鋁鎂錳合金屋面系統(tǒng)非常適用于新穎、大型工業(yè)、商業(yè)以及民用建筑復雜多變的屋面，防水、節(jié)能、美觀、耐用，且可現(xiàn)場壓型生產。該系統(tǒng)尚配有固定座、節(jié)點標準件以及配套的裝飾、擋雪、防墜落系統(tǒng)，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(yè)建筑、民用住宅等建筑的屋面。

屋面系統(tǒng)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。

一、鋁鎂錳合金屋面系統(tǒng)

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

鋁鎂錳合金屋面系統(tǒng)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(jù)檁條距離來設計，穿孔率則根據(jù)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(jù)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(jù)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0.9 mm、1.0mm、1.2 mm。

1.2 鋁鎂錳合金屋面系統(tǒng)的特點及優(yōu)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(huán)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；

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?shù)膹姸?，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(xiàn)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(yǎng)。

1.2.5 現(xiàn)場壓型生產方式

靈活性高，便于根據(jù)施工現(xiàn)場情況調整生產參數(shù)，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(tǒng)標準配件及工器具

1.3.1 固定支座

固定支座高度可根據(jù)構造要求選擇，常用的為：81 mm、106 mm、116mm 及156 mm，支座下帶6 mm 厚隔熱墊。標準支座寬度為58 mm；雙寬支座寬度為116mm。固定支座，見圖4。

1.3.2 配件

1）山墻節(jié)點配件，見圖5

2）檐溝、封檐節(jié)點配件

檐溝、封檐節(jié)點所用配件，見圖6

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）。

1.4 鋁鎂錳合金屋面系統(tǒng)的功能保證

1.4.1 吸聲及隔音

1）吸聲

系統(tǒng)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6 db）；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(xiàn)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。

二、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(huán)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(tài)為H36/H46。其屈服強度≥190 MPa，抗拉強度在240~285 MPa，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(tài)為H34/H44，其屈服強度170MPa ，抗拉強度在220~265 MPa ，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(yōu)異；具有優(yōu)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(tǒng)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(yōu)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65 mm，常用的板寬有300mm、400 mm 及500 mm（圖9）。其中板寬300mm 的在屋面荷載較大時使用；400 mm 的為常用、經濟型的；500 mm 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(shù)，見表1。

彎弧板機器正彎、反彎參數(shù)，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12。

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。

2.3 鋁鎂錳合金屋面板及鎖邊技術參數(shù)

2.3.1 生產長度11.5 m>運輸長度>1 m，或現(xiàn)場壓型。

2.3.2 鋁鎂錳合金屋面板加工誤差

寬度：±2 mm；

長度：＜10 m 時，+10 mm/-5 mm；＞10 m 時，+10mm +（1 mm/m）/-5 mm。

2.3.3 鎖邊誤差

鎖邊直徑=20 mm +0.3 mm/-0.7 mm。

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(jù)計算的數(shù)據(jù)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1.5 mm 的鍍鋅鋼板支撐；

屋面收邊板的搭接長度，通常為200 mm。

三、鋁鎂錳合金屋面系統(tǒng)的配套系統(tǒng)

3.1 屋面裝飾板系統(tǒng)

裝飾板系統(tǒng)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(jié)系統(tǒng)使裝飾板可完美布置，裝飾板布置做法見圖14。

3.2 屋面擋雪系統(tǒng)

北方地區(qū)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(jù)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15。

3.3 屋面防墜落系統(tǒng)

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(tǒng)。防墜落系統(tǒng)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(fā)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(jù)具體工程的需要，在不銹鋼索上需每隔5 m或7 m 設置中間固定基座，見圖16。