摘要：随着人们对于生活质量的愈加重视，建筑防水结构受到了广泛的关注，其中应用范围最广的结构形式就是直立锁边金属屋面。本文中，笔者深入研究了其具有的特性，对于其可以适用的场合进行了严谨的分析，对于各项性能进行了概括，它所应用的工艺以及操作方式相当便捷，而且相当的牢固耐用，既可以起到良好的防水效果，还能够用于建筑外立面的装饰。
关键词：直立锁边金属屋面；维护；应用
如今社会在不停地向前进步，人们对于房屋的质量提出了越来越高的要求，因此有必要对屋面的防水工作进行认真严谨的处理。我们一般选择以下两种方法：第一，选择复合式金属屋面防水，其包括直立缝锁边屋面系统、立边咬合式系统（古典式扣盖系统；平锁扣式系统；整体平屋面系统）、压型板系统等多种系统，而这当中应用最为普遍的是直立缝锁边屋面系统；第二，柔性防水屋面结构。笔者重点讲述了直立锁边金属屋面系统具有的特性，应用的场合以及相关实例。
1.系统特性
此系统工作的原理是利用金属面板之间进行相互的作用，进而实现良好防水效果的一种比较尖端新锐的屋面系统。金属面板通常有两种选择，分别是铝镁锰合金板以及镀铝锌钢板。其核心的构成为：第一步是要把高强铝合金T型支座用4~6颗自攻自钻钉牢牢地固定于结构檩条之上，之后再把金属屋面防水板与高强铝合金T型支座牢固的连接在一起，最终通过电动锁边机把金属屋面板进行咬合。连接方式如下图1所示：
图1 金属屋面的连接方式示意
直立锁边系统属于近些年才被人们发现并广泛应用的一种新型的防水技术，不但能够很科学的进行有效的固定、具有良好的伸缩性能，在温度变形方面的表现亦非常令人满意，对于腐蚀破坏以及风揭破坏都有着很不错的抗性，还可以按照实际的情况进行灵活的调整等，在防水性上也有着不俗的表现；而且在设计上非常科学，既可以很有效的进行排水，又可以很有效的应对各种类型的状况，属于比较尖端的屋面防水系统，防水的效果很好。系统的关键特性有：
1）能够轻松的达到温度变形的标准。无论任何材料都要面临热胀冷缩的状况，特别是金属材料受热时会出现明显的膨胀现象。所以怎样让屋面板可以自由的伸缩，且不会碰到由于伸缩遇到阻碍而出现的形变等状况就尤为关键。直立锁边金属屋面板不具备多个固定点，固定座也无法自由的进行位移，屋面板既可以横向在一定的角度范围里自由伸缩，也可以在纵向长度方向自由伸缩，从而抵消受温度影响造成的热胀冷缩变形，如下图2所示：
图2 金属屋面板受温度影响时在一定角度内的伸缩示意
2）具有非常好的抗风揭性能。屋面所承受的荷载，经由受力杆件传递给金属屋面板系统。通常屋面上的天沟收边位置是抗风比较薄弱的部分、檩条间距也会影响屋面的抗风性能，实际工程中针对具体的项目，设计师都会根据实际的情况设计符合实际的切实可行的抗风揭节点或调整檩条间距等，从而保证整个屋面的抗风掲性能，以实现金属屋面系统不会受到风力过多的干扰。相关专家对此进行过实验，在7kpa的受力实验里金属屋面系统不会出现任何损伤，之后又进行了1.5千牛顿的风力模拟实验，其也没有受到损害。
3）具有优秀的抗腐蚀性能以及耐久性。金属屋面板通常来讲存在非常好的抗腐蚀性能。通常使用的AA3004铝镁锰合金板密度只有钢材的1/3，结构强度适宜、耐候、耐渍、且方便折弯、焊接及加工，比起一般的材料来更具耐腐蚀防腐而且经久耐用，尤其是耐酸碱腐蚀。由于其具有如此多的优点，直立锁边铝镁锰金属屋面板被广泛的认可作为建筑设计使用寿命50年，甚至50年以上的屋面、外墙材料。不仅如此，其系统中一些细微的部件都有着非常优秀的抗腐蚀能力。
4）防水性能非常的好。铝镁锰金属屋面板在防水方面有着非常令人满意的效果。水流在重力的影响作用下总是表现出向下运动的趋势，但是这种情况不是绝对的，在一些特殊的情况之下也会有所例外。例如，如果两个对象间的缝隙相对较小，则水流就会受张力作用而朝上方流动，该现象也就是我们所说的毛细现象。
故而为避免雨水被外部的风吹入横向搭接缝后，在两块板之间出现毛细现象，就需要在屋面板小肋的侧面位置设置出凹槽，以使大小肋之间出现空腔进而削弱水流张力，并最终使得毛细水无法渗入，防水目的得以实现，具体如图3所示：
图3 屋面板的反毛细凹槽示意
5）具有优秀的防火性。铝镁锰金属面板所采用的材料已经由国际上权威机构进行检测，满足相关要求，具有优秀的防火性。
6）防雷效果非常好。按照相关的规范以及标准，当金属板下无易燃物品时，板厚≥0.5mm的金属屋面能够用作接闪器。可以很有效的进行防雷工作。
2.直立锁边金属屋面系统工程实例：长沙梅溪湖国际文化艺术中心
1）项目概况
项目名称：长沙梅溪湖国际文化艺术中心
建设地点：长沙
设计单位：扎哈?哈迪德建筑事务所、广州珠江外资建筑设计院有限公司
项目描述：该工程分为大剧院、艺术馆、小剧院三幢单体组成，大剧院建筑标高为59.90m，艺术馆建筑标高为42.50m，小剧院标高为22.50m。该项目屋面为双层金属屋面系统。
2）项目实施过程概况
图4 该项目屋面构造层示意
图5 该项目外观效果图示意
该项目主要的施工工作就是艺术中心相应的龙骨结构、构造层及面板安装。此项目局部上层屋面选择25mm厚蜂窝铝板，下层屋面选择直立锁边防水屋面结构，该项目屋面面积虽然不大，但是线条多变，造型复杂，对材料性能和工艺水平都有着极高的要求。出于造型复杂的原因，板块布置相当的特殊，并且屋面纵向长度非常大，受热时发生的形变量非常的大，在各个方面都具有着不小的困难，属于比较复杂的设计和施工作业。为了得到能够令人满意的成效，设计师在结构和排板布置方面下足了功夫，既能够确保外形的美观还能够落实应用价值，受热变形的情况得到了很好的处理，保障了屋面能够有效的完成工作。如下图4和图5所示：
3.直立锁边金属屋面系统的修理与保养
尽管金属屋面系统非常的耐用，不过它的耐用性与其受到的保养与维护有着莫大的关系。系统的耐用性受到了检查维护工作的很大影响。系统的修理与保养工作的内容通常是检验屋面是不是具有损坏、形变等状况，要留神那些特殊的位置，看看哪些地方是不是存在着被破坏的情况。一定要重视清洁工作，不要让落水口出现堵塞的情况，使得屋面受到侵害。
3.1保养与修理所要满足的要求
3.1.1.屋面板、檐口铝板、泛水板
屋面上具有许多种屋面板、檐口铝板、泛水板等，不仅要逐年的进行检测审查，并且如果遇到极端的天气还要进行重点的检验，如果检查出存在破损的情况的话，要立即进行妥善的处理，否则就很可能会造成难以弥补的损失，如果放任不管的话就会产生连锁反应，使得整体工程的安全性与稳定性受到非常大的威胁。
3.1.2.天沟
天沟需要定时的进行清洁。对于堆积的垃圾要进行及时的清理，一定要对此重视起来，切不能有一丝马虎大意，否则有可能使得天沟排水口出现排水困难的情况发生。
3.2 屋面进行修护的步骤
3.2.1.屋面板
（1）如果屋面板出现损伤，而且受到损伤的面积在200 mm?以下的话，一般能够通过补丁法实施修补。需要做到下面几点：
①对屋面板进行大体的修复完善。
②结合破损的实际情况确定出一块合适的能够作为修补材料的屋面板，板的边长应该比破损面的边长长100mm。
③严丝合缝的将补丁板改好之后，还要进行打孔处理，孔与孔之间的距离大概在50mm左右。
④在补丁板的内部打上能够用于密封的胶，需要注意的是，这道工序一定要小心处理不然的话就会前功尽弃。
⑤小心地将补丁板放下来，要避免出现偏差，也不能太过用力，过一段时间等密封胶固结之后打上铆钉。
⑥将周围清理干净，再上一遍耐候密封胶，而且要安排专人进行看守，要确保补丁板在24h的时间里不会受到外力的作用。
（2）如果屋面板受到了非常大的损伤，就有必要针对受损的区域进行更换。主要有以下几点：
①在合适的气候条件下，要制定相应的工作计划，确应需要完成的工作量，对于需要进行处理的部分做到心中有数。
②利用相应的工具将应该进行更换的部分进行切割处理，有一点需要注意，那就是接近不用更换的区域的两侧应该保留出30mm的部分，这么做是为了防止在进行切割处理时伤害到完好的区域。
③利用工具将边缘打开，将其拉起。
④通过有效的工具，把之前预留好的30mm剪下来，将破损的板块拿出来。
⑤再创造出一块与原来的相同，可是两侧长200mm的板块，将需要替换的部分翘起，将新做出来的板块放进去，按照相关的流程进行安装。
⑥在支座所在的位置安装板块。
⑦每间隔50mm就进行打孔处理，而且要在合适的地点涂上耐候密封胶，等过一段时间胶干掉之后，进行连接处理。
⑧进行彻底的清理工作，安排专人进行看守，确保在24h的时间里不会受到外力的作用。
3.3金属屋面漏水处理
3.3.1.漏水点查找
如果在下雨的天气里遇到了漏水的情况，一边要将关于漏水的具体情况记录好，一边还要寻找出现漏水的地点，将漏水的范围精确到10m以内；任何角落与细节都不能放过，尽最大努力找到导致漏水状况出现的罪魁祸首。查找漏水点时要耐心并且仔细，这样才能有效率的完成工作。
3.3.2.渗漏点的解决办法
（1）自攻螺钉处渗漏的解决办法：处理掉没有效果的胶，对螺钉进行紧固处理；如果之前的螺钉不管用了，就应该重新的打上新的螺钉。之后再打上耐候密封胶，如此一来问题就能被很好地解决了。
（2）锈蚀渗漏的解决办法：利用科学的防锈漆来解决这一问题，让其外层面能够有效地防止锈迹的侵蚀，之后进行相应的防水处理。
（3）接缝、泛水渗漏的解决办法：利用科学有效的具有密封性能的胶来处理相应的有问题的部位，起到防水的效果。
4结语
结合全文的阐述与分析我们可以获知，有效的运用直立锁边金属屋面系统能够提高建筑的防水特性，能够很好的避免屋面板出现漏水的情况，并且直立锁边金属屋面系统还耐腐蚀，外观优美，对于风压有很好的抗性，加之其价格低廉，实用性也较好，所以直立锁边金属屋面系统具有着非常好的发展前景，值得大范围应用及推广。
参考文献
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[4]邵玉芳，吴莎，周国权.直立锁边金属屋面板系统的安装方法[J].工业c，2016（1）：00121-00123.
论文作者:岳浩强
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/7
标签：屋面论文; 屋面板论文; 金属论文; 系统论文; 性能论文; 情况论文; 天沟论文; 《建筑学研究前沿》2017年第29期论文;