Een korte vergelijkende analyse van verschillende veelgebruikte metalen daksystemen

Een metaaldaksystem verwijst naar een daktypes dat metalen platen gebruikt als dakbedekkingsmateriaal, waarbij structurele ondersteuning, waterdichtheid en thermische isolatie in één systeem zijn geïntegreerd. Volgens de definitie in de 'Technische specificatie voor lichtkoepels en metalen daken (JGJ255-2012)' bestaat een metaaldak uit metalen panelen en een draagsysteem, dat niet de belasting van de hoofdconstructie draagt en een hoek van minder dan 75° maakt met de horizontale richting. De belangrijkste materialen die voor de panelen worden gebruikt, zijn: staalplaten, aluminiumplaten, aluminiumlegeringsplaten, evenals koperplaten en roestvrijstalen platen.

De basiskenmerken van metalen daken:

A. Sterke functionaliteit.

Onder het voorbehoud van het voldoen aan de architectonische functionele eisen kan het beter aan alle vereisten voldoen, zoals afvoer van regenwater, thermische isolatie, ventilatie en geluidsisolatie.

B. Lichtgewicht en eenvoudige constructie.

In vergelijking met betonnen daksystemen hebben metalen daksystemen dunne structurele lagen, lichtere draagconstructies, grotere overspanningen en kunnen zij zich aanpassen aan complexe architectonische vormen.

C. Flexibele bouw en korte installatiecyclus.

Tijdens de bouw kunnen metalen daksystemen in grote lijnen volledig geprefabriceerd worden geïnstalleerd, waarbij het grootste deel van het werk in de fabriek of in een plaatselijke verwerkingswerkplaats kan worden uitgevoerd. De bouw op locatie wordt minder beïnvloed door seizoenen en weersomstandigheden. In vergelijking met traditionele daken is de installatie-efficiëntie zeer hoog, waardoor de installatiecyclus aanzienlijk kan worden verkort.

D. Goede economische efficiëntie.

In vergelijking met traditionele daken biedt het duidelijke economische voordelen bij grote overspanningen en complexe dakkrommingen.

Indeling en basisstructuur van metalen dakpanelen

Momenteel worden in de technische praktijk diverse metalen daken meestal onderscheiden en geclassificeerd op basis van de bevestigingsmethode van de metalen dakpanelen.

1. Doorlopend bevestigd metalen dakbedekkingssysteem

Dit type dakbedekkingssysteem wordt al geruime tijd toegepast en is relatief veelvoorkomend. In dit systeem worden de dakpanelen met schroeven aan de dragende regels bevestigd. De verbindingschroeven dringen rechtstreeks door de dakpanelen heen. Om lekkage op de doordringingspunten te voorkomen, zijn de verbindingschroeven over het algemeen voorzien van speciale compressieonderleggers en waterdichte wasgoedringen. Een andere methode bestaat uit het gebruik van afgedichte blinde klinknagels met rubberen onderleggers om de panelen te bevestigen.

Voordelen

• Eenvoudige constructie, gemakkelijk te installeren
• Lagere kosten, geschikt voor projecten met beperkte budgetten
• Gemakkelijk onderhoud en vervanging

Beperkingen

• Potentieel lekkagerisico op doordringingspunten
• Bevestigingscomponenten zijn gevoelig voor veroudering door langdurige blootstelling
• Relatief slechte esthetische uitstraling

Toepassingen

Industriële installaties, magazijnen, tijdelijke constructies, enz.

👉 Voor een overzicht van systeemconfiguraties en constructieoplossingen, zie: Pagina met dakbedekkingsoplossingen
👉 Voor werkelijke toepassingsresultaten, bezoek a.u.b.: Pagina met projectcasestudies

2. Verborgen bevestigingsmiddel metalen dakbedekkingssysteem

Dit type dakbedekkingssysteem verscheen voor het eerst in Australië, vandaar dat het ook wel het Australische systeem met verborgen bevestigingsmiddelen wordt genoemd. Specifieke plaatsoorten worden gecombineerd met bijbehorende montagebeugels. Tijdens de installatie worden de montagebeugels eerst vastgemaakt aan de dragende regels of ondergrond, en worden de dakpanelen via verborgen klikverbindingen met elkaar en met de beugels bevestigd.

Voordelen

• Schoon, nettelijk uiterlijk met uitstekende esthetiek
• Uitstekende waterdichtheid in vergelijking met doordringende systemen
• Geen zichtbare bevestigingsmiddelen, wat leidt tot grotere duurzaamheid

Beperkingen

• Vereist een zekere mate van installatieprecisie
• Beperkte mogelijkheid om thermische uitzetting en krimp op te vangen

Toepassingen

Commerciële gebouwen, kantoorgebouwen en kleine tot middelgrote industriële projecten

3. Metalen dakbedekking met staande voeg (dak met lage voeg)

Dit type dakbedekkingssysteem wordt meestal ook een metalen dakbedekkingssysteem met lage staanrand genoemd. Om het te onderscheiden, wordt in dit document verwezen naar een staanrand-metalendakbedekkingssysteem. Het wordt ingedeeld in single-lock- en double-lock-typen op basis van de graad van vergrendeling. De dakpanelen worden mechanisch gevormd. Tijdens de installatie worden de speciale bevestigingsmiddelen eerst vastgemaakt aan de dragende regels, waarna de aangrenzende dakpanelen en verbindingsbevestigingsmiddelen met elkaar vergrendelen en vervolgens mechanisch of handmatig worden vergrendeld, gevormd en vastgezet.

Voordelen

• Goede structurele stabiliteit
• Uitstekende waterdichte prestaties
• Geschikt voor complexe dakkonstructies

Beperkingen

• Relatief complex installatieproces
• Hoge eisen aan bouwmaterieel

Toepassingen

Industriële fabrieken, logistieke centra en bepaalde openbare gebouwen

4. Metalen dakbedekking met staande voeg (staande voeg / rechtopstaande voeg)

Dit type dakbedekking wordt meestal een metalen dakbedekking met staande voegen en hoog profiel genoemd, ook wel een staande-voeg Lok-plaat. De metalen platen worden mechanisch gewalst om mannelijke en vrouwelijke vergrendelranden te vormen. Tijdens de installatie worden eerst speciale T-vormige klemmen van aluminiumlegering aan de dragende regels bevestigd. Vervolgens worden de dakpanelen en de T-vormige klemmen met elkaar vergrendeld en uiteindelijk mechanisch of handmatig vergrendeld en gevormd.

Voordelen

• Uitstekende waterdichte prestaties (geen doorboorpunten)
• Ungemene weerstand tegen uitzetting en krimp door temperatuurwisseling
• Geschikt voor daken met grote overspanning
• Moderne uitstraling met een cohesieve esthetiek

Beperkingen

• Relatief hoge kosten
• Vereist hoogwaardige bouwkundige expertise

Toepassingen

Luchthavens, conventiecentra, sportarena’s, high-end industriële gebouwen

5. Metalen dakbedekking met vlakke vergrendeling

Dit type metalen paneel wordt over het algemeen gevormd door mechanische stempeling of handmatig snijden. Tijdens de installatie worden eerst speciale vergrendelklemmen aan de ondergrond bevestigd, waarna de randen van de panelen worden gevouwen en met de vergrendelklemmen worden vergrendeld om ze vast te zetten.

Voordelen

• Flexibel ontwerp, geschikt voor complexe oppervlakken
• Sterke architectonische expressiviteit
• Maakt gepersonaliseerd ontwerp mogelijk

Beperkingen

• Lagere installatie-efficiëntie
• Hogere arbeidskosten
• Grotere afhankelijkheid van bouwkundige ervaring

Toepassingen

Gebouwgevels, onregelmatig gevormde daken, high-end architectonische projecten

Vergelijkingstabel van metalen daksystemen

Op basis van bovenstaande informatie en technische ervaring:

a. De oppervlaktematerialen van het hoofdmetalendaksystem bestaan allemaal uit dunne metalen platen. Door de invloed van mechanische bewerking en de beperkingen van de fysieke eigenschappen van het materiaal ligt de dikte meestal onder de 1,0 mm. Bij de keuze van oppervlaktematerialen is de corrosieweerstand van het materiaal daarom de belangrijkste overweging.

b. Naast de thermische isolatieprestaties moet ook de brandweerstand van dakisolatiematerialen worden overwogen. De belangrijkste dakisolatiematerialen die momenteel worden gebruikt, zijn steenwol en glaswol, terwijl sommige nieuwe isolatiematerialen geleidelijk aan ook worden toegepast, zoals geëxpandeerd glas.

c. De soorten en hoeveelheden van de belangrijkste accessoires verschillen niet significant. In vergelijking hiermee vereisen metalen daken met een lage, opstaande naad minder accessoires.

Op basis van de bovenstaande analyse is het bij de keuze van een geschikt metalen dakbedekkingssysteem voor een gebouw noodzakelijk om niet alleen rekening te houden met de ontwerplevensduur, de lokale klimaatomstandigheden en de systeemprestaties, maar ook met de vorm van het gebouw en de esthetische eisen. In de praktijk speelt het uiterlijk van het metalen dakbedekkingssysteem vaak een doorslaggevende rol in bouwprojecten. Daarom moeten bouwbedrijven, wanneer zij dakoplossingen voorstellen of ontwerpen, eerst de specifieke eisen van de architect of eigenaar met betrekking tot het uiterlijk van het gebouw begrijpen, en pas daarna de specifieke prestatie-eisen van het gebouw overwegen.

Over het algemeen kunnen gebouwen met lage esthetische eisen kiezen voor metalen daken met doorlopende bevestiging of verborgen bevestiging. Echter, daken met doorlopende bevestiging zijn het beste geschikt voor tijdelijke gebouwen of gebouwen met lage eisen aan waterdichtheid, zodat onderhoud en vervanging in de toekomst geen invloed hebben op het normale gebruik. Voor openbare gebouwen met hoge esthetische eisen, grote oppervlakte of overspanning en een lange levensduur worden metalen daksystemen met staande nok of interlocknaden (verbindnaden) verkozen. Indien het dak van het gebouw verschillende materialen moet presenteren, zoals steen, diverse soorten metalen panelen of glasplaten, wat een tweelaags daksysteem vereist, is het metalen daksysteem met staande nok de eerste keuze.

Wanneer de metaaldakpaneel wordt direct gebruikt als oppervlaktelaag, of voor gebouwen met een kleinere afmeting, complexe vormen en hoge esthetische eisen wordt het staande nok-klotsysteem van metalen dakbedekking verkozen. De toepassing van vlakke vergrendelde naad-dakbedekkingssystemen wordt meestal rechtstreeks gevraagd door de architect of eigenaar, maar het dient te worden opgemerkt dat dit systeem moet worden bevestigd aan een binnenzijde waterdicht systeem, dat het toepassingsgebied niet te groot mag zijn en dat de panelen zelf relatief klein zijn.