長沙永(yong)洋(yang)鋼結構鎂(mei)錳合(he)金屋面(mian)系(xi)統非常(chang)適用(yong)(yong)(yong)于新(xin)穎、大型工業(ye)、商業(ye)以(yi)及民(min)用(yong)(yong)(yong)建(jian)筑復雜多變的(de)屋面(mian),防(fang)水、節能、美觀、耐用(yong)(yong)(yong),且可(ke)現場(chang)壓型生(sheng)產。該系(xi)統尚配有固定座(zuo)、節點標準件以(yi)及配套的(de)裝飾、擋雪、防(fang)墜落系(xi)統,因而其應(ying)用(yong)(yong)(yong)廣泛應(ying)用(yong)(yong)(yong)于體育場(chang)館、會(hui)展中心、劇院和博物館、機場(chang)、火(huo)車站、地鐵站等(deng)文化與交通設施以(yi)及商業(ye)建(jian)筑、民(min)用(yong)(yong)(yong)住宅等(deng)建(jian)筑的(de)屋面(mian)。
屋(wu)面系(xi)統是建筑非常重要(yao)的部分,具(ju)有嚴格的設計要(yao)求(qiu),必(bi)須具(ju)有:安全耐(nai)久(jiu)、防(fang)雨抗(kang)風、保溫隔(ge)熱、隔(ge)音(yin)降噪、造型美觀(guan)、容(rong)易維(wei)護等功(gong)能。
1 鋁鎂錳合金屋面系統
1.1 鋁(lv)鎂錳(meng)合金屋面(mian)系統構造典型的鋁(lv)鎂錳(meng)合金屋面(mian)系統構造,如圖1所(suo)示。
(圖1)
鋁鎂錳合金屋面系統的構造,由下到上分別為:屋面底板:采用穿孔鍍鋁鋅或鍍鋅壓型鋼板,其厚度根據檁條距離來設計,穿孔率則根據項目計算求得。
屋面檁條:為Z275鍍鋅檁條。
防塵層:為無紡布,主要用于防塵隔灰,鋪設在屋面底板上表面。
吸音棉:通常采用的是玻璃絲棉,其容重和厚度需根據計算確定。
隔汽層:可單獨鋪設,也可選擇玻璃絲棉(帶有防潮貼面);單獨鋪設的隔汽層常用聚酯膜、高密度紡粘聚乙烯膜等。
屋面次檁條:為Z275鍍鋅檁條。
保溫、隔音層:通常采用巖棉,其厚度需根據計算確定。
防水透氣膜:為高密度聚乙烯無紡布,阻隔風雨對建筑結構的侵襲,在加強建筑氣密性、水密性的同時,還可提供獨一無二的透氣性,使圍護結構內部水迅速排出,有效避免霉菌和冷凝水的形成。
鋁合金固定座(T形碼):固定在屋面次檁條上,用來固定鋁鎂錳合金屋面板。
鋁鎂錳合金屋面板:厚度通常為0.9mm、1.0mm、1.2mm。
1.2鋁鎂錳合金屋面系統的特點及優勢
1.2.1基材防腐,耐久性強
1)采用牌號AA3004鋁鎂錳合金,本身具有很強的防腐性能;
2)運輸或施工造成之表面損傷,不影響其防腐性能;
3)英國國家標準局認證:該產品在普通環境下的使用壽命不短于40年。
1.2.2防水性能可靠
1)固定方式采用暗扣加機械鎖邊方式,無任何螺釘穿過屋面,避免漏水隱患;
2)最大限度地利用面板橫截面積排水,排水效率高。與普通金屬壓型板排水能力對比,見圖2;
(圖2)
3)橫向搭接邊采用專用鉸邊機鉸合,密封性好,并有防毛細作用措施;
4)采用滑動式固定座,避免因溫度變形導致面板損壞,見圖3;
5)采用移動式壓型設備,突破運輸條件對板長的限制,減少了板的縱向搭接;
6)鋁合金屋面板及泛水允許焊接,完善處理屋面開孔之防水問題。
1.2.3造型適應性好
1)所用鋁鎂錳合金材料既有相當的強度,又有很好的柔韌性,特別適合三維曲面等復雜造型的屋面;
2)獨特的扇板、彎板及扇彎板生產技術,能在確保防水能力的同時,完美地實現各種設計造型。
1.2.4材料美觀、使用方便
1)原色面板具有相當強的金屬光澤;
2)可外涂PE或PVDF涂料,以滿足設計和使用的色彩要求;
3)使用期間一般無需洗刷和保養。
1.2.5現場壓型生產方式
靈活性高,便于根據施工現場情況調整生產參數,有利于縮短生產周期并保證產品質量。
1.3鋁鎂錳合金屋面系統標準配件及工器具
1.3.1固定支座
固(gu)定支(zhi)(zhi)座高度可(ke)根據構(gou)造要求選擇,常用的為(wei):81mm、106mm、116mm及(ji)156mm,支(zhi)(zhi)座下帶6mm厚(hou)隔熱墊。標準支(zhi)(zhi)座寬度為(wei)58mm;雙寬支(zhi)(zhi)座寬度為(wei)116mm。固(gu)定支(zhi)(zhi)座,見圖4。
(圖4)
1.3.2配件
1)山墻節點配件(jian),見圖5
(圖5)
>
(圖6)
>
(圖7)
2)檐溝、封檐節點配件
檐溝、封檐節(jie)點所用配件,見(jian)圖8
(圖8)
1.3.3工器具
1)電動鎖邊機,用于鎖緊板肋,使板與固定座連結牢固,見圖7(左)。
2)手動(dong)(dong)鎖邊(bian)機(ji),在用電(dian)動(dong)(dong)鎖邊(bian)機(ji)之前先用手動(dong)(dong)鎖邊(bian)機(ji)鎖緊板端,以(yi)便(bian)于電(dian)動(dong)(dong)鎖邊(bian)機(ji)入位,見圖7(右)。
(圖9)
1.4鋁鎂錳合金屋面系統的功能保證
1.4.1吸聲及隔音
1)吸聲
系統利用吸聲材料調整聲場分布,以消除回聲。
解決辦法:屋面底板穿孔+鋪設吸聲材料(無紡吸聲布及玻璃纖維棉),打孔底板種類見圖8。
2)隔音
旨在隔絕室外噪音源。
解決辦法:選擇合適的屋面構造及材料質量(質量增加1倍,隔聲量增加6db);采用有空氣間層的雙層或多層屋面構造,并盡量減少兩層之間的剛性連接(即聲橋),避免附加隔聲量的降低。
1.4.2保溫隔熱
要求控制圍護結構內表面溫度不低于室內**溫度,以保證表面不結露。
1)冷凝結露原因
由于物體表面溫度低于**溫度所致。在鋼結構中金屬圍護板通過緊固件與檁條連接,如不采取特殊處理,在這些金屬相連的部位將產生結露現象。當有內襯板時,由于冷橋引起內襯板溫度降低,加之水汽很難通過內襯板,因而在內襯板上有明顯水滴。
2)冷凝結露危害
使保溫棉的保溫性能變次,水汽可能導致貼面滴水,引起貼面生銹;水汽與鋼構件的接觸可導致銹蝕,縮短屋面使用壽命。
3)防冷凝結露設計
設置隔汽層:應布置在水蒸氣流入的一側,所以對采暖房屋應布置在保溫層內側,對冷庫建筑應布置在保溫層外層。材質選擇以聚丙烯夾筋貼面較為理想,而鋁箔貼面在有水汽時易生銹,應避免采用。設置通風間層或泄氣溝道:保溫層外側和屋面板之間如有通風間層,從室內滲入的蒸汽,可被不斷與室外空氣交換的氣流帶走,對保溫層可起到風干的作用。
2鋁鎂錳合金屋面板
2.1材質
2.1.1鋁合金
鋁合金有9個系列牌號,其中1XXX、3XXX、5XXX系廣泛用于建筑領域。1XXX系為99.9%或更高純度的鋁;3XXX系中的錳是主要合金元素,這些合金一般是不可熱處理強化的,但比1XXX系合金的強度高20%以上;5XXX系的主要合金元素是鎂,是一種具有中等強度或高強度的可加工硬化合金,具有良好的焊接性能,并在海洋環境空氣中具有良好的抗腐蝕性。建筑領域中屋面及墻面板所用的鋁合金,主要以3XXX系的鋁鎂錳合金為主,這是因為5XXX系合金較硬,而立邊咬合式屋面板制作時需多次變形,所以加工性能較好的3XXX系材料就成為材料的首選。
2.1.2屋面板基材
屋面板基材通常采用國際牌號AA3004的鋁鎂錳合金壓型制作,合金狀態為H36/H46。其屈服強度≥190MPa,抗拉強度在240~285MPa,伸長率≥3%。收邊板基材采用國際牌號AA3004的鋁鎂錳合金壓型制作,合金狀態為H34/H44,其屈服強度170MPa,抗拉強度在220~265MPa,伸長率≥3%。
鋁鎂錳合金板基材(AA3004)主要成分含量:Si≤0.3%;Fe≤0.7%;Cu≤0.25%;Zn<0.25%;Mn為1.0%~1.5%;Mg為0.8%~1.3%;其余為Al。
2.1.3鋁鎂錳合金板的涂層
常用的涂層有:原色錘紋、聚酯(PE)烤漆涂層、氟碳(PVDF)噴涂烤漆涂層。
PVDF涂層:耐磨性好、電性能優異;具有優異的抗紫外線性;耐氣候老化性好,耐燃、耐油、耐化學品腐蝕性能好。
PVDF涂裝系統分兩種:
1)預輥涂層鋁板:預輥涂所用涂漆中PVDF的基料含量高達70%,經水平自動化二涂二烤或三涂三烤輥涂工藝制成,每一涂層都需經過烘烤固化后再涂層;三涂三烤涂層的密實性與抗腐蝕、抗老化性都遠優于二涂二烤涂層。
2)普通噴涂鋁板:通常采用二涂一烤或三涂二烤涂裝,工序均由人工操作完成,涂層的附著性、表面色差均劣于預輥涂板。
2.2鋁鎂錳合金屋面板板型
為適應建筑屋面的要求,鋁鎂錳合金屋面板在工程應用中主要有以下板型。
2.2.1板型
1)直板
直板板型肋高一般為65mm,常用的(de)(de)板寬有300mm、400mm及500mm(圖9)。其中板寬300mm的(de)(de)在屋(wu)面荷載較(jiao)大時使(shi)用;400mm的(de)(de)為常用、經濟型的(de)(de);500mm的(de)(de)為屋(wu)面板本身最經濟的(de)(de)板型,但下部檁條間距小,且需采取(qu)適當措施防止(zhi)板變形。板型詳況,見下圖。
(圖10)
2)彎弧板
彎弧板包括正弧板和反弧板兩類,板型見圖11。
彎弧板自然彎曲參數,見表1。
彎弧板機器正彎、反彎參數,見表2。
3)扇形板
扇(shan)形(xing)(xing)板包括直扇(shan)形(xing)(xing)板、正扇(shan)形(xing)(xing)板、反扇(shan)形(xing)(xing)板,板型見(圖11)。
(圖11)
2.2.2各種板型的適用范圍
1)直板:適用于單坡、雙坡及半徑大于自然成弧半徑的單曲屋面;
2)正、反弧板:適用于半徑小于自然成弧半徑的單曲屋面;
3)扇板及扇弧板:適用于雙曲屋面;
4)特例:直板用于雙曲面上,屋面曲率小,并且屋面上允許作多條屋脊。
應用鋁鎂錳合金屋面板的建筑(zhu)案例(li),見圖(tu)13:
(圖13)
(圖14)
2.3鋁鎂錳合金屋面板及鎖邊技術參數
2.3.1生產長度11.5m>運輸長度>1m,或現場壓型。
2.3.2鋁鎂錳合金屋面板加工誤差
寬度:±2mm;
長度:<10m時,+10mm/-5mm;>10m時,+10mm+(1mm/m)/-5mm。
2.3.3鎖邊誤差
鎖邊直徑=20mm+0.3mm/-0.7mm。
2.4鋁鎂錳合金板的基本設計原則屋面最小設計坡度,5%;
屋面板的板厚、板寬及板跨,都需經計算來確定;
確保每塊屋面板及收邊板都可伸縮;
屋面板的固定點需經計算,根據計算的數據確定固定點的做法:打1顆或2顆鉚釘,或打1顆螺栓、用幾顆自攻釘直接固定在結構上;
屋面收邊焊接處下方,都需通長設置厚度不小于1.5mm的鍍鋅鋼板支撐;
屋面收邊板的搭接長度,通常為200mm。
3鋁鎂錳合金屋面系統的配套系統
3.1屋面裝飾板系統
裝飾板系統的連接固定,無需在鋁鎂錳合金板上開洞;兩層板之間的開放式連接,無需維護,并可降低清理要求;可調節系統使裝飾板可完美布置,裝飾板布置。
3.2屋面擋雪系統
北方地區的屋面一般需要設置擋雪板。擋雪板材質一般為不銹鋼或鋁合金。擋雪板可根據屋面的基本雪壓和坡度來布置。天溝及檐口上方必須設置擋雪板,擋雪板的設置見圖:
3.3屋面防墜落系統
屋面的定期檢查、暴風雪后清潔屋面和天溝、屋面改造,這些都需要屋面設置防墜落系統。防墜落系統包括一個堅固、耐久且靈活的不銹鋼索,該不銹鋼索的每一端連接到屋面固定基座支架上。屋面固定基座使用鋁夾,連接到屋面板上。屋面固定基座被設計為減震器,一旦墜落發生,將變形減弱墜落的震動,并保障基座仍然安全地固定在屋面板上。
根據具(ju)體(ti)工程(cheng)的(de)需(xu)要,在不銹(xiu)鋼索上需(xu)每(mei)隔5m或(huo)7m設置中間固定(ding)基座,見圖15:
(圖15)
4結語
鋁鎂錳合金屋面系統(tong)作為一種(zhong)新型(xing)建筑屋面圍護系統(tong),在節能、美觀、耐用以及造型(xing)上都(dou)達到了一個(ge)嶄新的水平,現在該系統(tong)已廣泛應用于機場航站樓、飛(fei)機維修庫、車站及大(da)型(xing)交通樞紐、會議及展覽(lan)中心(xin)、體育場館、展示廳(ting)、大(da)型(xing)公共娛(yu)樂(le)設施、公共服務建筑、大(da)型(xing)購(gou)物中心(xin)、商業設施、民用住(zhu)宅等建筑,其應用日(ri)趨廣泛。
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