探讨金属屋面系统的建筑与结构要求

探讨金属屋面系统的建筑与结构要求

余桂梅

肇庆市高要区不动产登记中心526100

摘要：金属屋面虽然深受现代建筑行业的喜爱，但是在使用过程中仍存在一定问题，只有明确金属屋面系统的建筑与结构要求，才能有针对性的进行金属屋面的设计。因此，本文简要介绍金属屋面的相关内容，总结五点金属屋面系统的优点，同时提出五种房屋建筑过程中，对金属屋面系统的建筑与结构的要求，以供参考。

关键词：金属屋面；建筑屋面；建筑结构

引言

近年来金属屋面凭借着自身优秀的防腐、耐久等性能，成为建筑行业中使用频繁的屋面系统之一，不仅在建筑行业中表现出了良好的发展势头，还成为众多非金属建筑物中采用的主要屋面系统。为保障金属屋面充分发挥其优越性，需要在建筑过程中掌握屋面的建筑和结构要求。

一、金属屋面的概述

金属屋面（如图1所示）是指使用金属板材作为屋盖材料，将结构层和防水层合二为一的屋盖形式[1]。金属板的厚度通常为0.4mm~1.5mm，外部会有不同的涂层，由于涂层材料和厚度不同，其使用寿命也不相同，有的金属板材料可以使用50年甚至更久。除了涂层不同之外，金属板的形状也不相同，常见的主要有复合板和单板，复合板是在两层金属板材之间添加保温层。根据不同的施工需求，会对金属板进行不同的处理，一部分金属板会提前进行加工，直接在施工现场进行安装，但有一部分金属板，如复合板，需要根据现场的施工情况进行二次加工，再投入安装。目前金属屋面的使用范围非常广泛，无论是大型的工厂厂房，还是日常的居民住宅都可以看到金属屋面的身影。

图1金属屋面

二、金属屋面系统的优点

金属屋面系统是由一些防腐蚀性能较高、质量较轻的钛锌、镀铝锌等金属薄板组合而成，拥有非常多优点，具体内容如下。

第一，金属屋面使用的材料加工简便，可塑性强。组成金属屋面系统的金属板都拥有良好的韧性，能够根据不同建筑物的形状，设计成相适应的造型和形状，一些延展性较强的金属板，还能在现场形成三维弯弧异型。这一优点提高了设计师想法的可实施性。

第二，金属屋面系统防腐性强，日常维护难度低。金属屋面系统使用的金属板外部有一层碳酸锌保护层，能够降低外界因素对屋顶造成的影响，并且高硬度的特性，也使得金属板外部不易被划损。无形中减少了后期用于维护的时间和经济成本。

第三，金属屋面系统安装简便，整体轻便。不同于传统形式的屋顶，金属屋顶使用的金属板重量普遍较轻，以钛锌板为例，0.7mm厚度重量约为5kg/㎡[2]。生活中常见的建筑如机场、会展中心等，都因为金属屋面的可装配性强，而将金属屋面作为主要形式。在实际安装过程中，灵活、易操作的特性大大降低了安装难度，更加符合现代建筑灵活、快速的建筑需求。

第四，金属屋面系统的使用时间更长，传统的建筑屋面使用时间大多不会超过40年，而金属屋面的使用时间可以达到50年以上，一些更为高级的金属合金板，如高纯度的钛锌板，使用时间甚至可以达到80～100年。

第五，金属屋面能够循环利用，是一种更加环保的屋面设计。金属屋面中使用的金属材料都能循环利用，这也响应了国家提出的节能号召，相较于传统的屋面更加环保。

三、金属屋面系统的建筑和结构要求

（一）可持续使用

可持续发展的理念在各个行业中都有提及，在建筑行业，就是要保证建筑材料的可回收利用，只有这样才能在保护环境的同时，实现建筑行业的经济健康发展。具体内容体现在以下三个方面。

首先是保证环境的可持续，在传统的建筑过程中常常会使用到一些源自自然环境的建筑材料，这些材料在制造和加工过程中都会对环境造成一定的影响。同时，建筑过程中对建材的运输和废旧建材的处理，会在原来的基础上加重负面影响。因此，要想保证环境的可持续，就要使用一些使用时间长、环境污染小、可回收利用的建材作为屋顶建筑的材料。

其次是能源的使用。目前使用太阳能、风能的技术已经得到了提升，在金属屋顶上安装太阳能系统时，应该避免危害生态环境。在通风的选择上，也尽量使用自然通风。

最后是金属屋顶的日常维护。维护工作往往直接决定其使用年限，因此，在屋顶建设完毕后，要进行定期的维护和保养，例如定期对屋顶进行巡检、清理屋面的垃圾、及时更换老旧的零件等。

（二）坚固耐久

屋面的耐久性对建筑物内部的防水耐久有直接的影响，特别是屋面的防腐性能。在实际建筑中，屋面不同于室内建筑，不能频繁的进行维护和保养，同时，因为屋面长期暴露在建筑物外部，会受到风雪等自然因素的影响，加重屋面的破损。国内外上百年的建筑之所以还能存在，就是因为长期科学的保养。因此，在建筑金属屋面时，一定要注重坚固耐久，也就是在选择建材时，要将材料的耐久性和防腐蚀性作为重点考虑的对象，以此延长金属屋顶的使用时间。

（三）防火性

屋顶是建筑物的外部结构，对建筑物本身起着一个保护的作用。因此，要求屋顶具备良好的耐火性。金属屋顶系统就能很好的满足这一要求。该系统使用的是一种能够抑制火势蔓延的材料，这样即便出现火灾，也能将火势控制在最小的范围，避免殃及周边建筑，造成更大的经济损失。设计人员应该根据《建筑材料燃烧性能分级方案》的具体规定，选择适合等级的房屋金属材料，在施工过程中也尽量避免使用焊接的方式，减小火灾发生的可能性。另外，在设计屋面系统时，要充分考虑屋面和室内建筑的间隙，添加防火封堵的设计，提升建筑物整体的耐火性能。

（四）防雷性

屋顶是建筑物的顶部构件，很容易遭受到雷击，特别是一些金属材质，雷击的可能性更大。因此，在使用金属屋顶时，要在抗雷击性上提出更高的要求，具体内容如下。在添加防雷设计时，可以在金属屋面的金属板中添加防雷接闪器。同时，采用的金属板的厚度也一定要严格按照行业规定加工，并且要将金属屋面和下部引下线相连接。在设计方案中也要对材料的兼容性进行标注。如果周边还有其余建筑物，需要顾及相邻建筑物的外部防护构件以及防雷装置。

（五）声学性能

屋顶不仅起到防护外界自然条件的影响，还需要起到一部分隔绝噪声的作用。尽量为建筑物内部营造一个良好的声音环境。在建筑过程中，如果使用固体隔声的方法，难度较大，如果使用的是一般的隔振方法，又会加大施工难度，特别是在一些追求整体性的现代化建筑中，这种方法的实用性更弱。

因此，在屋顶建筑时，既要考虑到屋顶本身的使用性能，又要为居住者营造良好的生活环境，降低噪声的影响。设计师需要按照行业内统一的声音标准选择隔音性较强的金属材料。

结论

随着我国经济的不断发展，人们的生活水平逐渐提升，对房屋建筑也有了更高的要求，建筑物不仅需要满足基本的使用需求，还需要考虑到经济、节能、环保、耐久等多种需求。这就需要建筑设计者们因地适宜，结合不同建筑环境、不同建筑项目的实际需求，制定实用的金属屋面系统设计方案，兼顾美观和实用。

参考文献：

[1]邢超.金属屋面在大跨建筑中的应用[J].建材与装饰，2019（10）：4-5.

[2]谢铭毅.有柱站台雨棚新型金属屋面系统结构设计与分析[J].低温建筑技术，2019，41（02）：56-60.