Vì việc giá thành thấp và các đặc tính của nhôm đã được nghiên cứu một cách hiệu quả nên nó trở thành công cụ quan trọng trong ngành xây dựng. Sự phát triển công nghệ đã kích hoạt sự chấp thuận nhôm trong các ứng dụng kết cấu. Nhôm được sử dụng rộng rãi trong nhà ở gia đình và các công trình thương mại vì đây là lựa chọn tốt thứ hai sau thép. Bạn có biết rằng 25% nhôm sản xuất trên toàn cầu được sử dụng trong xây dựng?
Lịch sử sử dụng nhôm trong xây dựng
Nhôm được phát hiện cách đây khoảng 200 năm. Nó đã được sử dụng rộng rãi cho các ứng dụng khác nhau trong các ngành công nghiệp khác nhau. Vào đầu thế kỷ 19, nhôm hầu như không được sử dụng trong ngành xây dựng vì nó không được sản xuất đủ số lượng và rất đắt. Vào khoảng những năm 1920, quá trình điện phân đã thay đổi cuộc đua khi nó cắt giảm 80% chi phí nhôm.
Điều này làm cho kim loại trở nên cực kỳ phổ biến để hoàn thiện mái vòm và mái nhà, được sử dụng trong các tấm tường và cống rãnh cũng như cho mục đích trang trí. Được xây dựng vào năm 1931, Tòa nhà Empire State (tòa nhà chọc trời nổi tiếng ở New York và là tòa nhà cao nhất trên toàn thế giới cho đến năm 1970) là tòa nhà đầu tiên thể hiện việc sử dụng hợp lý nhôm trong xây dựng. Kim loại được sử dụng trong mọi cấu trúc cơ bản của tòa nhà và không gian bên trong. Bức bích họa trên tường và trần ở sảnh của tòa nhà là những tấm danh thiếp làm bằng vàng và nhôm 23 karat.
Vào những năm 1940, ứng dụng của nhôm trong kiến trúc và xây dựng chủ yếu được sử dụng để sản xuất máy bay. Đây là nơi nó có biệt danh khác thường – kim loại có cánh. Tuy nhiên, nhôm trở nên phổ biến hơn trong việc xây dựng cầu đường và nhà cao tầng vào giữa thế kỷ XX.
Nhôm ngày càng được sử dụng nhiều hơn trong việc làm khung cửa sổ, mái nhà hình vòm, tấm panel, và các đồ trang trí khác cũng như các công trình xây dựng nhịp rộng. Trong thời hiện đại này, nhôm được sử dụng để làm mái nhà, tấm mờ, cầu thang, tấm bảo vệ năng lượng mặt trời, đồ nội thất, vách ngăn, khung cửa và cửa sổ, hệ thống điều hòa không khí và hệ thống sưởi, so với những thứ khác.
Sản xuất và ứng dụng cụ thể
Các sản phẩm nhôm được hình thành bằng cách ép nhôm mềm thông qua một khuôn lỗ cụ thể của một phần cụ thể trong quá trình ép đùn. Đùn giúp các nhà sản xuất linh kiện gia công nhôm đạt độ chính xác tối đa về kích thước sản phẩm. Nhôm cũng tương thích với quá trình anot hóa và đánh bóng, một chất lượng được các nhà thiết kế đánh giá cao.
Anodizing cung cấp bảo vệ chống ăn mòn chuyên sâu cho nhôm. Anodizing bao gồm một số quá trình điện hóa để tạo thành một lớp màng chống ăn mòn bền vững cho oxit nhôm và chuẩn bị bề mặt kim loại. Đánh bóng cũng cần thiết không kém vì nó chuẩn bị các sản phẩm nhôm cho quy trình hoàn thiện khác. Quá trình anot hóa và đánh bóng tạo ra một lớp màng không màu nhân tạo có khả năng hấp thụ cao để sơn – một chiến lược cần thiết cho mục đích trang trí.
Nhiều sản phẩm nhôm được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau.
Các kỹ sư dân dụng thường xuyên sử dụng các thỏi và phôi nhôm trong gia công cửa sổ, cầu thang, tấm lợp, trần nổi, cửa ra vào, tấm tường , v.v. Hợp kim magie-silicon 6ххх được ép đùn tốt hơn ở dạng phôi, đó là lý do tại sao chúng cung cấp phạm vi rộng để sản xuất các hình dạng kiến trúc phức tạp nhất.
Các sản phẩm cán phẳng được cán nguội hoặc gia công nóng tạo ra dây, thanh và tấm nhôm. Các nhà xây dựng sử dụng nhôm cho các mục đích khác nhau, bao gồm làm cửa sổ, tấm ốp, kính kết cấu, phần cứng kiến trúc, cửa hàng, tấm lợp, vách ngăn, tòa nhà đúc sẵn, H&V và vách ngăn.
Các kỹ sư khác sử dụng kỹ thuật gridshell phổ biến trong kiến trúc hiện đại để xây dựng các công trình triển lãm, thương mại và giải trí. Kỹ thuật tương tự này được sử dụng để tạo ra các cấu trúc quy mô lớn như hồ bơi có mái che, sân vận động và các cơ sở thể thao khác.
Một số ứng dụng nhôm thực tế trong ngành xây dựng bao gồm;
- Việc xây dựng trần ga tàu điện ngầm Aviamotornaya ở Moscow
- Sử dụng tôn nhôm anod trong thi công cung điện Kremli và viện hàn lâm khoa học Nga
- Việc xây dựng các tòa nhà chọc trời như Trung tâm Phát triển Đô thị Bền vững Crystal ở London, Tòa nhà Empire State ở New York, St Mary Axe ở London, GT Tower East Location ở Seoul, Moscow-City ở Moscow và The Co-operative Group ở Manchester
- Việc xây dựng các gian hàng như Thế giới Ferrari ở Abu Dhabi, The Sage Gateshead ở Gateshead Quays, Trung tâm Hội nghị & Khu nghỉ dưỡng Gaylord Texan ở Grapevine, và Phòng hòa nhạc Dzintari ở Yurmala
- Việc xây dựng các sân vận động như Sân vận động Olympic Fisht ở Sochi, Trung tâm thể thao dưới nước London ở Luân Đôn và Cung điện trượt băng Iceberg ở Sochi
Điều gì làm cho nhôm trở nên có giá trị trong xây dựng
Số liệu thống kê về nhôm cho thấy đây là kim loại được ưa chuộng nhất trong ngành xây dựng . Có nhiều lý do tại sao các nhà xây dựng coi nhôm là nguồn xác thực để xây dựng.
Ví dụ, tỷ lệ cường độ trên trọng lượng của nhôm là một chất lượng chưa từng có. Điều này có nghĩa là nó mang lại sức mạnh tuyệt vời, mặc dù nó rất nhẹ. Đặc tính này làm cho kim loại trở nên hấp dẫn đối với cơ sở hạ tầng của tòa nhà vì nó có thể chịu được trọng lượng nặng của các nhịp kính. Đó là một cân nhắc thiết yếu trong việc xây dựng các tòa nhà chọc trời và văn phòng. Đặc điểm này cho phép sử dụng nhiều kính hơn, cho phép nhiều ánh sáng mặt trời chiếu vào tòa nhà hơn, tạo điều kiện thuận lợi cho mọi người làm việc với ánh sáng tự nhiên.
Nhôm cũng cung cấp độ kín khí. Các vết nứt xuất hiện trên khung cửa sổ làm bằng vật liệu khác là nguyên nhân hàng đầu gây rò rỉ không khí có thể làm gián đoạn hệ thống điều hòa không khí trong tòa nhà. Việc lắp đặt các khung cửa sổ làm bằng nhôm sẽ mang lại độ kín khí, khiến các vết nứt do không khí không có vấn đề gì.
Nhôm có uy tín về các tính năng độ bền của nó. Kim loại có khả năng chống ăn mòn làm cho các sản phẩm nhôm có tuổi thọ cao hơn các vật liệu khác. Nhôm anodized cực kỳ bền và có thể dễ dàng đánh bóng. Tài sản này có thể nhanh chóng giảm thiểu chi phí bảo trì. Ngoài chi phí, nhôm là kim loại có thể tái chế 100%. Trong quá trình tái chế, nó không mất đi phẩm chất của nó. Đặc tính tái chế của nó làm cho quy trình sản xuất tiết kiệm chi phí hơn.
Hợp kim nhôm được ghi nhận cho sự xuất hiện của họ. Nhôm phản ứng tốt với việc đánh bóng, điều này cho phép các nhà sản xuất bộ phận gia công nhôm có cơ hội đánh bóng kim loại một cách thẩm mỹ. Quan trọng nhất, nhôm có thể được nhuộm thành bất kỳ màu nào sau quá trình anot hóa. Điều này đạt được bằng cách nhúng phần nhôm vào dung dịch tạo màu ấm. Các đặc tính dễ chịu tinh xảo của kim loại khiến nó trở nên thú vị khi làm việc và đó là lý do tại sao các nhà xây dựng sử dụng nó cho mục đích trang trí
Cấu trúc nhôm có tuổi thọ thiết kế tối thiểu là 80 năm. Trong suốt tuổi thọ này, nó có thể chịu được bất kỳ điều kiện khí hậu nào và nó không bị mất đi các đặc tính của nó trong khoảng nhiệt độ từ –80 °C đến 300 °C. Cấu trúc nhôm hơi dễ bị hư hại trong hỏa hoạn. Tuy nhiên, nó an toàn hơn ở nhiệt độ thấp.
Hơn nữa, thật dễ dàng để làm việc với nhôm. Hợp kim nhôm có thể dễ dàng được rèn, ép đùn và hàn. Nhôm cũng là một kim loại linh hoạt và nó có thể được sử dụng theo nhiều cách, bao gồm cả việc tạo ra các cấu trúc hỗ trợ và các tính năng trang trí. Sử dụng nhôm trong các công trình xây dựng hiện đại sẽ giúp bạn tiết kiệm chi phí.
Lược dịch từ ArchitecturesIdeas
