金属扩张网幕墙相关规范：

一、《钢板网》 GB/T 33275–2016

二、《隔离栅 第 6 部分：钢板网》GB/ T 26941.6-2011

三、《钢板网》QB/T 2959- 2008

注：1. 国标中“钢板网”英文标准名称为 Expanded Steel      Net，其术语定义为“采用金属板材或卷材经机械切割延伸、扩张而产生的孔状网”，术语使用的是“金属”，并非特指“钢板”，与其英文标准名称存在冲突。

2. 国家标准仅对钢板网进行了规定，对于其他材质扩张网如铝合金等未做说明。

3. 《钢格栅板及配套件 第 1 部分：钢格栅板》(YB/T4001.1- 2007）中对钢格栅板承载能力有明确规定。

一、金属扩张网材料介绍

金属扩张网（又称钢板网 、拉伸网、冲剪网）作为建筑材料，具备透光、经济、坚固、易于制造、 美观的特点，应用领域宽泛，如装饰性幕墙、钢构平台、抹灰层中的挂网、栏板、吊顶、室内隔断、家 具、通风口等。金属扩张网的安装使用可参考推荐性国家标准《钢板网》（GB/T 33275-2016），其 他金属材质扩张网在引用该标准的同时，也应符合其他材料相应的国家标准或行业标准。 

1、材质及表面处理 

扩张网一般由金属板或金属卷材加工而成， 板幅尺寸与原材的板幅相关，横向与原板幅基本相同，长向长于原有板幅。常用材质为低碳钢、不锈 钢、铝、耐候钢，其他如黄铜、钛及镍等也偶有使用，但是多数以钢和铝扩张网为主。一般具有一定韧性、可弯曲折叠的金属或合金板材，理论上都可加工为扩张网。不同材质的扩张网在理化、力学性能、安装方式、整体效果等方面皆有所区别。例如，铝扩张网较同规格尺寸的钢扩张网整体强度低，但铝网更轻，防腐性能远优于钢网，因此需根据实际工程情况选择材料。金属扩张网属于金属板的冷加工，由于防腐防锈问题，金属需要做表面处理，不同的表面处理直接影响表观质感及理化性能，造价也相差较大。常用的处理方式如镀锌、氟碳喷涂、粉末喷涂、阳极氧化等，适用于金属材料表面的处理方式，基本也适用于金属扩张网。例如，位于法国圣路易斯文化体育社区中心Le Forum，采用了添加铜粉的清漆涂装铝扩张网，表面形成红铜色同时又保持了铝的光泽，通过立面的材料回应了该地区周边建筑的红色屋顶所代表的工业历史。

2、制造工艺 

扩张网的制造工艺较为成熟，主要采用冲剪工艺 。冲剪机自金属板边缘开始向下冲剪，放在平台上的金属板在被切割的同时被拉伸，冲剪机向上抬起，加工出一整排的网孔。每冲剪一次，机床按梗丝宽度沿纵向推进金属板，刀具沿横向、按长节距的一半移动，再进行向下冲剪。扩张网 成型后，整体送入校平机的辊筒间进行平整，然后送入裁剪机按需求板幅进行裁剪，最后根据需求进行表面处理。扩张网在制造过程中属于冷加工，不仅能减少原板材的浪费、避免制造垃圾的产生，而且只通过物理加工即可形成更大的板幅、更多样的空间结构。

3、形式尺寸 

扩张网的外观样式主要分为纵向扩张网和横向扩张网 ，其中横向扩张网包括有筋扩张网、无筋扩张网（又称批荡网），这两种主要作为建筑辅材应用于粉刷层，不在本文论述范围内。纵向扩张网的结构尺寸参数包括：网面尺寸—网面长 度（L）、网面宽度（B），网格尺寸—短节距 （TL）、长节距（TB）、丝梗宽度（b），以及金属板厚度（d）、黏结带宽（N）。其中， 短节距和长节距指投影面上的尺寸。不同尺寸规格的纵向扩张网，效果迥异。在实 际工程设计中，可参照国标中列出的常见形式尺寸筛选使用，也可根据实际需要定制。如表1所示， 尺寸参数并不能直观反应其实际样式，因此实际工程中参数仅用于配合实体样板对材料进行描述。

△上图是扩张网的结构尺寸示意图

△上表是不同尺寸扩张网的尺寸参数

4、孔型 

扩张网的网孔形式多样，包括菱形孔、鱼鳞孔、 六角形孔、圆形孔、异型孔、组合孔（如龟甲孔） 等。孔型是外观样式的描述，是行业内约定俗称的称谓，国标中没有准确定义，甚至不同厂家指向性也并不统一。在设计文件中可对基本形式尺寸做出规定，并绘制相应大样图，直观地表达实际效果。

5、厚度 

扩张网的形式特点决定了其实际空间厚度大于金属板本身厚度，可按式一进行粗略计算：

注：H 扩张网的空间厚度，TL短节距，b丝梗宽度，d金属板厚度。

由于孔型、金属材质柔韧性的区别，实际扩张网的空间厚度可能会有所差别，但基本可用此推算。在实际工程中使用扩张网时，时常采用角钢（角铝）或槽钢（槽铝）收边，因此需保证扩张网不会超出角钢尺寸，角钢的尺寸也会影响幕墙的整体计算。

6、丝梗斜度 

 纵向扩张网中短节距及丝梗宽度决定了每个截面的斜度，单元网格纵向截面丝梗斜度与板面方向夹角约为arccos（2b/TL）。当设计中需要遮挡某些特定角度的视野或某一时段阳光时，便要确定扩张网单元网格丝梗的角度。

7、扩张率、孔隙率、理论重量

扩张率为本文定义的概念，指扩张网扩张后尺寸相对原板幅的百分比。纵向扩张网只在纵向发生了扩张，扩张率指纵向方向的变化，其值约为短节距/两倍丝梗宽度（TL/2b）。扩张率主要应用在生产备料及成本测算中。扩张网是一种空间材料，其孔隙率指孔在板面的垂直投影的平面孔隙率，或每个孔所处空间面的空间孔隙率。平面孔隙率可按式二进行粗略计算。

△上图是同一规格扩张网的平面投影与空间投影

为简便计算，忽略了板材本身厚度的影响，板材越厚、丝梗斜度越大、公式计算结果数值越大。但作为装饰材料使用时，厚度往往不超过4mm，因此结果的偏差基本在可接受的范围内。孔隙率多为遮阳、吸声隔声、通风等需求的选材依据，若在使用过程中需要更精确的孔隙率数据，仍需在实际项目中进行更深入的模拟分析。空间孔隙率受材料的空间性、单元的弯曲变化等原因的影响，难以通过公式计算，但可通过局部单元三维建模的方式得到结果，而且由于网的空间特点，一般空间孔隙率会远大于平面孔隙率。 

扩张网属于冷加工材料，重量基本来自原材料本身，理论重量≈同厚度板材理论重量/扩张率。在实际工程中，扩张网也常通过重量核算造价

二、扩张网的性能及功用

1、力学性能 

相比于其他的半透明金属材料（如穿孔金属 板、金属编织网），扩张网有更好的面外强度，其总厚度大于原材金属板，具有更好的惯性矩，这使其更适合安装在承受风荷载的立面上。国内关于扩张网力学性能的研究较少，还未能完整建立其力学性能与扩张网厚度、尺寸、板幅、材料等之间的关联体系。但显而易见，其整体厚度、梗丝宽度、 原材板厚对整体强度都有影响。

国内有众多工厂生产用于承重的重型钢板网， 但国内无规范标准或其他依据说明其承载力与实际尺寸的关系，因此制约了其在正式工程中作为承重构件的应用。前苏联钢板网标准中说明了其承载力与扩张尺寸的关系，与常用的金属承重材料钢格栅板相比，同材质、同重量的情况下，钢扩张网承载力性能优于钢格栅板。 

目前在国内实际工程中难以将扩张网直接用作承重构件，但用作栏板、幕墙饰面材料时，仍会涉及抗侧推力计算、风荷载计算等，扩张材料的非线 性受力情况使得一般机构难以对其进行精确计算， 只能依靠供货方的工程经验和实际试验来确定。笔者倡议开启扩张网结构强度方面的专项研究，并出台更 多规范标准，从而推广扩张网的应用。

2、吸声性能 

扩张网作为吸声材料在建筑以外的领域已有所应用。例如，机械设备排风口、音响设备表面的吸声机制与穿孔金属板相同，都属于共振吸声结构。

国内针对扩张网吸声的研究较少，但关于穿孔板共振吸声结构的研究非常全面，其结论也适用于扩张网。与其他吸声材料相比，金属扩张网具有价格低 廉、抗腐蚀、坚固、防火、防潮、美观、易清理等优点，更适用于工厂、设备机房、公路等噪声环境。 

共振吸声结构需与背后空气层及基层形成的空腔共同作用，该结构在共振频率附近有最大的吸声系数，偏离共振峰越远，吸声系数越小，其最大吸声系数约为0.3～0.6。金属扩张网的共振频率主要在中低频，因此对中低频的噪声有较好的吸声作用。扩张网规格与吸声性能相关性的具体变化规律如下表所示。

随着空腔深度增大，在50～6 400Hz频率范围内，穿孔板共振吸声结构会出现多个共振频率，空腔深度越大，共振频率的个数越多。由于共振吸声结构在超出共振频率附近的吸声系数急剧降低，若想吸声频带拓宽范围，可在其背后附加多孔吸声材料。同时还应注意当穿孔率大于20%时，声学作用就忽略不计，因此当使用扩张网作为吸声材料时， 往往扩张网的透光率也会随之降低。在实际工程中应根据实际吸声要求或更准确的声学分析来选择适合的扩张网。

3、遮阳、隔热、通风 

当扩张网作为围护结构时，形成了建筑物与其周围环境之间的第一道防护屏障，提供了遮阳、隔 热、通风作用，可有效提高建筑在湿热/炎热环境中的节能水平。扩张网装饰层作为一种被动式节能手段，兼顾建筑的整体热工性能和视觉舒适性。相比复杂的机械化遮阳系统，扩张网的表皮可定义整个建筑物的外观，并降低建筑能耗。国内目前还未有针对扩张网遮阳隔热的研究，本文引用了部分国 外研究的结论。 

（1）阳光的直接辐射对建筑影响较大，扩张网空间结构中梗丝的特殊角度对特定区间的直射阳光有明显的阻隔作用，同时可引入漫射光，确保建筑物内部拥有健康的视觉环境。作为一种金属产 品，人们较为担心太阳辐射下扩张网因温度上升而带来的辐射效应。一方面，在设计中需考虑颜色、 光泽度对吸收辐射热的影响，如浅色的光滑材料可更好地隔热；另一方面，空隙形成的通风效果使得通常情况下扩张网都不会到达很高的温度。

（2）阳光被扩张网遮挡产生的阴影图案也是影响因素之一。较大的孔洞会形成斑驳的阴影，产生眩目感，因此并不适合需要精密工作的空间，如实验室、车间、办公室，常用于运动、休闲、文化、商业场所。 

（3）相比于金属穿孔板、百叶等其他遮阳设施，由于扩张网的空间结构带来了更好的强度，因此可采用更高的孔隙率，从而获得更通透的视野及更好的通风效果，也可采用更薄的金属板材，节省材料。更细的梗丝虽然可以提供更均匀的光照效果，但不具备隔热、遮阳作用，在进行工程设计时应综合考虑。

（4）扩张网本身的规格参数、日光的相关参数（包括入射光方向、太阳方位角和太阳高度）、 扩张网颜色是影响扩张网阳光透射情况的三个主要 因素。由于可变条件较多，特定参数或参数组与遮光效果之间难以呈现严格的线性关系，因此当项目需要精准的遮阳设计时，有必要进行特定的模拟。扩张网作为外遮阳，在大部分实际工程应用中较为灵活。例如，Sanchez Gil Arquitectos事务所 设计的西班牙萨拉曼卡大学M2技术大楼采用开敞式外通风双层幕墙，外层为可机械化移动的扩张网， 用于控制射入建筑内的日光，内层为实际的室内外 边界，根据建筑的不同朝向，双层幕墙对应设置了 不同深度的空腔，既遮阳又隔热、通风；位于阿姆斯特丹的“Woning K-14”项目在窗户外 侧采用了类似护窗板的形式，关闭时能呈现完整的 立面，将窗户完全遮挡住，可根据采光需要手动开闭。

三、扩张网支承体系

扩张网作为外装饰时仍为一种建筑幕墙，其安装过程简便快捷，网在工厂中成型，施工现场基本不需要裁切即可直接固定于支承结构体系上。扩张网的通透特性决定了其背后的支承体系将与扩张网共同呈现。

扩张网幕墙系统属于构件式开放幕墙，可参考金属板幕墙的部分规范要求，但扩张网作为空间材料与常规金属板材料有所区别。笔者认为，在保证安全的前提下，规范中的部分技术要求可适当放宽，如在抗风性能方面，扩张网具备一定的面外强 度、孔隙率高，虽然强度暂难以量化，但在抗风性能上明显优于同材料、同厚度的金属板，甚至是同孔隙率的穿孔板。若满足规范计算挠度要求，则会导致框料尺寸较大，不仅影响美观，还会造成一定程度的浪费。当扩张网直接作为外围护层使用时，其安全性能尤为重要。例如，某些外廊式建筑将其 直接作为外围护使用，这时需重点关注其耐撞击性 能、承重力性能并从严执行，此时扩张网的强度应 作为专项计算，并进行实体试验。 

铝由于其显著的耐腐蚀性能，是最常见的扩张网原材，在构造上与铝板幕墙类似。常规较为经济的龙骨体系材料为镀锌钢，由于钢、铝之间无法焊接，因而铝扩张网可固定在铝框上，铝框再与主龙骨栓接或铆接，或通过转接件直接固定在主龙骨上。从直观上看，常见的扩张网体系可分为带框体系和不带框体系两种。

建筑中的扩张网

延庆冬奥工程中的实践

（文章引自论文《建筑语境下的金属扩张网应用研究及冬奥工程实践》作者系 中国建筑设计研究院有限公司 张司藤 李兴钢 夏露 张哲）

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