現(xiàn)代建筑的坡屋面一般包括傳統(tǒng)的瓦屋面系統(tǒng)、金屬屋面系統(tǒng)。相較于傳統(tǒng)的瓦屋面,金屬屋面系統(tǒng)具有如下特點:
(1)金屬一般都具有良好的可塑性,因此金屬板材可適應(yīng)各種復(fù)雜形狀的屋面形式。金屬屋面形式自由,板材的色彩及肌理選擇性多,可根據(jù)不同的建筑風格及創(chuàng)作需要選用不同的金屬材料及構(gòu)造做法,最大限度地滿足建筑創(chuàng)作的需要。
(2)金屬材料整體結(jié)構(gòu)性好,適應(yīng)變形的能力強,與傳統(tǒng)的混凝土等材料相比,金屬板材更容易適應(yīng)屋頂表面溫度的變化,只要構(gòu)造設(shè)計得當,防水及排水性能好。
(3)由于屋面是受自然風、雨、雪等影響最大的地方,因此屋頂用金屬材料一般選擇耐久性較好的銅板、鋅板、不銹鋼板、鋁鎂錳合金板、涂層鋼板等,這些材料的耐久年限、防水性能都明顯超過傳統(tǒng)的柔性及剛性防水系統(tǒng),因此金屬屋面系統(tǒng)一般都具有維護周期相對較長、維修簡便、長期計算費用低的特點。
(4)金屬板均為良好的導(dǎo)體,其構(gòu)成的屋面系統(tǒng)與有效的接地相連,可避免雷電的破壞。
(5)與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土等屋頂相比,重量較輕,減少了建筑物載荷,降低主體結(jié)構(gòu)造價,有利于材料的運輸及施工。
(6)無濕作業(yè)施工,通過系統(tǒng)化設(shè)計、工廠化加工和系統(tǒng)的施工組織,安裝簡便快捷,易于保證施工質(zhì)量。
(7)廢棄金屬材料回收利用率高,從長期來看有利于環(huán)境保護。
金屬屋面系統(tǒng)在大家的印象里常是代價高昂的選擇,實際上這種觀點不盡正確。從1995年英國DLE(Davis Langdon & Everest)咨詢公司的分析數(shù)據(jù)我們可以看出:考慮到各種因素,金屬屋面的一次性綜合造價與傳統(tǒng)瓦屋面相比并未高出許多,甚至較一些瓦屋面還便宜;從60年的周期看,金屬屋面更是顯出無與倫比的優(yōu)勢,其綜合費用僅約為傳統(tǒng)瓦屋面的1/2。
當然,我國的具體狀況與歐洲也有許多差別,這主要體現(xiàn)在傳統(tǒng)建筑方式材料價格、勞動力成本更低,而新材料、新工法成本偏高,或許金屬屋面造價不似其數(shù)據(jù)樂觀,但考慮到長期的運營成本,相信金屬屋面還是有其優(yōu)勢的。
對于建筑師來說金屬屋面最大的優(yōu)勢在于它能夠適應(yīng)各種復(fù)雜形式的造型。對于各種難以把握的自由體型傳統(tǒng)建筑材料是較難勝任的,金屬屋面的這個顯著優(yōu)勢使其在建筑設(shè)計越來越依靠計算機三維模型求新求異的年代里得到了發(fā)揚光大。