截面呈U型的凹槽，该凹槽的设置提高了围护顶板21的结构强度及抗冲击能力，带有凹槽的围护顶板相较于平整的铝板在受到外力冲击下更易保持原状，使得该带有凹槽的围护顶板具有较高的结构稳定性。

进一步地，第一条形板和第二条形板，第二条形板和第三条形板采用交流钨极氩弧焊焊接，而后对焊缝进行打磨剖光，围护系统的表面喷涂氟碳面漆。

再进一步地，围护侧板22的顶部在连接围护顶板21时，该围护侧板22与围护顶板21中的对应的第一条形板211连接。

在本发明的一种具体实施方式中，第二条形板212和第三条形板213的尺寸相一致。

如图2所示，安装板23上间隔的设有安装孔231。安装孔231的间隔为150mm。

在连接安装板23和主体结构10时，结合图3所示，安装板23上的安装孔231与主体结构10上开设的连接孔对齐而后通过沉头铆钉固定连接。

在一较佳实施方式中，主体结构10为工字型构件，其顶部的翼缘板和底部的翼缘板的侧部均设有竖向的连接板，该连接板用于与围护系统20的安装板23固定连接。为满足对该主体结构10的全包裹，在工字型构件的侧部设置有平面盖板，该平面盖板也通过沉头铆钉固定连接在主体结构10上，该平面盖板和安装板23相对接。为进一步提高装饰效果，在主体结构10的侧部设有嵌缝条，该嵌缝条位于平面盖板和安装板23之间的缝隙处，用于将该缝隙填满，在安装好围护系统后，在对接缝处进行塞缝焊接并打磨剖光，喷涂氟碳面漆。

本发明的围护系统中的各个板材使用电脑的三维软件进行三维建模，而后导出进行三维放样，各个板材均线弯曲扭转呈所需的形状，之后再焊接成型，打磨并进行表面处理。

该围护系统顶部由多个条形板高低错落焊接构成带有凹槽的围护顶部，从纵向看，该围护顶板有修长拉伸的视觉效果，更显装饰结构的细长，还丰富了装饰铝板的层次感。从受力结构来说，带有凹槽的围护顶板相对于造型圆滑、平整的铝板，在受到外力冲击下，更易保持原状。

本发明还提供了一种复杂多曲铝板围护系统的制作方法，下面对该制作方法进行说明。

本发明提供的一种复杂多曲铝板围护系统的制作方法，围护系统用于围护呈弯曲扭转状的主体结构，该制作方法包括如下步骤：

如图4所示，执行步骤S11，依据待围护的主体结构的弯曲扭转形状制作形状相适配的围护顶板，且制得的围护顶板的宽度小于待围护的主体结构的宽度；接着执行步骤S12；

执行步骤S2，依据围护顶板和待围护的主体结构的对应边缘的弯曲扭转形状制作形状相适配的围护侧板；接着执行步骤S13；

执行步骤S13，将两个围护侧板的顶部连接在围护顶板的两侧，且围护侧板的底部向围护顶板的外侧倾斜设置；接着执行步骤S14；

执行步骤S14，依据围护侧板的底部边缘的弯曲扭转形状制作形状相适配的安装板；接着执行步骤S15；

执行步骤S15，将安装板呈竖向的连接在对应的围护侧板的底部，从而制得围护系统。

本发明先将各个板材弯曲扭转至与待围护的主体结构的形状相适配，而后在焊接成型得出围护系统，该围护系统安装时，可直接固定连接在该主体结构上，而无需龙骨连接。既能够保证满足装饰效果的要求，又能够解决龙骨连接带来的各种问题，且安装简单便捷。

在本发明的一种具体实施方式中，制作围护顶板的步骤包括：

如图1和图2所示，提供第一条形板211，依据待围护的主体结构的弯曲扭转形状对第一条形板211进行弯曲扭转以使得第一条形板211与待围护主体结构的形状相适配；

提供第二条形板212，依据第一条形板211的边缘的弯曲扭转形状对第二条形板212进行弯曲扭转以使得第二条形板212与第一条形板211的边缘的形状相适配；

将第二条形板212垂直连接于第一条形板211的边缘从而形成了连接组件；

将两个连接组件呈镜像的相对放置，且两个连接组件中的第二条形板212呈竖向状并相互靠近，两个连接组件中的第一条形板211呈水平状且之间有间隙；

提供第三条形板213，依据两个连接组件中第二条形板212的边缘的弯曲扭转形成对第三条形板213进行弯曲扭转以使得第三条形板213与第二条形板212的边缘的形状相适配；

将第三条形板213呈水平状的设于间隙处并与两个连接组件中的第二条形板212连接以与第二条形板212一起构成截面呈U型的凹槽，从而制得围护顶板21。

连接第一条形板211和第二条形板212以及第二条形板212和第三条形板213时，采用交流钨极氩弧焊焊接，而后对焊缝进行打磨剖光，围护系统的表面喷涂氟碳面漆。

在本发明的一种具体实施方式中，在连接围护侧板22与围护顶板21时，将围护侧板22的顶部与对应第一条形板211连接。

在本发明的一种具体实施方式中，第二条形板212和第三条形板213的尺寸相一致。

在本发明的一种具体实施方式中，还包括：于安装板23上间隔的打设安装孔231。安装孔231的间隔为150mm。

安装板23通过沉头铆钉固定连接在主体结构10上，结合图3所示，主体结构10上对应安装孔231开设有连接孔，在连接孔和对应的安装孔处穿设沉头铆钉以实现固定连接主体结构10和安装板23。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。