长沙永洋钢结构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。

1 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。

(图1)

　　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0.9mm、1.0mm、1.2mm。
　　
　　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2；
　　
　　

(图2)

　　3）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3；
　　
　　5）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：81mm、106mm、116mm及156mm，支座下带6mm厚隔热垫。标准支座宽度为58mm；双宽支座宽度为116mm。固定支座，见图4。

(图4)

　　1.3.2配件
　　
　　1）山墙节点配件，见图5

(图5)

>    
(图6)

>    
(图7)

2）檐沟、封檐节点配件
　　
　　檐沟、封檐节点所用配件，见图8

(图8)

　　1.3.3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）。

(图9)

　　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6db）；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件与檩条连接，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。
　　
　　2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≥190MPa，抗拉强度在240~285MPa，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220~265MPa，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65mm，常用的板宽有300mm、400mm及500mm（图9）。其中板宽300mm的在屋面荷载较大时使用；400mm的为常用、经济型的；500mm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，见下图。

(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11)。

(图11)

　　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：

(图13)

(图14)

　　2.3铝镁锰合金屋面板及锁边技术参数
　　
　　2.3.1生产长度11.5m>运输长度>1m，或现场压型。
　　
　　2.3.2铝镁锰合金屋面板加工误差
　　
　　宽度：±2mm；
　　
　　长度：＜10m时，+10mm/-5mm；＞10m时，+10mm+（1mm/m）/-5mm。
　　
　　2.3.3锁边误差
　　
　　锁边直径=20mm+0.3mm/-0.7mm。
　　
　　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。
　　
　　3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。
　　
　　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：
　　
　　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5m或7m设置中间固定基座，见图15:

（图15）

 　　4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，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。

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