2.4、 铝镁锰金属屋面板的设计：
防水是屋面系统最基本也是最重要的功能，它的好坏直接影响着工程的形象和声誉。正因如此，屋面系统的防水性能是金属屋面最为值得关注的方面。
普通压型金属板采用的是螺钉穿透式固定，钉孔处仅靠螺钉下的橡胶垫片密封。随着垫片的老化及屋面板受风压反复作用，垫片的密封性能将大打折扣，并导致漏水。而且由于屋面存在成千上万个钉孔，其施工质量也受工人素质及技术水平的制约而难以保障。一旦出现问题，漏水点的查找也十分困难，不易补救。
根据本工程的特点，我们在金属屋面系统的外防水层，选用高直立锁边铝镁锰金属面层防水锤纹板，板型为弧形变截面板(如图2.4.1)。用这样的板型来保证实现双曲面的顺滑连接。特别是在曲面形状复杂的位置，采用两块扇形板对接就可以实现球体表面的双曲面造型。在底层采用1.5mm厚的镀锌钢板做底层的防水层，用双层防水的方案来确保屋面系统的防水性能。
2.4.1、防水性能分析
本工程采用的是直立锁边屋面板型，板肋直立，使得其排水断面（词条“断面”由行业大百科提供）几乎不受板肋影响，所以有效排水截面较普通板型更大，加之板肋较高65mm，更能保证屋面板在坡度平缓情况下的防水性能，同时铝合金的弹性模量小，对双向弯曲的屋面适应性更强。
本方案铝合金屋面系统采用先进的直立锁边固定方式，从根本上杜绝了传统螺钉穿透固定方式带来的漏水隐患。直立锁边屋面板的固定，首先是将铝合金固定座用高强不锈钢螺钉固定于镀锌檩条上翼缘，再将屋面板扣在铝合金固定座的梅花头上，最后用电动锁边机将屋面板的搭接边咬合在一起。由于采用了直立锁边固定方式，屋面没有螺钉外露，整个屋面不但美观、整洁，而且杜绝了成千上万个螺钉孔造成的漏水隐患。另外该屋面系统可配合独有的铝合金或不锈钢配件，使得客户可以方便地在屋面板上设置装饰板而无需用穿透屋面板，因而不会留下任何漏水隐患。
此板型的另一个优点是防毛细作用，体现在直立锁边系统的板肋上。板肋小边上的特制凹槽在咬边后形成的空腔扩大了板肋的隙缝，防止毛细现象的发生，阻绝水分通过毛细作用进入室内，以更好的达到屋面的防水功能。
2.4.2、 吸收热胀冷缩性能的分析
能有效吸收屋面由于热胀冷缩而产生的横向变形和由于底部结构的不均匀沉降而产生的垂直变形。金属面板的固定座和下部的保温材料及钢檩条跟随主体结构上下运动，而板面的折边可以吸收大量的形变。在沿板肋的纵向，板更有足够的挠度吸收可能产生的竖向形变。
金属屋面系统利用板的折边变形和板肋空隙来制调整热胀冷缩。对每块400mm宽的金属屋面板，可调节的量可达5mm，在总的可调整量内完全可以吸收该方向的结构位移。
2.4.3、透气性能的分析
空气中总是含有一定量的水份的，水份的含量即湿度在一年四季甚至每天都在变化，有时高有时低，这些水份都是以气态方式存在，但高湿度的热空气在遇到冷的界面时，空气中的水份就会由气态变为液态，形成冷凝水。屋面板上下的空气交换有助于使屋面板上下的空气湿度保持一致，避免一侧的湿度过高在遇温度突变时产生冷凝现象，尤其是要防止屋面板底的湿度太高。有时在翻开一些压型钢板屋面时，会发现板的表面没有被锈蚀，但板底已锈迹斑斑，这就是由于在板底的湿汽太多又排不出去，加速了压型钢板的氧化（词条“氧化”由行业大百科提供）腐蚀。
本方案采用的板型，其板肋的搭接既可防止雨水和毛细水的浸入，但又不妨碍空气的自然流通，使屋面板底的空气能够流动，屋面系统就如同可以呼吸换气一样，不会将湿气闷在板下部。
2.4.4、板的长度方向吸收热胀冷缩性能的分析
屋面板和铝合金固定座采用机械咬合的方式来连接，屋面板通过机械咬合力扣合在铝合金固定座的梅花头上，但屋面板仍可以在铝合金固定上面自由滑动，此种连接方式可充分吸收屋面板由于热胀冷缩在纵向产生的变形。避免产生温度应力。
2.5、金属屋面板的排版设计
本工程幕墙和屋面外形是一个不规则形状，这就给金属屋面板的排版设计工作增添了很大的难度。金属屋面板的排版设计是否可行，屋面板对曲面的顺滑覆盖是保证屋面板能自由伸缩及防水的关键，因而分析屋面板铺设在曲面上的效果，并根据分析结果制定相应的排板方案决定着整个屋面工程的成败。为了确保其使用功能必须对不规则的外形进行详细的分析，这样才能完成合理的排版设计。
根据建筑图纸，建立精确的三维模型，并将三维模型分为三大区域。使之自然形成了不规则的8个分区(如图2..5.1)。在每个分区中的板型都是根据所在位置的不同而产生变化的。
对双曲形状金属屋面在排版设计时需要考虑以下几个问题:
a)由于屋面双向弯曲，如使用直板,会出现扭曲甚至无法安装的情况,在此情况下,使用扇形板或局部使用扇形板将是最好的解决办法。
b)由于屋面板铺设方向不能沿着曲面的径向，因此在沿着屋面板侧向会有较大的偏移,尤其是板的中部,如果出现这种偏移,且偏离距离过大,将需要板有很好的柔韧型,并可能需要采用异性板。
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