铝镁锰金属屋面详细介绍铝镁锰合金屋面系统非常适用于新颖、大型工业、商业以及民用建筑复杂多变的屋面防水、节能、美观、耐用且可现场压型生产。该系统尚配有固定座、节点标准件以及配套的装饰、挡雪、防坠落系统因而其应用广泛应用于体育场馆、会展中心、剧院和博物馆、机场、火车站、地铁站等文化与交通设施以及商业建筑、民用住宅等建筑的屋面。屋面系统是建筑非常重要的部分具有严格的设计要求必须具有安全耐久、防雨抗风、保温隔热、隔音降噪、造型美观、容易维护等功能。一、铝镁锰合金屋面系统1.1 铝镁锰合金屋面系统构造典型的铝镁锰合金屋面系统构造如图1所示。铝镁锰合金屋面系统的构造由下到上分别为屋面底板采用穿孔镀铝锌或镀锌压型钢板其厚度根据檩条距离来设计穿孔率则根据项目计算求得。屋面檩条为Z275 镀锌檩条。防尘层为无纺布主要用于防尘隔灰铺设在屋面底板上表面。吸音棉通常采用的是玻璃丝棉其容重和厚度需根据计算确定。隔汽层可单独铺设也可选择玻璃丝棉带有防潮贴面单独铺设的隔汽层常用聚酯膜、高密度纺粘聚乙烯膜等。屋面次檩条为Z275 镀锌檩条。保温、隔音层通常采用岩棉其厚度需根据计算确定。防水透气膜为高密度聚乙烯无纺布阻隔风雨对建筑结构的侵袭在加强建筑气密性、水密性的同时还可提供独一无二的透气性使围护结构内部水迅速排出有效避免霉菌和冷凝水的形成。铝合金固定座T 形码固定在屋面次檩条上用来固定铝镁锰合金屋面板。铝镁锰合金屋面板厚度通常为0.9 mm、1.0mm、1.2 mm。1.2铝镁锰合金屋面系统的特点及优势1.2.1基材防腐耐久性强1采用牌号AA3004 铝镁锰合金本身具有很强的防腐性能2运输或施工造成之表面损伤不影响其防腐性能3英国国家标准局认证该产品在普通环境下的使用寿命不短于40年。1.2.2 防水性能可靠1固定方式采用暗扣加机械锁边方式无任何螺钉穿过屋面避免漏水隐患2最大限度地利用面板横截面积排水排水效率高。与普通金属压型板排水能力对比见图23横向搭接边采用专用铰边机铰合密封性好并有防毛细作用措施4采用滑动式固定座避免因温度变形导致面板损坏见图35采用移动式压型设备突破运输条件对板长的限制减少了板的纵向搭接6铝合金屋面板及泛水允许焊接完善处理屋面开孔之防水问题。1.2.3造型适应性好1所用铝镁锰合金材料既有相当的强度又有很好的柔韧性特别适合三维曲面等复杂造型的屋面2独特的扇板、弯板及扇弯板生产技术能在确保防水能力的同时完美地实现各种设计造型。1.2.4材料美观、使用方便1原色面板具有相当强的金属光泽2可外涂PE 或PVDF 涂料以满足设计和使用的色彩要求3使用期间一般无需洗刷和保养。1.2.5现场压型生产方式灵活性高便于根据施工现场情况调整生产参数有利于缩短生产周期并保证产品质量。1.3铝镁锰合金屋面系统标准配件及工器具1.3.1固定支座固定支座高度可根据构造要求选择常用的为81 mm、106 mm、116mm 及156 mm支座下带6 mm 厚隔热垫。标准支座宽度为58 mm双宽支座宽度为116mm。固定支座见图4。1.3.2配件1山墙节点配件见图52檐沟、封檐节点配件檐沟、封檐节点所用配件见图61.3.3工器具1电动锁边机用于锁紧板肋使板与固定座连结牢固见图7左。2手动锁边机在用电动锁边机之前先用手动锁边机锁紧板端以便于电动锁边机入位见图7右。1.4铝镁锰合金屋面系统的功能保证1.4.1吸声及隔音1吸声系统利用吸声材料调整声场分布以消除回声。解决办法屋面底板穿孔铺设吸声材料无纺吸声布及玻璃纤维棉打孔底板种类见图8。2隔音旨在隔绝室外噪音源。解决办法选择合适的屋面构造及材料质量质量增加1 倍隔声量增加6 db采用有空气间层的双层或多层屋面构造并尽量减少两层之间的刚性连接即声桥避免附加隔声量的降低。1.4.2保温隔热要求控制围护结构内表面温度不低于室内 ** 温度以保证表面不结露。1冷凝结露原因由于物体表面温度低于 ** 温度所致。在钢结构中金属围护板通过紧固与檩条连接如不采取特殊处理在这些金属相连的部位将产生结露现象。当有内衬板时由于冷桥引起内衬板温度降低加之水汽很难通过内衬板因而在内衬板上有明显水滴。2冷凝结露危害使保温棉的保温性能变次水汽可能导致贴面滴水引起贴面生锈水汽与钢构件的接触可导致锈蚀缩短屋面使用寿命。3防冷凝结露设计设置隔汽层应布置在水蒸气流入的一侧所以对采暖房屋应布置在保温层内侧对冷库建筑应布置在保温层外层。材质选择以聚丙烯夹筋贴面较为理想而铝箔贴面在有水汽时易生锈应避免采用。设置通风间层或泄气沟道保温层外侧和屋面板之间如有通风间层从室内渗入的蒸汽可被不断与室外空气交换的气流带走对保温层可起到风干的作用。二、铝镁锰合金屋面板2.1材质2.1.1铝合金铝合金有9个系列牌号其中1XXX、3XXX 、5XXX 系广泛用于建筑领域。1XXX 系为99.9%或更高纯度的铝3XXX 系中的锰是主要合金元素这些合金一般是不可热处理强化的但比1XXX 系合金的强度高20%以上5XXX 系的主要合金元素是镁是一种具有中等强度或高强度的可加工硬化合金具有良好的焊接性能并在海洋环境空气中具有良好的抗腐蚀性。建筑领域中屋面及墙面板所用的铝合金主要以3XXX 系的铝镁锰合金为主这是因为5XXX 系合金较硬而立边咬合式屋面板制作时需多次变形所以加工性能较好的3XXX 系材料就成为材料的首选。2.1.2屋面板基材屋面板基材通常采用国际牌号AA3004 的铝镁锰合金压型制作合金状态为H36/H46。其屈服强度≥190 MPa抗拉强度在240~285 MPa伸长率≥3%。收边板基材采用国际牌号AA3004 的铝镁锰合金压型制作合金状态为H34/H44其屈服强度170MPa 抗拉强度在220~265 MPa 伸长率≥3%。铝镁锰合金板基材AA3004 主要成分含量Si≤0.3% Fe≤0.7% Cu≤0.25% Zn 0.25% Mn 为1.0%~1.5%Mg 为0.8%~1.3%其余为Al。2.1.3铝镁锰合金板的涂层常用的涂层有原色锤纹、聚酯PE烤漆涂层、氟碳PVDF喷涂烤漆涂层。PVDF涂层耐磨性好、电性能优异具有优异的抗紫外线性耐气候老化性好耐燃、耐油、耐化学品腐蚀性能好。PVDF涂装系统分两种1预辊涂层铝板预辊涂所用涂漆中PVDF 的基料含量高达70%经水平自动化二涂二烤或三涂三烤辊涂工艺制成每一涂层都需经过烘烤固化后再涂层三涂三烤涂层的密实性与抗腐蚀、抗老化性都远优于二涂二烤涂层。2普通喷涂铝板通常采用二涂一烤或三涂二烤涂装工序均由人工操作完成涂层的附着性、表面色差均劣于预辊涂板。2.2铝镁锰合金屋面板板型为适应建筑屋面的要求铝镁锰合金屋面板在工程应用中主要有以下板型。2.2.1板型1直板直板板型肋高一般为65 mm常用的板宽有300mm、400 mm 及500 mm图9。其中板宽300mm 的在屋面荷载较大时使用400 mm 的为常用、经济型的500 mm 的为屋面板本身最经济的板型但下部檩条间距小且需采取适当措施防止板变形。板型详况见图10。2弯弧板弯弧板包括正弧板和反弧板两类板型见图11。弯弧板自然弯曲参数见表1。弯弧板机器正弯、反弯参数见表2。3扇形板扇形板包括直扇形板、正扇形板、反扇形板板型见图12。2.2.2各种板型的适用范围1直板适用于单坡、双坡及半径大于自然成弧半径的单曲屋面2正、反弧板适用于半径小于自然成弧半径的单曲屋面3扇板及扇弧板适用于双曲屋面4特例直板用于双曲面上屋面曲率小并且屋面上允许作多条屋脊。应用铝镁锰合金屋面板的建筑案例见图13。2.3铝镁锰合金屋面板及锁边技术参数2.3.1生产长度11.5 m运输长度1 m或现场压型。2.3.2 铝镁锰合金屋面板加工误差宽度±2 mm长度10 m 时10 mm/-5 mm10 m 时10mm 1 mm/m/-5mm。2.3.3锁边误差锁边直径20 mm 0.3 mm/-0.7 mm。2.4铝镁锰合金板的基本设计原则屋面最小设计坡度5%屋面板的板厚、板宽及板跨都需经计算来确定确保每块屋面板及收边板都可伸缩屋面板的固定点需经计算根据计算的数据确定固定点的做法打1颗或2颗铆钉或打1颗螺栓、用几颗自攻钉直接固定在结构上屋面收边焊接处下方都需通长设置厚度不小于1.5mm 的镀锌钢板支撑屋面收边板的搭接长度通常为200mm。三、铝镁锰合金屋面系统的配套系统3.1屋面装饰板系统装饰板系统的连接固定无需在铝镁锰合金板上开洞两层板之间的开放式连接无需维护并可降低清理要求可调节系统使装饰板可完美布置装饰板布置做法见图14。3.2屋面挡雪系统北方地区的屋面一般需要设置挡雪板。挡雪板材质一般为不锈钢或铝合金。挡雪板可根据屋面的基本雪压和坡度来布置。天沟及檐口上方必须设置挡雪板挡雪板的设置见图15。3.3屋面防坠落系统屋面的定期检查、暴风雪后清洁屋面和天沟、屋面改造这些都需要屋面设置防坠落系统。防坠落系统包括一个坚固、耐久且灵活的不锈钢索该不锈钢索的每一端连接到屋面固定基座支架上。屋面固定基座使用铝夹连接到屋面板上。屋面固定基座被设计为减震器一旦坠落发生将变形减弱坠落的震动并保障基座仍然安全地固定在屋面板上。根据具体工程的需要在不锈钢索上需每隔5 m或7 m 设置中间固定基座见图16。四、结语铝镁锰合金屋面系统作为一种新型建筑屋面围护系统在节能、美观、耐用以及造型上都达到了一个崭新的水平同时能够灵活自如地进行改造以适应任何建筑的布局设计、几何形状以及尺寸大小。现在该系统已广泛应用于机场航站楼、飞机维修库、车站及大型交通枢纽、会议及展览中心、体育场馆、展示厅、大型公共娱乐设施、公共服务建筑、大型购物中心、商业设施、民用住宅等建筑其应用日趋广泛。