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摘要：近些年，金属屋面的发展十分迅速，其应用分类也成为了社会各界的关注焦点，探讨研究与其所相关的课题十分必要。早在1250年，德国等国家的建筑工作者就已经开始研究并应用金属屋面，截至目前，金属屋面的应用已经十分广泛。本文首先对金属屋面的主要类型以及应用现状予以简要阐述，其次分别对金属屋面的防水性能与防雷系统进行了深入的探讨分析，以供参考。
关键词：金属屋面；建筑系统技术
引言
将金属材料当做建筑物屋面体系的承载以及衔接结构，通过金属板对建筑物屋面起到一定承载性能或者防水性能，再加上隔热、保温、防水隔音等结构，使得屋面系统能够充分满足建筑设计需求的一种屋面模式，被称之为金属屋面。目前金属热浸度和冷弯成型技术得到了大力推广与应用，对我国建筑工程中围护系统，特别是屋面部位中对金属材料的应用有很大的积极作用。
一、金属屋面的主要类型和应用现状
（一）金属屋面类型和技术标准
1.金属屋面技术划分
（1）根据使用性能来分，可划分为保温隔热型、非保温隔热型、隔音型以及防火型等；
（2）根据防水属性区分，分别是卷材防水金属屋面以及压型金属板材屋面；
（3）根据结构形式划分，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、卷材防水压型钢板复合保温屋面等；
（4）根据受力体系划分有两种，即檩体系金属屋面与无檩体系金属屋面；
（5）依据不同的金属材料可划分为：不锈钢板、钛锌板、镀层钢板、铜板、铝镁锰合金板等；
（6）按照板材形式区分为保温夹芯板以及压型金属板；
（7）按照板型不同的连接方式可分为：180°咬边板连接型、270°直立缝卷边板连接型、360°双折封板连接型、360°直立缝锁边板连接型、卡口板连接型以及搭接板连接型等。
2.金属屋面体系设计规范
在国外，对金属板材围护系统的运用已经有很长的时间，因此对其产品的选择使用以及相关技术规定标准也比较健全[1]。上个世纪90年代中期，英国就落实了《压型金属板围护结构应用技术规范》（BS5427-1），在该规范中涵盖了装配式压型板建筑外围护部品的材料筛选、技术工艺以及相关属性的测试等方面。除此之外，部分国家的研究单位或者相关组织又为此专门定制了行业手册与指导文书，这一行径对金属围护结构的发展、推广以及应用有明显的积极影响。目前我国也分别编制了多个应用技术规范，并不断对其加以改善优化，这对金属屋面技术的发展和应用有很大的帮助。
（二）较为常见的金属屋面系统
1.压型金属板屋面系统
该系统主要有两种材料，分别是钢板与铝合金板。①其中压型钢板屋面自身重量较轻，且使用寿命也较长，成本造价低也很实用，安装操作十分方便快捷，无论哪个地区、何种环境或者是对于功能有一定需求的建筑物而言都比较适用，此外，还具备较强的防火性能。在设计压型金属板屋面系统坡度时，要控制在5%或以上。而按照屋面体系结构而言，可将压型钢板屋面体系分为有檩和无檩。其中有檩体系压型钢板的厚度尺寸通常＞0.6mm，无檩体系中无檩板的厚度通常＞1.0mm；②压型铝合金板具备高塑性、高延展性、荷载较轻以及可焊接等特性，通常多应用于造型类民用建筑、要求较高工业建筑等十分复杂的屋面，特别是曲型屋面应用最多。此外，其对于受大气环境污染非常严重的地带或者是海洋气候地带的屋面也经常应用该铝合金板屋面，主要是由于其具备较强的耐候性以及防腐蚀性。而且压型铝合金板还具备极强的造型性能，曾经被广泛应用于会展中心、体育馆等大型公共建筑中。
2.卷材防水压型钢板复合保温屋面
该屋面将压型钢板中自身重量较轻、施工简易、防水性较强等优点进行了充分融合，同时也将压型钢板复合屋面结构予以了改善与优化。在设计卷材防水金属屋面体系时，其设计坡度要控制在3%或以上[2]。较为普遍的防水卷材有EPDM防水卷材、PVC防水卷材、SBS改性沥青卷材、TPO高分子卷材等；在固定这些防水卷材时，一般有两种方式，一种是机器固定，也就是用热风焊接或者条粘，还有一种是满粘固定。
3.节能型金属屋面系统
自从我国将绿色环保、节能减排作为主要发展战略之后，金属屋面也积极相应该政策。现阶段我国节能型金属屋面技术较为纯熟的有两种，分别是：①金属板种植屋面。主要特性有在卷材防水压型钢板复合保温屋面基层上，铺设一层种植土壤与种植植物或者放置设施种植绿植，可实现隔热、节能、绿色、美观、保护防水层以及增加建筑寿命的功能；②金属太阳能屋面。主要特性有将非晶硅薄膜太阳能电池满粘到压型金属板复合保温屋面的基层上，使其成为光伏一体化的屋面，不仅能够将金属材料易吸热的问题予以解决，而且还能将太阳能整个清洁能源予以有效运用。
二、金属屋面的防水性能以及防雷系统
（一）防水性能
1.屋面防水
建筑中围护系统主要是预防系统外部水以及系统冷凝水。其中系统外部水包含雨水和积雪融化水等；而系统冷凝水一般被称之为“结露”，主要是指围护系统内部的水迹或者是水珠。
金属屋面系统是构造排水，不仅要预防系统外部水的浸入，而且还应当防止系统内部的冷凝水。而屋面出现渗水漏水现象大多数都是因为外部水堆积而形成的。
2.提升金属板围护系统防水性能的有效策略
首先应当将各大功能的层次予以健全完善，围护系统构造功能的层次是否完整与其系统能对正常运转有着直接重要影响，而系统构造分别是由防水透汽层、隔汽层、保温层、防水层、金属底板所组成。其次，不断改善系统的水密性，从而为系统的使用寿命、建筑物的稳定性提供有力保障，此外还能显著降低建筑工程的能源消耗量。然后是要选取最为可靠、最为合理的连接方式，在设计屋面系统时，风荷载十分关键。主要是由于在强大的风力作用下，屋面经常会遭受极大的吸引力，而若是自身重量以及荷载的功能不强，无法抵抗住风的吸引力，那么屋面一定会被掀起，从而受到严重损害。
（二）防雷系统
1.屋面防雷要求
国家所出台的《建筑物防雷设计规范》中曾明确指出，面对以下几种状况，金属屋面系统建筑应当设计合理有效的防雷系统：人民群众密集的建筑物；大型公共场所；重要的历史文化建筑；金属板下有易燃易爆物品；被雷击中概率较高的建筑物；楼层高度较高或者是孤立建筑[3]。金属屋面系统属于建筑物屋顶上重要组成部分，能够为建筑物起到较强的遮蔽作用，然而由于金属屋面系统极易受到雷击，因此对其防雷系统进行设计规划时要求较为严格。设计环节，可将金属屋面分为外部防雷系统和内部防雷系统。
2.金属屋面防雷设计
一般情况下，防雷装置分为三大部分，有接闪器、接地体以及接地引下线。然而屋面防雷属于外部防雷体系，也就是接闪器。通常在规模较大、体积较大的公共建筑屋顶上会应用金属屋面，所以这些建筑物也极易遭受雷击，因此在设计金属屋面系统环节，应当将防雷设计的基本要素和原则作为主要参考数据，再去设计。
结束语
金属屋面所具备的特殊性能以及广泛的适用性，能够充分满足建筑物的各种需求。在当代建筑行业快速发展的背景下，无论是在工业建筑还是在民用建筑上，金属屋面都获得了极大的推广与应用。但是，对于目前的金属屋面系统而言，相关部门及人员仍需要对其不断进行研究探索，使其更加完善、更加优化，为金属屋面系统今后的发展奠定坚实基础。
参考文献
[1]关伟梁.典型金属屋面板的抗风承载能力研究[D].华南理工大学,2019.
[2]王乐.复杂空间金属屋面复合系统应用技术[J].门窗,2017(01):225.
[3]蔡昭昀.现代金属屋面建筑系统技术探讨[J].中国建筑防水,2011(03):27-33.