我国金属屋面工程现状和发展趋势.pdf
1概述金属板作为一种建筑材料，首先由欧洲人在12世纪时应用于屋面。金属热浸镀技术及冷弯成型技术的日趋成熟，为金属板材在建筑围护系统尤其是屋面部分的应用带来巨大的发展机遇，现在正在被广泛应用于民用与工业建筑。金属屋面在我国的发展历经了引入期、发展期、完善期和提高期，目前正在进入成熟期。新型金属屋面系统包括金属板太阳能屋面及金属板种植屋面，对有效提高钢结构建筑的环保节能功效提供了技术保证。随着我国社会经济快速发展，建筑作为文化艺术的重要表现形式，被赋予了更多的含义。屋面作为建筑围护系统中最为重要的组成部分，首先应满足遮风避雨、保温隔热、安全耐久、隔声降噪等物理性能要求，同时作为塑造建筑形象不可或缺的一部分，其造型、材质、色彩、肌理等方面有更高的要求。金属屋面与传统的卷材屋面相比，具有轻质高强、设计灵活、色彩丰富、造型独特等特点，能使建筑产生更强的现代感与时代气息，因此在屋面领域中独领风骚。金属屋面是指以金属材料作为屋面系统的承重和连接骨架，利用金属板作为屋面系统承重或防水材料，配合保温、隔热、隔声、防水等构造，实现屋面系统的各项功能要求的一种屋面形式。利用金属材料作为屋面围护系统，其历史可以追溯到12世纪中期，当时德国及北欧一些国家及地区的建筑工匠利用简单的手工工具，把细小的金属铜片通过咬口接缝的形式安装于一些标志性建筑的屋顶表面。
至今在一些著名的历史建筑的屋顶上，仍能看到古旧金属材料的踪迹。然而，金属板作为一种建筑材料，被大量应用于一般民用建筑和工业建筑上，其历史不到200年。进入20世纪中期，金属热浸镀技术及冷弯成型技术的开发应用和日趋成熟，为金属板材在建筑围护系统尤其是屋面部分的应用带来了巨大的发展机遇。近年来国内彩涂板产量大幅度提升，2006年年底全国彩涂板生产线已超过200条，总产能达2500万t，截至2007年年底全国镀锌板产量超过2500万t，为金属板压型板围护系统的应用提供了充足的材料保证。同时，钢结构应用技术的大量使用和成熟发展，为金属压型板围护系统的应用提供了足够的空间我国金属屋面工程现状和发展趋势蔡昭昀（中国京冶工程技术有限公司金属屋面板加隔气层，北京100088）摘要：介绍了我国金属屋面的发展历程及发展趋势，阐述了我国金属屋面板型、材料、构造、系统的发展前景。关键词：金属屋面；钢结构；发展历程；发展趋势；前景文章编号：1007-497X（2010）-22-0034-04中图分类号：TU231文献标识码：/:,,,.;;;;新型屋面系统．22背景和支撑。
据不完全统计，2004年、2005年每年采用压型钢板作围护结构的建筑物总面积超过1500万m2。金属屋面优势明显，应用广泛。采用金属压型板围护系统的工业建筑与民用建筑，主要以生产厂房、工业仓库、物流建筑、体育场馆、会展建筑、商场超市、机场航站楼、火车车站及码头为主，此类建筑的特点是：跨度大、层数低，相应屋面面积所占比例较大。2我国金属屋面的发展历程及发展趋势从80年代初至今免费b2b网站，金属屋面在我国的发展历经了四个阶段：引入期、发展期、完善期和提高期，现在正进入成熟期。2.1引入期（1980年—1990年）金属屋面在我国的发展应用是由工业建筑开始起步的。1979年，上海水产路仓库项目首次采用日本引进的S60压型钢板屋面；1980年，上海宝钢一期工程的近60万m2建筑围护系统采用了日本的W550（屋面）、V115（墙面）压型钢板我国金属屋面工程现状和发展趋势.pdf，取得了很好的社会效益及经济效益。宝钢一期工程因此成为我国采用金属屋面的里程碑式工程，开创了我国金属屋面发展的新纪元。基于国产化要求，1980年到1983年，上海宝钢建设指挥部成立了由冶金部建筑研究总院牵头的压型金属板（钢板及铝板）试验研究专题组，对一期工程引进的日本彩色涂层压型钢板及成型设备进行消化吸收，成功地研制出了适应我国国情的压型钢板及其成型设备，在日本W550、V115板型的基础上研制出W600、V125板型，提高了有效使用率，并因此获得了国家科技进步三等奖。
之后随着蛇口经济开发区的崛起以及国内粮食棉花大丰收等情况的出现，越来越多的建筑需要在短时间快速建造，轻钢结构建筑应运而生，金属板屋面也随之被推广应用。我国企业对国外引进的压型钢板成型设备消化吸收快金属屋面板加隔气层，研制了几十种国产压型钢板成型生产线，满足了国内市场对压型钢板的使用需求。夹芯板生产线早期也是主要从国外引进，引进国家主要有意大利、德国、韩国和澳洲。2.2发展期（1991年—2000年）随着改革开放的深入，我国经济快速增长114信息网sitemaps，轻型钢结构建筑以及金属板围护体系首先在工业建筑中得到了飞速的发展。90年代许多国外厂家看到中国经济快速发展带来的市场机遇，纷纷进入中国。以美国巴特勒公司、上海美建钢结构有限公司、澳洲来实公司为代表，这些国外公司的进入，带来了新材料、新技术和新的市场营销模式。国内一些有敏锐市场触觉的企业，纷纷加入压型钢板围护系统生产、制作、安装行业，尤其在东南沿海地区，压型钢板制作及安装厂家如雨后春笋般发展起来，技术水平良莠不齐。金属围护系统在当时尚属新材料新技术，国家相应的技术标准和施工措施还不健全，快速发展的市场需求缺乏技术指导和管理，因此在设计选材、加工制作、安装验收等方面出现了大量问题。
系统构造简单、工程质量恶劣、市场竞争混乱、缺乏技术管理等等，严重影响了金属板围护系统的行业声誉和发展。2.3完善期（2001年—2005年）进入21世纪，我国国民经济高速平稳发展，建筑业已成为国民经济的支柱，钢产量持续上升，钢结构建筑已从一般工业建筑领域发展到民用建筑领域中，因此对金属屋面的发展起着带动及推升的作用。金属屋面技术开始从单一板材构造向系统化构造发展，国家建筑标准图《压型钢板、夹芯板屋面及墙体建筑构造》系列图集的出版，标志着金属屋面技术开始走向标准化，对于金属板技术推广、市场规范起到了重要意义，给业主、设计、施工、监理等建设工程各环节提供了技术依据。为了保证企业信誉，以合格的产品、优质的服务赢得市场竞争力，在这一时期，更多金属压型板生产企业开始经历脱胎换骨的改变。从追求产品数量到新型屋面系统中国建筑防水 2010．22 35不断更新产品质量，提高技术含量和系统水平，在总结经验的前提下，通过技术上的不断探索与创新，使得金属压型板系统的应用逐步纳入良性发展轨道，整个行业得以健康快速地成长。这期间建成了许多精品工程，如：摩托罗拉天津工程、天津开发区造币局厂房、北京一机床新厂房、鞍钢建设承建的鞍钢克虏伯热镀锌板生产线厂房等。
2.4 提高期（2006 年—201 年）28 年奥运会在北京召开，为了保证奥运会的成功举办，北京建设了大量的体育比赛场馆与训练场馆，同时对现有运动场馆进行了改扩建和维修工作，新建及改扩建比赛场馆31 个，训练场馆45 个。这些场馆的结构形式主要以大跨度钢结构为主，屋面围护系统也相应采用了与钢结构配套的金属屋面系统。除了国家体育场（鸟巢）、国家游泳中心（水立方）采用的是膜体材料作为屋面围护体系外，其余场馆均采用了金属屋面系统。为保证场馆的建设水平，由北京市28 工程建设指挥部会同中国钢结构协会专家委员会，由中国京冶工程技术有限公司主持编制了《奥运工程金属板屋面防水工程质量控制指导意见》，规范和指导了奥运场馆金属屋面工程的设计、施工、验收以及维护保养等方面的建设，完美实现了“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”的理念，集中体现了我国金属屋面的高技术水准。在此期间，GB/T 12755—28 《建筑用压型钢板》、国家工程建设标准《压型金属板应用技术规范》、GB 5345—24《坡屋面工程技术规范》等相继编制出台，各个地方也非常重视金属屋面的质量要求，例如北京市就编制了地方标准《金属屋面工程施工质量验收标准》等。
与此同时，随着我国基础工程的大量建设，金属屋面在民航建筑、文化建筑、体育建筑、会展建筑上大量应用，金属屋面系统的技术水平日臻成熟，满足了各方面的需求。这一时期的典型工程有：国家大剧院、首都机场T3 航站楼、北京新国际展览中心、广州亚运城综合体育馆等。25 成熟期（211 年—215 年）未来的五年，金属屋面的应用还将持续发展，随着国家绿色建筑及节能减排政策的要求，节能型金属屋面被提上日程，金属板太阳能屋面和金属板种植屋面技术将获得发展。金属板太阳能屋面是在屋面压型金属板上以特种粘合剂直接粘贴非晶体柔性太阳能发电板，形成光伏一体化屋面。首都博物馆屋面就安装了5 m2的非晶体柔性太阳能发电板，峰值发电量达3 kW，解决了博物馆内白天公共区域的人工照明用电，取得了很好的经验。金属板种植屋面系统是在卷材防水压型钢板复合保温屋面基层上铺以种植土和种植植物或设置容器种植植物，形成绿化屋面，达到保温隔热、绿化美观、生态节能、保护防水层及延长建筑寿命的功效。3 我国金属屋面的技术发展路线不同地区、不同使用功能的建筑对于屋面的性能要求有所不同，金属板屋面的技术发展路线正是由单一功能开始，从只是简单的防水到满足保温隔热、降噪吸声、采光排烟等复合功能要求，直到完成以奥运场馆为代表的高要求、高质量的金属屋面工程。
31 板型及材料发展早期金属屋面板使用的板型，如 W6、V125等，虽然波高不同，但连接方式均为紧固件连接，优点是板与檩条连接牢固，在外力作用下不易松动，缺点是屋面板被紧固件穿透，易产生渗漏现象。角驰Ⅱ、角驰Ⅲ板型的出现改变了板边连接方式，其板边连接方式为固定支架暗藏式18°咬边连接，屋面板上没有紧固件穿透，对于板边防水是革命性的改变。然而这类板型是一种非紧密式咬合，通常采用手工咬边，因此施工质量不高，抗风能力较弱。以36°直立缝锁边板为代表的全边锁合连接板型，采用专用机具机械设备咬边，用滑动式连接支架与檩条系统连接，是一种紧密式咬合方式，可自由伸缩，有效地解决了金属材料热胀冷缩引起的系统变形，保障了系统的可靠性与完整性，是目前值得大力推广的金属屋面板板型。新型屋面系统36 CBW 2010．22另外还有一种扣合连接方式的板型，压型钢板板端对称设置卡口构造边，扣盖与卡口构造边扣压形成倒钩构造，完成压型钢板纵向搭接。该方式亦属于隐藏式连接范围，防水性能较好。此连接方式有赖于倒钩构造的坚固，因此对彩板本身的刚度要求高于其他构造，板材刚度不好时，连接的安全度非常不可靠，曾出现过大量屋面被掀起的案例。
早期金属板屋面选材主要为彩色涂层钢板，随着金属材料的丰富以及建筑形象的要求，材料选择逐渐增多，目前主要有铝合金板、不锈钢板、钛锌板、铜板等。彩涂板的面漆使用也从聚酯（PE）面漆发展到目前的硅改性聚酯（SMP）、高耐久性聚酯（HDP）、聚偏氟乙烯（PVDF）等高耐候性涂料并存，同时功能性涂层（如印花涂层、压花涂层、厚膜涂层、自洁涂层、抗菌涂层、抗静电涂层等）板类近年来被普遍认可和选用。3.2 构造发展金属屋面板从构造上分有：单层压型板屋面、双层压型板复合保温屋面、多层压型板复合保温屋面、压型钢板复合保温防水卷材屋面、保温夹芯板屋面等。单层金属板屋面：用于没有保温隔热要求的建筑；双层金属板+保温层屋面：用于有保温隔热要求的普通工业与民用建筑；双层金属板+保温层+防水透气层+隔汽层屋面：用于有节能及气密要求的工业
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