钢结构瓦屋面是建筑行业中常用的一种屋顶结构形式，它主要由钢制瓦片和支架组成。这种屋面具有重量轻、强度高、施工方便等优点，广泛应用于工业厂房、仓库、体育馆等建筑中。钢结构瓦屋面的优点是自重轻，抗震性能好，使用寿命长，维护成本低，适合各种气候条件。其缺点是需要专业的设计和施工团队来确保安装质量，且在恶劣天气条件下可能需要额外的保护措施。

一、钢结构瓦屋面概述

钢结构瓦屋面是一种常见的屋面构造形式，它将钢结构的强度和稳定性与瓦片的多种功能特性相结合。这种屋面形式广泛应用于工业建筑、民用住宅（如别墅）、商业建筑等多种建筑类型中。

（一）常见的钢结构瓦屋面材料

• 彩石金属瓦：
  • 材质与结构：以0.4mm厚的镀铝锌钢板为基层，表面覆着经高温陶化上色工艺的彩色蛭石，多层复合加工而成。也有以防腐性能优异的镀铝锌钢板为基板，以耐候性的丙烯酸树脂为黏合剂，以彩色天然沙砾为面层的类型。还有以压型彩钢板为基板，以水性高分子树脂为粘合剂，以彩色天然石粒为面层，经特殊工艺加工制成的情况。这种瓦材不仅美观、轻巧、环保，而且重量轻，对建筑物的承重要求相对较低，例如其每平方重量约2.6kg，每平方用量约2.08片。适用于多种屋面结构，如混凝土屋面、木结构和钢结构屋面。对于钢结构屋面，若结构层用欧松板或是其他板材做的需加做一道防水卷材，用彩钢板做的话可以直接挂瓦；龙骨选材上金属龙骨和木龙骨均可，但金属龙骨要确保不生锈，木龙骨建议防腐处理。
  • 性能优势：具有良好的耐久性、耐热性、热反射性。其总体设计符合大众审美，有一定的人性化升级，实用性较强。在面对大风、大雨、大雪等恶劣天气时，屋面系统能有较强的抵御能力。并且在隔热、抵抗高温、防止腐蚀、避免雨水入侵等方面表现较好，同时在自然冲击高压的高温下，能减少色彩褪色过于严重的状况以及高温隔热设备中负担过高的状况。
• 合成树脂瓦：
  • 材质与结构：采用高新化学化工技术研制而成。例如森颢树脂瓦，具有重量轻、强度大的特点。
  • 性能优势：在阻燃、防水防潮及隔音方面有着突出的优势，适用于平改坡工程、私人别墅、园林楼阁、公共大型工程等屋面领域。
• 沥青瓦：
  • 材质与结构：主要由沥青等复杂小分子混合物组成，在制作过程中有的会与聚合物混合使结合力更稳定。
  • 性能优势：具有较好的防水性能，适用于多雨地区或对防水要求较高的建筑。沥青瓦主要依靠上层瓦把下层瓦密封起来以防止其被风掀开，SBS改性沥青瓦具有在风压下弯曲然后恢复原状的能力，减少了被风掀起的可能性。并且沥青瓦有各种颜色、形状和尺寸规格，美观性较好，同时正确选择和施工沥青瓦屋面，一般很少需要维护，一旦损坏修复也较为方便。

（二）钢结构瓦屋面的优势

• 结构性能方面
  • 强度高：钢结构本身具有较高的强度和稳定性，能够承受较大的荷载，包括风荷载、雪荷载等。在一些大型工业厂房、仓库等建筑中，钢结构瓦屋面可以轻松应对大跨度空间的结构需求，确保屋面的安全性和可靠性。
  • 抗震性能好：钢结构在地震作用下具有较好的延性和耗能能力，能够有效地减轻地震对建筑物的破坏。对于处于地震多发地区的建筑，采用钢结构瓦屋面可以提高建筑物的抗震性能。
• 屋面功能方面
  • 防水性能：不同类型的瓦片（如彩石金属瓦、沥青瓦等）本身具有一定的防水能力，再加上钢结构屋面可以进行合理的坡度设计和排水构造设置，能够有效地防止雨水渗漏，保证建筑物内部的干燥和正常使用。
  • 美观性：瓦片有多种颜色、形状和样式可供选择，能够满足不同建筑风格的需求。无论是传统风格的建筑还是现代风格的建筑，都可以通过选择合适的钢结构瓦屋面来提升建筑的整体美观度。例如，陶瓷瓦具有优美的外观，适用于对美观度要求较高的建筑；沥青瓦有各种颜色、形状和尺寸规格，使屋面轮廓分明，能为建筑增添独特的视觉效果。
  • 耐久性：像彩石金属瓦采用的镀铝锌钢板基层具有良好的耐久性，钢结构经过适当的防腐处理后也能有较长的使用寿命，两者相结合可以使屋面系统在长期使用过程中保持较好的性能。

（三）钢结构瓦屋面的设计与施工要点

• 设计要点
  • 结构设计：
    • 荷载计算：根据建筑所在地区的气候条件（如最大风压、雪压等）和建筑的使用功能，准确计算屋面所承受的荷载，包括恒荷载（如瓦片自重、钢结构自重等）和活荷载（如风荷载、雪荷载、人员检修荷载等），为钢结构的选型和设计提供依据。
    • 钢结构选型：选择合适的钢结构形式，如轻钢框架结构、门式刚架结构等，考虑结构的受力性能、经济性和施工便利性等因素。同时，要根据屋面的跨度、坡度等要求确定钢结构构件的截面尺寸和连接方式。
  • 排水设计：
    • 坡度设置：合理确定屋面的坡度，一般来说，钢结构瓦屋面的坡度应根据瓦片的类型、屋面面积大小和当地的降雨情况等因素来确定。例如，沥青瓦屋面的坡度一般不应小于20%，以保证雨水能够顺利排出。
    • 天沟和落水管设计：设置天沟收集雨水，并根据屋面面积和降雨量计算落水管的数量和管径，确保排水系统的畅通。天沟的材质应选择具有一定强度和耐腐蚀性的材料，如不锈钢天沟、镀锌钢板天沟等。
  • 瓦片选型与布局：
    • 根据建筑风格选型：如果是欧式风格建筑，可以选择具有古典造型的瓦片，如彩色水泥瓦或部分造型独特的彩石金属瓦；如果是现代简约风格建筑，则可以选择简洁大方的瓦片，如平板型的合成树脂瓦或沥青瓦。
    • 考虑瓦片的规格与拼接方式：不同规格的瓦片在铺设时的拼接方式和覆盖面积不同，要根据屋面的实际尺寸进行合理布局，尽量减少瓦片的切割和浪费，同时保证屋面的美观性和