专利名称：一种具有防水结构的金属屋面及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种具有防水结构的金属屋面及其制造方法。
背景技术：
金属结构屋面面板的连接方式，通常采用打钉、铆栓等方式连接，另外一些金属面 板也采用锁边、咬接、卡扣以及卷边180°、360°等非打孔的方式连接。但是在温差变化、大 风、人员踩踏以及其他外力作用下，会不同程度地造成金属屋面面板连接处发生松动或起 鼓张开等病变。雨水则易通过这些穿孔处或面板与面板的连接处或锁边处渗入室内。即使 在金属面板下方做了防水层(如PVC、TPO、EPDM、SBS等防水层)，由于防水层也有螺钉、螺 栓或者铆钉固定或者卷材与卷材通过焊接或粘接搭接，通过一段时间的使用后，这些材料 在金属屋面高温和低温变化，以及节点变化作用下，逐步丧失防水性能。即使屋面金属面板 采用可滑动性连接，由于现场加工制造时精度不够也可造成变形起鼓，或者在金属屋面表 面全面涂布一层防水涂层或机械法和粘接方法铺设防水卷材，金属屋面节点连接处在温度 变化下发生变形，一段时间后，连接处也会失去防水功效，并且屋面防水成本较高。
发明内容
本发明针对现有金属屋面使用传统的螺钉铆栓以及锁边卷边等机械性刚性连接 和固定造成的缺隙的不足，提供一种具有防水结构的金属屋面及其制造方法。本发明解决上述技术问题的技术方案如下一种具有防水结构的金属屋面包括金 属梁，固定于所述金属梁上的檀条，固定于所述檀条上的保温层，固定于所述保温层上的多 个金属支架，固定于相邻的两个金属支架上的第一金属面板，所述第一金属面板的两端各 具有一个边缘结构，所述金属支架通过定位结构和弹性胶粘剂和边缘结构固定在一起，搭 接于相邻的两个第一金属面板上的第二金属面板，所述第二金属面板的两端各具有一个边 缘结构，所述第二金属面板的两个边缘结构分别通过定位结构和弹性胶粘剂和与其相邻的 两个第一金属面板的边缘结构固定在一起，所述第一金属面板和第二金属面板搭接处通过 定位结构和弹性胶粘剂固定在一起，所述搭接处的接缝边缘具有一层隔离膜，所述隔离膜 的表面被暴露型弹性涂层完全覆盖。本发明的有益效果是本发明具有防水结构的金属屋面使用弹性粘接方式和弹性 涂膜的结合，从根本上解决了金属面板在温差、大风、人员踩踏以及其他机械力作用所造成 的节点、接缝形变的问题，使得节点连接处金属面板能充分伸长和挤压，这种弹性粘接和弹 性密封确保面板抗大风能力和节点弹性密封，从根本上阻隔雨水进入室内，并且从屋面系 统总造价上节省成本以及降低屋面设计坡度。在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。进一步，还包括隔热板，所述隔热板设置于檀条和保温层之间。进一步，所述边缘结构和金属支架的形状相同。进一步，所述边缘结构和金属支架的形状为圆弧形或者多边形。
进一步，所述保温层为岩棉、玻璃棉、PU泡沫或者聚苯乙烯板。进一步，所述金属支架通过螺钉或者铆栓固定在檀条上。进一步，所述弹性胶粘剂和定位结构交替地设置于金属支架和边缘结构之间。进一步，所述定位结构为定位条或者定位块。本发明还提供一种解决上述技术问题的技术方案如下一种具有防水结构的金属 屋面的制造方法包括以下步骤步骤a:加工多个两端各具有一个边缘结构的金属面板以及金属支架，所述边缘 结构和金属支架的形状相同，为圆弧形或者多边形；步骤b 将檀条机械固定于金属梁上，并在所述檀条上铺设保温棉形成保温层，再 用螺钉或铆栓将多个金属支架固定于檀条上，并将保温层压住；步骤c 将定位结构分别固定在所述金属支架的左右两侧，再将弹性胶粘剂涂布 在金属支架的上部和左右两侧，定位结构和弹性胶粘剂交替地设置于金属支架上；步骤d 将第一金属面板扣在相邻的两个金属支架上并向下压后借助紧固工具将 第一金属面板紧固于两个金属支架上，所述第一金属面板的两端各具有一个边缘结构，所 述边缘结构固定在金属支架上；步骤e 将定位结构固定第一金属面板边缘结构的左右两侧以及拼接处，再将弹 性胶粘剂涂布在金属支架的上部和左右两侧以及拼接处，定位结构和弹性胶粘剂交替地设 置于第一金属面板上；步骤f 将第二金属面板扣在相邻的两个第一金属面板上并向下压后借助紧固工 具将第二金属面板拼接于两个第一金属面板上，再在第一金属面板和第二金属面板的拼接 处的接缝边缘放上隔离膜，然后涂布弹性涂料将隔离膜完全覆盖后，保养2天 7天，使弹 性胶粘剂和弹性涂料完全固化。进一步，所述步骤b进一步包括在所述檀条上放置隔热板，再用螺钉或铆栓将多 个金属支架固定于檀条上，并将保温层和隔热板都压住。
图1为本发明包括单个金属面板的金属屋面的结构示意图；图2为本发明包括相邻金属面板相互拼接的金属屋面的结构示意图；图3为本发明相邻金属面板上下搭接处的结构示意图；图4为本发明包括单个金属面板的金属屋面的结构示意图；图5为本发明包括相邻金属面板相互拼接的金属屋面的结构示意图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并 非用于限定本发明的范围。金属屋面面板采用弹性胶粘剂与金属支架相粘接，并且金属面板拼缝和搭接缝用 暴露型弹性涂膜覆盖，涂膜下方有一定宽度的空辅隔离层，以使粘接于两面板之间弹性涂 膜自由伸长，具有此结构的金属屋面具有更长使用寿命和更长时间防水功效。如图1所示，金属屋面结构在檩条8上，有保温层5 (如岩棉，玻璃棉，PU泡沫或聚苯乙烯板)和/或隔热板7 ；在保温层上有金属支架2，其通过螺钉或铆栓6与保温层下檩 条8固定；支架上设有一定高度的定位条(块)4，与定位条(块)相邻并将金属面板1与 支架相牢固粘接的为弹性胶粘剂3.如图2所示，其中IA为左侧金属面板，IB为右侧金属面板，在IA面板通过高度定 位块4A和弹性胶粘剂3A固定于支架2上；右侧金属面板IB通过定位块4B和弹性胶粘剂 3B粘接固定于IA面板上。在IB面板和IA面板外侧拼缝处，用暴露型弹性涂膜9覆盖。在 IA面板和IB面板结合处，除弹性涂膜覆盖外，其下方有隔离胶带10，以及IA和IB之间弹 性胶粘剂3C和定位块4C。如图3所示，上部金属面板ID在保温层5上，下部金属面板IC在保温层5上。两 层面板之间搭接通过定位条(块)4和弹性胶粘剂3结合；搭接处接缝边缘有一层隔离膜 10，暴露型弹性涂层覆盖了全部隔离膜，并且在上部金属面板ID和下部金属面板IC的外表 面实行了弹性粘接。金属面板的制作可以通过模压成形，边缘连接处形状可以是弧形，也可以是多边 形，通过商业渠道或委托加工获得。金属支架的制作可以通过工厂委托加工制造，其可以是 弧形，也可以是多边形。弹性胶粘剂可以通过商业渠道获得，如森聚柯公司单组分硅烷改性 聚氨酯弹性结构胶SJK1898。基本要求①抗高温80°C。②低温柔性-40°C。③粘接强度 彡3MPa。④断裂伸长率彡200%。⑤100%拉伸模量彡1. 6MPa ；⑥拉伸剪切强度彡2. OMpa0 暴露型弹性涂层可以通过商业渠道获得，如森聚柯公司SJK590弹性厚质涂料。弹性涂层固 化后厚度至少Imm以上，通常2mm厚。弹性涂膜基本性能①抗紫外线QUVA 2000小时② 耐80°C高温③长期耐水浸泡④拉伸强度> 4MPa⑤粘接强度> 2MPa⑥低温-40°C延伸率 ^ 100%⑦23°C延伸率彡300%。金属面板与金属支架之间弹性粘接的高度可以是3mm以 上，通常为3 15mm，其高度由自粘胶带(压敏胶)的高度确定，自粘胶带通过商业渠道得 到。具有防水结构的金属屋面的制造方法包括以下步骤将C型檩条8通过机械固定 (铆钉螺栓或焊接)于金属梁上，然后在檩条上铺设150mm厚带铝箔玻璃保温棉5，并在檩 条上放置XPS隔热板7，用螺钉6将梯形支架2固定于C型檩条上，并将玻璃丝保温棉(和 XPS隔热7)压住。在梯形支架左右侧和上部放置高度为5mm的自粘胶带4，然后用挤胶枪 将SJK1898弹性胶粘剂3涂布在支架上部和左右两侧，胶的高度超过5mm，胶在双面胶之间， 然后将面板1扣上，压下并借助紧固工具紧固面板1于支架上，如图4所示。对于有拼接缝的两块面板，则按上述图4方法做完左侧IA面板后。然后将5mm定 位条自粘胶带4B固定于支架上方的面板IA左右两侧，拼接处用4C定位胶带，并于支架处 在面板IA上部和左右两侧以及拼缝处打上SJK1898胶粘剂;3B和3C，并扣上面板1B，借助 夹具将面板IB牢牢卡在IA上方。在接缝处，放上隔离胶带10，然后涂布SJK590暴露型弹 性涂料，保养2 7天，胶粘剂和弹性涂膜完全固化，如图5所示。弹性胶粘剂和弹性涂料 完全固化后，此结构能抵抗13级大风以及至少15年不发生渗漏。金属面板与金属支架结 合以及金属面板与金属面板之间的结合是通过弹性胶粘剂连接，金属面板与金属面板之拼 接缝处和搭接缝处由暴露型弹性涂膜密封，具有此结构之金属屋面从根本上具有长久的防 水功效，并且节省屋面总体造价，可以抵抗各种位移形变，具有良好粘结性和密封性，并具 有抗风揭能力和长久的防水性能，大大延长金属屋面的使用寿命，并且降低金属屋面综合
6成本。 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和 原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种具有防水结构的金属屋面，其特征在于，所述金属屋面包括金属梁，固定于所 述金属梁上的檀条，固定于所述檀条上的保温层，固定于所述保温层上的多个金属支架，固 定于相邻的两个金属支架上的第一金属面板，所述第一金属面板的两端各具有一个边缘结 构，所述金属支架通过定位结构和弹性胶粘剂和边缘结构固定在一起，搭接于相邻的两个 第一金属面板上的第二金属面板，所述第二金属面板的两端各具有一个边缘结构，所述第 二金属面板的两个边缘结构分别通过定位结构和弹性胶粘剂和与其相邻的两个第一金属 面板的边缘结构固定在一起，所述第一金属面板和第二金属面板搭接处通过定位结构和弹 性胶粘剂固定在一起，所述搭接处的接缝边缘具有一层隔离膜，所述隔离膜的表面被暴露 型弹性涂层完全覆盖。
2.根据权利要求1所述的具有防水结构的金属屋面，其特征在于，还包括隔热板，所述 隔热板设置于檀条和保温层之间。
3.根据权利要求1或2所述的具有防水结构的金属屋面，其特征在于，所述边缘结构和 金属支架的形状相同。
4.根据权利要求3所述的具有防水结构的金属屋面，其特征在于，所述边缘结构和金 属支架的形状为圆弧形或者多边形。
5.根据权利要求1或2所述的具有防水结构的金属屋面，其特征在于，所述保温层为岩 棉、玻璃棉、PU泡沫或者聚苯乙烯板。
6.根据权利要求1或2所述的具有防水结构的金属屋面，其特征在于，所述金属支架通 过螺钉或者铆栓固定在檀条上。
7.根据权利要求1或2所述的具有防水结构的金属屋面，其特征在于，所述弹性胶粘剂 和定位结构交替地设置于金属支架和边缘结构之间。
8.根据权利要求1或2所述的具有防水结构的金属屋面，其特征在于，所述定位结构为 定位条或者定位块。
9.一种具有防水结构的金属屋面的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括以下步骤步骤a:加工多个两端各具有一个边缘结构的金属面板以及金属支架，所述边缘结构 和金属支架的形状相同，为圆弧形或者多边形；步骤b 将檀条机械固定于金属梁上，并在所述檀条上铺设保温棉形成保温层，再用螺 钉或铆栓将多个金属支架固定于檀条上，并将保温层压住；步骤c 将定位结构分别固定在所述金属支架的左右两侧，再将弹性胶粘剂涂布在金 属支架的上部和左右两侧，定位结构和弹性胶粘剂交替地设置于金属支架上；步骤d 将第一金属面板扣在相邻的两个金属支架上并向下压后借助紧固工具将第一 金属面板紧固于两个金属支架上，所述第一金属面板的两端各具有一个边缘结构，所述边 缘结构固定在金属支架上；步骤e 将定位结构固定第一金属面板边缘结构的左右两侧以及拼接处，再将弹性胶 粘剂涂布在金属支架的上部和左右两侧以及拼接处，定位结构和弹性胶粘剂交替地设置于 第一金属面板上；步骤f 将第二金属面板扣在相邻的两个第一金属面板上并向下压后借助紧固工具将 第二金属面板拼接于两个第一金属面板上，再在第一金属面板和第二金属面板的拼接处的接缝边缘放上隔离膜，然后涂布弹性涂料将隔离膜完全覆盖后，保养2天 7天，使弹性胶 粘剂和弹性涂料完全固化。
10.根据权利要求9所述的具有防水结构的金属屋面的制造方法，其特征在于，所述 步骤b进一步包括在所述檀条上放置隔热板，再用螺钉或铆栓将多个金属支架固定于檀条 上，并将保温层和隔热板都压住。
全文摘要
本发明涉及一种具有防水结构的金属屋面及其制造方法。所述金属屋面包括固定于檩条和保温层之上的金属支架，在金属支架上涂有弹性胶粘剂和定位结构，第一金属面板压合于金属支架上，第二金属面板通过弹性胶粘剂与第一金属面板粘接在一起，板缝外表面涂布暴露型弹性涂膜。本发明具有防水结构的金属屋面使用弹性粘接方式和弹性涂膜的结合，从根本上解决了金属面板在温差、大风、人员踩踏以及其他机械力作用所造成的节点、接缝形变的问题，使得节点连接处金属面板能充分伸长和挤压，这种弹性粘接和弹性密封确保面板抗大风能力和节点弹性密封，从根本上阻隔雨水进入室内，并且从金属屋面系统总造价上节省成本。
文档编号E04D3/365GK102134893SQ20111004703
公开日2011年7月27日 申请日期2011年2月28日 优先权日2011年2月28日
发明者余建平 申请人:余建平