2.4、 鋁鎂錳金屬屋面板的設(shè)計(jì)：
防水是屋面系統(tǒng)最基本也是最重要的功能，它的好壞直接影響著工程的形象和聲譽(yù)。正因如此，屋面系統(tǒng)的防水性能是金屬屋面最為值得關(guān)注的方面。
普通壓型金屬板采用的是螺釘穿透式固定，釘孔處僅靠螺釘下的橡膠墊片密封。隨著墊片的老化及屋面板受風(fēng)壓反復(fù)作用，墊片的密封性能將大打折扣，并導(dǎo)致漏水。而且由于屋面存在成千上萬個(gè)釘孔，其施工質(zhì)量也受工人素質(zhì)及技術(shù)水平的制約而難以保障。一旦出現(xiàn)問題，漏水點(diǎn)的查找也十分困難，不易補(bǔ)救。
根據(jù)本工程的特點(diǎn)，我們在金屬屋面系統(tǒng)的外防水層，選用高直立鎖邊鋁鎂錳金屬面層防水錘紋板，板型為弧形變截面板(如圖2.4.1)。用這樣的板型來保證實(shí)現(xiàn)雙曲面的順滑連接。特別是在曲面形狀復(fù)雜的位置，采用兩塊扇形板對接就可以實(shí)現(xiàn)球體表面的雙曲面造型。在底層采用1.5mm厚的鍍鋅鋼板做底層的防水層，用雙層防水的方案來確保屋面系統(tǒng)的防水性能。
2.4.1、防水性能分析
本工程采用的是直立鎖邊屋面板型，板肋直立，使得其排水斷面（詞條“斷面”由行業(yè)大百科提供）幾乎不受板肋影響，所以有效排水截面較普通板型更大，加之板肋較高65mm，更能保證屋面板在坡度平緩情況下的防水性能，同時(shí)鋁合金的彈性模量小，對雙向彎曲的屋面適應(yīng)性更強(qiáng)。
本方案鋁合金屋面系統(tǒng)采用先進(jìn)的直立鎖邊固定方式，從根本上杜絕了傳統(tǒng)螺釘穿透固定方式帶來的漏水隱患。直立鎖邊屋面板的固定，首先是將鋁合金固定座用高強(qiáng)不銹鋼螺釘固定于鍍鋅檁條上翼緣，再將屋面板扣在鋁合金固定座的梅花頭上，最后用電動(dòng)鎖邊機(jī)將屋面板的搭接邊咬合在一起。由于采用了直立鎖邊固定方式，屋面沒有螺釘外露，整個(gè)屋面不但美觀、整潔，而且杜絕了成千上萬個(gè)螺釘孔造成的漏水隱患。另外該屋面系統(tǒng)可配合獨(dú)有的鋁合金或不銹鋼配件，使得客戶可以方便地在屋面板上設(shè)置裝飾板而無需用穿透屋面板，因而不會留下任何漏水隱患。
此板型的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是防毛細(xì)作用，體現(xiàn)在直立鎖邊系統(tǒng)的板肋上。板肋小邊上的特制凹槽在咬邊后形成的空腔擴(kuò)大了板肋的隙縫，防止毛細(xì)現(xiàn)象的發(fā)生，阻絕水分通過毛細(xì)作用進(jìn)入室內(nèi)，以更好的達(dá)到屋面的防水功能。
2.4.2、 吸收熱脹冷縮性能的分析
能有效吸收屋面由于熱脹冷縮而產(chǎn)生的橫向變形和由于底部結(jié)構(gòu)的不均勻沉降而產(chǎn)生的垂直變形。金屬面板的固定座和下部的保溫材料及鋼檁條跟隨主體結(jié)構(gòu)上下運(yùn)動(dòng)，而板面的折邊可以吸收大量的形變。在沿板肋的縱向，板更有足夠的撓度吸收可能產(chǎn)生的豎向形變。
金屬屋面系統(tǒng)利用板的折邊變形和板肋空隙來制調(diào)整熱脹冷縮。對每塊400mm寬的金屬屋面板，可調(diào)節(jié)的量可達(dá)5mm，在總的可調(diào)整量內(nèi)完全可以吸收該方向的結(jié)構(gòu)位移。
2.4.3、透氣性能的分析
空氣中總是含有一定量的水份的，水份的含量即濕度在一年四季甚至每天都在變化，有時(shí)高有時(shí)低，這些水份都是以氣態(tài)方式存在，但高濕度的熱空氣在遇到冷的界面時(shí)，空氣中的水份就會由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，形成冷凝水。屋面板上下的空氣交換有助于使屋面板上下的空氣濕度保持一致，避免一側(cè)的濕度過高在遇溫度突變時(shí)產(chǎn)生冷凝現(xiàn)象，尤其是要防止屋面板底的濕度太高。有時(shí)在翻開一些壓型鋼板屋面時(shí)，會發(fā)現(xiàn)板的表面沒有被銹蝕，但板底已銹跡斑斑，這就是由于在板底的濕汽太多又排不出去，加速了壓型鋼板的氧化（詞條“氧化”由行業(yè)大百科提供）腐蝕。
本方案采用的板型，其板肋的搭接既可防止雨水和毛細(xì)水的浸入，但又不妨礙空氣的自然流通，使屋面板底的空氣能夠流動(dòng)，屋面系統(tǒng)就如同可以呼吸換氣一樣，不會將濕氣悶在板下部。
2.4.4、板的長度方向吸收熱脹冷縮性能的分析
屋面板和鋁合金固定座采用機(jī)械咬合的方式來連接，屋面板通過機(jī)械咬合力扣合在鋁合金固定座的梅花頭上，但屋面板仍可以在鋁合金固定上面自由滑動(dòng)，此種連接方式可充分吸收屋面板由于熱脹冷縮在縱向產(chǎn)生的變形。避免產(chǎn)生溫度應(yīng)力。
2.5、金屬屋面板的排版設(shè)計(jì)
本工程幕墻和屋面外形是一個(gè)不規(guī)則形狀，這就給金屬屋面板的排版設(shè)計(jì)工作增添了很大的難度。金屬屋面板的排版設(shè)計(jì)是否可行，屋面板對曲面的順滑覆蓋是保證屋面板能自由伸縮及防水的關(guān)鍵，因而分析屋面板鋪設(shè)在曲面上的效果，并根據(jù)分析結(jié)果制定相應(yīng)的排板方案決定著整個(gè)屋面工程的成敗。為了確保其使用功能必須對不規(guī)則的外形進(jìn)行詳細(xì)的分析，這樣才能完成合理的排版設(shè)計(jì)。
根據(jù)建筑圖紙，建立精確的三維模型，并將三維模型分為三大區(qū)域。使之自然形成了不規(guī)則的8個(gè)分區(qū)(如圖2..5.1)。在每個(gè)分區(qū)中的板型都是根據(jù)所在位置的不同而產(chǎn)生變化的。
對雙曲形狀金屬屋面在排版設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮以下幾個(gè)問題:
a)由于屋面雙向彎曲，如使用直板,會出現(xiàn)扭曲甚至無法安裝的情況,在此情況下,使用扇形板或局部使用扇形板將是最好的解決辦法。
b)由于屋面板鋪設(shè)方向不能沿著曲面的徑向，因此在沿著屋面板側(cè)向會有較大的偏移,尤其是板的中部,如果出現(xiàn)這種偏移,且偏離距離過大,將需要板有很好的柔韌型,并可能需要采用異性板。
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