金屬屋面系統(tǒng)抗風(fēng)揭試驗檢測

金屬屋面系統(tǒng)

金屬屋面系統(tǒng)通常是指采用壓型金屬板或金屬夾芯板通過固定支架、緊固件與支撐系統(tǒng)連接，通過支撐系統(tǒng)將屋面荷載傳遞到主體結(jié)構(gòu)，且屋面板與水平方向夾角小于75°的屋頂圍護(hù)系統(tǒng)。

 

金屬屋面系統(tǒng)抗風(fēng)揭試驗檢測的不僅是其抗風(fēng)承載力和抗動態(tài)風(fēng)荷載性能等綜合表現(xiàn)，還能在一定程度上反映出各種功能層材料對外部荷載作用的結(jié)構(gòu)響應(yīng)以及內(nèi)部功能材料受損、變形對整體功能的影響等。

 

金屬板屋面分類(按屋面類型)

對于金屬屋面系統(tǒng)的抗風(fēng)揭試驗并不是千篇一律，不同類型的產(chǎn)品具有不同的產(chǎn)品性能及檢測方法的要求，檢測中也要充分結(jié)合產(chǎn)品自身的性質(zhì)與特點。按屋面類型來分，金屬板屋面具體可分為以下幾類：

1、單層金屬板屋面：用于沒有保溫隔熱要求的建筑；

2、雙層板復(fù)合保溫屋面：用于有保溫隔熱要求的普通工業(yè)與民用建筑；

3、多層壓型板復(fù)合保溫屋面：根據(jù)構(gòu)造不同，可用于有節(jié)能、氣密要求的工業(yè)與民用建筑或潮濕環(huán)境的建筑；有聲效要求的重要建筑，如機(jī)場航站樓、體育建筑、會展建筑等；

4、壓型鋼板復(fù)合保溫防水卷材屋面：用于對保溫、隔熱、防水有較高要求的重要建筑，如機(jī)場航站樓、體育建筑、會展建筑、重要生產(chǎn)車間、有較高要求的倉儲建筑等，以及有較多構(gòu)件穿出的屋面；

5、保溫夾芯板屋面：用于有保溫隔熱要求的普通工業(yè)與民用建筑。由于保溫夾芯板屬于工廠復(fù)合板材，其產(chǎn)品規(guī)格受運(yùn)輸條件限制，一般板長不大于12m，連接方式也多為螺栓連接。

 

設(shè)計原則

金屬屋面系統(tǒng)的抗風(fēng)揭性能與其設(shè)計、結(jié)構(gòu)等密切相關(guān)，特別是現(xiàn)在很多大型建筑工程項目所用金屬屋面系統(tǒng)造型復(fù)雜，功能要求高、構(gòu)造層次多，且由于屋面復(fù)雜的二維、三維曲面設(shè)計帶來許多非常規(guī)甚至難以預(yù)見的技術(shù)問題。為了更好的理解其抗風(fēng)揭性能及相關(guān)試驗檢測，我們有必要對其設(shè)計原則進(jìn)行一定的了解。

 

一、水密性設(shè)計

1、提高金屬屋面系統(tǒng)水密性，防止外部水浸入。

2、《屋面工程技術(shù)規(guī)范》GB 50345中對關(guān)于“防水層”的定義為：能夠隔絕水而不使水向建筑物內(nèi)部滲透的構(gòu)造層。

3、根據(jù)防水層的定義判斷，從嚴(yán)格意義上講金屬屋面中的壓型金屬板面板和金屬夾芯板均屬于有縫連接材料，無論怎樣的板型與構(gòu)造都無法完全隔絕水分的滲透，金屬屋面中最外層的金屬面板系統(tǒng)理論上不具有水密性，屬于構(gòu)造排水系統(tǒng)，主要功能是快速排除屋面外部水，因此對于防水要求較高的屋面系統(tǒng)，就需要增加防水墊層或防水透氣層，來幫助屋面系統(tǒng)增加水密性標(biāo)準(zhǔn)，防止外部水滲漏。

 

二、氣密性設(shè)計

1、提高金屬屋面系統(tǒng)氣密性和傳熱系數(shù)，防止屋面系統(tǒng)冷凝水產(chǎn)生。

2、根據(jù)冷凝水產(chǎn)生的原理，設(shè)置相應(yīng)的構(gòu)造層，阻止含有水汽的氣流在屋面系統(tǒng)構(gòu)造層之間移動，上述構(gòu)造層中，隔汽層與防水透汽層都是極為重要的構(gòu)造層次。

3、隔汽層：阻止水蒸汽進(jìn)入保溫層，避免當(dāng)保溫材料含水率增加后熱阻下降以及結(jié)露現(xiàn)象。

4、防水墊層或防水透汽層：具有防風(fēng)、防水透汽功能，將外界水與空氣氣流阻擋在建筑外部，阻止冷風(fēng)滲透，同時能將室內(nèi)及墻體中的潮汽排到室外。

5、同時加強(qiáng)金屬屋面系統(tǒng)的傳熱系數(shù)的穩(wěn)定性，在支撐系統(tǒng)部位增加相應(yīng)構(gòu)造，減少系統(tǒng)熱橋，防止屋面圍護(hù)系統(tǒng) 內(nèi)表面溫度過低產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象。

 

三、安全連接設(shè)計

1、可靠安全的連接技術(shù)是金屬屋面安全性的重點。在金屬屋面系統(tǒng)的設(shè)計中，風(fēng)荷載是一個極其重要的設(shè)計荷載，在風(fēng)力作用下，屋面常受到很大的吸力，如果自重等荷載作用不足以抵抗風(fēng)吸力，屋面必將會被掀起而破壞。因此對金屬屋面系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)荷載作用下的連接受力性能試驗是十分必要的。

 

2、關(guān)于金屬屋面實際的抗風(fēng)能力在國標(biāo)GB 50345《屋面工程技術(shù)規(guī)范》、國標(biāo)GB 50693《坡屋面工程技術(shù)規(guī)范》、JGJ/T 316《壓型金屬板應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》中關(guān)于金屬屋面的抗風(fēng)揭能力有如下約定：“壓型金屬板屋面系統(tǒng)，應(yīng)經(jīng)抗風(fēng)揭試驗驗證其系統(tǒng)整體抗風(fēng)揭能力滿足設(shè)計要求。”

 

檢測設(shè)備

中鋼集團(tuán)鄭州金屬制品研究院股份有限公司的建筑金屬屋面系統(tǒng)綜合性能測試設(shè)備是一種全尺寸建筑結(jié)構(gòu)測試系統(tǒng)，用于建筑金屬屋面系統(tǒng)的水密性、氣密性、結(jié)構(gòu)承載力性能評估，該測試裝置由測試壓力箱體、風(fēng)機(jī)及管道系統(tǒng)、噴淋系統(tǒng)及微機(jī)控制設(shè)備四部分組成。上下壓力箱體分別由獨(dú)立的風(fēng)源產(chǎn)生機(jī)構(gòu)在各自的箱體內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)的風(fēng)壓力模擬，最大壓力可達(dá)±15Kpa。該裝置滿足靜態(tài)和動態(tài)風(fēng)荷載的模擬，以及金屬屋面系統(tǒng)氣密性和水密性檢測。