O analiză comparativă succintă a mai multor sisteme de acoperiș metalic frecvent utilizate

A sistem de acoperiș din metal se referă la o formă de acoperiș care utilizează foi metalice ca material de acoperiș, integrând straturi de susținere structurală, etanșare și izolare termică. Conform definiției din «Specificarea tehnică pentru ferestrele de acoperiș și acoperișurile din metal (JGJ255-2012)»: un acoperiș din metal este compus din panouri metalice și un sistem de susținere, care nu preia încărcarea structurii principale și formează un unghi mai mic de 75° cu direcția orizontală. Principalele materiale utilizate pentru panouri includ: plăci de oțel, plăci de aluminiu, plăci din aliaje de aluminiu, precum și plăci de cupru și plăci din oțel inoxidabil.

Caracteristicile de bază ale acoperișurilor metalice:

A. Funcționalitate ridicată.

În condițiile respectării cerințelor funcționale ale clădirii, acesta poate îndeplini în mod eficient toate cerințele, cum ar fi scurgerea apei, izolația termică, ventilarea și izolația fonică.

B. Structură ușoară și simplă.

În comparație cu sistemele de acoperiș din beton, sistemele de acoperiș din metal au straturi structurale mai subțiri, structuri de susținere mai ușoare, deschideri mai mari și pot adapta forme arhitecturale complexe.

C. Construcție flexibilă și ciclu de instalare scurt.

În timpul construcției, sistemele de acoperiș din metal pot realiza în mare parte o metodă de instalare complet prefabricată, iar cea mai mare parte a lucrărilor poate fi finalizată în fabrică sau în atelierele de prelucrare de pe șantier. Execuția pe șantier este mai puțin afectată de anotimpuri și de condițiile meteo. În comparație cu acoperișurile tradiționale, eficiența instalării este extrem de ridicată, ceea ce poate reduce semnificativ durata ciclului de instalare.

D. Bună eficiență economică.

În comparație cu acoperișurile tradiționale, prezintă avantaje economice evidente în cazul deschiderilor mari și al formelor complexe de acoperiș.

Clasificarea și structura de bază a panourilor de acoperiș din metal

În prezent, în practica inginerească, diversele acoperișuri metalice sunt de obicei distinse și clasificate în funcție de metoda de fixare a panourilor metalice de acoperiș.

1. Sistem de acoperiș metalic cu fixare prin străpungere

Acest tip de sistem de acoperiș este utilizat de mult timp și este relativ răspândit. În cadrul acestui sistem, panourile de acoperiș sunt fixate de grinzile de susținere (purlini) cu ajutorul unor șuruburi. Șuruburile de conectare străpung direct panourile de acoperiș. Pentru a preveni scurgerile la punctele de străpungere, șuruburile de conectare sunt de obicei echipate cu garnituri de compresie speciale și cu rondelle etanșe. O altă metodă constă în utilizarea unor nituri orb etanșe cu garnituri din cauciuc pentru fixarea panourilor.

Avantaje

• Structură simplă, ușor de instalat
• Cost mai scăzut, potrivit pentru proiecte cu buget limitat
• Ușor de întreținut și de înlocuit

Limitări

• Risc potențial de scurgeri în punctele de penetrare
• Componentele de fixare sunt predispuse la îmbătrânire datorită expunerii pe termen lung
• Aspect estetic relativ slab

Aplicații

Instalații industriale, depozite, structuri temporare etc.

👉 Pentru a vizualiza configurațiile sistemului și soluțiile structurale, vă rugăm să consultați: Pagina Soluții pentru Sisteme de Acoperiș
👉 Pentru a vedea rezultatele reale ale aplicațiilor, vă rugăm să vizitați: Pagina Studii de Caz Proiecte

2. Sistem de acoperiș metalic cu elemente de fixare ascunse

Acest tip de sistem de acoperiș a apărut pentru prima dată în Australia, de aceea este denumit și panou australian cu fixare ascunsă. Tipurile specifice de panouri sunt potrivite cu suporturi de montare corespunzătoare. În timpul instalării, suporturile de montare sunt fixate mai întâi de grinzi de susținere (purlini) sau de suportul de bază, iar panourile de acoperiș sunt fixate între ele și de suporturi prin conexiuni ascunse de tip clip.

Avantaje

• Aspect curat și ordonat, cu o estetică excelentă
• Performanță superioară de etanșare comparativ cu sistemele de penetrare
• Fără elemente de fixare expuse, ceea ce asigură o durabilitate mai mare

Limitări

• Necesită un anumit grad de precizie în instalare
• Capacitate limitată de a compensa dilatarea și contracția termică

Aplicații

Clădiri comerciale, clădiri de birouri și proiecte industriale de dimensiuni mici până la medii

3. Sistem de acoperiș metalic cu fileu înalt (fileu de înălțime redusă)

Acest tip de sistem de acoperiș este de obicei denumit și sistem de acoperiș metalic cu nervură ridicată de profil scăzut. Pentru a-l distinge, acest document îl numește sistem de acoperiș metalic cu nervură ridicată. El este împărțit în tipuri cu îmbinare simplă și cu îmbinare dublă, în funcție de gradul de îmbinare. Panourile de acoperiș sunt realizate mecanic. În timpul instalării, elementele de fixare speciale sunt fixate mai întâi de grinzi de susținere (purlini), iar panourile adiacente de acoperiș și elementele de fixare de conectare se îmbină între ele, după care sunt încleștate, modelate și fixate mecanic sau manual.

Avantaje

• Stabilitate structurală bună
• Performanță Superioară de Impermeabilizare
• Potrivit pentru structuri de acoperiș complexe

Limitări

• Proces de instalare relativ complex
• Cerințe ridicate privind echipamentele de construcție

Aplicații

Uzine industriale, centre logistice și anumite clădiri publice

4. Sistem de acoperiș metalic cu fileu înalt (fileu înalt / fileu vertical)

Acest tip de sistem de acoperiș este, de obicei, denumit sistem de acoperiș metalic cu îmbinare în relief de profil înalt, cunoscut și sub denumirea de panou Lok cu îmbinare în relief. Panourile metalice sunt formate mecanic prin laminare pentru a crea margini de îmbinare intercalate de tip mascul-femelă. În timpul instalării, mai întâi se fixează clemele speciale din aliaj de aluminiu de formă T deasupra contravânturilor de susținere. Apoi, panourile de acoperiș și clemele de formă T sunt îmbinate între ele, iar în final sunt fixate și modelate mecanic sau manual.

Avantaje

• Performanță excelentă de etanșare la apă (fără perforații)
• Rezistență superioară la dilatarea și contracția termică
• Potrivit pentru acoperișuri cu deschidere mare
• Aspect modern cu o estetică coerentă

Limitări

• Cost relativ ridicat
• Necesită o expertiză avansată în construcții

Aplicații

Aeroporturi, centre de congres, arene sportive, facilități industriale de înaltă clasă

5. Sistem de acoperiș metalic cu panouri cu îmbinare plană

Acest tip de panou metalic este, în general, realizat prin stampilare mecanică sau tăiere manuală. În timpul instalării, mai întâi se fixează clemele speciale de îmbinare pe suportul de bază, iar apoi marginile panourilor sunt îndoită și îmbinate cu clemele de îmbinare pentru fixare.

Avantaje

• Proiectare flexibilă, potrivită pentru suprafețe complexe
• Puternică expresivitate arhitecturală
• Permite proiectarea personalizată

Limitări

• Eficiență redusă la instalare
• Costuri mai mari ale forței de muncă
• Dependență mai mare de experiența în construcții

Aplicații

Fațade de clădiri, acoperișuri cu forme neregulate, proiecte arhitecturale de înaltă clasă

Tabel de comparație al sistemelor de acoperiș metalic

Pe baza celor de mai sus și a experienței ingineresti:

a. Materialele de suprafață principale ale sistemului de acoperiș metalic folosesc toate foi subțiri de metal. Datorită influenței prelucrării mecanice și a limitărilor proprietăților fizice ale materialului, grosimea este în majoritatea cazurilor sub 1,0 mm. Prin urmare, la alegerea materialelor de suprafață, rezistența la coroziune a materialului în sine devine considerentul principal.

b. În afară de performanța de izolare termică, trebuie luată în considerare și rezistența la foc a materialelor de izolare pentru acoperișuri. Astfel, principalele materiale de izolare pentru acoperișuri utilizate în prezent sunt vata minerală (piatră) și vata de sticlă, iar unele materiale noi de izolare sunt, de asemenea, aplicate treptat, cum ar fi sticla spumată.

c. Tipurile și cantitățile principale de accesorii nu diferă semnificativ. În comparație, acoperișurile metalice cu profil scăzut și îmbinare în relief necesită un număr mai mic de accesorii.

Pe baza analizei de mai sus, la alegerea unui sistem potrivit de acoperiș metalic pentru o clădire, este necesar să se ia în considerare nu doar durata de viață proiectată, condițiile climatice locale și performanța sistemului, ci și forma clădirii și cerințele estetice. În realitate, aspectul sistemului de acoperiș metalic joacă adesea un rol dominant în proiectele de construcții. Prin urmare, atunci când firmele de construcții propun sau proiectează soluții de acoperiș, acestea trebuie mai întâi să înțeleagă cerințele specifice ale arhitectului sau ale proprietarului privind aspectul clădirii, iar apoi să ia în considerare cerințele specifice de performanță ale clădirii.

În general, clădirile cu cerințe reduse privind estetica pot alege acoperișuri metalice fixate prin traversare sau acoperișuri metalice cu fixare ascunsă. Totuși, acoperișurile fixate prin traversare sunt mai potrivite pentru clădiri temporare sau pentru clădiri cu cerințe reduse de etanșeitate, astfel încât întreținerea și înlocuirea ulterioară să nu afecteze utilizarea normală. Pentru clădirile publice cu cerințe ridicate de estetică, cu suprafață mare sau deschidere mare și cu o durată lungă de funcționare, se preferă sistemele de acoperiș metalic cu pliuri verticale sau cu pliuri interblocate. Dacă acoperișul clădirii trebuie să prezinte materiale diferite, cum ar fi piatra, diverse tipuri de panouri metalice sau sticlă glasată, necesitând un sistem de acoperiș în două straturi, sistemul de acoperiș metalic cu pliuri verticale este prima opțiune.

Când panou de acoperiș din metal este utilizat direct ca strat de suprafață sau, pentru clădiri de dimensiuni mai mici, cu forme complexe și cu cerințe estetice ridicate, se preferă sistemul de acoperiș metalic cu îmbinare prin pliu vertical. Aplicarea sistemelor de acoperiș cu îmbinare prin pliu plan este, de obicei, solicitată direct de arhitect sau de proprietar, dar trebuie remarcat faptul că acesta trebuie fixat pe un sistem intern de etanșare, zona de aplicare nu trebuie să fie prea mare, iar dimensiunile panourilor în sine sunt relativ mici.