Lyhyt vertaileva analyysi useista yleisesti käytetyistä metallikattojärjestelmistä

A metallikattojärjestelmä viittaa kattomuotoon, jossa käytetään metallilevyjä kattomateriaalina ja joka integroi rakenteellisen tuen, vedenpitävyyden ja lämmöneristyskerrokset. Määritelmän mukaan standardissa "Valokatosten ja metallikattojen tekninen eritelmä (JGJ255-2012)": metallikatto koostuu metallilevyistä ja tukijärjestelmästä, joka ei kanna päärakenteen kuormaa ja jonka kulma vaakasuuntaan nähden on alle 75°. Levyihin käytettävät pääasialliset materiaalit ovat: teräslevyt, alumiinilevyt, alumiiniseoksesta valmistetut levyt sekä kuparilevyt ja ruostumaton teräs -levyt.

Metallikattojen perusominaisuudet:

A. Vahva toiminnallisuus.

Arkkitehtonisten toiminnallisten vaatimusten täyttämisen edellytyksellä se voi paremmin täyttää kaikki vaatimukset, kuten vedenpoiston, lämmöneristyksen, ilmanvaihdon ja äänieristyksen.

B. Keveä ja yksinkertainen rakenne.

Vertailtaessa betonikattojärjestelmiin metallikattojärjestelmillä on ohuemmat rakenteelliset kerrokset, kevyempiä kantavia rakenteita, suuremmat jänneväliyt ja ne soveltuvat monimutkaisiin arkkitehtonisiin muotoihin.

C. Joustava rakentaminen ja lyhyt asennusjakso.

Rakentamisen aikana metallikattojärjestelmät voidaan periaatteessa asentaa täysin esivalmistettuna tavalla, ja suurin osa työstä voidaan tehdä tehtaassa tai paikan päällä sijaitsevassa käsittelypajassa. Paikan päällä suoritettava rakentaminen ei ole kovin riippuvainen vuodenajoista ja säöllä. Perinteisiin kattoihin verrattuna asennustehokkuus on erinomainen, mikä voi merkittävästi lyhentää asennusjaksoa.

D. Hyvä taloudellinen tehokkuus.

Perinteisiin kattoihin verrattuna sillä on selvä taloudellinen etu suurilla jänneväleillä ja monimutkaisissa kattomuodoissa.

Metallikattolevyjen luokittelu ja perusrakenne

Tällä hetkellä insinööritavassa eri metallikattoja erotellaan ja luokitellaan yleensä metallikattopaneelien kiinnitystavan mukaan.

1. Läpikiinnitettävä metallikattosysteemi

Tätä kattosysteemiä on käytetty pitkään, ja se on suhteellisen yleinen. Tässä systeemissä kattopaneelit kiinnitetään tukeviin purilinkeihin ruuveilla. Kiinnitysruuvit läpäisevät suoraan kattopaneelit. Vuodon estämiseksi läpäisypisteissä kiinnitysruuveihin liitetään yleensä erityisiä puristuspadat ja vesitiukkuja pesäkkeitä. Toisessa menetelmässä paneelit kiinnitetään tiukentaviin tiukennusnastoihin, joissa on kumipadat.

Edut

• Yksinkertainen rakenne, helppokäyttöinen asennus
• Alhaisemmat kustannukset, sopii budjetin rajatun projekteihin
• Helppohoitoinen ja helppokorvattava

Rajoitukset

• Mahdollinen vuotokohta läpivientipaikoissa
• Kiinnittimet vanhenevat helposti pitkäaikaisen altistumisen seurauksena
• Suhteellisen heikko esteettinen vaikutelma

Sovellukset

Teollisuuslaitokset, varastot, tilapäisrakennukset jne.

👉 Järjestelmän konfiguraatioiden ja rakenteellisten ratkaisujen tarkasteluun katso: Kattojärjestelmien ratkaisut -sivu
👉 Todellisten sovellustulosten tarkasteluun vierailkaa: Projektiesimerkit -sivulla

2. Piilotettu kiinnitinmetallikattosysteemi

Tämä kattorakennetyyppi ilmestyi ensimmäisen kerran Australiassa, minkä vuoksi sitä kutsutaan myös australialaiseksi piilovarmistuslevykkeeksi. Tiettyjä levytyyppejä vastaavat tarkkaan määritellyt kiinnityspidikkeet. Asennuksen aikana kiinnityspidikkeet kiinnitetään ensin kantaviin purliineihin tai alustaan, ja kattolevyt kiinnitetään toisiinsa sekä pidikkeisiin piilotettujen napsautuskiinnitysten avulla.

Edut

• Puhtaan ja siistin ulkonäön lisäksi erinomainen esteettisyys
• Ylivertainen vesitiukkuus verrattuna läpäiseviin järjestelmiin
• Ei näkyviä kiinnittimiä, mikä parantaa kestävyyttä

Rajoitukset

• Vaatii tietynasteista asennustarkkuutta
• Rajoitettu kyky sallia lämpölaajenemista ja -supistumista

Sovellukset

Kaupallisiat rakennukset, toimistorakennukset ja pienet sekä keskikokoiset teollisuusprojektit

3. Seisova saumainen metallikattojärjestelmä (alhaisen rakennuksen sauma)

Tätä kattorakennetyyppiä kutsutaan yleensä myös matalaprofiiliseksi seisova sauma -metallikattojärjestelmäksi. Tämän asiakirjan erottelutarkoituksessa sitä kutsutaan seisova sauma -metallikattojärjestelmäksi. Se jakautuu yksinkertaisiin ja kaksinkertaisiin lukitusversioihin lukitusasteikon mukaan. Kattolevyt valmistetaan koneellisesti. Asennuksen aikana erityiset kiinnittimet kiinnitetään ensin kantaviin purliineihin, ja vierekkäiset kattolevyt sekä yhdistävät kiinnittimet lukittavat toisiinsa, jonka jälkeen ne lukitaan, muotoillaan ja kiinnitetään joko koneellisesti tai käsin.

Edut

• Hyvä rakenteellinen vakaus
• Erinomainen vedensidokkuus
• Sopii monimutkaisille kattorakenteille

Rajoitukset

• Suhteellisen monimutkainen asennusprosessi
• Korkeat vaatimukset rakennuslaitteille

Sovellukset

Teollisuuslaitokset, logistiikkakeskukset ja tietyt julkiset rakennukset

4. Seisova saumainen metallikattojärjestelmä (seisova sauma/ylöspäin suuntautuva sauma)

Tätä kattojärjestelmän tyyppiä kutsutaan yleensä korkeaprofiiliseksi seisovaksi saumaiseksi metallikattojärjestelmäksi, jota sanotaan myös seisovaksi saumaiseksi Lok-levyksi. Metallilevyt muotoillaan mekaanisesti rullamuotoilulla luodakseen miessukupuolisen ja nais sukupuolisen kiinnitysreunan. Asennuksen aikana erityiset alumiiniseoksesta valmistetut T-muotoiset kiinnikkeet kiinnitetään ensin kantaviin kattopalkkeihin. Sen jälkeen kattolevyt ja T-muotoiset kiinnikkeet lukitaan toisiinsa, ja lopuksi lukitus tehdään ja muotoillaan mekaanisesti tai käsin.

Edut

• Erinomainen vesitiivisyys (ei reikiä)
• Erinomainen kestävyys lämpölaajenemiselle ja -supistumiselle
• Sopii laajojen kattojen rakentamiseen
• Moderni ulkonäkö yhtenäisellä estetiikalla

Rajoitukset

• Suhteellisen korkea kustannus
• Edellyttää korkeatasoista rakennusteknillistä osaamista

Sovellukset

Lentokentät, kokouskeskukset, urheiluareenat, korkeatasoiset teollisuustilat

5. Tasasaumainen levykattojärjestelmä

Tämäntyyppiset metallilevyt valmistetaan yleensä mekaanisella leimaimella tai käsin leikkaamalla. Asennuksen aikana erityiset lukituskiinnikkeet kiinnitetään ensin alustaan, jonka jälkeen levyjen reunat taitetaan ja lukitaan lukituskiinnikkeisiin kiinnittämiseksi.

Edut

• Joustava suunnittelu, sopii monimutkaisille pinnoille
• Voimakas arkkitehtoninen ilmaisuvoima
• Mahdollistaa henkilökohtaisen suunnittelun

Rajoitukset

• Alhaisempi asennustehokkuus
• Korkeammat työkustannukset
• Suurempi riippuvuus rakennusteknisestä kokemuksesta

Sovellukset

Rakennusten fasadit, epäsäännölmuotoiset kattot, korkeatasoiset arkkitehtoniset hankkeet

Metallikattojärjestelmien vertailukaavio

Edellä mainitun ja teknisen kokemuksen perusteella:

a. Pääasialliset metallikattojärjestelmän pinnamateriaalit ovat kaikki ohuita metallilevyjä. Mekaanisen käsittelyn vaikutuksesta ja materiaalin fysikaalisten ominaisuuksien rajoituksista johtuen paksuus on useimmiten alle 1,0 mm. Siksi pinnamateriaalien valinnassa materiaalin oma korroosionkestävyys muodostuu ensisijaiseksi huomioon otettavaksi tekijäksi.

b. Lisäksi lämmöneristysominaisuuksien lisäksi kattoeristemateriaalien tulenkestävyyttä on myös harkittava. Siksi tällä hetkellä käytetyimmät kattoeristemateriaalit ovat kivivilla ja lasivilla, mutta joitakin uusia eristemateriaaleja, kuten kuplattua lasia, käytetään myös vähitellen.

c. Pääasiallisten lisävarusteiden tyypit ja määrät eivät eroa merkittävästi toisistaan. Suhteellisesti katsoen alhaisen profiilin seisovareunaiset metallikatot vaativat vähemmän lisävarusteita.

Edellä esitetyn analyysin perusteella sopivan metallikatoksesysteemin valinnassa rakennukseen on otettava huomioon paitsi suunnittelun kesto, paikalliset ilmastolliset olosuhteet ja järjestelmän suorituskyky, myös rakennuksen muoto ja esteettiset vaatimukset. Todellisuudessa metallikatoksesysteemin ulkonäkö vaikuttaa usein ratkaisevasti rakennushankkeissa. Siksi rakennusyritysten on ensin ymmärrettävä arkkitehdin tai rakennuksen omistajan tarkat vaatimukset rakennuksen ulkonäöstä, kun ne ehdottavat tai suunnittelevat katto ratkaisuja, ja vasta sen jälkeen on otettava huomioon rakennuksen tiettyjä suorituskykyvaatimuksia.

Yleisesti ottaen rakennukset, joissa ei ole korkeita esteettisiä vaatimuksia, voivat valita läpikiinnitetyt tai piilotetusti kiinnitetyt metallikatokset. Kuitenkin läpikiinnitetyt katokset ovat parhaiten soveltuvia väliaikaisiin rakennuksiin tai rakennuksiin, joissa ei ole korkeita vesitiukkuusvaatimuksia, jotta myöhempää huoltoa ja vaihtoa suoritettaessa ei häiritä normaalia käyttöä. Julkisille rakennuksille, joissa on korkeat esteettiset vaatimukset, suuri pinta-ala tai jänneväli sekä pitkä käyttöikä, suositellaan seismäisiä tai lukittavia saumojen muodostamia metallikattojärjestelmiä. Jos rakennuksen katon on esitettävä erilaisia materiaaleja, kuten kiveä, erilaisia metallilevyjä tai lasitetun lasin, mikä edellyttää kaksikerroksista kattojärjestelmää, seismäinen metallikattojärjestelmä on ensisijainen valinta.

Kun metallikattolevy käytetään suoraan pintakerroksena tai pienikokoisissa, monimutkaisen muotoisissa ja korkeat esteettiset vaatimukset täyttävissä rakennuksissa suositellaan seisovaa reunaista lukitsevaa metallikattojärjestelmää. Tasakatkopinnoitteisten kattojärjestelmien käyttöä pyydetään yleensä suoraan arkkitehdilta tai rakennuksen omistajalta, mutta on huomattava, että se on kiinnitettävä sisäiseen vedenpitävään järjestelmään, käyttöalueen ei tulisi olla liian suuri ja paneelien koko on suhteellisen pieni.