《采光顶与金属屋面技术规程》JGJ255关键技术解析

　　1. 概述
　　1.1 标准的编制过程
　　JGJ255-2012《采光顶与金属屋面技术规程》是2012 年10月1日开始执行的关于采光顶、金属屋面的专业行业规范。该标准2006年开始编制，2010年1月通过住房和城乡建设部的审查。

　　1.2 标准的适用范围
　　1.2.1 面板为玻璃、聚碳酸酯板等材料的采光顶
　　采光顶的主要面板材料为玻璃、聚碳酸酯板等。面板支承方式也多种多样，主要包括框架支承和点支承，其中框架支承包括三边、四边、多边支承，与玻璃幕墙类似，框架支承还可分为明框、半隐框和隐框方式；点支承包括三点、四点、六点等支承方式，通过钢爪或夹板固定玻璃。聚碳酸酯板可采用平板、多层中空板等，其中U 型中空板结构设计合理，防水性能好。采光顶的支承结构也千变万化，通常采用钢结构、铝合金结构或玻璃结构等，钢结构包括：刚性结构（梁、拱、树状支柱、桁架和网架、单层和双层网壳等）、柔性结构（张拉索杆体系、自平衡索杆体系、索网和整体张拉索穹顶等）和混合结构（同时采用刚性结构和柔性结构的支承体系）等。

　　1.2.2 金属平板屋面和金属压型板屋面
　　金属屋面是六、七十年代开始使用，近几年才大量应用的屋面系统。从发展阶段上看，由开始的金属平板类建筑幕墙系统发展到专业压型板（连续板材）类系统，在技术方面实现很大的飞跃。采用建筑幕墙构造的金属屋面可以参考幕墙类规范执行，技术方面相对成熟。采用压型板的金属屋面构造设计方面比较成熟，但在计算理论方面尚需进一步研究。通常压型板金属屋面可以分为四类：直立锁边屋面系统、直立卷边屋面系统、转角立边双咬合屋面系统和古典式扣盖屋面系统。

　　直立锁边点支承屋面系统是该规程的重点，该系统通过专用设备或手工咬合工艺，将直立锁边板和T 形支座咬合并连接到屋面支承结构的金属屋面系统，主要用于大跨度建筑屋面。其特点是：T 形支座通过咬合方式连接，屋面板不设置穿孔，防水性能好；U 型直立锁边板自身形成相互独立的排水槽，使屋面能够有效地进行排水，排水性能高；在面板和支座之间能够实现滑动，有效吸收屋面板因热胀冷缩等产生的温差变形，使得该系统在纵向超长尺寸面板的应用中有明显优势。

　　1.2.3 屋顶太阳能光伏系统
　　太阳能光伏系统一种新型的绿色的能源技术。光伏建筑一体化是光伏系统在建筑上应用的重要形式，是国家重点支持的新能源领域。为配合财建[2009]128号“关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见”，为了更好地获得太阳能资源，通常将光伏系统与采光顶和金属屋面结合设计，为确保工程质量，该规程编制组在大量工程实例调查分析基础上，编制了光伏系统应用方面的内容。

　　1.3 设置三条强制性条文
　　1.3.1 针对保温和隔热材料提出“采光顶与金属屋面工程的隔热、保温材料，应采用不燃性或难燃性材料。”，要求使用岩棉、矿渣棉、玻璃棉以及防火板等，其燃烧性能不应低于B1 级。

　　1.3.2 针对光伏组件，提出“光伏组件应具有带电警告标识及相应的电气安全防护措施，在人员有可能接触或接近光伏系统的位置，应设置防触电警示标识。”。

　　1.3.3 针对采光顶和金属屋面热工性能，提出“有热工性能要求时，公共建筑金属屋面的传热系数和采光顶的传热系数、遮阳系数应符合表4.5.1-1（内容略）的规定，居住建筑金属屋面的传热系数应符合表4.5.1-2（内容略）的规定”。

　　2. 采光顶与金属屋面建筑要求及测试要求
　　2.1 采光顶、金属屋面性能确定与建筑幕墙相近，采光顶与金属屋面的物理性能包括承载力（荷载组合）、水密性能、气密性能、热工性能、空气声隔声性能、光学性能和光伏系统各项性能。该规程对采光顶与金属屋面的性能指标的确定方法作出了具体的规定。但需要注意以下几个方面：

　　1 抗风压改用“承载力”，其指标确定应符合下面的规定：

　　1）采光顶、金属屋面的所受荷载与作用应符合该规程第5.3 和5.4 节的相关规定。

　　2）在自重作用下，面板支承构件的挠度宜小于其跨距的1/500，玻璃面板挠度不超过长边1/120。

　　3）采光顶与金属屋面支承构件、面板的挠度应符合表4.2.2（内容略）的规定。

　　2 采光顶和金属屋面风荷载应按下列规定确定：

　　1）面板、直接连接面板的屋面支承构件的风荷载标准值应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的有关规定计算确定。

　　2）跨度大、形状或风荷载环境复杂的采光顶、金属屋面，宜通过风洞试验确定风荷载。

　　3）风荷载负压标准值不应小于1.0 kN/m2，正压标准值不应小于0.5 kN/m2。

　　3 采光顶和金属屋面的雪荷载、施工检修荷载应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的规定采用。

　　4) 雨水荷载可按该规程第4.3.3 条规定的最大雨量扣除排水量后确定。重要建筑宜按排水系统出现障碍时的最不利情况进行设计。

　　5) 采光顶玻璃活荷载应符合现行行业标准《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113的规定，金属屋面应能在300mm×300mm 的区域内承受1.0kN 的活荷载，并不得出现任何缝隙、永久屈曲变形等破坏现象。

　　6 ) 作用在倾斜面板上的作用，应分解成垂直于面板和平行于面板的分量，并应按分量的方向分别进行作用或作用效应组合。

　　7 ) 采光顶与金属屋面气密性、水密性、热工性能、空气声隔声性能、光学性能等确定方法与建筑幕墙基本一致。

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