金屬屋面系統(tǒng)

金屬屋面系統(tǒng)通常是指采用壓型金屬板或金屬夾芯板通過固定支架、緊固件與支撐系統(tǒng)連接，通過支撐系統(tǒng)將屋面荷載傳遞到主體結構，且屋面板與水平方向夾角小于75°的屋頂圍護系統(tǒng)。

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金屬屋面系統(tǒng)抗風揭試驗檢測的不僅是其抗風承載力和抗動態(tài)風荷載性能等綜合表現(xiàn)，還能在一定程度上反映出各種功能層材料對外部荷載作用的結構響應以及內(nèi)部功能材料受損、變形對整體功能的影響等。

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金屬板屋面分類(按屋面類型)

對于金屬屋面系統(tǒng)的抗風揭試驗并不是千篇一律，不同類型的產(chǎn)品具有不同的產(chǎn)品性能及檢測方法的要求，檢測中也要充分結合產(chǎn)品自身的性質(zhì)與特點。按屋面類型來分，金屬板屋面具體可分為以下幾類：

1、單層金屬板屋面：用于沒有保溫隔熱要求的建筑；

2、雙層板復合保溫屋面：用于有保溫隔熱要求的普通工業(yè)與民用建筑；

3、多層壓型板復合保溫屋面：根據(jù)構造不同，可用于有節(jié)能、氣密要求的工業(yè)與民用建筑或潮濕環(huán)境的建筑；有聲效要求的重要建筑，如機場航站樓、體育建筑、會展建筑等；

4、壓型鋼板復合保溫防水卷材屋面：用于對保溫、隔熱、防水有較高要求的重要建筑，如機場航站樓、體育建筑、會展建筑、重要生產(chǎn)車間、有較高要求的倉儲建筑等，以及有較多構件穿出的屋面；

5、保溫夾芯板屋面：用于有保溫隔熱要求的普通工業(yè)與民用建筑。由于保溫夾芯板屬于工廠復合板材，其產(chǎn)品規(guī)格受運輸條件限制，一般板長不大于12m，連接方式也多為螺栓連接。

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設計原則

金屬屋面系統(tǒng)的抗風揭性能與其設計、結構等密切相關，特別是現(xiàn)在很多大型建筑工程項目所用金屬屋面系統(tǒng)造型復雜，功能要求高、構造層次多，且由于屋面復雜的二維、三維曲面設計帶來許多非常規(guī)甚至難以預見的技術問題。為了更好的理解其抗風揭性能及相關試驗檢測，我們有必要對其設計原則進行一定的了解。

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一、水密性設計

1、提高金屬屋面系統(tǒng)水密性，防止外部水浸入。

2、《屋面工程技術規(guī)范》GB 50345中對關于“防水層”的定義為：能夠隔絕水而不使水向建筑物內(nèi)部滲透的構造層。

3、根據(jù)防水層的定義判斷，從嚴格意義上講金屬屋面中的壓型金屬板面板和金屬夾芯板均屬于有縫連接材料，無論怎樣的板型與構造都無法完全隔絕水分的滲透，金屬屋面中最外層的金屬面板系統(tǒng)理論上不具有水密性，屬于構造排水系統(tǒng)，主要功能是快速排除屋面外部水，因此對于防水要求較高的屋面系統(tǒng)，就需要增加防水墊層或防水透氣層，來幫助屋面系統(tǒng)增加水密性標準，防止外部水滲漏。

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二、氣密性設計

1、提高金屬屋面系統(tǒng)氣密性和傳熱系數(shù)，防止屋面系統(tǒng)冷凝水產(chǎn)生。

2、根據(jù)冷凝水產(chǎn)生的原理，設置相應的構造層，阻止含有水汽的氣流在屋面系統(tǒng)構造層之間移動，上述構造層中，隔汽層與防水透汽層都是極為重要的構造層次。

3、隔汽層：阻止水蒸汽進入保溫層，避免當保溫材料含水率增加后熱阻下降以及結露現(xiàn)象。

4、防水墊層或防水透汽層：具有防風、防水透汽功能，將外界水與空氣氣流阻擋在建筑外部，阻止冷風滲透，同時能將室內(nèi)及墻體中的潮汽排到室外。

5、同時加強金屬屋面系統(tǒng)的傳熱系數(shù)的穩(wěn)定性，在支撐系統(tǒng)部位增加相應構造，減少系統(tǒng)熱橋，防止屋面圍護系統(tǒng) 內(nèi)表面溫度過低產(chǎn)生結露現(xiàn)象。

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三、安全連接設計

1、可靠安全的連接技術是金屬屋面安全性的重點。在金屬屋面系統(tǒng)的設計中，風荷載是一個極其重要的設計荷載，在風力作用下，屋面常受到很大的吸力，如果自重等荷載作用不足以抵抗風吸力，屋面必將會被掀起而破壞。因此對金屬屋面系統(tǒng)進行風荷載作用下的連接受力性能試驗是十分必要的。

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2、關于金屬屋面實際的抗風能力在國標GB 50345《屋面工程技術規(guī)范》、國標GB 50693《坡屋面工程技術規(guī)范》、JGJ/T 316《壓型金屬板應用技術規(guī)范》中關于金屬屋面的抗風揭能力有如下約定：“壓型金屬板屋面系統(tǒng)，應經(jīng)抗風揭試驗驗證其系統(tǒng)整體抗風揭能力滿足設計要求。”

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檢測設備

中鋼集團鄭州金屬制品研究院股份有限公司的建筑金屬屋面系統(tǒng)綜合性能測試設備是一種全尺寸建筑結構測試系統(tǒng)，用于建筑金屬屋面系統(tǒng)的水密性、氣密性、結構承載力性能評估，該測試裝置由測試壓力箱體、風機及管道系統(tǒng)、噴淋系統(tǒng)及微機控制設備四部分組成。上下壓力箱體分別由獨立的風源產(chǎn)生機構在各自的箱體內(nèi)產(chǎn)生相應的風壓力模擬，最大壓力可達±15Kpa。該裝置滿足靜態(tài)和動態(tài)風荷載的模擬，以及金屬屋面系統(tǒng)氣密性和水密性檢測。