一种GH参数化图片干扰模拟成像穿孔铝板幕墙施工方法

摘要

本发明公开了一种GH参数化图片干扰模拟成像穿孔铝板幕墙施工方法，本发明采用GH参数化图片干扰模拟技术，图案的方案设计实现参数化调整，工作效率高，采用抽象事物具象化表现的手法，最终形成的明暗对比承影的幕墙效果图案；采用激光雕刻工艺，铝板成孔位置精确、质量良好；采用定向光源，线性布置，明暗对比度强，避免逆光刺眼；采用氟碳喷涂铝单板进行安装，具有耐候性强、装饰效果好、安全性好，安装简捷、维护方便。

说明书

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，具体涉及一种GH参数化图片干扰模拟成像穿孔铝板幕墙施工方法。

背景技术

近年来大量的公共建筑如雨后春笋般出现，为实现建筑美感创意，幕墙围护结构得到了广泛应用。铝板作为一种优质高强度铝合金板材，具有钢性好、重量轻、强度高等特点，广泛应用于幕墙结构中，而随着人们对建筑美感要求的不断提升，幕墙从单一化、规整化逐步向多元化、复杂化发展，在施工过程中遇到问题也越来越复杂，传统穿孔铝板幕墙施工方法形成的幕墙的孔型单一，缺乏美感，图案铝板幕墙耐久性差，后期维护成本高。

因此，提供一种安装高效、经济环保、建筑外形精美的GH参数化图片干扰模拟成像穿孔铝板幕墙施工方法，已是一个值得研究的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种安装高效、经济环保、建筑外形精美的GH参数化图片干扰模拟成像穿孔铝板幕墙施工方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种GH参数化图片干扰模拟成像穿孔铝板幕墙施工方法，包括以下步骤：1.图案设计：用GH参数化进行图片干扰，模拟真实的铝板穿孔进行图案的设计，得到设计图案；2.铝板加工：将步骤1中的设计图案通过对排孔图进行分格排版，对分格图片进行编号，对铝板进行切割，对应分块编号，采用激光雕刻工艺，根据CAD排孔图进行铝板成孔雕刻，并对铝板进行氟碳喷涂处理；3.测量放线：幕墙进场测量时，主体结构已经完工，采用外控制点投射法进行幕墙的测量放线；4. 结构清理修补；5. 后置埋件安装；6. 连接件安装；7. 龙骨安装；8. 氟碳喷涂施工：在步骤6、7的施工焊缝处进行喷涂氟碳施工；9. 安装控制影像灯组；10. 金属铝板编号、排版：将步骤2中加工完成的金属铝板进入运至现场后，根据图样分格编号图；，对铝板按编号进行梳理排版，根据排版位置将铝板放置就位，准备安装；11. 金属铝板安装；12.清洁检查。

所述步骤1中的图案设计，包括以下步骤：1.1. GH参数化图片干扰形成穿孔图案：立面选用穿孔铝板建筑材料，用GH参数化进行图片干扰，模拟真实的铝板穿孔，根据影像学明暗对比原理，利用铝板本色与穿孔色调对比，采用反孔设计，形成日间似云，夜间成山的效果；1.2. 具象化抽象模拟：采用具象化抽象模拟的手法，选取多幅山川名画与山川实景，通过不断抽象化处理，形成似云似山的黑白图案；1.3. 生产CAD排孔图：通过3D软件模拟，通过将彩色图片转换为黑白图片，通过将色彩密度与亮度之间设置对应关系，将图片亮度与穿孔铝板孔径设置对应关系，图片干扰形成穿孔图案并生成CAD排孔图。

所述步骤3中幕墙的测量顺序为：平面控制测量→高程控制测量→主控线弹设→幕墙控制线弹设→外控点控制网平面图制作→层间标高设置→测量结构埋件偏差→报验。

所述步骤4结构清理修补的具体过程如下：在步骤3的测量过程中，对影响弹线及不满足预埋件及龙骨安装要求部位进行剔凿及修补，修补过程与测量同步进行，修补完成后涂料施工完毕后经验收后进行下道工序施工；所述步骤5中后置埋件安装具体过程如下：测量放线人员将后置埋件位置用墨线弹在结构上，施工人员依据所弹十字定位线进行打孔，打完孔后，分别将膨胀螺栓和化学锚栓穿入钢板与结构固定。

所述步骤6中连接件安装具体过程如下：由测量放样人员将连接件的分格线及标高线全部弹在结构上，作为安装连接件的基准线，依据放线组所布置的钢丝线，结合施工图进行安装，通过焊接将连接件焊接在埋板上，作为主挑梁的方钢焊接时达到设计规范的熔度和焊面，按照规范要求焊接牢固后除去焊渣，涂防锈漆两次。

所述步骤7中龙骨安装的具体过程如下：7.1. 钢龙骨分为60×60×4mm；80×120×5mm两种型号镀锌方钢(国标)；在安装之前进行材料报验，首先对钢龙骨进行直线度检查，检查的方法采用拉通线法，若不符合要求，经校正后再上墙；7.2采用氟碳喷涂连接件、不锈钢螺栓组件；安装前依照钢件样品在矩管上弹好中心线，根据连接件螺栓调节孔在矩管上画样打孔；先固定连接件的一个直角面确保垂直、水平；7.3采用80×120×5mm镀锌方钢作为主横向龙骨，用60×60×4mm镀锌方钢作为次横向龙骨，安装顺序是从下向上，依据水平横向线进行安装，按垂直线调节好里外面，吊装过程中减少碰撞注意龙骨表皮涂层保护；将横料放在已安装好的连接件上，螺栓全部拧到5分紧后再依据横向鱼丝线进行调节、骨架安装时进行全面检查，随时调整，减少误差，紧固螺栓后进行竖龙骨的不锈钢连接件安装；7.4整个墙面竖龙骨使用60×60×4mm矩管，安装尺寸误差在外控制线尺寸范围内消化，误差数不向外伸延；各竖龙骨安装依据靠近轴线处控制钢丝线为基准，进行分格安装；分格密度为1270mm矩管中到中，安装时一头插在横龙骨已安装好的不锈钢插销上，装好螺栓调节好间距，保证接头处与横向龙骨的平整性并拧紧螺栓；7.5待安装完成后，验收合格后进行下道工序施工。

所述步骤8氟碳喷涂施工中，涂层修补处、现场拼装点、焊接缝两侧采用手工和电动工具除锈打磨；角钢、矩管进行喷涂前，工件表面要经过去油去污处理，增加涂层和金属表面结合力和防氧化能力以保证面漆涂层的颜色均匀；喷枪和工件之间的距离控制在250—400mm之间，喷枪与工件表面呈直角，喷枪移动的速度快，并来回移动；喷涂面上有1/3的宽度是重叠的。

所述步骤9中安装控制影像灯组的具体过程如下：根据GH成像模拟技术，对灯光亮度进行模拟，确定灯光功率及照度，选用18W、900mm长线性定向光源，在铝板幕墙的最顶部及最底部根据定位线进行安装，确保定位准确，光源均匀，光线方向平行于穿孔铝板。通过安装控制影像灯组，对成孔部分灯光明暗度的调节，透过穿孔铝板大小错孔排布，光线投射亮度进行不均匀分配，实现日间似云，夜间成山的成像效果。

所述步骤11中金属铝板安装过程如下：11.1钢龙骨安装完毕后，对整个金属板进行安装，在龙骨上重新弹设金属板安装中心定位线，底座铝单板按图纸规范要求以正负零基准线向下250mm的完成面为准向上按图纸进行分格；11.2依据编号图的位置，进行金属板的安装，安装金属板要拉横向、竖向控制线；11.3依据分格钢丝线进行调节，相邻两横向金属板的水平标高差小于等于2㎜，竖向板材直线度偏差为2.5㎜，横向板材水平度偏差为1～2㎜，调整完后拧紧机制螺钉；金属板通过法兰式六角氟碳喷涂螺钉固定在龙骨上。

所述步骤12清洁检查的具体过程如下：撕下保护膜清扫胶带残留物，检查铝板表面是否存在污染及其他缺陷，在发现污染的部位及时进行清理，对于缺陷部位无法进行修补的，进行更换。

积极有益效果：本发明采用GH参数化图片干扰模拟技术，图案的方案设计实现参数化调整，工作效率高，采用抽象事物具象化表现的手法，最终形成的明暗对比承影的幕墙效果图案；采用激光雕刻工艺，铝板成孔位置精确、质量良好；采用定向光源，线性布置，明暗对比度强，避免逆光刺眼；采用氟碳喷涂铝单板进行安装，具有耐候性强、装饰效果好、安全性好，安装简捷、维护方便。

附图说明

图1为本发明的施工流程图；

图2为本发明GH参数化模拟图片干扰示意图；

图3为本发明形成铝板像素点示意图；

图4为本发明铝板分块、排孔成图示意图；

图5为本发明现场白天实际应用示意图；

图6为本发明现场夜晚实际应用示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1至图6所示，一种GH参数化图片干扰模拟成像穿孔铝板幕墙施工方法，包括以下步骤：1.图案设计：用GH参数化进行图片干扰，模拟真实的铝板穿孔进行图案的设计，得到设计图案；包括以下步骤：1.1. GH参数化图片干扰形成穿孔图案：立面选用穿孔铝板建筑材料，用GH参数化进行图片干扰，模拟真实的铝板穿孔，根据影像学明暗对比原理，利用铝板本色与穿孔色调对比，采用反孔设计，形成日间似云，夜间成山的效果；1.2. 具象化抽象模拟：采用具象化抽象模拟的手法，选取多幅山川名画与山川实景，通过不断抽象化处理，形成似云似山的黑白图案；1.3. 生产CAD排孔图：通过3D软件模拟，通过将彩色图片转换为黑白图片，通过将色彩密度与亮度之间设置对应关系，将图片亮度与穿孔铝板孔径设置对应关系，图片干扰形成穿孔图案并生成CAD排孔图。

2.铝板加工：将步骤1中的设计图案通过对排孔图进行分格排版，对分格图片进行编号，对铝板进行切割，对应分块编号，采用激光雕刻工艺，根据CAD排孔图进行铝板成孔雕刻，并对铝板进行氟碳喷涂处理，避免氧化不均匀产生色差；

3.测量放线：幕墙进场测量时，主体结构已经完工，采用外控制点投射法进行幕墙的测量放线；所述步骤3中幕墙的测量顺序为：平面控制测量→高程控制测量→主控线弹设→幕墙控制线弹设→外控点控制网平面图制作→层间标高设置→测量结构埋件偏差→报验。

4. 结构清理修补：在步骤3的测量过程中，对影响弹线及不满足预埋件及龙骨安装要求部位进行剔凿及修补，修补过程与测量同步进行，修补完成后涂料施工完毕后经验收后进行下道工序施工。

5. 后置埋件安装：具体过程如下：测量放线人员将后置埋件位置用墨线弹在结构上，施工人员依据所弹十字定位线进行打孔，为确保打孔深度，应在冲击钻上设立标尺，控制打孔深度，在混凝土上打孔后，应吹去孔内的灰尘，保持孔内清洁；打完孔后，分别将膨胀螺栓和化学锚栓穿入钢板与结构固定

6. 连接件安装：具体过程如下：由测量放样人员将连接件的分格线及标高线全部弹在结构上，作为安装连接件的基准线，依据放线组所布置的钢丝线，结合施工图进行安装，通过焊接将连接件焊接在埋板上，作为主挑梁的方钢焊接时达到设计规范的熔度和焊面，按照规范要求焊接牢固后除去焊渣，涂防锈漆两次。

7. 龙骨安装：包括以下步骤：7.1. 钢龙骨分为60×60×4mm；80×120×5mm两种型号镀锌方钢(国标)；在安装之前进行材料报验，首先对钢龙骨进行直线度检查，检查的方法采用拉通线法，若不符合要求，经校正后再上墙；7.2采用氟碳喷涂连接件、不锈钢螺栓组件；安装前依照钢件样品在矩管上弹好中心线，根据连接件螺栓调节孔在矩管上画样打孔；先固定连接件的一个直角面确保垂直、水平，以避免龙骨安装时会产生倾斜不平整；7.3采用80×120×5mm镀锌方钢作为主横向龙骨，用60×60×4mm镀锌方钢作为次横向龙骨，安装顺序是从下向上，依据水平横向线进行安装，按垂直线调节好里外面，吊装过程中减少碰撞注意龙骨表皮涂层保护；将横料放在已安装好的连接件上，螺栓全部拧到5分紧后再依据横向鱼丝线进行调节、骨架安装时进行全面检查，随时调整，减少误差，紧固螺栓后进行竖龙骨的不锈钢连接件安装；7.4整个墙面竖龙骨使用60×60×4mm矩管，安装尺寸误差在外控制线尺寸范围内消化，误差数不向外伸延；各竖龙骨安装依据靠近轴线处控制钢丝线为基准，进行分格安装；分格密度为1270mm矩管中到中，安装时一头插在横龙骨已安装好的不锈钢插销上，装好螺栓调节好间距，保证接头处与横向龙骨的平整性并拧紧螺栓；7.5待安装完成后，验收合格后进行下道工序施工

8. 氟碳喷涂施工：在步骤6、7的施工焊缝处进行喷涂氟碳施工，涂层修补处、现场拼装点、焊接缝两侧采用手工和电动工具除锈打磨，严格控制涂料质量，必须符合国家标准；角钢、矩管进行喷涂前，工件表面要经过去油去污处理，增加涂层和金属表面结合力和防氧化能力以保证面漆涂层的颜色均匀；喷枪和工件之间的距离控制在250—400mm之间，喷枪与工件表面呈直角，喷枪移动的速度快，并来回移动；喷涂面上有1/3的宽度是重叠的，喷涂面的厚度均匀。

9. 安装控制影像灯组：具体过程如下：根据GH成像模拟技术，对灯光亮度进行模拟，确定灯光功率及照度，选用18W、900mm长线性定向光源，在铝板幕墙的最顶部及最底部根据定位线进行安装，确保定位准确，光源均匀，光线方向平行于穿孔铝板。通过安装控制影像灯组，对成孔部分灯光明暗度的调节，透过穿孔铝板大小错孔排布，光线投射亮度进行不均匀分配，实现日间似云，夜间成山的成像效果。

10. 金属铝板编号、排版：将步骤2中加工完成的金属铝板进入运至现场后，根据图样分格编号图；，对铝板按编号进行梳理排版，根据排版位置将铝板放置就位，准备安装。

11. 金属铝板安装：包括以下步骤：11.1钢龙骨安装完毕后，对整个金属板进行安装，在龙骨上重新弹设金属板安装中心定位线，底座铝单板按图纸规范要求以正负零基准线向下250mm的完成面为准向上按图纸进行分格；11.2依据编号图的位置，进行金属板的安装，安装金属板要拉横向、竖向控制线；11.3依据分格钢丝线进行调节，相邻两横向金属板的水平标高差小于等于2㎜，竖向板材直线度偏差为2.5㎜，横向板材水平度偏差为1～2㎜，调整完后拧紧机制螺钉；金属板通过法兰式六角氟碳喷涂螺钉固定在龙骨上，拧螺丝时电动工具转速不宜过快，要均匀用力，以免用力过度在收紧的一瞬间将螺丝扭断或损坏，金属板安装过程中，依据设计规定的螺钉的数量进行安装，不得有少装现象，安装过程中，不但要考虑平整度，而且要考虑分格缝的大小及各项指标，控制在误差范围内。且按金属板保护膜上箭头方向进行安装，防止金属板折光产生误差。

12.清洁检查：具体过程如下：撕下保护膜清扫胶带残留物，检查铝板表面是否存在污染及其他缺陷，在发现污染的部位及时进行清理，对于缺陷部位无法进行修补的，进行更换。

本发明采用GH参数化图片干扰模拟技术，图案的方案设计实现参数化调整，工作效率高，采用抽象事物具象化表现的手法，最终形成的明暗对比承影的幕墙效果图案；采用激光雕刻工艺，铝板成孔位置精确、质量良好；采用定向光源，线性布置，明暗对比度强，避免逆光刺眼；采用氟碳喷涂铝单板进行安装，具有耐候性强、装饰效果好、安全性好，安装简捷、维护方便。

材料与设备

本发明采用的主要材料和主要设备见表1和表2。

主要材料表1

主要机具设备表2

质量控制

质量控制标准：1.铝单板原材料尺寸要求：铝单板的尺寸偏差，应符合供需双方商定的产品图样的规定。产品图样中未作规定时，尺寸偏差应符合下表的要求.

2. 铝单板装饰面要求：（1）基材喷涂前，其表面应进行预处理，以提高涂层与基体的附着力。化学转化膜应有一定的厚度。当采用铬化处理时，铬化转化膜的厚度应控制在200~1300 mg/m2范围内(用重量法测定)；（2）铝单板装饰面上的漆膜应平滑、均匀，色泽基本一致。不得有流痕、皱纹、气泡及其他影响使用的缺陷；（3）涂层的颜色应与供需双方商定的标准色板基本一致；（4）涂层的60°光泽值应与合同所规定的光泽值基本一致，其允许的偏差应不大于5个光泽单位；（5）装饰面上涂层的干膜厚度应符合下表的规定:

（6）涂层的铅笔划痕硬度应≥1H；（7）涂层的干式、湿式、沸水附着力均应达到0级；（8）涂层正面经冲击试验后，不应有裂纹及脱落现象，但在凹陷处的周边允许有细小的皱纹；（9）耐硝酸腐蚀性能：经硝酸试验后，涂层的变色色差△E ab应≤5.0；（10）耐溶剂性能：经丁酮试验，来回擦洗100次后涂层应不露底；（11）耐洗涤性能：经洗涤剂浸泡试验后，涂层表面应无明显变化，用胶带法撕剥时不能有漆膜脱落的现象；（12）耐盐雾腐蚀性能：在带有交叉划痕的试板上，经1000h乙酸盐雾试验后，其涂层表面不应产生腐蚀斑点；在交叉划线处产生的腐蚀流应在离划线的两侧各2mm以内，用胶带法撕剥时，在离划线2 mm以远部分，不应有漆膜脱落的现象。当采用铜加速乙酸盐雾试验时，经120 h试验后其保护等级应≥9.5级；（13）人工加速耐候性：涂层经氨灯照射人工加速老化试验2000 h后，按GB/T 1766进行评定，其表面不应产生粉化现象(0级)，失光率应G≤30%(2级)，变色色差△EA应≤3.0（1级)。涂层的人工加速耐候性经供需双方商定，也可以采用其他的试验方法进行试验，生产企业采用荧光紫外灯照射人工加速老化试验时，应注意相互间的对比关系；（14）耐湿热性：涂层经 1 500 h湿热试验，其变化应≤1级；15）磨性：经落砂试验后，其磨耗系数应≥1.61L/um。

3. 金属幕墙立柱、横梁的安装质量：

.4、金属幕墙安装质量：

效益分析：GH参数化图片干扰模拟成像穿孔铝板幕墙利用穿孔铝板自身特性与泛光照明系统有机结合，形成独特的日间似云，夜间成山的图案效果，产品精度高，科技感强，同时避免了后期维修。由于工艺施工方便，操作工人很容易掌握技术要领，施工快捷。

由我公司承建的通用航空产城单元标准化厂房项目，研发楼采用GH参数化图片干扰模拟成像穿孔铝板幕墙施工工法进行深化设计及施工，可以节约成本686.4万元，工期相对于传统铝板激光喷涂工艺可节约喷涂成本60%左右，节约人工成本30%以上，同时利用反孔设计，保证了室内采光，避免了激光喷涂铝板随着时间推移颜色发生变化，影响美观的缺陷，实现零维护。

（1）节约继光喷涂成本：2450㎡，单价：260元/㎡，2450×260=637000元。

（2）节约拼缝注胶费用：2450㎡，30元/㎡，2450×30=73500元。

（3）节约后期维护成本：400000元。

（4）根据以上汇总637000+73500+400000=1110500元。

通过采用该项技术节约能源，降低人工和材料成本，缩短施工工期。同时后期降低维护成本，绿色环保，响应国家绿色建筑号召，得到社会一致好评，同时得到了甲方，监理的高度评价，社会效益显著

工程实例：通用航空产城单元标准化厂房项目位于成都市金堂县。包含11栋单层厂房、11栋多层厂房，1栋三层研发楼，3栋商业综合体。2~23#楼四周立面、门口、窗口、屋顶檐边做铝单板装饰，其中2~12#楼顶标高为12.24m，13~23#楼顶标高为15.68m。1#、24#、25#、26#楼一层部位穿孔铝板采用GH参数化图片干扰山川模拟技术优化做铝单板装饰。

通过采用GH参数化图片干扰模拟成像穿孔铝板幕墙施工工法，有效解决了图案铝板幕墙后期维护保养问题，降低人工及材料功耗，加工周期短，确保了幕墙建筑艺术效果得以良好呈现。提高工效的同时使铝板幕墙的耐酸、耐碱、耐高温及耐候性得到较大提高，使用寿命长，维护成本低。