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    鋼結構建筑外衣設計-圍護結構
    一、金屬屋面的主要類型
    隨著金屬屋面的廣泛使用,其防水和保溫隔熱的功能得到不斷的改進和完善。從防水方面考慮,從原先的低波紋屋面板,發展到現在的高波紋屋面;從原先的采用自攻螺絲的連接方法發展到現在的暗扣式連接方式。從保溫隔熱方面考慮,從單板發展到復合板。以上幾個方面的發展,逐步滿足了業主對選擇金屬屋面的要求,從而進一步推動了金屬屋面的應用和發展。
    ⒈低波紋屋面和高波紋屋面
    按板型構造分類,金屬屋面板可分為低波紋屋面板和高波紋屋面板。這兩者的區別在于肋高不同,從而排水效果也不同。高波紋屋面板由于屋面板板肋較高,排水比較通暢,一般適用于屋面坡度比較平緩的屋面,通常屋面坡度為1∶20左右,最小坡度可以做到1∶40。而低波紋屋面板一般用于屋面坡度較陡的屋面,常見的屋面坡度在1∶10左右。屋面的漏水是金屬屋面系統中的隱患問題,也是一個比較棘手的問題。輕鋼結構與普通鋼結構的不同之處,在于其允許結構產生較大的變形,主要體現在梁的撓度和柱的側移。一方面,如果梁的撓度太大,會導致屋面積水,而積水現象的發生,又進一步加劇了梁的撓度,從而導致漏水更加嚴重。另一方面柱頂側移太大,會導致屋面板的連接部位發生錯位現象,從而引發漏水,漏水的部位很難確定,并且可能改變,所以維修十分困難。針對這些情況,為防止金屬屋面板的漏水,采用高波紋屋面板,或盡量使屋面坡度大一點。
    ⒉螺絲暴露式屋面和暗扣式屋面
    按連接形式分類,金屬屋面板可分為螺絲暴露式屋面和暗扣式屋面。螺絲暴露式屋面中,屋面板通過自攻螺絲與檁條固定在一起,并在自攻螺絲周圍涂上密封膠。這種連接方式存在以下幾個問題:第一,自攻螺絲暴露在外面,會出現生銹現象,影響屋面美觀;第二,施工時由于數量較多,很難發現密封膠漏涂現象,從而導致該處漏水;第三,由于密封膠老化問題,時間一長就會出現漏水;第四,屋面板側向連接順著流水方向,與屋面板橫向連接相比,更易造成漏水。實際應用情況表明,這種連接的屋面,基本上都會出現漏水現象。為解決這一問題,最近幾年出現了暗扣式連接的屋面板,屋面板側向連接直接用配件將金屬屋面板固定于檁條上,而板與板之間以及板與配件之間通過夾具夾緊,從而基本消除金屬屋面漏水這一隱患問題,所以這種屋面板很快得到了廣泛采用。
    ⒊單層壓型鋼板屋面和復合板屋面
    從保溫隔熱角度考慮,金屬屋面板既可以采用單層壓型鋼板,也可以采用復合板。壓型鋼板是目前輕鋼結構最常用的屋面材料,采用熱涂鋅鋼板或彩色涂鋅鋼板,經輥壓冷彎成各種波形,具有輕質、高強、抗震、防火、施工方便等優點。但單層壓型鋼板很薄,包括涂層在內,厚度也僅為0.5~0.6㎜左右,常見的型式就是前述的低波紋和高波紋屋面板兩類,這樣的板不能滿足保溫隔熱要求。若在設計時選用這樣的屋面板,必須在屋面板下面另設保溫層,下托不銹鋼絲網片,或者再設計一層屋面內板,在屋面內外板之間再填塞保溫材料,例如玻璃纖維保溫棉、巖棉等,一般保溫棉的容重為,厚度應根據保溫要求由熱工計算確定。對于一般的工業廠房,可選用50~100mm的厚度,對于有較高隔熱要求的生產車間或辦公樓,還可以考慮吊頂;對于冷庫或保鮮庫等對隔熱有特殊要求的建筑,應適當增加保溫棉厚度。滿足保溫隔熱的另一個措施是直接選擇保溫隔熱比較好的復合板。
    二、復合板的主要特點表現在以下幾個方面:
    ⑴重量輕,體積小,與傳統的磚石結構、鋼筋混凝土結構相比,重量減輕15~30倍,體積減少2~5倍。
    ⑵復合板面層及夾芯保溫材料均為非燃材料,采用阻燃粘結劑,具有良好的耐火性。
    ⑶復合板的隔音性能優越,其隔音強度可達到41~56分貝,隨夾芯保溫材料及厚度的不同而變化,而普通的磚、砼的隔音強度僅為38~44分貝。
    ⑷復合板的夾芯保溫材料的低導熱系數,決定了復合板具有良好的保溫隔熱性能,寒冷地區或對保溫隔熱有特殊要求的建筑物,可根據需要增加保溫材料的厚度。
    隨著鋼結構市場的擴大,特別是住宅鋼結構的發展,對金屬屋面的材料及使用功能不斷提出新的要求,從而進一步推進了新型板材的研制和新工藝的開發,總的發展趨勢是輕質高強,同時又具有良好的防水性能和較高的保溫、隔熱和隔音效果,另外還需美觀耐用、施工方便。
     
     

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