Кратък сравнителен анализ на няколко често използвани метални покривни системи

О метална покривна система отнася се до покривна форма, която използва метални листове като покривен материал и интегрира носеща конструкция, водонепроницаемост и топлоизолационни слоеве. Според дефиницията в „Техническата спецификация за светлини и метални покриви (JGJ255-2012)“: металният покрив се състои от метални панели и поддържаща система, която не поема товара от основната конструкция и има ъгъл по-малък от 75° спрямо хоризонталната посока. Основните материали, използвани за панелите, включват: стоманени листове, алуминиеви листове, листове от алуминиеви сплави, както и медни и неръждаеми стоманени листове.

Основните характеристики на металните покриви:

А. Силна функционалност.

При условие че са изпълнени архитектурните функционални изисквания, те по-добре отговарят на всички изисквания, свързани с отводняване, топлоизолация, вентилация и звукоизолация.

Б. Лека конструкция и проста структура.

В сравнение с бетонните покривни системи металните покривни системи имат по-тънки конструктивни слоеве, по-леки носещи конструкции, по-големи разстояния между опорите и могат да се адаптират към сложни архитектурни форми.

В. Гъвкаво строителство и кратък монтажен цикъл.

По време на строителството металните покривни системи практически изцяло се монтират по предварително фабричен метод; повечето работи могат да се извършат в завода или в работилница за обработка на строителната площадка. Монтажът на площадката е по-малко зависим от сезоните и метеорологичните условия. В сравнение с традиционните покриви ефективността на монтажа е изключително висока, което значително съкращава монтажния цикъл.

Г. Добра икономическа ефективност.

В сравнение с традиционните покриви той има очевидни икономически предимства при големи разстояния и сложни форми на покриви.

Класификация и основна конструкция на металните покривни панели

В момента в инженерната практика различните метални покриви обикновено се отличават и класифицират според начина на фиксиране на металните покривни панели. Няколко често използвани основни метода в инженерната практика са следните:

1. Метална покривна система с видими крепежни елементи

Този тип покривна система се използва от дълго време и е относително разпространен. В тази система покривните панели се закрепват към носещите греди (пурлини) с винтове. Свързващите винтове проникват директно през покривните панели. За предотвратяване на течове в точките на проникване свързващите винтове обикновено се снабдяват със специални компресионни уплътнителни подложки и водонепроницаеми шайби. Друг метод включва използването на запечатани слепи заклепки с гумени уплътнителни подложки за фиксиране на панелите.

Преимущества

• Проста конструкция, лесна за монтаж
• По-ниска цена, подходяща за проекти с ограничени бюджети
• Лесна за поддръжка и замяна

Ограничения

• Възможен риск от течове в точките на проникване
• Компонентите за фиксиране са подложни на остаряване поради дълготрайно излагане
• Относително слаб естетичен вид

Приложения

Промишлени предприятия, складове, временни сгради и др.

👉 За да видите конфигурациите на системата и структурните решения, моля, обърнете се към: Страница с решения за покривни системи
👉 За да видите реалните резултати от приложението, моля, посетете: Страница с проучвания на проектни случаи

2. Метална покривна система със скрити крепежни елементи

Този тип покривна система първо се появи в Австралия, поради което се нарича още австралийска система с крилати крепежни елементи. Конкретните типове панели се комбинират със съответстващи монтиращи скоби. По време на инсталацията монтиращите скоби се фиксират първо към поддържащите греди или основата, а покривните панели се закрепват един към друг и към скобите чрез скрити щракващи връзки.

Преимущества

• Чист и подреден външен вид с отлично естетическо въздействие
• Превъзходна водонепроницаемост в сравнение с проникващите системи
• Липса на видими фиксиращи елементи, което осигурява по-голяма издръжливост

Ограничения

• Изисква определена степен на прецизност при монтажа
• Ограничена способност за компенсиране на термичното разширение и свиване

Приложения

Търговски сгради, офис сгради и индустриални проекти с малък и среден мащаб

3. Система за метални покриви с изправени шевове (шевове с ниско възвишение)

Този тип покривна система обикновено се нарича още метална покривна система с изправени шевове с нисък профил. За целите на диференциация този документ я нарича просто метална покривна система с изправени шевове. Тя се разделя на типове с еднократно и двукратно заключване според степента на взаимно застъпване. Покривните панели се произвеждат чрез машинно формоване. По време на инсталацията специалните крепежни елементи се фиксират първо към поддържащите греди, след което съседните покривни панели и свързващите крепежни елементи се застъпват и заключват помежду си, а накрая се закрепват, оформят и фиксират механично или ръчно.

Преимущества

• Добра структурна устойчивост
• Превъзходна водонепроницаемост
• Подходяща за сложни покривни конструкции

Ограничения

• Относително сложен процес на монтаж
• Високи изисквания към строителната техника

Приложения

Индустриални предприятия, логистични центрове и определени обществени сгради

4. Система за метални покриви с изправени шевове (изправен шев / вертикално разположен шев)

Този тип покривна система обикновено се нарича система за метални покриви с вертикални шевове и висок профил, известна също като панел с вертикален шев Lok. Металните панели се изработват чрез механично валцуване, за да се създадат мъжки и женски взаимно блокиращи ръбове. По време на монтажа специалните Т-образни клипове от алуминиев сплав се свързват първо с поддържащите греди. След това покривните панели и Т-образните клипове се взаимно блокират и най-накрая се заключват и оформят механично или ръчно.

Преимущества

• Отлична водонепроницаемост (без перфорации)
• Превъзходна устойчивост към термично разширение и свиване
• Подходящ за покриви с голям размах
• Съвременно външно оформление с хармоничен естетичен вид

Ограничения

• Относително висока цена
• Изисква високо ниво на строителна експертиза

Приложения

Летища, конгресни центрове, спортни арени, висококласови промишлени обекти

5. Система за метални покриви с плосък заключващ панел

Този тип метален панел обикновено се изработва чрез механично штамповане или ръчно рязане. По време на монтажа специалните заключващи клипове се монтират първо върху основата, а след това ръбовете на панелите се огъват и взаимно блокират с заключващите клипове за фиксиране.

Преимущества

• Гъвкав дизайн, подходящ за сложни повърхности
• Силно архитектурно изразяване
• Възможност за персонализиран дизайн

Ограничения

• По-ниска ефективност при монтажа
• По-високи разходи за труд
• По-голяма зависимост от опита в строителството

Приложения

Фасади на сгради, покриви с неправилна форма, архитектурни проекти от висок клас

Сравнителна таблица на металните покривни системи

Въз основа на гореизложеното и инженерния опит:

а. Основните материали за повърхността на металната покривна система са тънки метални листове. Поради влиянието на механичната обработка и ограниченията във физичните свойства на материала дебелината им най-често е под 1,0 мм. Следователно при избора на повърхностни материали корозионната устойчивост на материала сам по себе си става основният фактор за разглеждане.

б. Освен топлоизолационните характеристики трябва да се вземе предвид и огнеустойчивостта на изолационните материали за покриви. Затова основните изолационни материали за покриви, използвани в момента, са каменна вата и стъклена вата, докато някои нови изолационни материали също постепенно намират приложение, например пеностъкло.

в. Типовете и количествата на основните аксесоари не се различават значително. Относително погледнато, металните покриви с ниско профилирана стояща шевна конструкция изискват по-малко аксесоари.

Въз основа на гореизложената анализа, при избора на подходяща метална покривна система за сграда е необходимо да се вземат предвид не само проектният срок на експлоатация, местните климатични условия и производителността на системата, но и формата на сградата, както и естетическите ѝ изисквания. В действителност визуалният вид на металната покривна система често играе доминираща роля в строителните проекти. Следователно, когато строителни компании предлагат или проектират покривни решения, първо трябва да разберат конкретните изисквания на архитекта или собственика относно външния вид на сградата, а след това – специфичните изисквания към производителността на сградата.

Обикновено сградите с ниски естетични изисквания могат да избират метални покриви с чрез-закрепени или скрити закрепващи елементи. Въпреки това чрез-закрепените покриви са най-подходящи за временни сгради или сгради с ниски изисквания към водонепроницаемостта, така че последващото поддръжка и замяна да не засягат нормалната употреба. За обществени сгради с високи естетични изисквания, голяма площ или разстояние между опорите и дълъг срок на експлоатация се предпочитат метални покривни системи с издигнат шев или интерлокингов (зацепващ) шев. Ако покривът на сградата трябва да представя различни материали – например камък, различни видове метални панели или глазирани стъкла, което изисква двуслоен покривен систем, металната покривна система с издигнат шев е първият избор.

Когато метален покривен панел се използва директно като повърхностен слой или за сгради с по-малки размери, сложни форми и високи естетически изисквания, при което се предпочита системата за метални покриви със стоящи шевове и интерлокинг. Приложението на системите за плоски заключващи се шевове обикновено се изисква директно от архитекта или собственика, но трябва да се отбележи, че те задължително трябва да бъдат монтирани върху вътрешна водонепроницаема система, приложимата площ не трябва да е твърде голяма, а самите панели имат относително малки размери.