近期，全國多地遭遇極端大風(fēng)天氣，部分區(qū)域出現(xiàn)15級強風(fēng)，造成雜物墜落、樹木傾倒、車輛損毀等諸多關(guān)聯(lián)事故的發(fā)生，不僅給人們出行及戶外工作帶來直接影響，還導(dǎo)致建筑圍護結(jié)構(gòu)嚴(yán)重受損，部分金屬屋面被掀翻。此類情況并非個例，近年來全球氣候變化導(dǎo)致極端天氣事件頻發(fā)，強風(fēng)、臺風(fēng)等氣象災(zāi)害對建筑安全，尤其是對屋面系統(tǒng)構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。

?

?

金屬屋面系統(tǒng)

隨著現(xiàn)代建筑技術(shù)的飛速發(fā)展，金屬屋面系統(tǒng)因其輕質(zhì)、耐用、施工便捷和造型靈活等優(yōu)勢，在劇院、體育場館、鐵路站房等大型公共建筑中得到廣泛應(yīng)用，已成為現(xiàn)代建筑領(lǐng)域不可或缺的組成部分。以國家體育場“鳥巢”為例，其采用的金屬屋面系統(tǒng)不僅實現(xiàn)了復(fù)雜曲面造型，還滿足了嚴(yán)格的抗風(fēng)揭性能要求，成為金屬屋面技術(shù)應(yīng)用的典范。

?

金屬屋面系統(tǒng)通常由金屬屋面板、底板、支座、保溫層、檁條、支架和緊固件等組成，通過科學(xué)設(shè)計和精密施工，形成一個完整的建筑圍護體系。其核心優(yōu)勢主要體現(xiàn)在四個方面：

一是材料性能優(yōu)越，金屬板材具有高強度、耐腐蝕和防火特性，使用壽命可達30年以上；

二是設(shè)計靈活性高，能夠?qū)崿F(xiàn)各種復(fù)雜曲面和異形結(jié)構(gòu)，滿足建筑師的創(chuàng)意需求；

三是施工效率突出，預(yù)制化程度高，現(xiàn)場安裝快捷，大幅縮短工期；

四是維護成本低廉，日常保養(yǎng)簡單，維修方便。這些優(yōu)勢使得金屬屋面系統(tǒng)在大型公共建筑領(lǐng)域占據(jù)了主導(dǎo)地位。

?

?

然而，金屬屋面系統(tǒng)的卓越性能必須建立在科學(xué)設(shè)計、優(yōu)質(zhì)施工和嚴(yán)格檢測的基礎(chǔ)上，若設(shè)計、施工或材料不達標(biāo)，易引發(fā)局部撕裂甚至整體掀翻，威脅公共安全并造成巨額經(jīng)濟損失。特別是在強風(fēng)頻發(fā)的地區(qū)，抗風(fēng)揭性能成為衡量金屬屋面系統(tǒng)質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)。根據(jù)GB50205-2020《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)》，金屬屋面系統(tǒng)必須通過抗風(fēng)揭性能檢測才能驗收合格。這反映了行業(yè)對金屬屋面系統(tǒng)安全性的高度重視，也凸顯了專業(yè)檢測在保障建筑安全中的重要作用。

?

抗風(fēng)揭性能檢測

金屬屋面系統(tǒng)在設(shè)計、生產(chǎn)和施工等環(huán)節(jié)，需要依據(jù)GB?50009-2012《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》、JGJ?255-2012《金屬屋面工程技術(shù)規(guī)范》等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中的各項技術(shù)要求，防范相關(guān)事故的發(fā)生。而專業(yè)的抗風(fēng)揭性能檢測正是驗證系統(tǒng)可靠性、預(yù)防安全事故的有效手段。通過科學(xué)的檢測方法，可以準(zhǔn)確評估金屬屋面系統(tǒng)在風(fēng)荷載作用下的實際表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)潛在隱患，為改進設(shè)計、提升施工質(zhì)量提供依據(jù)。

?

?

金屬屋面抗風(fēng)揭性能檢測絕非簡單的形式審查，而是用科學(xué)手段獲取真實數(shù)據(jù)，并據(jù)此系統(tǒng)分析評價其質(zhì)量，是保障建筑安全的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。根據(jù)相關(guān)的方法標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)代抗風(fēng)揭性能檢測能夠全面評估金屬屋面系統(tǒng)在風(fēng)荷載作用下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)和安全裕度。

?

通過抗風(fēng)揭試驗，可以確認(rèn)實際屋面系統(tǒng)的性能是否達到設(shè)計預(yù)期，是否符合國家強制性標(biāo)準(zhǔn)要求，特別是對于復(fù)雜形狀或特殊結(jié)構(gòu)的屋面，理論計算可能存在偏差，必須通過實驗驗證。通過試驗檢測還能夠發(fā)現(xiàn)施工過程中可能存在的材料缺陷、安裝誤差或工藝問題，如緊固件數(shù)量不足、扭矩不夠、密封不良等。

?

金屬屋面抗風(fēng)揭性能檢測主要分為靜態(tài)壓力法和動態(tài)風(fēng)載法兩種方法。靜態(tài)壓力法按照GB/T39794.1-2021標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，通過壓力箱在試件底部施加穩(wěn)定的靜態(tài)壓力，逐級加載直至試件破壞或達到目標(biāo)壓力值，記錄每級荷載下的變形和破壞情況，適用于大多數(shù)常規(guī)金屬屋面系統(tǒng)。動態(tài)風(fēng)載法則更真實地模擬自然風(fēng)場的波動特性，特別適用于強風(fēng)地區(qū)的重要建筑和大跨度屋面系統(tǒng)。

?

?

安全評估

對于已有建筑的金屬屋面系統(tǒng)，在大風(fēng)荷載作用下，易出現(xiàn)金屬板局部變形或撕裂、緊固件失效、密封系統(tǒng)失效、附屬構(gòu)件脫落、支撐結(jié)構(gòu)損傷等典型損壞形式。面板脫落可能引發(fā)次生安全事故，變形會破壞屋面排水路徑，導(dǎo)致積水滲漏；局部連接失效可能逐步擴散，引發(fā)大面積屋面剝離；還可能造成隱蔽部位損壞等問題，又不易被發(fā)現(xiàn)，不能及時進行處理，從而導(dǎo)致后期維修成本劇增。

?

為確保結(jié)構(gòu)安全，降低運營風(fēng)險，金屬屋面經(jīng)異常天氣等災(zāi)害后應(yīng)由專業(yè)人員進行專項檢查，采用目視檢查、儀器檢測相結(jié)合的方式，重點關(guān)注固定系統(tǒng)、密封性及支撐結(jié)構(gòu)，及時排查松動的金屬板或構(gòu)件。對于遭受破壞的金屬屋面，應(yīng)結(jié)合實際情況進行評估分析，通過金屬屋面板布置及構(gòu)件尺寸檢查、損傷缺陷檢查、荷載調(diào)查、金屬板局部取樣試驗分析等，評估結(jié)構(gòu)安全性能，以免造成更嚴(yán)重的損失。

?

大風(fēng)后金屬屋面的系統(tǒng)性檢測是保障建筑安全與耐久性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，及時評估與修復(fù)不僅是安全合規(guī)的要求，更是延長屋面服役壽命、降低運維風(fēng)險的關(guān)鍵措施。

?

?

結(jié)語

金屬屋面系統(tǒng)的應(yīng)用為工程建設(shè)提供了更多種可能，但近年來頻發(fā)的極端天氣事件，尤其是強風(fēng)、臺風(fēng)等惡劣氣候條件，對金屬屋面系統(tǒng)的安全性提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。在氣候變化加劇、極端天氣頻發(fā)的背景下，金屬屋面抗風(fēng)揭性能檢測及其安全評估已經(jīng)從單純的技術(shù)服務(wù)發(fā)展為建筑安全的重要保障，應(yīng)給予更多的重視。