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摘要：随着建筑业及科学技术的发展，金属屋面以其良好的性能在现代建筑中的应用越来越广泛。但金属屋面的工程设计及安装施工过程中还存在很多的问题，笔者结合实际工作经验，分析了目前我国金属屋面工程中存在的问题，并针对这些问题提出了相应的解决措施。
关键词：金属屋面；问题；措施
中图分类号：TU39文献标识码： A 文章编号：
随着现代建筑业的发展，建筑设计理念及施工技术也在不断的创新及发展。金属屋面具有较高的抗拉及抗压强度，其自重较轻、结构性能较好、对环境的污染小，便于施工，近年来被广泛用于桥梁、钢构住宅、工业厂房、大中型火车站以及各类公共建筑中，近年来，一些普通住宅改造也开始尝试采用金属屋面。但由于我国金属屋面结构的发展应用起步较晚，在工程设计、施工安装中还存在着较多的问题，本文分析和总结了金属屋面工程中存在的一些问题，并针对这些问题提出了相应的解决措施。
一、屋面高空施工安全
（一）主要问题
金属屋面工程的安装施工中，大部分的施工需要进行高空作业，尤其是在一些开放式的大型铁路客站、铁地铁车辆检修维护基地、会展中心等的安装施工中，由于有些屋面的坡度较大，安装施工人员的高空作业难度系数较大，施工安全很难得到保证。这就对金属屋面工程的设计人员以及安装施工人员提出了更高的要求。在设计及施工过程中，如果相关工作人员缺乏强烈的责任感，设计施工时考虑不周、粗心大意或者经验不足等，都将会影响工程施工的质量和安全性。此外，一些施工人员在施工过程中没有严格按照施工规范进行作业，很容易造成安全隐患，引发安全事故。
（二）解决措施
1、施工部分
（1）施工时，可以在内外檐口布设安全生命线，以保护施工人员的安全。主要方法是在内外檐口的建筑边线处设置脚手管，并在脚手管上密布钢丝索，从而形成一个整体的网状安全线，以预防施工人员在施工时不慎从檐口位置跌落，预防坠落事故。
（2）在屋面下铺装安全网，以形成整体的高空防护。
（3）利用脚手片以及木板等材料在作业区内铺设高空走道，并以安全绳及脚手管在走道外围边线处布设一圈安全生命线，以确保施工人员安全。
（4）严格监督施工人员的施工规范，施工时必须佩带安全带，利用专用的活动锁扣扣件将安全带锁定在屋面板的板肋处，并配置防震器作为防震保护，确保施工人员的安全。
2、屋面选型
屋面的选型和合理性直接关系着整个工程的施工质量、施工安全、建筑物使用性能、使用寿命及外观等，因此在金属屋面工程中应合理地进行屋面选型。
钢结构体系主要有轻钢结构屋面、网架及大跨度结构屋面及金属拱形波纹屋面三种类型。轻钢结构屋面屋架间距、屋面布置、灵活、用料省、构件重量轻、运输和安装比较方便，适用于跨度不大、刚度要求不高的中小型建筑、既有住宅平改坡及集贸市场一类建筑。网架及大跨度结构屋面受力比较合理，承受荷载的范围比较大，因此决定了屋面上部构造材料多种多样，能够满足建筑上的采光及装饰要求，广泛应用于各类跨度的屋面工程。金属拱形波纹屋面是一种新型的空间钢结构，具有轻质高强、施工速度快、造型美观、构造多样、用途广泛、自防水、自保温、使用寿命长、堆护费用低、经济效果显著等优点，适合跨度在18m以上的屋面工程，设计时应根据整体工程的规模、造价及所建设地区的气候特点等综合选型。并要根据《坡屋面工程技术规范》（GB50693-2011）的要求完成相关的抗风揭实验检测报告。
二、屋面防雷
（一）主要问题
金属屋面具有较强的导电性能，因此，屋面的防雷安装是金属屋面工程最基本的要求。相比于普通建筑物，金属屋面工程对防雷措施的要求更加严格。在防雷设计安装中，由于设计人员考虑不周或者缺乏设计经验，容易出现设计不合理等问题。在安装施工过程中，由于部分单位片面追求经济效益和施工进度，采取了不符合设计要求的防雷材料，不合理地删除了一些繁琐的细节性工程，或者在施工过程中没有严格按照设计要求及施工规范作业，导致屋面防雷措施不完善，给建筑物埋下安全隐患。
（二）解决措施
在防雷设计过程中，应把握好金属屋面防雷设计的六大要素，即建筑物内外部防雷设备的接闪功能；建筑物内各部位的均衡电位；引下线的分流效果；内部各种设备的屏蔽保护作用；内部各种线路的合理分布；接地效果。
实际施工中主要采用避雷网、避雷带及避雷针三种措施。金属是一种良好的导体，设计施工中应充分利用金属屋面的这一特性，设置一个“金属屋面板—支座—垫片—钢檩条—屋面钢结构”的导通电路，并将其与整个建筑物的避雷网形成电气联通，以实现防雷的目的。同理也是少设计要注意的部分，
三、保温隔热
（一）主要问题
由于金属的导热性很强，室内温度易受外部环境温度变化的影响。如果保温设计不合理、保温施工不规范或采用了不符合设计要求的材料，都会影响建筑物的保温性能。
（二）解决措施
在屋面板与支承结构之间铺设保温隔热层，以满足屋面系统对保温隔热的要求。保温隔热层厚度需通过热工计算确定。保温材料的选择应符合相关标准及设计要求，可以采用玻璃纤维棉作为保温材料。玻璃纤维棉是采用独有专利离心法技术，将熔融玻璃纤维化并施加以热固性树脂为主的环保型配方粘合剂加工而成的制品，其纤维细长且不含渣球，因而导热系数低，保温效果好，对人体皮肤刺激小，耐久性、抗震性、憎水性均较好，重量轻且呈卷毡状供应，方便运输及安装。
四、隔音降噪
（一）主要问题
由于金属可以反射几乎全部的声能，声波会不断地被反射，从而产生回声和混响，影响听觉效果。
（二）解决措施
对金属屋面的隔音降噪主要有隔音降噪和吸音降噪两方面。在金属屋面工程中，应设置隔音降噪设计。一般结合保温隔热擦用高密度保温层、多密度保温层、高密度防潮板等来达到所需的隔音效果。对于大型旅客站房采用金属屋面的建筑，应进行吸音降噪设计。通常在压形钢板上铺设吸音棉，并在压形钢板上开孔，利用微孔吸音的原理来吸收声波，从而满足屋面系统的吸音降噪功能。
五、防潮和放冷凝结
（一）主要问题
金属的热传导系数很高，室内水蒸气饱和度较高并且室内外的温差较大时，室内热气上升到金属屋面板遇冷凝结，形成滴水现象。如果保温材料受潮，其导热性能将明显增加，而保温性能则大为降低。对于冬季温度较低的地区，冬季容易在屋面形成积雪，从而形成结冰、冰挂等现象。尤其是一些屋面内外檐口高度落差較大、屋面坡度陡的建筑，容易形成积雪，化雪成冰后受重力作用，顺坡向下滑落，很易出现高空坠落，导致安全事故及财物损失。
此外，冬季冰雪的冻、融都容易导致天沟结冰、虹吸失效和排水不畅等问题，甚至可能导致天沟冻塞，造成天沟胀裂。
（二）解决措施
1、设置防潮膜
设置防潮膜可以有效限制建筑物内部的水气上升至屋顶，从而避免保温材料受潮或出现冷凝现象。应将防潮膜设置在建筑物的暖面，并保持表面搭接的连续性，对开洞、搭接处及其四周进行全面密封，并设置屋面通风系统，以除去屋面内部的湿气。
2、增设天沟
对于屋面内外檐口落差较大的建筑，可在两道外露桁架方向增设环形天沟，并在山墙方向增设天沟和环向天沟，从而组成一个互通的天沟系统。
3、增设集水井
对于冬季雨雪天气较频繁的地区，由于汇水量大，因此应考虑在虹吸系统部位增设集水井，以防积雪过多导致天沟处结冰，造成天沟排水不畅等问题，以保证屋面的有效排水。
4、增设挡雪杆
在屋面三道天溝室内一侧设置连续的挡雪杆，挡雪杆可阻挡上侧快速冲落的冰雪，将较大的冰雪块拦截分割，防止相邻冰雪滑动。同时肋顶夹的构造本身还可加强金属屋面立边咬合，增强屋面板与卡件的连接强度和抗风能力，挡雪杆本身还可作为屋面上人检修的安全系统的一部分连接点。
六、屋面板抗风压
（一）主要问题
由于空气流体的作用，建筑物的背风面或一些体型较为复杂的建筑屋面上会产生负压强，使屋面受到吸力的作用。尤其是一些、大型客站、会展中心等，由于屋面坡度及内外檐口高度的落差较大，容易在屋面顺坡方向以及屋面的底部形成强风，造成屋面板被风掀起等问题。此外，由于金属屋面板存在热伸缩现象，在安装后可能会出现向下滑移的现象，影响屋面质量及美观。
（二）解决措施
1、屋面办构造设计
设计时要注意在负风压作用下屋面板、檩条及其联接的验算，避免强度、稳定性等不足，或者固定不牢固而可能发生联接脱落。对于坡度较大的旅客站房，可以将屋面底板安装在屋面的檩条下，使檩条分担部分风压，以保证屋面安全稳定性。
2、固定支座的安装及固定
在安装固定支座时，应确保每个支座都固定牢靠。可以在每个固定支座上打满四颗钉，增强支座的抗拔能力以及屋面板的抗风能力。
3、屋面板固定点
应根据工程设计的需要设置固定点。通常安装在屋脊位置，给屋檐处的热伸缩预留了一定的空间。在安装时，可以在屋面板上加设固定点，并沿着在屋面板的顺坡方向，在上端板边缘位置采用螺栓固定屋面板肋以及固定支座，以加固屋面板。
结束语
近年来，一些性能良好的金属材料被开发应用于屋面工程中，相比于普通屋面，金属屋面具有较高的抗拉及抗压强度，其自重较轻、结构性能较好、对环境的污染小、便于施工等优点。但其在防水、抗寒、抗风、抗霜冻、抗冲刷及美观性方面还存在较多施工难点及质量通病，还需要深入分析并采取相应的解决措施，以保证金属屋面工程的顺利进行和建筑物的使用性能和美观性。
参考文献：
[1] 崔艳秋,苗纪奎,薛一冰等.金属板屋面漏水原因分析及对策[J].建筑技术,2009,40(2):150-152.
[2] 倪可斌.金属屋面设计需考虑的一些问题[J].中国科技财富,2009,(4):62，61.
[3] 崔革,李潇.大面积金属屋面防雷施工实践与思考[J].建筑电气,2012,31(1):46-48.
[4] 安庆新.浅谈新型金属屋面系统的防火安全问题[J].华中建筑,2009,27(5)：88-92.
[5] 杨志强.结合实践完成项目浅析金属屋面防水问题[J].中国科技信息,2011,(4):105-107.
关键词：金属屋面；问题；措施
中图分类号：TU39文献标识码： A 文章编号：
随着现代建筑业的发展，建筑设计理念及施工技术也在不断的创新及发展。金属屋面具有较高的抗拉及抗压强度，其自重较轻、结构性能较好、对环境的污染小，便于施工，近年来被广泛用于桥梁、钢构住宅、工业厂房、大中型火车站以及各类公共建筑中，近年来，一些普通住宅改造也开始尝试采用金属屋面。但由于我国金属屋面结构的发展应用起步较晚，在工程设计、施工安装中还存在着较多的问题，本文分析和总结了金属屋面工程中存在的一些问题，并针对这些问题提出了相应的解决措施。
一、屋面高空施工安全
（一）主要问题
金属屋面工程的安装施工中，大部分的施工需要进行高空作业，尤其是在一些开放式的大型铁路客站、铁地铁车辆检修维护基地、会展中心等的安装施工中，由于有些屋面的坡度较大，安装施工人员的高空作业难度系数较大，施工安全很难得到保证。这就对金属屋面工程的设计人员以及安装施工人员提出了更高的要求。在设计及施工过程中，如果相关工作人员缺乏强烈的责任感，设计施工时考虑不周、粗心大意或者经验不足等，都将会影响工程施工的质量和安全性。此外，一些施工人员在施工过程中没有严格按照施工规范进行作业，很容易造成安全隐患，引发安全事故。
（二）解决措施
1、施工部分
（1）施工时，可以在内外檐口布设安全生命线，以保护施工人员的安全。主要方法是在内外檐口的建筑边线处设置脚手管，并在脚手管上密布钢丝索，从而形成一个整体的网状安全线，以预防施工人员在施工时不慎从檐口位置跌落，预防坠落事故。
（2）在屋面下铺装安全网，以形成整体的高空防护。
（3）利用脚手片以及木板等材料在作业区内铺设高空走道，并以安全绳及脚手管在走道外围边线处布设一圈安全生命线，以确保施工人员安全。
（4）严格监督施工人员的施工规范，施工时必须佩带安全带，利用专用的活动锁扣扣件将安全带锁定在屋面板的板肋处，并配置防震器作为防震保护，确保施工人员的安全。
2、屋面选型
屋面的选型和合理性直接关系着整个工程的施工质量、施工安全、建筑物使用性能、使用寿命及外观等，因此在金属屋面工程中应合理地进行屋面选型。
钢结构体系主要有轻钢结构屋面、网架及大跨度结构屋面及金属拱形波纹屋面三种类型。轻钢结构屋面屋架间距、屋面布置、灵活、用料省、构件重量轻、运输和安装比较方便，适用于跨度不大、刚度要求不高的中小型建筑、既有住宅平改坡及集贸市场一类建筑。网架及大跨度结构屋面受力比较合理，承受荷载的范围比较大，因此决定了屋面上部构造材料多种多样，能够满足建筑上的采光及装饰要求，广泛应用于各类跨度的屋面工程。金属拱形波纹屋面是一种新型的空间钢结构，具有轻质高强、施工速度快、造型美观、构造多样、用途广泛、自防水、自保温、使用寿命长、堆护费用低、经济效果显著等优点，适合跨度在18m以上的屋面工程，设计时应根据整体工程的规模、造价及所建设地区的气候特点等综合选型。并要根据《坡屋面工程技术规范》（GB50693-2011）的要求完成相关的抗风揭实验检测报告。
二、屋面防雷
（一）主要问题
金属屋面具有较强的导电性能，因此，屋面的防雷安装是金属屋面工程最基本的要求。相比于普通建筑物，金属屋面工程对防雷措施的要求更加严格。在防雷设计安装中，由于设计人员考虑不周或者缺乏设计经验，容易出现设计不合理等问题。在安装施工过程中，由于部分单位片面追求经济效益和施工进度，采取了不符合设计要求的防雷材料，不合理地删除了一些繁琐的细节性工程，或者在施工过程中没有严格按照设计要求及施工规范作业，导致屋面防雷措施不完善，给建筑物埋下安全隐患。
（二）解决措施
在防雷设计过程中，应把握好金属屋面防雷设计的六大要素，即建筑物内外部防雷设备的接闪功能；建筑物内各部位的均衡电位；引下线的分流效果；内部各种设备的屏蔽保护作用；内部各种线路的合理分布；接地效果。
实际施工中主要采用避雷网、避雷带及避雷针三种措施。金属是一种良好的导体，设计施工中应充分利用金属屋面的这一特性，设置一个“金属屋面板—支座—垫片—钢檩条—屋面钢结构”的导通电路，并将其与整个建筑物的避雷网形成电气联通，以实现防雷的目的。同理也是少设计要注意的部分，
三、保温隔热
（一）主要问题
由于金属的导热性很强，室内温度易受外部环境温度变化的影响。如果保温设计不合理、保温施工不规范或采用了不符合设计要求的材料，都会影响建筑物的保温性能。
（二）解决措施
在屋面板与支承结构之间铺设保温隔热层，以满足屋面系统对保温隔热的要求。保温隔热层厚度需通过热工计算确定。保温材料的选择应符合相关标准及设计要求，可以采用玻璃纤维棉作为保温材料。玻璃纤维棉是采用独有专利离心法技术，将熔融玻璃纤维化并施加以热固性树脂为主的环保型配方粘合剂加工而成的制品，其纤维细长且不含渣球，因而导热系数低，保温效果好，对人体皮肤刺激小，耐久性、抗震性、憎水性均较好，重量轻且呈卷毡状供应，方便运输及安装。
四、隔音降噪
（一）主要问题
由于金属可以反射几乎全部的声能，声波会不断地被反射，从而产生回声和混响，影响听觉效果。
（二）解决措施
对金属屋面的隔音降噪主要有隔音降噪和吸音降噪两方面。在金属屋面工程中，应设置隔音降噪设计。一般结合保温隔热擦用高密度保温层、多密度保温层、高密度防潮板等来达到所需的隔音效果。对于大型旅客站房采用金属屋面的建筑，应进行吸音降噪设计。通常在压形钢板上铺设吸音棉，并在压形钢板上开孔，利用微孔吸音的原理来吸收声波，从而满足屋面系统的吸音降噪功能。
五、防潮和放冷凝结
（一）主要问题
金属的热传导系数很高，室内水蒸气饱和度较高并且室内外的温差较大时，室内热气上升到金属屋面板遇冷凝结，形成滴水现象。如果保温材料受潮，其导热性能将明显增加，而保温性能则大为降低。对于冬季温度较低的地区，冬季容易在屋面形成积雪，从而形成结冰、冰挂等现象。尤其是一些屋面内外檐口高度落差較大、屋面坡度陡的建筑，容易形成积雪，化雪成冰后受重力作用，顺坡向下滑落，很易出现高空坠落，导致安全事故及财物损失。
此外，冬季冰雪的冻、融都容易导致天沟结冰、虹吸失效和排水不畅等问题，甚至可能导致天沟冻塞，造成天沟胀裂。
（二）解决措施
1、设置防潮膜
设置防潮膜可以有效限制建筑物内部的水气上升至屋顶，从而避免保温材料受潮或出现冷凝现象。应将防潮膜设置在建筑物的暖面，并保持表面搭接的连续性，对开洞、搭接处及其四周进行全面密封，并设置屋面通风系统，以除去屋面内部的湿气。
2、增设天沟
对于屋面内外檐口落差较大的建筑，可在两道外露桁架方向增设环形天沟，并在山墙方向增设天沟和环向天沟，从而组成一个互通的天沟系统。
3、增设集水井
对于冬季雨雪天气较频繁的地区，由于汇水量大，因此应考虑在虹吸系统部位增设集水井，以防积雪过多导致天沟处结冰，造成天沟排水不畅等问题，以保证屋面的有效排水。
4、增设挡雪杆
在屋面三道天溝室内一侧设置连续的挡雪杆，挡雪杆可阻挡上侧快速冲落的冰雪，将较大的冰雪块拦截分割，防止相邻冰雪滑动。同时肋顶夹的构造本身还可加强金属屋面立边咬合，增强屋面板与卡件的连接强度和抗风能力，挡雪杆本身还可作为屋面上人检修的安全系统的一部分连接点。
六、屋面板抗风压
（一）主要问题
由于空气流体的作用，建筑物的背风面或一些体型较为复杂的建筑屋面上会产生负压强，使屋面受到吸力的作用。尤其是一些、大型客站、会展中心等，由于屋面坡度及内外檐口高度的落差较大，容易在屋面顺坡方向以及屋面的底部形成强风，造成屋面板被风掀起等问题。此外，由于金属屋面板存在热伸缩现象，在安装后可能会出现向下滑移的现象，影响屋面质量及美观。
（二）解决措施
1、屋面办构造设计
设计时要注意在负风压作用下屋面板、檩条及其联接的验算，避免强度、稳定性等不足，或者固定不牢固而可能发生联接脱落。对于坡度较大的旅客站房，可以将屋面底板安装在屋面的檩条下，使檩条分担部分风压，以保证屋面安全稳定性。
2、固定支座的安装及固定
在安装固定支座时，应确保每个支座都固定牢靠。可以在每个固定支座上打满四颗钉，增强支座的抗拔能力以及屋面板的抗风能力。
3、屋面板固定点
应根据工程设计的需要设置固定点。通常安装在屋脊位置，给屋檐处的热伸缩预留了一定的空间。在安装时，可以在屋面板上加设固定点，并沿着在屋面板的顺坡方向，在上端板边缘位置采用螺栓固定屋面板肋以及固定支座，以加固屋面板。
结束语
近年来，一些性能良好的金属材料被开发应用于屋面工程中，相比于普通屋面，金属屋面具有较高的抗拉及抗压强度，其自重较轻、结构性能较好、对环境的污染小、便于施工等优点。但其在防水、抗寒、抗风、抗霜冻、抗冲刷及美观性方面还存在较多施工难点及质量通病，还需要深入分析并采取相应的解决措施，以保证金属屋面工程的顺利进行和建筑物的使用性能和美观性。
参考文献：
[1] 崔艳秋,苗纪奎,薛一冰等.金属板屋面漏水原因分析及对策[J].建筑技术,2009,40(2):150-152.
[2] 倪可斌.金属屋面设计需考虑的一些问题[J].中国科技财富,2009,(4):62，61.
[3] 崔革,李潇.大面积金属屋面防雷施工实践与思考[J].建筑电气,2012,31(1):46-48.
[4] 安庆新.浅谈新型金属屋面系统的防火安全问题[J].华中建筑,2009,27(5)：88-92.
[5] 杨志强.结合实践完成项目浅析金属屋面防水问题[J].中国科技信息,2011,(4):105-107.