在當(dāng)今競爭十分激烈的屋面市場中，一個(gè)承包商要取得成功必須在專業(yè)和質(zhì)量方面走在前面，例如能正確選擇屋面系統(tǒng)和產(chǎn)品。住宅金屬屋面系統(tǒng)就是很好的—種方案，會(huì)有助于提高承包商在競爭中的地位。


近年來，金屬屋面產(chǎn)品在住宅方面的應(yīng)用有了增加。在某些地區(qū)，如沿海地區(qū)和山區(qū)，金屬屋面系統(tǒng)的使用比過去更加普遍。經(jīng)驗(yàn)表明，在氣候極端的地方，金屬屋面用得越來越多。

金屬屋面聯(lián)合會(huì)（MRA）預(yù)計(jì)，金屬屋面在整個(gè)住宅屋面市場中的份額每年將會(huì)以20％～25％的速度增長。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，金屬屋面工業(yè)必須繼續(xù)將重點(diǎn)放在提高用戶的認(rèn)識(shí)方面，同時(shí)也必須加大力度對(duì)屋面承包商和經(jīng)銷商進(jìn)行關(guān)于市售產(chǎn)品及其使用方面的培訓(xùn)。也許最根本的是弄清楚不同金屬屋面產(chǎn)品之間的差別以及這些差別在建立一個(gè)成功的滿足業(yè)主要求的金屬屋面系統(tǒng)中所起的作用。

1 應(yīng)用

對(duì)住宅金屬屋面的一個(gè)誤區(qū)就是認(rèn)為這種屋面大多數(shù)用于新建建筑。實(shí)際上，NRCA年度市場調(diào)查報(bào)告顯示，2004年住宅金屬屋面的11 ％為新建，56％為翻建，11 ％為維護(hù)和修補(bǔ)�？梢�，金屬屋面更多用于翻修方面，其中一個(gè)原因是許多金屬屋面產(chǎn)品能鋪設(shè)在現(xiàn)有的屋面上，如各種金屬瓦以及一些直立縫產(chǎn)品。

市售的產(chǎn)品品種很多，往往會(huì)把人搞得糊里糊涂。在北美，有100多種仿木瓦板、仿油氈瓦、石板瓦和粘土瓦、水泥瓦等其它瓦材。由于每一種產(chǎn)品都是獨(dú)家生產(chǎn)和銷售的，并不能相互通用。為確保正確的施工和應(yīng)用有必要了解一些產(chǎn)品方面的知識(shí)。

2產(chǎn)品   

在決定了金屬屋面系統(tǒng)的形式后，就要選擇符合屋面坡度和幾何外形的產(chǎn)品。例如，大多數(shù)的瓦形產(chǎn)品適用的屋面最小坡度為3／ 12。對(duì)低坡屋面，主要使用現(xiàn)場機(jī)械或手工接縫的直立縫板，如“雙扣”或“三扣”板。

模數(shù)類產(chǎn)品多為互鎖板，尺寸從203 mm×305mm到610mm×914 mm。這種屋面系統(tǒng)的熱脹冷縮問題有多種處理辦法。有的在施工時(shí)采用膨脹或滑動(dòng)夾，熱膨脹時(shí)使板“浮”起來；有的產(chǎn)品在設(shè)計(jì)時(shí)利用板的“折疊效應(yīng)”，板的S形相當(dāng)于許多褶可以抵御熱脹冷縮。此類產(chǎn)品可以做成仿石板或仿玻纖瓦、仿木瓦和其它仿筒瓦或平瓦。

這些產(chǎn)品的剛度加上存在于金屬板和基層之間的空間使它們?cè)诜�修時(shí)可自接鋪在現(xiàn)有的屋面上。實(shí)際上這樣的系統(tǒng)甚至還可以通過采用木瓦條或?qū)ｉT的固定方法鋪在木瓦上。

除了特殊形式的模數(shù)板外，還有許多垂直縫產(chǎn)品可用于住宅。這些產(chǎn)品從屋沿鋪到屋脊，與椽子或平行或垂直。垂直縫屋面類產(chǎn)品包括各種穿透固定的波形板和直立縫產(chǎn)品。

穿透板屋面有各種不同的標(biāo)準(zhǔn)長度，鋪設(shè)時(shí)帶橫向接縫和端部搭接，也可以在現(xiàn)場斷尺寸以避免端部搭接。直立縫產(chǎn)品的長度一般要定制以符合實(shí)際屋面的尺寸。

在鋪設(shè)所有垂直縫產(chǎn)品時(shí)有一個(gè)關(guān)鍵因素必須弄清，即制造商是否要求板鋪在板條上或?qū)嵭陌迳稀ｋm然，這些產(chǎn)品最初都是鋪設(shè)在板條上，但在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用時(shí)往往制造商要求用實(shí)心板和墊層。

定長的穿透固定或直立縫屋面產(chǎn)品的安全運(yùn)輸十分重要，因?yàn)橛袝r(shí)板長可達(dá)8 m甚至更長。為了避免此類運(yùn)輸問題，有時(shí)把可移動(dòng)的壓型機(jī)帶到現(xiàn)場制作。即便如此，板在現(xiàn)場運(yùn)輸時(shí)仍需小心和需要專門的知識(shí)，因?yàn)樵S多板運(yùn)輸時(shí)是直立的。

3 金屬種類

以上討論的各種金屬屋面產(chǎn)品可以用不同的金屬制成以取得特定的效果和特性。MRA的調(diào)查顯示，金屬屋面產(chǎn)品用的主要材料是鋼，有兩種形式，鍍鋅的和Galvalume。

鍍鋅鋼表面鍍鋅，以提高防腐性能，Galvalume鋼表面鍍鋁合金，同樣也是出于防腐的目的。這兩種鋼有各種等級(jí)。等級(jí)是根據(jù)鍍?cè)阡摰膬擅娴匿\或鋁鍍層的厚度確定的。按照金屬施工協(xié)會(huì)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，如果金屬表面有涂層的話，G90是推薦的鍍鋅鋼最低等級(jí)，AZ50是推薦的Galvalume的最低等級(jí)。如果表面精軋或施加透明涂層時(shí)推薦的Galvalume的等級(jí)為AZ 55。

還有另外一些金屬可以采用，如鋁、銅、鋅、不銹鋼和錫鉛合金。鋁主要是用于防腐的目的和利用其可鍛性，可以加工成有精細(xì)木紋瓦效果的產(chǎn)品。鋁屋面總是做成有涂層的或用陽極處理以獲得特殊的色彩和更好的耐久性。銅、鋅和不銹鋼更多地用于沒有涂層場合。銅主要是利用其好的耐久性和富有特點(diǎn)的銅綠色。鋅也是用于防腐的目的以及其可鍛性、低光澤的灰色外觀。不銹鋼用來獲得持久的、光亮的銀色外觀或滿足特殊腐蝕環(huán)境的需要。

4 產(chǎn)品相容性

金屬屋面施工時(shí)，按電化學(xué)的觀點(diǎn)，系統(tǒng)中所用的全部材料必須相容，不然的話，不同的金屬之間甚至與其它材料間會(huì)發(fā)生電解和腐蝕。這包括固定件、泛水、水槽和相鄰的護(hù)墻材料，它們必須相容或者避免接觸。

如前所述，出于美觀，許多金屬的面層都有涂層或罩面。涂層有好幾種，包括丙烯酸、聚酯、硅聚酯以及聚偏氟乙烯（PVDF）。PVDF涂料的注冊(cè)商標(biāo)名稱為Kynar和Hvlar，它們總是在屋面板成型前涂在金屬上。更耐久的涂料還要包括色牢度和抗粉化的性能，這—點(diǎn)，與客戶商議是很重要的。

熟悉涂料工業(yè)的人都知道，最不易褪色的顏料是無機(jī)陶瓷顏料，它比有機(jī)顏料貴，使用這種顏料的涂料比用無機(jī)顏料的好。PVDF涂料所用的提高涂料粘性的樹脂是一種氟化物，可以產(chǎn)生很強(qiáng)的分子鍵將顏料牢牢地抓住，阻止粉化。有些模數(shù)金屬瓦是在成型以后再施加涂層的，稱之“后涂”，有利于確保在成型過程中受到拉伸的金屬表面能得到充分的覆蓋。最常見的后涂型式是石料覆面，將有陶瓷面的石料粘結(jié)到鋼面上。另一種是在成型板上施加粉末涂料，常見的有PVDF粉末涂料。這些涂料使產(chǎn)品具有紋理和多種色調(diào)。

專門用于金屬上的涂料提高了金屬屋面的耐久性，尤其是鋼屋面產(chǎn)品，涂上高質(zhì)量的涂料可以保護(hù)基層免受氣候的影響，是使產(chǎn)品具有耐久性的一種方法。此外，金屬屋面系統(tǒng)還有許多其它的優(yōu)點(diǎn)。

5 優(yōu)點(diǎn)

金屬岸面的優(yōu)點(diǎn)之一是重量輕，—般鋁瓦屋面的重量只有4．84 kg／ m2，石料覆面瓦屋面為16.15kg／m2，明顯低于其它屋面材料，如玻纖油氈瓦為25．8～40 4kg／m2。由于重量輕，這種產(chǎn)品可用在原有的屋面上，減輕了施加到屋面結(jié)構(gòu)上的重量。

此外，金屬屋面系統(tǒng)的互鎖特性或者非互鎖金屬板之間的固定以及與屋面板的固定的特性使大多數(shù)金屬屋面系統(tǒng)具有很好的抗風(fēng)揭性。在許多情況下，產(chǎn)品可以達(dá)到UL 580“屋面風(fēng)揭性試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)”規(guī)定的UL 90級(jí)或UL1897“屋面覆蓋系統(tǒng)風(fēng)揭性標(biāo)準(zhǔn)”的規(guī)定。

高風(fēng)揭性是金屬屋面在許多地方得到優(yōu)先采用的一個(gè)原因，但有些地方采用該系統(tǒng)則是利用其耐火性。事實(shí)上，上個(gè)世紀(jì)六七十年代在美國一些喜愛用木瓦的地方就使用仿木瓦的鋁和鋼產(chǎn)品作為防火屋面。過去幾十年各種型式金屬屋面的采用很多也是出于這一考慮。

2003年國際建筑規(guī)范要求屋面系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行防火性能測試，但不包括鋼和銅瓦（板）屋面，是考慮到它們固有的好的防火性能。當(dāng)然在進(jìn)行金屬屋面施工前最好還是核對(duì)一下當(dāng)?shù)氐慕ㄖ��?guī)范。


金屬系統(tǒng)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是上面的涂層可使其成為“冷”屋面系統(tǒng)。金屬屋面上的涂層因其光滑的表面不會(huì)集灰，常常比在多孔的或粗糙的屋面材料表面上的涂層能更長時(shí)間保持清潔和淺的顏色。業(yè)主可以隔一段時(shí)間用水管沖洗保持清潔。此外，用于大多數(shù)金屬屋面上的涂層具有高的輻射性，根據(jù)涂層的不同，最小的輻射率達(dá)0．75，最大的可高達(dá)0．95，使屋面吸收的熱量很快地釋放回大氣中。

隨著科技的進(jìn)步，許多金屬屋面產(chǎn)品用的涂料中加入了紅外反射顏料，這些經(jīng)特殊處理的顏料，即使是深顏色還可以有相當(dāng)高的太陽反射性能。例如，在金屬面上非反射的暗褐色涂料總的太陽反射率只有6％～8％，加入反射顏料后，總的太陽反射率可提高到25％～30％，甚至更高。這就滿足了政府機(jī)構(gòu)和公共事業(yè)部門對(duì)“冷”屋面反射率初始值的要求。

另外，金屬屋面系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)在金屬和墊層之間或金屬和屋面板之間設(shè)置靜止空氣的空間，通過中止熱傳導(dǎo)進(jìn)一步提高節(jié)能的效率。按照佛羅里達(dá)太陽能中心的試驗(yàn)，與使用傳統(tǒng)的屋面材料相比，許多仿傳統(tǒng)的金屬瓦屋面中這個(gè)靜止空氣的空間是使閣樓的熱量減少30％甚至更多的一個(gè)因素。對(duì)于鋪設(shè)在掛瓦條上的模數(shù)化產(chǎn)品以及直立縫金屬屋面產(chǎn)品的情況，還有可能通過設(shè)置通風(fēng)的空間使節(jié)能效率進(jìn)一步提高。

還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是金屬產(chǎn)品中的再生材料含量。用于大多數(shù)鋼屋面中的金屬含有25％～35 ％的再生材料。在有色金屬如鋁、銅中，再生材料的含量可高達(dá)95％。

金屬屋面的可持續(xù)性是主要的環(huán)保因素，其很好的耐久性減少了日后原材料的消耗。金屬屋面系統(tǒng)的壽命與所用的產(chǎn)品有關(guān)。無涂層的鋼屋面可以持續(xù)20～30年，加了涂層壽命更長。對(duì)于原來就有涂層或石料覆面的屋面系統(tǒng)常常保證期可達(dá)30～50年，而且重新施加涂層壽命還可延長。金屬屋面即使到達(dá)壽命后，還可以100％的再利用。

大多數(shù)的金屬屋面易彎曲，可適應(yīng)非常規(guī)形式的屋面設(shè)計(jì)，包括圓形的、橢圓形的以及帶凹凸曲線的屋面。對(duì)于直立縫金屬屋面系統(tǒng)，許多制造商提供配套的楔形板，底寬頂窄以適應(yīng)圓形屋面的需要，還有曲面板適用于凹或凸的椽子。

另一方面，模數(shù)板的金屬屋面有不同的方法適應(yīng)特殊的屋面。許多瓦的斷面是彎曲的，適用于圓屋面。此外，外露381 mm或更小一些的模數(shù)板很容易適合大多數(shù)的屋面曲線。當(dāng)然，最根本的是要獲得制造商的信息和幫助以決定如何將活干得最出色。

6 附件

雖然有些外形特殊的屋面需要定做金屬板和泛水，但住宅金屬屋面制造商提供了各種各樣的標(biāo)準(zhǔn)化附件，可用于屋檐、山墻、屋頂排水溝、屋脊以及坡度變化和屋面墻交接處。在有些情況下，制造商還可能提供現(xiàn)場制作附件的圖紙。許多住宅屋檐的細(xì)部包括將雨水從屋面導(dǎo)向水槽的滴水沿。

對(duì)直立縫屋面系統(tǒng)，每一塊板的底邊繞起始件或滴水沿卷起。直立縫板用夾子與屋面板夾住，然后在板的上部固定住。對(duì)于穿透固定的垂直板以及某些無法鎖定到起始件的瓦形板，制造商通常會(huì)提供封口條以及最后與屋面固定的詳細(xì)步驟。

山墻的處置有多種方法，通常取決于屋面板的外形。屋頂排水溝有3種基本形式，與各種金屬屋面配合使用：平底盤狀排水溝、l或2節(jié)排水溝泛水以及所謂明屋脊排水溝（open valley）。

屋脊的處置也有好幾種方法。大多數(shù)垂直板采用長條屋脊和屋脊蓋，—般長3 m或4 m。

   坡度變化和屋面墻交接的處理常常需要現(xiàn)場制作的泛水以符合屋面的外形。制造商會(huì)推薦一些泛水的形式，可以在小型壓彎成型機(jī)或在當(dāng)?shù)亟饘偌庸ぼ囬g制作。天窗和煙囪常常也需要特殊的泛水，也有些知名品牌的制造商會(huì)提供配套的泛水。

對(duì)于天窗和煙囪重要的是記住不應(yīng)當(dāng)過度依賴密封膏。雖然出于外觀的需要使用密封膏，可以作為輔助防水手段，但任何金屬屋面系統(tǒng)泛水的第1道防線應(yīng)當(dāng)是泛水本身。密封膏和墊層只是一種附加的防水措施。

天窗應(yīng)做在天窗圈上，使天窗明顯高于金屬板的高處。只要有可能，煙囪處的泛水都應(yīng)當(dāng)嵌入磚石結(jié)構(gòu)內(nèi)。屋面墻交接處的泛水應(yīng)當(dāng)插入或向上伸到墻后。

閣樓通風(fēng)和管道應(yīng)按制造商的要求施工。專門為金屬屋面系統(tǒng)設(shè)計(jì)的泛水有許多種，有時(shí)甚至連顏色都可以配得很好。

當(dāng)然，有經(jīng)驗(yàn)的屋面承包商都知道，當(dāng)你以為你已經(jīng)遇到了所有的屋面情況時(shí)，新的問題又來了。應(yīng)當(dāng)記住，泛水設(shè)計(jì)的基本原則是要讓水總是在金屬板的頂面流動(dòng)。好的泛水設(shè)計(jì)常在屋面板下有輔助的防水通道，以增加防水的可靠性。還有一點(diǎn)是不要使屋面上的垃圾、樹葉、冰雪擋住水的通路。此外，關(guān)于特殊泛水的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)向屋面制造商咨詢或參考NRCA的建筑金屬屋面手冊(cè)（The NRCA Architectural SheetMetal and MetalRoofine Manu al）。                                  

7 通風(fēng)

制造商會(huì)推薦屋脊通風(fēng)的做法，可能包括專利的產(chǎn)品和市場有售的屋脊通風(fēng)產(chǎn)品。許多垂直縫產(chǎn)品的通風(fēng)是通過采用專門制作的封閉帶使空氣可以在屋面板的上肋之間流動(dòng)，檐口托扳風(fēng)口作為進(jìn)風(fēng)口。

許多人有一個(gè)錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)，以為金屬屋面系統(tǒng)需要增加閣樓通風(fēng)。實(shí)際上，閣樓通風(fēng)無論何種屋面材料都是非常關(guān)鍵的，金屬系統(tǒng)的使用對(duì)此并沒有絲毫的改變。在選擇屋面的時(shí)候要同時(shí)考慮通風(fēng)。必須記住，冷凝的產(chǎn)生量由于暖濕空氣與冷表面接觸的結(jié)果。閣樓通風(fēng)的目的是消除冷凝發(fā)生的機(jī)會(huì)。

8施工

住宅金屬屋面系統(tǒng)要設(shè)墊層，理由是：在屋面系統(tǒng)施工期間保持結(jié)構(gòu)干燥；是一種附加的防水手段；使冷凝發(fā)生在板的背面，避免屋面基層受潮。

雖然，多年來30號(hào)油氈是屋面墊層的標(biāo)準(zhǔn)選擇，但如今承包商已經(jīng)轉(zhuǎn)向新的比較輕的合成材料，這樣每卷覆蓋的面積更多。當(dāng)然，規(guī)范有要求時(shí)，也可使用自粘的墊層。這些產(chǎn)品的表面都是光滑的，沒有粒料因而不會(huì)損害金屬板的背面。

還有，在大多數(shù)金屬屋面上行走要小心。承包商要向業(yè)主說明屋面上怎樣行走比較安全，能留下書面的指南更好。在陡坡屋面上行走，無論用什么材料，都是一種挑戰(zhàn)，金屬屋面也不例外。許多情況下，將梯子固定在屋脊上，再用梯支撐和走道板構(gòu)成通路。

大多數(shù)的產(chǎn)品制造商提供多種形式的施工培訓(xùn)。

過去，對(duì)住宅金屬屋面而言，業(yè)主缺乏認(rèn)識(shí)以及承包商缺少培訓(xùn)是這種屋面推廣的主要障礙，如今情況有了極大的改觀。