2.3.2、防潮層:在金屬屋面的使用過程中,為防止室內潮氣進入
玻璃棉,在玻璃棉的下側加貼隔氣、隔潮、反射
熱輻射的
鋁箔隔氣層,和聚乙烯防潮隔氣層。厚度≮9μm。為防止室外潮氣進入玻璃棉,在玻璃棉的外側加貼防水透氣膜,起隔潮防潮作用。
2.3.3、玻璃棉保溫層:
根據
招標圖紙和招標技術文件的要求,在進行屋面保溫
隔熱計算后(詳見計算書),最終確定保溫層為100mm厚超細玻璃棉,容重為24kg/m3,玻璃棉的
導熱系數為0.036K(W/m°C)。為保證工程質量,達到節能的目標,我公司在深化設計中采用的玻璃棉制品是經高溫熔融,由高速離心設備制成
無機纖維后,再加入特制粘結劑和防塵油經擺動帶鋪氈并通過特殊設備改變纖維排列結構,最后經固化定型而成的新型輕質
保溫材料。
輕質保溫材料具有如下特點:
1)、
耐腐蝕性能:此種玻璃纖維棉性能穩定持久,且對鋼材腐蝕有抑制作用,不會與鋼板間發生任何電化學反應,據有關標準的規定測定,保溫棉等PH值為7.1。
2)、防火性能:根據中國國家標準 GB50016及中國國家防火
建筑材料監督檢驗測試中心的檢測判定,保溫棉不燃性(A級)合格。
3)、環保性能:玻璃纖維較細,不含渣球(0%--GB/T5480.5),使玻璃棉的
導熱系數較低,對人體皮膚刺激較小。
4)、抗潮濕性能:保溫棉在溫度49?C,相對溫度90%,常壓下通過ASTME84測試,吸濕量低于2%,如本產品被漬濕,干燥后保溫性能完全恢復。
2.3.4、隔聲吸音層
為保證博物館隔聲吸音效果我們在鍍鋅鋼板與保溫棉之間加了一層8mm厚的玻璃纖維增強硅酸鈣板。這樣,金屬屋面板的隔聲吸音性能的實現,主要是通過底層鍍鋅鋼板、玻璃纖維增強硅酸鈣板、保溫棉、頂層金屬板等實現的。隔聲和吸音性能不僅體現在防止建筑外的噪音進入建筑內,也體現在避免建筑聲音外傳,而且,當雨水敲擊屋面時不能對建筑內產生不利影響。
2.4 鋁鎂錳金屬屋面板的設計:
防水是屋面系統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。正因如此,屋面系統的防水性能是金屬屋面最為值得關注的方面。
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壓反復作用,墊片的密封性能將大打折扣,并導致漏水。而且由于屋面存在成千上萬個釘孔,其施工質量也受工人素質及技術水平的制約而難以保障。一旦出現問題,漏水點的查找也十分困難,不易補救。
根據本工程的特點,我們在金屬屋面系統的外層,選用高直立鎖邊鋁鎂錳金屬面層防水板,(如圖2.4.1)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,同時鋁合金的
彈性模量小,對雙向彎曲的屋面適應性更強。
本方案鋁合金屋面系統采用先進的直立鎖邊固定方式,從根本上杜絕了傳統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,最后用電動鎖邊機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,整個屋面不但美觀、整潔,而且杜絕了成千上萬個螺釘孔造成的漏水隱患。另外該屋面系統可配合獨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。
此板型的另一個優點是防毛細作用,體現在直立鎖邊系統的板肋上。板肋小邊上的特制凹槽在咬邊后形成的空腔擴大了板肋的隙縫,防止毛細現象的發生,阻絕水分通過毛細作用進入室內,以更好的達到屋面的防水功能。
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生的橫向變形和由于底部結構的不均勻沉降而產生的垂直變形。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構上下運動,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
撓度吸收可能產生的豎向形變。(如圖2.4.2-1)

金屬屋面系統利用板的折邊變形和板肋空隙來制調整熱脹冷縮。對每塊400mm寬的金屬屋面板,可調節的量可達5mm,在總的可調整量內完全可以吸收該方向的結構位移。(如圖2.4.2-1)
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,有時高有時低,這些水份都是以氣態方式存在,但高濕度的熱空氣在遇到冷的界面時,空氣中的水份就會由氣態變為液態,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,避免一側的濕度過高在遇溫度突變時產生冷凝現象,尤其是要防止屋面板底的濕度太高。有時在翻開一些壓型鋼板屋面時,會發現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,屋面系統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械咬合的方式來連接,屋面板通過機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,此種連接方式可充分吸收屋面板由于熱脹冷縮在縱向產生的變形。在本工程中,屋面板最長可達到74米,將每片板的固定點設在板中間,板的累計伸縮量也可達到70~80mm,故只有采用這種
鎖扣式咬合的連接方式,才可以使屋面板能夠自由伸縮,避免產生溫度應力。
2.4.5金屬屋面板的排版設計
本工程屋面外形是一個類似奇石的不規則形狀,這就給金屬屋面板的排版設計工作增添了很大的難度。金屬屋面板的排版設計是否可行,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鍵,因而分析屋面板鋪設在曲面上的效果,并根據分析結果制定相應的排板方案決定著整個屋面工程的成敗。為了確保其使用功能必須對不規則的外形進行詳細的分析,這樣才能完成合理的排版設計。
根據建筑圖紙,建立精確的三維模型,并將三維模型分為兩大區域。即,項部區域和墻面區域。在兩個區域之間由天溝來分界。在頂部區域內根據三維模型中所顯示出的坡度走勢,將高的部分設置成屋脊,底部的位置設為天溝,使之自然形成了不規則的12個分區(如圖2.4.5-1)。在每個分區中的板型都是根據所在位置的不同而產生變化的。有的分區全部都由扇形彎弧板組成(如圖2.4.5-5)。有的分區是由扇形彎弧板與弧形板組合而成。有的分區是由扇板、弧板、直板相互組合成形的。但在每個分區中只能有一個坡度不同的排水走向。(如圖2.4.5-3、4)
在墻面區域中也根據其位置和形狀分成了11個分區(如圖2.4.5-2)。

對雙曲形狀金屬屋面在排版設計時需要考慮以下幾個問題:
a)由于屋面雙向彎曲,如使用直板,會出現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)由于屋面板鋪設方向不能沿著曲面的徑向,因此在沿著屋面板側向會有較大的偏移,尤其是板的中部,如果出現這種偏移,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。
c)由于屋面雙向彎曲,在屋面板的中部會出現橘皮效應(中部增寬)。直立鎖邊的
壓型板由于帶肋,每片板可以在中間拉大5-10mm,可以有效解決此問題。若結合扇形板寬度變化的特點,能更好地解決此問題。
2.5金屬屋面板與面層裝飾板連接系統的設計:
轉接件在屋面板上安裝,起到轉接橫向鋁管的作用。轉接件采用鋁合金
型材加工而成,轉接件為兩件,滿足其轉角要求。
2.5.1弧形鋁支撐管
弧形鋁支撐管是采用擠壓的鋁合金型材,起到連接外裝飾板的作用。(如圖2.5.1、2)
2.5.2轉接件
鋁合金材質的連接裝置,用鋁合金型材加工制成。通過兩個件轉接,可以滿足不同角度要求。其目的是可以安裝面層鋁合金裝飾板。

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