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4.9。金屬板屋面設計4.9.1.近幾年，大量公共建筑的涌現(xiàn)使得金屬板屋面迅猛發(fā)展,大量新材料應用及細部構造和施工工藝的創(chuàng)新.對金屬板屋面設計提出了更高的要求，金屬板屋面是由金屬面板與支承結構組成。金屬板屋面的耐久年限與金屬板的材質有密切的關系,按現(xiàn)行國家標準,冷彎薄壁型鋼結構技術規(guī)范，GB.50018的規(guī)定。屋面壓型鋼板厚度不宜小于0、5mm。參照奧運工程金屬板屋面防水工程質量控制技術指導意見中對金屬板的技術要求.本條規(guī)定當防水等級為、級時 壓型鋁合金板基板厚度不應小于0 9mm、壓型鋼板基板厚度不應小于0.6mm,同時壓型金屬板應采用360,咬口鎖邊連接方式、盡管金屬板屋面所使用的金屬板材料具有良好的防腐蝕性、但由于金屬板的伸縮變形受板型連接構造,施工安裝工藝和冬夏季溫差等因素影響、使得金屬板屋面滲漏水情況比較普遍 根據(jù)本規(guī)范規(guī)定屋面、級防水需兩道防水設防的原則,同時考慮金屬板屋面有一定的坡度和泄水能力好的特點，本條規(guī)定,級金屬板屋面應采用壓型金屬板，防水墊層的防水做法。級金屬板屋面應采用緊固件連接或咬口鎖邊連接的壓型金屬板以及金屬面絕熱夾芯板的防水做法 4,9。2。金屬板材可按建筑設計要求選用。目前較常用的面板材料為彩色涂層鋼板，鍍層鋼板、不銹鋼板 鋁合金板.鈦合金板和銅合金板，選用金屬面板材料時,產(chǎn)品應符合現(xiàn)行國家或行業(yè)標準、也可參照國外同類產(chǎn)品標準的性能 指標及要求,彩色涂層鋼板應符合現(xiàn)行 彩色涂層鋼板及鋼帶，GB T 12754的要求,鍍層鋼板應符合現(xiàn)行國家標準、連續(xù)熱鍍鋅鋼板及鋼帶、GB.T，2518和 連續(xù)熱鍍鋁鋅合金鍍層鋼板及鋼帶、GB,T、14978的要求.不銹鋼板應符合現(xiàn)行國家標準，不銹鋼冷軋鋼板和鋼帶 GB、T，3280和,不銹鋼熱軋鋼板和鋼帶 GB T。4237的要求，鋁合金板應符合現(xiàn)行國家標準.鋁及鋁合金軋制板材、GB.T 3880的要求.鈦合金板應符合現(xiàn)行國家標準.鈦及鈦合金板材、GB、T 3621的要求,銅合金板應符合現(xiàn)行國家標準.銅及銅合金板,GB。T。2040的要求，金屬板材配套使用的緊固件應符合現(xiàn)行國家標準 緊固件機械性能.GB.T。3098的要求、防水密封膠帶應符合現(xiàn)行行業(yè)標準，丁基橡膠防水密封膠粘帶，JC,T.942的要求。防水密封膠墊宜采用三元乙丙橡膠.氯丁橡膠.硅橡膠.其性能應符合現(xiàn)行行業(yè)標準.硫化橡膠和熱塑性橡膠.建筑用預成型密封墊的分類 要求和試驗方法,HG.T,3100和國家標準，工業(yè)用橡膠板。CB.T、5574的要求,硅酮耐候密封膠應符合現(xiàn)行國家標準,硅酮建筑密封膠、GB,T、14683的要求 4。9，3,金屬板屋面是建筑物的外圍護結構、主要承受屋面自重，活荷載，風荷載.積灰荷載，雪荷載以及地震作用和溫度作用、金屬面板與支承結構之間.支承結構與主體結構之間,須有相應的變形能力,以適應主體結構的變形、當主體結構在外荷載作用下產(chǎn)生位移時 一般不應使構件產(chǎn)生過大的內力和不能承受的變形、4,9 4,壓型金屬板板型主要包括,有效寬度。展開寬度,板厚，截面慣性矩，截面模量和最大允許檁距等內容。均應由生產(chǎn)廠家負責提供 壓型金屬板構造系統(tǒng)可分為單層金屬板屋面。單層金屬板復合保溫屋面，檁條露明型雙層金屬板復合保溫屋面 檁條暗藏型雙層金屬板復合保溫屋面.1,單層金屬板屋面 厚度不應小于0。6mm壓型金屬板.冷彎型鋼檁條,2，單層金屬板復合保溫屋面、厚度不應小于0，6mm壓型金屬板 玻璃棉氈保溫層。隔汽層。熱鍍鋅或不銹鋼絲網(wǎng),冷彎型鋼檁條.3，檁條露明型雙層金屬板復合保溫屋面,厚度不應小于0 6mm上層壓型金屬板。玻璃棉氈保溫層.隔汽層.冷彎型鋼附加檁條,厚度不應小于0 5mm底層壓型金屬板。冷彎型鋼主檁條.4,檁條暗藏型雙層金屬板復合保溫屋面，厚度不應小于0、6mm上層壓型金屬板、玻璃棉氈保溫層 隔汽層、冷彎型鋼附加檁條、厚度不應小于0。5mm底層壓型金屬板,4.9、5.在空氣濕度相對較大的環(huán)境中.保溫層靠向室內一側應增設隔汽層 在嚴寒及寒冷地區(qū)或室內外溫差較大的環(huán)境中，隔汽層設置需通過熱工計算.防水透汽膜是具有防風和防水透汽功能的膜狀材料.包括紡粘聚乙烯和聚丙烯膜 防水透汽膜應鋪設在屋面保溫層外側、可將外界水域空氣氣流阻擋在建筑外部 阻止冷風滲透 同時能將室內的潮氣排到室外 防水透汽膜性能應符合本規(guī)范附錄B。1.15的規(guī)定,該指標摘自。建筑外墻防水工程技術規(guī)程，JGJ、T.235 2011第4、2.6條的規(guī)定 4。9,6,建筑室內表面發(fā)生結露會給室內環(huán)境帶來負面影響。如果長時間的結露則會滋生霉潮.對人體健康造成有害的影響 也是不允許的.室內表面出現(xiàn)結露最直接的原因是內表面溫度低于室內空氣的露點溫度,一般說來 在金屬板屋面結構內表面大面積結露的可能性不大,結露往往都出現(xiàn)在熱橋的位置附近，當然要徹底杜絕金屬板屋面結構內表面結露現(xiàn)象有時也是非常困難的、只是要求在室內空氣溫 濕度設計條件下不應出現(xiàn)結露.根據(jù)國內外有關熱工計算資料,室內溫度和相對濕度下的露點溫度可按表6選用、本條明確金屬板屋面防結露設計應符合現(xiàn)行國家標準 民用建筑熱工設計規(guī)范,GB,50176的有關規(guī)定。通過有關圍護結構內表面以及內部溫度的計算和圍護結構內部冷凝受潮的驗算。才能真正解決防結露問題、4。9。7。由于金屬板屋面的泄水能力較好、原規(guī)范規(guī)定金屑板材屋面坡度宜大于或等于10.但在規(guī)范的執(zhí)行中帶來不少爭議，故本條對屋面坡度取值經(jīng)綜合考慮作了修訂,當屋面金屬板采用緊固件連接時.屋面坡度不宜小于10。維持原規(guī)范的規(guī)定、當屋面金屬板采用咬口鎖邊連接時。屋面坡度不宜小于5.杜絕了因傳統(tǒng)采用螺栓固定而造成屋面滲漏。4、9。8。本條對金屬板屋面的檐溝 天溝設計給予規(guī)定,考慮到金屬板材的熱脹冷縮,金屬檐溝、天溝的長度不宜太長 如果板材材質為不銹鋼板、熱脹系數(shù)為17、3、10。6、冬夏最大溫差為60。板長為30m 則伸縮量為、L、30、103。60、17.3 10 6 31 14mm。檐溝,天溝的縱向伸縮量控制在30mm左右是可行的,本條規(guī)定檐溝，天溝的伸縮縫間距不宜大于30m 按國家標準.建筑給水排水設計規(guī)范.GB。50015。2003中第4，9，8條的規(guī)定.建筑屋面雨水排水工程應設置溢流口,溢流堰 溢流管系統(tǒng)等溢流設施。溢流排水不得危害建筑設施和行人安全，由于金屬板屋面清理不及時 內檐溝及內天溝落水口堵塞引起的滲漏水比較普遍，而且屋面板與內檐溝及內天溝的細部構造防水難度較大.本條規(guī)定內檐溝及內天溝應設置溢流口或溢流系統(tǒng).溝內宜按0.5 找坡。4。9 9，金屬板屋面的熱脹冷縮主要是在橫向和縱向,由于壓型金屬板是將鍍層鋼板或鋁合金板經(jīng)輥壓冷彎 沿板寬方向形成連續(xù)波形截面的成型板 一方面大大提高屋面板的剛度、另一方面波肋的存在允許屋面板在橫向有一定的伸縮、由于在工廠軋制的壓型金屬板受運輸條件的限制，一般板長宜在12m之內，在施工現(xiàn)場軋制的壓型金屬板應根據(jù)吊裝條件盡量采用較長尺寸的板材 以減少板的縱向搭接、防止?jié)B漏 壓型金屬板采用緊固件連接時、由于板的縱向伸縮受到緊固件的約束，使得屋面板的釘孔處和螺釘均存在溫度應力、故金屬板的單坡長度不宜超過12m,壓型金屬板采用咬口鎖邊時,由于固定支座僅限制屋面板在板寬方向和上下方向的移動 屋面板沿板塊長度方向可有一定的移動量，使得屋面板不產(chǎn)生溫度應力 這樣金屬板的單坡最小長度可以大大提高.根據(jù)本規(guī)范第4,9、15條第2款的規(guī)定 由于金屬板單坡長度過大,板的伸縮量超過金屬板鋪裝的有關尺寸。會影響檐溝及天溝的使用.故本條提出金屬板最大伸縮變形量不宜超過100mm的要求，有關壓型金屬板的單坡最大長度可參見本規(guī)范第5。9，5條的條文說明，4，9 10 主體結構考慮到溫度變化和混凝土收縮對結構產(chǎn)生不利影響.以及地基不均勻沉降或抗震設防要求.必須設置伸縮縫.沉降縫.防震縫，統(tǒng)稱變形縫.金屬板屋面外圍護結構.應能適應主體結構的變形要求 本條規(guī)定金屬板在主體結構的變形縫處宜斷開。不宜直接跨越主體結構變形縫。變形縫上部應加扣帶伸縮的金屬蓋板,4。9、11，金屬板屋面的細部構造設計比較復雜、不同供應商的金屬屋面板構造做法也不盡相同.很難統(tǒng)一標準，一般均應對細部構造進行深化設計.金屬板屋面細部構造，是指金屬板變形大，應力與變形集中.用材多樣 施工條件苛刻、最易出現(xiàn)質量問題和發(fā)生滲漏的部位,細部構造是保證金屬板屋面整體質量的關鍵 4.9,12。本條對壓型金屬板采用咬口鎖邊連接的構造設計提出具體要求。暗扣直立鎖邊屋面系統(tǒng)固定方式 首先將T形鋁質固定支座固定在檁條上，再將壓型金屬板扣在固定支座的梅花頭上，最后用電動鎖邊機將金屬板材的搭接邊咬合在一起,由于固定方法先進 溫度變形自由伸縮 抗風性能好,現(xiàn)場施工方便，保證屋面防水功能.在國內許多大型公共建筑得到推廣應用.金屬板屋面由于保溫層設在金屬板的下面 所以大面積金屬屋面板都存在嚴重的溫度變形問題。如不合理釋放這部分變形.容易導致金屬屋面板局部折屈、隆起和磨損，故本條規(guī)定單坡尺寸過長或環(huán)境溫差過大的建筑屋面、壓型金屬板宜采用滑動式支座的360 咬口鎖邊連接，滑動式支座分為座頂或座體兩部分。座體開有一長圓孔、座頂卡在長圓孔內、沿長圓孔可以左右滑動 長圓孔的長度可以根據(jù)金屬板伸縮量的大小由中間向兩端逐漸加大 同時還需考慮在靜荷載作用下 座頂和座體之間的相對滑動必須克服相互間的摩擦力.4。9.13 本條是對壓型金屬板采用緊固件連接的構造設計提出了具體要求，對于壓型金屬板連接件主要選用自攻螺釘、連接件必須帶有較好的防水密封膠墊材料、以防止連接點滲漏，對于壓型金屬板上下排板的搭接長度，應根據(jù)板型和屋面坡度確定、壓型金屬板的縱向搭接和橫向連接部位。均應設置通長防水密封膠帶、以防搭接縫滲漏、4,9 14，金屬面絕熱夾芯板是將彩色涂層鋼板面板及底板與硬質聚氨酯.聚苯乙烯,巖棉 礦渣棉,玻璃棉芯材.通過粘結劑或發(fā)泡復合而成的保溫復合板材。本條對夾芯板采用緊固件連接的構造作了具體的規(guī)定,為了減少屋面的接縫。防止?jié)B漏和提高保溫性能。應盡量采用長尺寸的夾芯板，4 9,15 金屬板屋面的檐口，檐溝.天溝,屋脊以及金屬泛水板與女兒墻.山墻等交接處.均是屋面滲漏的薄弱部位.本條規(guī)定了金屬板鋪裝的最小尺寸要求.4，9。16 硅酮耐候密封膠是一種多用途、單組分、無污染，中性固化、性能優(yōu)異的硅酮密封膠 具有良好的粘結性，延伸性、水密性,氣密性 固化后形成耐用.高性能及其彈性和耐氣候性能、本條規(guī)定了壓型金屬板和金屬面絕熱夾芯板的自攻螺釘。拉鉚釘外露處.均應采用硅酮耐候密封膠密封 硅酮耐候密封膠在使用前 應進行粘結材料的相容性和粘結性試驗。確認合格后才能使用，4。9，17、當鋁合金材料與除不銹鋼以外的其他金屬材料接觸,緊固時、容易產(chǎn)生電化學腐蝕.應在鋁合金材料及其他金屬材料之間采用橡膠或聚四氟乙烯等隔離材料.4 9,18。在金屬板屋面中,一般采用采光帶來彌補大跨度建筑中部的光線不足問題,透光屋面材料常用聚碳酸酯類板，其構造特點及技術數(shù)據(jù)應參見專業(yè)廠家樣本。板材性能應滿足國家相關規(guī)定,聚碳酸酯類板包括實心板和中空板。適用于各種曲面造型的要求,在實體工程中,若將采光板做成與配套使用的壓型金屬板相同的板型。采光板與壓型金屬板的橫向連接采用咬合或扣合的方式。兩板之間因空隙較小而形成毛細作用，同時由于采光板與金屬板的熱脹系數(shù)差別很大,當接縫密封膠的位移不能滿足接縫位移量要求時、即在板縫部位很容易發(fā)生滲漏，大量工程實踐也證明。若采光頂與金屬板采用平面交接,由于變形差異.防水細部構造很難處理,故采光帶必須高出屋面一定的距離。將兩種不同材料的建筑構造完全分開 并應在采光帶的四周與金屬板屋面的交接處做好泛水處理。本條對采光帶設置宜高出金屬板屋面250mm的要求、符合本規(guī)范第4。9。15條有關泛水板與突出屋面墻體搭接高度不應小于250mm的規(guī)定，4 9.19 金屬板屋面應按設計要求提供抗風揭試驗驗證報告,由于金屬板屋面抗風揭能力的不足。對建筑的安全性能影響重大 產(chǎn)生破壞造成的損失也非常嚴重 因此、無論國內和國外對建筑的風荷載安全都很重視。我國對建筑物的風荷載設計、主要是按現(xiàn)行國家標準 建筑結構荷載規(guī)范，GB，50009的規(guī)定、由于現(xiàn)行規(guī)范對風荷載的設計要求與國外相比偏低 并且更重要的是只有設計要求，沒有相關的標準測試方法對設計要求進行驗證、無法確定建筑物的安全性.為此,中國建筑材料科學研究院蘇州防水研究院所屬的國家建材工業(yè)建筑防水材料產(chǎn)品質量監(jiān)督檢驗測試中心與國際上屋面系統(tǒng)檢測最權威的機構美國FM認證公司合作 引進了FM成熟的屋面抗風揭測試技術,并于2010年8月建成了我國首個屋面系統(tǒng)抗風揭實驗室.開展金屬板屋面系統(tǒng)的抗風揭檢測業(yè)務。實驗室通過了與FM認證檢測機構的對比試驗、測試結果一致可靠、能夠有效評價通過設計的屋面系統(tǒng)所能達到的抗風揭能力,保證建筑物的安全，通過該方法.能夠檢驗屋面系統(tǒng)的設計。屋面系統(tǒng)所用的表面材料 基層材料。保溫材料 固定件以及整個屋面系統(tǒng)的可靠性和可行性。