钛锌板金属屋面在工程实践中应用

石彦明

(山西焦煤集团房地产开发公司，山西 太原 030000)

0 引言

随着我国建设领域供给侧结构性改革的进展，推进建筑节能创新技术，构建绿色环保建筑可持续发展是建筑节能的关键环节，也是建筑技术进步的重大标志之一。钛锌板屋面比传统的屋面体系具有优越的可塑性、耐腐蚀、自愈性、设计多样性、维护费用低、装配效率高、施工灵活、质量通病易于控制等特点，且适应目前我国装配式建筑推广方向和环保绿色可持续发展需要，在建筑领域获得广泛的应用并显示出广阔的应用前景，具有普及与推广价值。

1 项目工程概况

山西焦煤集团综合服务基地项目位于太原市风光美丽的汾河西岸，九院沙河南岸。基地由A，B座双子超高层办公塔楼与C座综合会议中心裙楼组成，其中A，B座双子塔楼为地上28层、C座综合餐饮会议中心为地上6层，地下2层，建筑总高度为137.85 m，总建筑面积为173 387 m2，结构形式为框架—核心筒剪力墙结构，其中C座多功能厅与综合餐饮会议中心屋面为钛锌板金属屋面，屋面面积约2 900 m2。

2 钛锌板金属屋面构成简介与应用

钛锌板是一种锌、铜、钛合金板材，它的成分主要为锌，添加少量的铜和钛(钛含量约0.06%～0.20%，铜含量约0.08%～1.00%)，其中钛的加入使其具有了较高的强度与抗变形同时更有很好的可塑性性能，铜的加入不但增加了钛锌板的硬度，同时也避免因热胀冷缩现象而削弱板材强度，且很大程度提高了其耐候性与抗腐蚀性能等。

钛锌板作为一种可循环、无污染环保绿色有色合金板材，与其他金属屋面相比，具有更强的抗腐蚀性、可塑性、结构防水、自动愈合等特点，与传统屋面体系相比同时具有环保绿色、便捷高效、安全经济、设计多样性、维护费用低、装配效率高、施工灵活、循环(回收)率等特点。因此，钛锌板金属被广泛应用于建筑不同领域屋面与外墙装饰等，如大型场馆、会议展览中心、飞机场、公共剧院、别墅等屋面工程，在我国大力推进建设领域供给侧结构性创新、绿色节能及装配式建筑发展今天具有广阔的应用前景。

3 钛锌板金属屋面优点

3.1 环保绿色

钛锌板以有色金属锌为主要原材料，可循环无废料(可以再次熔化100%的回收利用，不会分解散发有害物质)反复使用，对环境不会造成任何污染。

3.2 使用寿命长

钛锌板具有优越的耐腐蚀性和耐磨性，据实践统计环境平均寿命可以使用70年～100年，基本达到与建筑物同寿命周期。

3.3 可塑性好，符合设计方案的多样性应用与良好施工性要求

钛锌板板材具有很好的延展性、柔韧性和现场三维异型弯弧制作等特点，给建筑屋面产品化设计创造了最大程度的想象空间和自由度，同时也很大程度的保证了现场施工的实操性。

3.4 施工灵活、安装便捷

因为钛锌板安装工艺采用暗扣式立边咬合接缝和平锁扣(斜锁扣)接缝安装无形形成结构自防水体系，施工简单、快捷，不受季节气候和环境限制，有效缩短施工工期，降低综合造价。

3.5 避免重复交叉高空作业安全隐患，工效提高，缩短有效工期

钛锌板金属屋面因其与主体结构一次成活，工效提高，工期缩短，同时解决了传统结构施工龄期要求与屋面找平层、保温层、找坡层、防水层及保护层等一道道工序衔接主导项目工期的弊端，同时也很大程度消除高空作业重复交叉的安全隐患。

3.6 轻质高强、耐震防裂，很大程度减轻结构荷载

钛锌板金属屋面体系质量轻、强度高、耐冲击性能好，很大程度地减轻结构荷载、降低了地震对建筑物的影响，整体性强，抗震防裂，坚固安全。

防水防潮，并有划伤后自动愈合、免维护等独有特点，很大程度有效避免因雨、雪、冻、融、干、湿循环造成的防水层空鼓、脱落和渗漏等质量通病问题与后期维护费用等。

煤厚基本在2.0m左右，最厚达3.6m。井田内构造简单，褶皱一般不发育。煤层沿走向虽有小的起伏，但大断层稀少，仅在井田中、深部发现落差在20-40m的正、逆断层五条，并伴有次一级宽缓向斜和背斜，井田内小断层较发育。

4 钛锌板金属屋面安装工艺及主要控制措施

4.1 钛锌板金属屋面安装工艺与基本构造

安全通道搭设→测量放线→预埋件→防水层→保温层→钢管焊接→镀锌压型钢板结构层→镀锌钢板找平层→离心玻璃纤维吸音层→不锈钢固定件安装→钛锌板金属屋面板现场安装→檐口细部收口→屋檐接口立面密封打胶→验收，钛锌板金属屋面基本构造如图1所示。

4.2 钛锌板金属屋面施工主要控制措施

4.2.1支座固定

不锈钢扣件是屋面面板的固定支座，它是将屋面荷载传递到檩条的受力构件，它的安装工艺与安装质量直接影响到屋面板的稳定性与抗风压性能；同时还会不同程度影响到屋面面板的纵向延伸与自由伸缩，因此，固定支座的安装是本工程的关键环节与重中之重，主要控制要点如下：

1)控制线引测。

首先用经纬仪将结构控制线或轴线引测到结构檩条作为不锈钢扣件固定支座安装的水平控制线，然后根据设计或排版图从屋面中间开始往两侧依次放线，同时确保板块间距平行。

2)不锈钢支座安装依据设计采取支座固定扣与滑动扣相结合方式。

固定支座数量直接决定屋面板的抗风能力，根据钛锌板屋面板深化设计与建筑物的高度、坡度、迎风方向、不同位置及最不利荷载等综合因素首先确定固定支座扣件，然后再按规范和工艺要求等沿板长方向依次布置滑动扣。

不锈钢扣件定位后，用拉钉将扣件固定于找平基层钢板上，注意滑动扣件的滑动扣应安装在扣座的中间可移动空间部位，以确保钛锌板屋面热胀冷缩时纵横自由伸缩性能。

4.2.2钛锌板屋面防雷网安装

本工程设计直接选用金属面板作为接闪器，通过支座扣件及铆钉等连接件将电流由屋面板引到钢支撑，然后将钢支撑和屋面防雷引下线焊接连成一体且确保符合防雷引下线纵横间距不大于10 m规范要求。

4.2.3卷材防水施工

卷材防水为钛锌板屋面防水系统的第二防线，主要起防止冷凝水或结露水渗入屋面系统而造成渗漏现象，卷材防水施工应从檐口向屋脊方向铺设，卷材纵向和横向搭接均不得小于100 mm，且连接部位必须粘结到位，确保防水效果。

4.2.4檐口附件及收口节点

本工程檐口细部附件材料选用与屋面板同材质的板材，排水沟与连接板材料为不锈钢钢板，根据现场实测制作加工，安装顺序依次为连接板、附件、面板，其中连接板通过拉钉固定在基层上，连接板搭接缝须与附件接缝错开，且附件与连接板为扣接固定，如图2所示。

4.2.5钛锌板面板安装

1)面板的安装质量直接影响屋面的整体外观及防水性能，为确保面板安装质量，面板安装前要再次检查固定支座的安装质量。2)钛锌板加工前应贴保护膜，以免留有摩擦印痕，且安装顺序应由屋面中间向两边安装，最后安装檐口边缘板块。3)屋面板位置调整校对好后，用专用咬边机沿顶端往下依次锁扣咬边，面板咬合时应确保连续、平整，不出现扭曲和裂口等现象，以确保防水与外观效果。

5 结语

山西焦煤集团综合服务基地屋面于2014年7月施工完成并投入使用，历时6年经历气候雨雪天气和不同程度外力影响等多重考验，期间无任何质量通病与维护反馈，实例和经验表明钛锌板金属屋面满足建筑节能创新、环保绿色可持续发展要求，具有较好的社会经济效益与推广价值。