国外金属屋面系统分析

2009 No11
邓卫宁 :国外金属屋面系统分析
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cm。平均每个扣件的最小拉应力是 560 N ,则每平 方米的板块抗拉应力为 4480 N ,完全可以满足相关 的国际标准与国家规范 。扣件最大间距不允许突破 50 cm , 板宽根据风压等综合因素考虑 , 一般选用 430, 530 板 型 。相 关 标 准 有 : 德 国 国 家 规 范 D IN1055, YBJ216《压型金属板设计和安装规范 》和 GB50207 - 94《屋面工程的技术规范 》。 1. 2. 2 防水 、排水性能
右即可 ,仅在附件的突出部边连接止水板时 ,搭接 2 ～3 cm ,最小厚度可为 017 mm。
对于坡度小于 7°( 13% )的缓坡排水屋面檐口 木板或其他支撑板 ,应比面板低 3～5 mm ,以避免檐 口部位积水 。 1. 4 雨排水系统
预制雨排0 多种构件和配件 ,用户无需特 殊要求即可自行安装 。所有的雨排水系统产品均符 合德国标准 D IN En612。
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四川建筑科学研究
第 35卷
cm 固定一点 ,两行交错固定 ,等差距离为 50 mm。 檐口附件需要紧密连接 ,仅需松散塔接 5 cm 左
1. 1 主要特征 (1)具备整体结构性防水 、排水功能 。 (2)无需化学嵌缝胶 、免除污染与老化问题 。 (3)自然循环通风构造 、增长建筑寿命 。 (4)三维弯弧特异造型轻而易举 。 (5)结构简洁 、轻巧 、安全 ,在海洋性台风 、暴雨
地区尤其可使用 。 (6)施工安全 、快速 、准确 、经济 。
金属屋面的防雷处理是在屋面板上安装避雷网 络或避雷针 ,避雷网络是应用比较广泛的一种处理 方法 ,系统配套专用避雷夹具 ,既美观又实用 。避雷
针的做法需要在屋面板上打孔穿透屋面 。根据我国 GB50057 - 94《建筑物防雷设计规范 》第 4. 1. 4条规 定 ,除第一类防雷建筑外 ,金属屋面的建筑物宜利用 其屋面作为接闪器 ,但应符合下列要求 :
直立锁边屋面系统的防水是整体构造性防水 。 板块立边高度通常为 25 mm ,板块纵向搭接方式是 根据屋面的排水坡度变化而变化的 。所以 ,它要求 的最小排水坡度为 3°( 5% ) 。工程的施工部份分 为 4个不同的区域 ,排水部位均设在建筑物的最低 点 ,以保证集水 、排水的顺畅 。 1. 2. 3 防火性能
对于屋面维护所需要解决的所有问题 ,都可以 通过瑞瀚系统得以解决 。经济的方案是容易找到 的 。瑞瀚系统简捷有效的优点贯穿于设计 、安装等 阶段 ,设计师可以自由地做他们擅长的 、感兴趣的创 造 。瑞瀚系统提供了一个经过实践证明的轻质 、高 强 、防水 、抗腐蚀 、高适应和环保的建筑系统 。 2. 1 主要特征
(1)金属板之间采用搭接时 ,其搭接长度不应 小于 100 mm。
(2)金属板下面无易燃物品时 ,其厚度不应小 于 015 mm。
(3)金属板无绝缘覆层 。 直立锁边屋面系统满足以上所有条件 ,因此 ,可 以将屋面板直接作为闪接器 ,从而保证屋面的防水 、 整洁和美观 。 出于特殊安全的目的 ,也同样采用避雷网或避 雷针进行防雷处理 ,并针对不同建筑物的防雷等级 要求 ,采用不同的防雷方法 ,保障建筑物的防雷效 果。 1. 2. 7 系统的温度变形处理 所有的金属屋面都存在着温度变形问题 。冬夏 两季温差很大 ,导致屋面板有较大的温度变形 。压 型钢板由于采用螺钉穿透屋面的固定方式 ,在长期 的温度差反复作用下 ,屋面板的穿孔处会越来越大 , 最终导致漏水 。而直立锁边屋面系统根据屋面坡度 采用固定扣 、滑动扣相结合的方式固定屋面 ,并分别 考虑了环境温度的变化对金属屋面的影响 。滑动扣 的滑动空间可以根据板块的长度和所在区域的温差 条件进行灵活设计 。系统参数如下 : (1)适用板材 : 017 ～018 mm 钛锌板 、铝合板 、 铜板等 。 (2)板块宽度 : 430 mm , 530 mm。 (3)立边高度 : 25 mm。 (4)板块长度 :最长可达 120 m。 (5)弯弧半径 :最小弯弧半径可达 118 m。 (6)适用排水坡度 : 通常适用排水坡度 ≥3° (5% ) 。 (7)表面效果 : 金属原色效果 、金属预钝化效 果 、表面锤纹效果 、彩色涂层效果等 。 1. 3 金属屋面檐口附件 金属屋面檐口附件有特殊的作用 ,其并非是感 觉上可以接受的密封条 ,而是具有预制突出挡板的 连续檐口板条 ,其突出部分尺寸至少 25 mm ,以连接 金属面板 。 在檐口附件中预先钉入一片 018 mm 厚的预制 折弯条 ,可极大地加强其功能 。 檐口附件在木板基层上应像扣件一样每隔 10
动咬合 ,可有效地阻止雨水的渗漏 ,同时 , 65 mm 的 立边高度可充分保证屋面排水要求 。瑞瀚系统的板 块可选用铜板 、钛锌板 、铝锰镁合金板及不锈钢板等 金属板材 。这些板材都具有抗腐蚀性和自保性以及 受到破坏后能自动愈合的特点 。 2. 2. 2 防火防雷电性能
1. 2 系统性能 1. 2. 1 抗风性能
由于我国目前尚无成熟的金属屋面系统规范 , 需参考国际成熟的规范 。于 1977 年 5 月印制的德 国国家规范 D IN1055中第 4 章明文规定 :所有由风 荷载导致的力 (如屋面层 )都必须安全地经由其他 建筑构件传导至锚固点 。为确定单位面积内所必须 的钉具数量 ,必须依据德国规范 D IN1055中第 45节 “作用于建筑物表面结构的荷载 ”,交通荷载必须计 算在内 ;作用于屋顶的负风压主要与建筑物的形状 、 高度 、建筑物所处的位置有关 。最大的负风压产生 于建筑物的暴露边缘和转角区域 。风压设计值计算 后 ,以不低于国际参考规范为宜 ;目前 ,参考德国标 准 D IND1055,见表 1。
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四川建筑科学研究 Sichuan Building Science
国外金属屋面系统分析
邓卫宁
(华中师范大学基建处 ,湖北 武汉 430079)
第
35卷 第 1期 2009年 2月
摘 要 :目前 ,国内金属屋面系统材料选用面比较狭窄 ,施工时 ,基本沿袭比较落后的连接方式 。而欧美国家的科学用材和先 进技术 ,则有着许多值得关注和研究之处 。其金属屋面系统结构在原理上杜绝了常见的渗水漏水的可能 ,为建筑外表造型开 拓了新的空间和平台 。同时 ,在防风 、防火 、防雷 、保温以及降噪等方面 ,也显现出独有的特性 。 关键词 :金属屋面 ;材料与结构 ;国际标准 中图分类号 : TU392 文献标识码 : B 文章编号 : 1008 - 1933 (2009) 01 - 090 - 04
(1)屋面无任何穿孔 ,具备整体结构性防水 、排 水功能 。
(2)无需化学嵌缝胶 、免除污染与老化问题 。 (3)自然循环通风构造 、增长建筑寿命 。 (4)三维弯弧特异造型轻而易举 。 (5)支持屋顶花园的种植屋面 。 (6)施工安全 、快速 、准确 。 2. 2 系统主要性能 2. 2. 1 板块的形式 板块的制作依据德国规范中安全 、稳定 、持续的 品质要求 ,提供了多种特殊造型的板块 。可以制作 成直板 、外弯弧板 、内弯弧板等 ,以满足多种建筑造 型的需要 。板块采用无锚固搭接方式 ,并用机器自
屋面材料的防火性能非常重要 ,它关系到大众 的人身安全 ,不允许出现任何的不安全因素 。直立 锁边屋面系统所采用的材料均为不燃材料 。在出现 火险等意外时 ,屋面系统不会燃烧 ,也不会产生有毒 气体 。 1. 2. 4 节能性能
屋面系统的节能处理十分灵巧 ,该系统使用吸 音性能和保温性能良好的 100 mm 厚带铝箱保温 棉 ,该材料对吸音有很大的帮助 ,并且可以满铺 ,不 产生冷桥 ,放置在压型钢板的下面 ,由钢板网来承 托。 1. 2. 5 系统的声学处理
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收稿日期 : 2007207224 作者简介 :邓卫宁 (1961 - ) ,男 ,湖北武汉人 ,工程师 ,注册造价师 , 注册 (投资 )咨询师 ,主要从事基建工程管理及预决算工作 。
E - ma il: dwn001@ sina. com
1 直立锁边金属屋面系统
直立锁边系统在屋面系统中运用最为广泛 ,普 遍运用于 ≥3°( 5% )的坡屋面 、弧型屋面以及倾斜 度小于 25°的屋顶 ,自从在 1899年的技术文献中出 现以后 ,这一方法成为金属屋顶建构的优先选择 ,直 立锁边这一名称体现了典型的纵向接口特点 。通过 预制底板工艺 , 25 mm 高的接口立边已成为国际通 用标准 。立边的曲折和密封可以通过手动或机器进 行 ,同时 ,可以轻松实现诸如凸曲线 、凹曲线或圆锥 组合之类的特殊设计 。直立锁边系统具有广泛的设 计细节变动空间 ,尤其是线条设计方面 ,为传统建筑 增添现代设计的风采 。
2 瑞瀚金属屋面系统
瑞瀚屋面系统的核心构成 ,是基于直立锁边设 计的特殊板型的金属板块 ,这种设计主要针对大跨 度自支承式密合安装体系 。其板块的连接方式是采 用其特有的铝合金瑞瀚支座 ,板块与板块的直立锁 边形成密合的连接 ,而咬合边与支座形成的连接方 式 ,可解决因热胀冷缩所产生的巨大破坏力 。该系 统可制作纵向超长尺寸的板块而不因应力影响而变 形 ,板块可以覆盖轻质腐质土种植植物 ,适用于屋顶 花园的种植屋面 ,可协助建筑形成仿生态的环保设 计。
0 引 言
随着我国建筑事业的飞速发展 ,建筑物在满足 其基本要求的基础上 ,造型也在朝着标新立异的方 向发展 ;同时 ,对建筑的设计 、施工以及材料的要求 也在不断地提高 ,进而促使国际市场对高品质的屋 面建材系统产生了极大的需求 。而国内的金属屋面 材料仅限于彩钢板 、铝板等 。高级金属屋面系统尚 处于起步阶段 ,产品单一 ,选择面较小 。与此同时 , 欧美国家在这方面已走到了前面 ,技术系统相当成 熟 ,根据用材不同 ,已经发展出了钛锌板系统 、铝锰 镁合金板系统 、不锈钢板系统 、铜板系统等 。根据板 块结构和连接方式的不同 ,已推广使用的有直立锁 边金属屋面系统 、瑞瀚 ( REAN 音译 )金属屋面系统 和平锁扣金属屋面系统 。