金屬屋面構造設計的適用性分析

　　金屬屋面構造設計的適用性主要分為兩個方面：一是金屬屋面構造材料的選擇與建筑物的使用性質、重要程度、地域環境、使用功能要求之間的適用性；二是構造層材料相互之間的連接組合的適用性。金屬屋面系統構造設計，主要是針對建筑物的防水、保溫、隔熱、防結露、溫差變形、防風及承載力、防火、防雷、隔聲吸音、耐腐蝕性能及滿足外觀造型要求進行設計。

　　1、防水設計

　　防水等級主要根據建筑物的類別，重要程度、使用功能要求進行確定，重要建筑和高層建筑防水等級為I級，設兩道防水設防；一般性建筑防水等級為II級，設一道防水設防。

　　需要注意的是，《坡屋面工程技術規范》與《屋面工程技術規范》中針對金屬屋面的防水設防要求有差異，具體體現在防水墊層的設置要求上：《坡屋面工程技術規范》對于防水墊層材料選用要求比較具體，但對使用條件的描述過于籠統，實際上《民用建筑熱工設計規范》（GB 50176-93）[7]第六章條文對于圍護結構的防潮設計計算方法及防潮措施作出了明確規定，而《屋面工程技術規范》晚于前者發布和實施，卻并未對防水墊層作出明確要求，僅在第4.9.5條規定“金屬板屋面在保溫層的下面宜設置隔汽層，在保溫層的上面宜設置防水透汽膜”，兩者用詞嚴格程度不一，值得商榷。

　　2、保溫隔熱及防結露設計

　　金屬屋面保溫隔熱設計應注意區分建筑物的地域性差異，根據《民用建筑熱工設計規范》要求，對建筑物所處的地理位置進行針對性設計，如嚴寒地區必須充分考慮冬季保溫要求，根據規范要求計算保溫層厚度，一般可不考慮夏季防熱，寒冷及嚴寒地區還應應進行冷凝結露設計；而夏熱冬暖地區必須充分考慮夏季防熱要求，宜設置具有隔熱功能的構造材料或構造做法，一般可不考慮冬季保溫；在金屬屋面構造設計上，不同地域環境的金屬屋面構造設置方式也有較大差異，這種差異將直接影響建筑物的使用功能和建造成本。

　　3、溫差變形設計

　　溫差變形設計主要體現在對材料的熱脹冷縮性能的要求上，包括支撐系統、構造連接方式及構造層材料的溫差變形設計上。此類設計一般為通用性設計，地域差異或使用功能差異對溫差變形設計無決定性影響。

　　4、防風及承載力設計

　　金屬屋面的防風及承載力主要指屋面承受最不利荷載組合的能力，在風吸力起主導作用的沿海地區及風荷載特別巨大的內陸地區，屋面設計時應充分考慮結構設計的冗余度，采用可靠的構造材料及連接固定方式，并根據規范要求進行防風承載力試驗，以確保金屬屋面的安全使用。

　　5、防火、防雷設計

　　金屬屋面防火、防雷設防要求與建筑物的類型及重要程度相關，構造設計時宜根據建筑物的類型和重要程度進行設計。一、二級耐火等級建筑中，屋面板應采用不燃材料，保溫隔熱材料應采用不燃或難燃材料。

　　6、隔聲吸音設計

　　不同類型或使用功能的建筑物的允許噪聲級不一樣，其屋面隔聲吸音構造的設置方法也不一樣。對于開敞式場館建筑，一般不做隔聲要求，但部分場館有吸音要求。對于噪音敏感程度高的建筑物如劇院、音樂廳、圖書館屋面、頂棚，可以通過設置密度板 低密度玻璃纖維吸音棉或多層壓型鋼板組合隔聲層 低密度玻璃纖維吸音棉的方式進行隔聲吸音設計。建筑物的隔聲評價需通過測量評定，金屬屋面的隔聲設計還應滿足《民用建筑隔聲設計規范》及《建筑隔聲評價標準》的相關要求（此處不作具體討論）。

　　7、耐腐蝕設計

　　金屬屋面的耐腐蝕設計包括抗環境腐蝕設計及防電化腐蝕設計。對于室內濕氣較大而又有吸音功能要求的人員活動密集性場所（如游泳館等），當室內接觸面板材采用穿孔板時，宜采用壓型鋁合金板或其他耐腐蝕板材作為內封板，以防止穿孔部位銹蝕；不同材質的金屬材料連接接觸時，應設置防護墊片，避免電化腐蝕反應對材料耐久性的影響。