近年來(lái)，隨著(zhù)國內經(jīng)濟的高速發(fā)展，大型機場(chǎng)、火車(chē)站、會(huì )展中心、體育場(chǎng)館、文化設施等一大批公共建筑迎來(lái)了蓬勃發(fā)展的建設高潮，為直立鎖邊屋面系統的應用提供了廣闊的發(fā)展空間。
1． 發(fā)展歷程
直立鎖邊屋面系統在國外已經(jīng)成功運用了四十多年，該系統采用鋁鎂錳合金為屋面材料，充分發(fā)揮鋁合金材料輕質(zhì)、高強、防腐能力強、可塑性好、可焊性好、環(huán)保性好的特點(diǎn)，可生產(chǎn)變寬度板、多半徑板等鋼板難以實(shí)現的種類(lèi)，并大范圍應用于各種復雜造型的公共建筑，使屋面系統的主流產(chǎn)品逐步由原來(lái)傳統的壓型鋼板過(guò)渡到鋁合金板，實(shí)現了質(zhì)的發(fā)展。
直立鎖邊屋面系統進(jìn)入國內是在上世紀90年代，當時(shí)在國內的大型公共建筑中仍然廣泛采用壓型鋼板，只不過(guò)在傳統的打釘板基礎上多了一些鎖邊板型，代表建筑如首都國際機場(chǎng)二號航站樓、浦東國際機場(chǎng)航站樓等，直立鎖邊鋁鎂錳板的應用僅有幾個(gè)中小型機場(chǎng)和體育場(chǎng)館，影響力有限，且價(jià)格昂貴，沒(méi)有形成大范圍推廣的條件。
直到進(jìn)入21世紀，國內建筑設計理念逐步與發(fā)達國家接軌，加之經(jīng)濟發(fā)展迅速，吸引了國外一些知名品牌進(jìn)入中國市場(chǎng)，如當時(shí)的英國霍高文建筑系統有限公司，通過(guò)設立辦事處開(kāi)展國內業(yè)務(wù)，并通過(guò)承接當時(shí)國內規模最大的廣州新白云國際機場(chǎng)遷建工程航站樓屋面項目（圖1－1），迅速確立了其在國內直立鎖邊鋁合金屋面系統的領(lǐng)先地位。廣州新白云國際機場(chǎng)航站樓的成功，極大地帶動(dòng)了鋁鎂錳合金屋面系統在公共建筑上的廣泛應用，在此之后建設的大型機場(chǎng)、體育場(chǎng)館、會(huì )展中心等也越來(lái)越多地采用直立鎖邊鋁合金屋面系統，是之逐漸成為屋面的主流產(chǎn)品。
2004年前后，隨著(zhù)杭州大劇院（圖1－2）和國家大劇院（圖1－3）的成功建設，直立鎖邊鋁合金屋面系統進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期。扇形弧形板在這兩個(gè)雙曲造型的屋面上大規模使用，開(kāi)創(chuàng )了雙曲屋面無(wú)縫鋪設的先河，使得建筑維護系統的美觀(guān)性和防水性有了本質(zhì)上的改善和提升，并使扇形板的加工能力成為如今企業(yè)能否承接雙曲造型屋面的一個(gè)標準門(mén)檻。另外，這兩個(gè)具有極高外觀(guān)要求的建筑，也開(kāi)創(chuàng )了在直立鎖邊屋面系統上無(wú)穿透固定裝飾板的新技術(shù)。該做法最早是借鑒國外在直立鎖邊屋面系統上固定太陽(yáng)能板的技術(shù)，重新開(kāi)發(fā)設計適合裝飾板的龍骨系統，經(jīng)過(guò)權威檢測機構的承載力試驗后，成為這兩個(gè)經(jīng)典建筑的最終實(shí)施方案。如今，這種在直立鎖邊板上鋪設裝飾板的做法已經(jīng)為眾多復雜造型建筑物所用，為直立鎖邊屋面系統的應用開(kāi)拓了更為廣闊的空間，比較有影響的建筑如上海世博文化中心、廣州亞運館等。
1． 新技術(shù)及發(fā)展方向
隨著(zhù)直立鎖邊鋁合金屋面系統在國內的廣泛應用，隨之而來(lái)的一些技術(shù)難點(diǎn)逐漸顯露出來(lái)，為了克服這些技術(shù)難題，一些關(guān)注質(zhì)量和品質(zhì)的廠(chǎng)家也傾注了大量的技術(shù)力量和資金進(jìn)行攻關(guān)，不斷開(kāi)發(fā)出新的產(chǎn)品和技術(shù)，力圖不斷完善直立鎖邊屋面系統的性能，延續其在業(yè)界的領(lǐng)先優(yōu)勢。
直立鎖邊屋面系統在設計理念上具有熱脹冷縮的解決辦法，其關(guān)鍵點(diǎn)在于利用屋面板扣合在鋁合金固定座的梅花頭上，熱脹冷縮時(shí)屋面板能夠在固定座上自由伸縮。然而在實(shí)際工程中，施工單位往往不注意固定座的鋪設精度，或者由于鋼結構和檁條存在施工誤差，或者由于屋面造型過(guò)于復雜等等原因，造成固定座不在一條直線(xiàn)上，與屋面板的板肋不能很好地吻合，屋面板伸縮時(shí)與固定座相互摩擦，很容易損壞板的完整性導致漏水，同時(shí)也會(huì )造成擾人的噪音，這種情況在屋面板長(cháng)度超過(guò)40米時(shí)尤為突出。為解決這一難題，德國霍高文公司開(kāi)發(fā)出一種新型固定座，該固定座采用高強度工程塑料，內襯高強鍍鋁鋅鋼板，在保證可靠的強度、耐久性和環(huán)境適應性的前提下，大大降低了鋁合金屋面板與固定座之間的摩擦力，同時(shí)也極大地改善了屋面系統的保溫性能，消除了冷熱橋，并有效解決了伸縮時(shí)的噪音問(wèn)題。目前，這一技術(shù)已成功應用于倫敦希斯羅國際機場(chǎng)五號航站樓160米長(cháng)鋁合金屋面中，取得了良好的效果，在國內，南京河西會(huì )展中心110米長(cháng)屋面和沈陽(yáng)奧體中心游泳館140米長(cháng)屋面也都采用了這種新型固定座。
近年來(lái)，隨著(zhù)建筑設計人員視野的不斷拓寬，建筑理念的不斷更新，一大批造型新穎別致的建筑設計應運而生，對屋面系統的要求也越來(lái)越高。一些造型復雜的屋面工程及時(shí)使用扇形板也無(wú)法完美地實(shí)現，需要廠(chǎng)家提供更多的異型板型。面對新的市場(chǎng)需求，屋面廠(chǎng)家沒(méi)有停止不斷進(jìn)取的腳步。在歐洲，一些廠(chǎng)家于2005年即研發(fā)出特種造型板型，有腰鼓形、棗核形、S形等不一而足，極大地滿(mǎn)足了建筑師對造型的要求，取得了顯著(zhù)的成功。著(zhù)名建筑師扎哈哈迪德設計的萊比錫寶馬中心即是代表之作。
圖2－2－1 特種異型板 圖2－2－2 萊比錫寶馬中心
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2．3 新型材料
伴隨著(zhù)直立鎖邊屋面系統的高速發(fā)展，建筑師對建筑外觀(guān)的要求也越來(lái)越多樣化，有些需要建筑外觀(guān)擁有鋅板的厚重感，有些需要有金屬閃亮而不刺眼的質(zhì)感，有些則希望建筑物既擁有彩色的色彩，又不因油漆涂層而失去金屬質(zhì)感。
如今，這些要求都已成為可能。深圳福田換乘中心（圖2－3－1）采用歐洲進(jìn)口鍍鋅鋁合金板，既保持了鋁合金板原有的質(zhì)輕高強的特點(diǎn)，又賦予建筑物以鋅板特有的觀(guān)感，充分滿(mǎn)足了建筑師的要求。
圖2－3－1 采用鍍鋅鋁板的福田換乘中心 圖2－3－2 亞運館采用高耐候不銹鋼板
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新落成的廣州亞運館（圖2－3－2）采用特殊不銹鋼制作直立鎖邊板，有效解決了鎖邊難題，外覆建筑高耐候性不銹鋼裝飾板，使整個(gè)建筑物隨著(zhù)陽(yáng)光強弱和角度的不同，不斷變化其外觀(guān)效果，具有非凡的建筑效果。紅色壓花不銹鋼裝飾板更是猶如點(diǎn)睛之筆，突出了亞運館與眾不同的設計概念。
現在，一種新型的采用電鍍上色工藝的鋁合金板正在歐洲悄然興起，這種鋁合金板采用的不是傳統的油漆上色工藝，而是采用類(lèi)似電鍍的工藝為鋁合金板上色，完成后的板面既有建筑師希望的彩色色彩，同時(shí)又有非常強烈的金屬質(zhì)感，大大豐富了建筑外觀(guān)的多樣性。
1．
目前直立鎖邊屋面系統的反思
直立鎖邊屋面系統在國內建筑市場(chǎng)的應用和發(fā)展已走過(guò)了十多年的歷程，市場(chǎng)上出現了大大小小許多屋面系統供應商，但是真正掌握核心技術(shù)的并不多，許多廠(chǎng)家依靠模仿和低價(jià)競爭謀生存，造成了市場(chǎng)上的無(wú)序競爭和魚(yú)龍混雜的局面。為了一味謀求低價(jià)，部分工程采用碳鋼釘固定鋁合金固定座，雖然暫時(shí)看不出問(wèn)題，但天長(cháng)日久，鋼鋁之間發(fā)生電化學(xué)腐蝕，將會(huì )產(chǎn)生嚴重的后果；一些不具備技術(shù)實(shí)力的廠(chǎng)家由于不了解屋面板的計算模式和方法，無(wú)法準確計算屋面板的承載能力，造成某些工程的鋁合金屋面板多次被風(fēng)掀掉的重大事故；還有一些工程，由于外覆裝飾板，便不再注重直立鎖邊板的設計和安裝質(zhì)量（圖3－1），可謂金玉其外，敗絮其中，給工程留下后患無(wú)窮。更有甚者，一些工程為了單純降低造價(jià)，竟然在未經(jīng)試驗、研發(fā)的情況下，簡(jiǎn)單地將鋼板甚至高強鋼板用于直立鎖邊板型，殊不知這一方面會(huì )帶來(lái)屋面板與鋁合金固定座的電化學(xué)腐蝕問(wèn)題，另外由于鋼板的彈性大大高于鋁合金，鎖邊后由于鋼板回彈造成屋面板根本無(wú)法牢固鎖扣在固定座上，在臺風(fēng)地區會(huì )存在嚴重的隱患）。某車(chē)站工程由于鎖邊不牢，不得不采用螺釘加固（圖3－2），使鎖邊板變成打釘板，工程質(zhì)量令人擔憂(yōu)。
市場(chǎng)競爭的不規范對于業(yè)主和尊章守法的廠(chǎng)家來(lái)說(shuō)都是不公平的，也會(huì )嚴重傷害整個(gè)行業(yè)的健康發(fā)展。借鑒國外發(fā)展的規律和經(jīng)驗，筆者認為有必要成立屋面系統的專(zhuān)業(yè)協(xié)會(huì )，迅速建立、健全屋面專(zhuān)業(yè)技術(shù)規范，強化行業(yè)監管，使市場(chǎng)競爭建立在合理化、規范化、專(zhuān)業(yè)化的基礎上，防止惡性競爭，鼓勵技術(shù)創(chuàng )新，加強知識產(chǎn)權保護，使屋面行業(yè)進(jìn)入良性發(fā)展，為國家的經(jīng)濟建設服務(wù)。
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