建筑幕墙中的金属屋面系统——概述及分类的相关知识

上期我们为大家介绍了建筑幕墙中的金属屋面系统-概述与分类，本期我们将继续为大家介绍金属屋面系统（二）-设计内容与性能要求。

1、金属屋面设计内容

金属屋面的设计应根据建筑的使用功能、外观设计、使用年限、防水等级等要求，经过综合技术经济分析，选择合适的结构形式、面板材料及五金配件，并易于制造、安装、维修和保养。金属屋面设计的主要内容有：

（1）金属屋面应根据围护结构进行设计，并应具备相应的承载力、刚度、稳定性和变形能力；

（2）屋面板型选择及划分：板型选择应兼顾建筑的美观性、经济性、力学性能、防水性能等，划分主要应考虑面板因热胀冷缩引起的变形，避免面板过长，保证屋面系统的温度适应性；

（3）波纹金属屋面板可根据设计要求选用立边板、卷边板或隐角板，其板型应按现行国家及行业标准计算；

（4）结构设计：选择合理的结构形式，采用隐蔽支撑，避免在板面上开孔；

（5）屋面板固定支撑设计：外形设计既要方便波纹金属屋面板的咬合、锁边，又要满足结构计算的要求。竖向锁缝金属屋面铝合金高强支撑的计算模型如下：

（6）结构檩条体系设计：钢结构檩条设计应结合结构计算及安装要求，选取合理截面形状；

（7）抗风设计：除选择合理的板、檩条结构体系外，应特别注意对受力较大、连接较薄弱的檐口、天沟、脊梁等造型复杂部位，应采取必要的抗风加固措施；

（8）防水系统设计：应根据建筑的要求和重要性进行防水设计，选择合理的结构形式和防水系统。应注意排水沟、屋面检查口等交接处的防水设计；

（9）屋面温度适应措施：为防止温度变化引起屋面咬口、盖板接缝错位，造成屋面渗漏，以及屋面板支撑对檩条施加面外力，导致屋面表皮效应的丧失，在屋面连接支撑上设置可自由伸缩的连接附件，以调节温度效应对屋面系统造成的不利影响；

（10）保温节能系统设计：应根据建筑节能要求设置合理的保温材料，满足屋面系统保温节能要求，避免能量损失、结​​露等不良现象；

（11）隔音性能：根据要求设计合理的隔音材料，一般采用50mm隔音岩棉；

（12）防雷性能：防雷接地与电气安全接地、交流电源工作接地与弱电系统接地共用同一接地装置；

（13）屋面防坠落措施：为保证金属屋顶的维护和清洁，屋顶必须设置防坠落措施，一般采用不锈钢丝绳；

（14）屋面排水设计：屋面排水设计应根据金属屋面集水面积大小合理设置排水沟的宽度、深度，设计合理的排水方式，一般分为重力排水和虹吸排水。在寒冷地区，应在排水沟、排水管位置设置融雪加热措施；

电加热融雪电加热带

屋面天沟电加热带布置

金属屋顶融雪防冰电加热系统

（15）以上未提及的其他设计内容，应当按照现行的国家、行业和地方的规范、法规、技术标准和建筑设计要求进行设计。

2、金属屋面的性能要求

金属屋面的物理性能水平应根据建筑的类型、高度、规模、使用功能以及建筑所处的地理、气候和环境条件进行设计。例如在沿海地区或台风多发地区，对金属屋面的抗风压、水密性要求会更高，而在风沙大的地区，则要求金属屋面有更高的抗风压、气密性。对于严寒、冷热地区，要求金属屋面有良好的保温、隔热性能。对于屋面形状复杂的建筑，建议进行风洞试验，确定风荷载。

抗风压性能、气密性、水密性、平面内变形等是金属屋面物理性能的重要指标，需要通过检测来验证，因此应进行检测。对于有建筑节能要求的建筑，还应进行热工系统能耗测试。

其抗风压性能、气密性、水密性及平面内变形性能应符合现行国家标准《建筑幕墙》GB/T 21086和《建筑幕墙气密性、水密性及抗风压性能试验方法》GB/T 15227的有关规定。

抗风等级

水密性能分类

气密性能设计指标

传热系数的分类

空气声隔声性能分类

根据《屋面工程技术规范》GB50345-2012、《天窗与金属屋面技术规范》JGJ 255-2012等规范的有关规定，金属屋面应按设计要求提供抗风试验验证报告。

3.金属屋面设计、施工及验收依据

组成金属屋面的主要材料有：钢材、铝材、金属屋面板、粘结密封材料、保温材料、防水卷材等。大部分材料都有国家、行业、地方的标准和规范，材料的选用应符合相关规范的要求。在金属屋面的设计、生产、施工中，现行的国家标准或行业标准、关于建筑幕墙物理性能的标准也与其密切相关。

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