長沙永洋鋼結構鎂錳合金屋面系統非常適用于新穎、大型工業、商業以及民用建筑復雜多變的屋面，防水、節能、美觀、耐用，且可現場壓型生產。該系統尚配有固定座、節點標準件以及配套的裝飾、擋雪、防墜落系統，因而其應用廣泛應用于體育場館、會展中心、劇院和博物館、機場、火車站、地鐵站等文化與交通設施以及商業建筑、民用住宅等建筑的屋面。

     屋面系統是建筑非常重要的部分，具有嚴格的設計要求，必須具有：安全耐久、防雨抗風、保溫隔熱、隔音降噪、造型美觀、容易維護等功能。

1 鋁鎂錳合金屋面系統
 1.1 鋁鎂錳合金屋面系統構造典型的鋁鎂錳合金屋面系統構造，如圖1所示。

(圖1)

　　鋁鎂錳合金屋面系統的構造，由下到上分別為：屋面底板：采用穿孔鍍鋁鋅或鍍鋅壓型鋼板，其厚度根據檁條距離來設計，穿孔率則根據項目計算求得。
　　屋面檁條：為Z275鍍鋅檁條。
　　防塵層：為無紡布，主要用于防塵隔灰，鋪設在屋面底板上表面。
　　吸音棉：通常采用的是玻璃絲棉，其容重和厚度需根據計算確定。
　　隔汽層：可單獨鋪設，也可選擇玻璃絲棉（帶有防潮貼面）；單獨鋪設的隔汽層常用聚酯膜、高密度紡粘聚乙烯膜等。
　　屋面次檁條：為Z275鍍鋅檁條。
　　保溫、隔音層：通常采用巖棉，其厚度需根據計算確定。
　　防水透氣膜：為高密度聚乙烯無紡布，阻隔風雨對建筑結構的侵襲，在加強建筑氣密性、水密性的同時，還可提供獨一無二的透氣性，使圍護結構內部水迅速排出，有效避免霉菌和冷凝水的形成。
　　鋁合金固定座（T形碼）：固定在屋面次檁條上，用來固定鋁鎂錳合金屋面板。
　　鋁鎂錳合金屋面板：厚度通常為0.9mm、1.0mm、1.2mm。
　　
　　1.2鋁鎂錳合金屋面系統的特點及優勢
　　1.2.1基材防腐，耐久性強
　　1）采用牌號AA3004鋁鎂錳合金，本身具有很強的防腐性能；
　　2）運輸或施工造成之表面損傷，不影響其防腐性能；
　　3）英國國家標準局認證：該產品在普通環境下的使用壽命不短于40年。
　　1.2.2防水性能可靠
　　1）固定方式采用暗扣加機械鎖邊方式，無任何螺釘穿過屋面，避免漏水隱患；
　　2）最大限度地利用面板橫截面積排水，排水效率高。與普通金屬壓型板排水能力對比，見圖2；
　　
　　

(圖2)

　　3）橫向搭接邊采用專用鉸邊機鉸合，密封性好，并有防毛細作用措施；
　　
　　4）采用滑動式固定座，避免因溫度變形導致面板損壞，見圖3；
　　
　　5）采用移動式壓型設備，突破運輸條件對板長的限制，減少了板的縱向搭接；
　　
　　6）鋁合金屋面板及泛水允許焊接，完善處理屋面開孔之防水問題。
　　
　　1.2.3造型適應性好
　　
　　1）所用鋁鎂錳合金材料既有相當的強度，又有很好的柔韌性，特別適合三維曲面等復雜造型的屋面；
　　
　　2）獨特的扇板、彎板及扇彎板生產技術，能在確保防水能力的同時，完美地實現各種設計造型。
　　
　　1.2.4材料美觀、使用方便
　　
　　1）原色面板具有相當強的金屬光澤；
　　
　　2）可外涂PE或PVDF涂料，以滿足設計和使用的色彩要求；
　　
　　3）使用期間一般無需洗刷和保養。
　　
　　1.2.5現場壓型生產方式
　　
　　靈活性高，便于根據施工現場情況調整生產參數，有利于縮短生產周期并保證產品質量。
　　
　　1.3鋁鎂錳合金屋面系統標準配件及工器具
　　
　　1.3.1固定支座
　　
　　固定支座高度可根據構造要求選擇，常用的為：81mm、106mm、116mm及156mm，支座下帶6mm厚隔熱墊。標準支座寬度為58mm；雙寬支座寬度為116mm。固定支座，見圖4。

(圖4)

　　1.3.2配件
　　
　　1）山墻節點配件，見圖5

(圖5)

>    
(圖6)

>    
(圖7)

2）檐溝、封檐節點配件
　　
　　檐溝、封檐節點所用配件，見圖8

(圖8)

　　1.3.3工器具
　　
　　1）電動鎖邊機，用于鎖緊板肋，使板與固定座連結牢固，見圖7（左）。
　　
　　2）手動鎖邊機，在用電動鎖邊機之前先用手動鎖邊機鎖緊板端，以便于電動鎖邊機入位，見圖7（右）。

(圖9)

　　1.4鋁鎂錳合金屋面系統的功能保證
　　
　　1.4.1吸聲及隔音
　　
　　1）吸聲
　　
　　系統利用吸聲材料調整聲場分布，以消除回聲。
　　
　　解決辦法：屋面底板穿孔+鋪設吸聲材料（無紡吸聲布及玻璃纖維棉），打孔底板種類見圖8。
　　
　　2）隔音
　　
　　旨在隔絕室外噪音源。
　　
　　解決辦法：選擇合適的屋面構造及材料質量（質量增加1倍，隔聲量增加6db）；采用有空氣間層的雙層或多層屋面構造，并盡量減少兩層之間的剛性連接（即聲橋），避免附加隔聲量的降低。
　　
　　1.4.2保溫隔熱
　　
　　要求控制圍護結構內表面溫度不低于室內**溫度，以保證表面不結露。
　　
　　1）冷凝結露原因
　　
　　由于物體表面溫度低于**溫度所致。在鋼結構中金屬圍護板通過緊固件與檁條連接，如不采取特殊處理，在這些金屬相連的部位將產生結露現象。當有內襯板時，由于冷橋引起內襯板溫度降低，加之水汽很難通過內襯板，因而在內襯板上有明顯水滴。
　　
　　2）冷凝結露危害
　　
　　使保溫棉的保溫性能變次，水汽可能導致貼面滴水，引起貼面生銹；水汽與鋼構件的接觸可導致銹蝕，縮短屋面使用壽命。
　　
　　3）防冷凝結露設計
　　
　　設置隔汽層：應布置在水蒸氣流入的一側，所以對采暖房屋應布置在保溫層內側，對冷庫建筑應布置在保溫層外層。材質選擇以聚丙烯夾筋貼面較為理想，而鋁箔貼面在有水汽時易生銹，應避免采用。設置通風間層或泄氣溝道：保溫層外側和屋面板之間如有通風間層，從室內滲入的蒸汽，可被不斷與室外空氣交換的氣流帶走，對保溫層可起到風干的作用。
　　
　　2鋁鎂錳合金屋面板
　　
　　2.1材質
　　
　　2.1.1鋁合金
　　
　　鋁合金有9個系列牌號，其中1XXX、3XXX、5XXX系廣泛用于建筑領域。1XXX系為99.9%或更高純度的鋁；3XXX系中的錳是主要合金元素，這些合金一般是不可熱處理強化的，但比1XXX系合金的強度高20%以上；5XXX系的主要合金元素是鎂，是一種具有中等強度或高強度的可加工硬化合金，具有良好的焊接性能，并在海洋環境空氣中具有良好的抗腐蝕性。建筑領域中屋面及墻面板所用的鋁合金，主要以3XXX系的鋁鎂錳合金為主，這是因為5XXX系合金較硬，而立邊咬合式屋面板制作時需多次變形，所以加工性能較好的3XXX系材料就成為材料的首選。
　　
　　2.1.2屋面板基材
　　
　　屋面板基材通常采用國際牌號AA3004的鋁鎂錳合金壓型制作，合金狀態為H36/H46。其屈服強度≥190MPa，抗拉強度在240~285MPa，伸長率≥3%。收邊板基材采用國際牌號AA3004的鋁鎂錳合金壓型制作，合金狀態為H34/H44，其屈服強度170MPa，抗拉強度在220~265MPa，伸長率≥3%。
　　
　　鋁鎂錳合金板基材（AA3004）主要成分含量：Si≤0.3%；Fe≤0.7%；Cu≤0.25%；Zn＜0.25%；Mn為1.0%~1.5%；Mg為0.8%~1.3%；其余為Al。
　　
　　2.1.3鋁鎂錳合金板的涂層
　　
　　常用的涂層有：原色錘紋、聚酯（PE）烤漆涂層、氟碳（PVDF）噴涂烤漆涂層。
　　
　　PVDF涂層：耐磨性好、電性能優異；具有優異的抗紫外線性；耐氣候老化性好，耐燃、耐油、耐化學品腐蝕性能好。
　　
　　PVDF涂裝系統分兩種：
　　
　　1）預輥涂層鋁板：預輥涂所用涂漆中PVDF的基料含量高達70%，經水平自動化二涂二烤或三涂三烤輥涂工藝制成，每一涂層都需經過烘烤固化后再涂層；三涂三烤涂層的密實性與抗腐蝕、抗老化性都遠優于二涂二烤涂層。
　　
　　2）普通噴涂鋁板：通常采用二涂一烤或三涂二烤涂裝，工序均由人工操作完成，涂層的附著性、表面色差均劣于預輥涂板。
　　
　　2.2鋁鎂錳合金屋面板板型
　　
　　為適應建筑屋面的要求，鋁鎂錳合金屋面板在工程應用中主要有以下板型。
　　
　　2.2.1板型
　　
　　1）直板
　　
　　直板板型肋高一般為65mm，常用的板寬有300mm、400mm及500mm（圖9）。其中板寬300mm的在屋面荷載較大時使用；400mm的為常用、經濟型的；500mm的為屋面板本身最經濟的板型，但下部檁條間距小，且需采取適當措施防止板變形。板型詳況，見下圖。

(圖10)

　　2）彎弧板
　　
　　彎弧板包括正弧板和反弧板兩類，板型見圖11。
　　
　　彎弧板自然彎曲參數，見表1。
　　
　　彎弧板機器正彎、反彎參數，見表2。
　　
　　3）扇形板
　　
　　扇形板包括直扇形板、正扇形板、反扇形板，板型見(圖11)。

(圖11)

　　2.2.2各種板型的適用范圍
　　
　　1）直板：適用于單坡、雙坡及半徑大于自然成弧半徑的單曲屋面；
　　
　　2）正、反弧板：適用于半徑小于自然成弧半徑的單曲屋面；
　　
　　3）扇板及扇弧板：適用于雙曲屋面；
　　
　　4）特例：直板用于雙曲面上，屋面曲率小，并且屋面上允許作多條屋脊。
　　
　　應用鋁鎂錳合金屋面板的建筑案例，見圖13：

(圖13)

(圖14)

　　2.3鋁鎂錳合金屋面板及鎖邊技術參數
　　
　　2.3.1生產長度11.5m>運輸長度>1m，或現場壓型。
　　
　　2.3.2鋁鎂錳合金屋面板加工誤差
　　
　　寬度：±2mm；
　　
　　長度：＜10m時，+10mm/-5mm；＞10m時，+10mm+（1mm/m）/-5mm。
　　
　　2.3.3鎖邊誤差
　　
　　鎖邊直徑=20mm+0.3mm/-0.7mm。
　　
　　2.4鋁鎂錳合金板的基本設計原則屋面最小設計坡度，5%；
　　
　　屋面板的板厚、板寬及板跨，都需經計算來確定；
　　
　　確保每塊屋面板及收邊板都可伸縮；
　　
　　屋面板的固定點需經計算，根據計算的數據確定固定點的做法：打1顆或2顆鉚釘，或打1顆螺栓、用幾顆自攻釘直接固定在結構上；
　　
　　屋面收邊焊接處下方，都需通長設置厚度不小于1.5mm的鍍鋅鋼板支撐；
　　
　　屋面收邊板的搭接長度，通常為200mm。
　　
　　3鋁鎂錳合金屋面系統的配套系統
　　
　　3.1屋面裝飾板系統
　　
　　裝飾板系統的連接固定，無需在鋁鎂錳合金板上開洞；兩層板之間的開放式連接，無需維護，并可降低清理要求；可調節系統使裝飾板可完美布置，裝飾板布置。
　　
　　3.2屋面擋雪系統
　　
　　北方地區的屋面一般需要設置擋雪板。擋雪板材質一般為不銹鋼或鋁合金。擋雪板可根據屋面的基本雪壓和坡度來布置。天溝及檐口上方必須設置擋雪板，擋雪板的設置見圖：
　　
　　3.3屋面防墜落系統
　　
　　屋面的定期檢查、暴風雪后清潔屋面和天溝、屋面改造，這些都需要屋面設置防墜落系統。防墜落系統包括一個堅固、耐久且靈活的不銹鋼索，該不銹鋼索的每一端連接到屋面固定基座支架上。屋面固定基座使用鋁夾，連接到屋面板上。屋面固定基座被設計為減震器，一旦墜落發生，將變形減弱墜落的震動，并保障基座仍然安全地固定在屋面板上。
　　
　　根據具體工程的需要，在不銹鋼索上需每隔5m或7m設置中間固定基座，見圖15:

（圖15）

 　　4結語
　　
　　鋁鎂錳合金屋面系統作為一種新型建筑屋面圍護系統，在節能、美觀、耐用以及造型上都達到了一個嶄新的水平，現在該系統已廣泛應用于機場航站樓、飛機維修庫、車站及大型交通樞紐、會議及展覽中心、體育場館、展示廳、大型公共娛樂設施、公共服務建筑、大型購物中心、商業設施、民用住宅等建筑，其應用日趨廣泛。

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