Ένας αρχιτέκτονας οδηγός για: Στεγαστικές στέγες

Ο Architizer είναι ενθουσιασμένος που ανακοινώνει τους νικητές των 10ων Ετήσιων Βραβείων A+. Θέλετε να κερδίσετε παγκόσμια αναγνώριση για τα έργα σας; Εγγραφείτε για να ειδοποιηθείτε όταν το 11ο Ετήσιο Βραβείο Α+ εκκινεί το πρόγραμμα.

Οι μεταλλικές στέγες έχουν χρησιμοποιηθεί σε όλη την ιστορία για να αντέξουν τη δοκιμασία του χρόνου. Από τους Ρωμαίους που χρησιμοποίησαν τον χαλκό ως κάλυμμα στέγης για το Πάνθεον έως τις στέγες από κράμα μετάλλων στην ευρωπαϊκή μεσαιωνική αρχιτεκτονική, αυτές οι μεταλλικές κατασκευές χαρακτηρίζονται από υψηλή αντοχή, στεγανότητα και μακροζωία. Οι σύγχρονες όρθιες ραφές στέγες όπως τις γνωρίζουμε αναπτύχθηκαν τη δεκαετία του 1960 και χρησιμοποιούν μέταλλο ως υλικό στέγης αντί για άσφαλτο, κεραμίδι ή σχιστόλιθο. Πολλές επιλογές είναι διαθέσιμες σήμερα, συμπεριλαμβανομένου του αλουμινίου, του χαλκού ή του χάλυβα με επικάλυψη με κράμα αλουμινίου-ψευδάργυρου.

Ο όρος όρθια ραφή προέρχεται από τις συνδέσεις μεταξύ των μεταλλικών πλαισίων που ανυψώνονται. Οι ραφές τρέχουν κάθετα και δημιουργούνται με το δίπλωμα και την πτύχωση των άκρων μεταξύ των πάνελ. Αυτές οι στέγες απαιτούν ελάχιστη συντήρηση και παρέχουν τόσο εξαιρετική αντοχή στους ισχυρούς ανέμους όσο και υψηλό βαθμό πυρκαγιάς. Ως ανθεκτική επιλογή για στέγες, διερευνούμε τα συστήματα, τα υλικά και την απόδοση των οροφών όρθιας ραφής.

Συστήματα

Οι στέγες μόνιμων ραφών διατίθενται σε πολλούς διαφορετικούς τύπους, με πολλαπλές μεθόδους ραφής και διαφορετικό μέταλλο που χρησιμοποιείται στην κατασκευή του συστήματος στέγης.

Μη δομικό πάνελ: Ένα μη δομικό σύστημα πάνελ χρησιμοποιεί δύο τμήματα. Το ένα είναι το επίπεδο πάνελ και το άλλο είναι η σανίδα ή η ραφή. Το τμήμα ραφής κουμπώνει στη θέση του πάνω από τα κλιπ προστατεύοντας και κρύβοντας τους συνδετήρες. Με το σύστημα μπατονέτας, τοποθετούνται αποστάτες και ασφαλίζονται στη θέση τους. Αυτός ο τύπος μεταλλικής οροφής μόνιμης ραφής πρέπει να τοποθετείται πάνω από συμπαγές υπόστρωμα. δεν μπορεί να εγκατασταθεί ως αυτόνομο ή ανυψωμένο σύστημα. Διατίθενται κωνικά ή καμπύλα πάνελ.

Συνεχές θετικό κλείδωμα ραφής: Ο σχεδιασμός της μεταλλικής οροφής με συνεχή όρθια ραφή χρησιμοποιεί μια ενσωματωμένη ραφή. Κάθε πλαίσιο έχει σχεδιαστεί για να κουμπώνει στη θέση του πάνω από το προηγούμενο πάνελ και στη συνέχεια στερεώνεται με κλιπ. Δεν απαιτούνται καπάκια ραφής και αυτό μειώνει την πιθανότητα ερπυσμού της ραφής. Τα συστήματα συνεχών ραφών μπορούν να στερεωθούν απευθείας σε ένα συμπαγές υπόστρωμα. Η εγκατάσταση θετικού κλειδώματος μειώνει την εργασία στο χωράφι.

Μηχανικά ραφή στο χωράφι: Ένα σύστημα μεταλλικής οροφής μόνιμης ραφής μπορεί να ραφτεί μηχανικά στο χωράφι κατά την εγκατάσταση. Αυτό το σύστημα παρέχει ποικίλα ύψη ραφής. Οι υψηλότερες ραφές μπορούν να προσθέσουν δομική σταθερότητα στο σύστημα στέγης. Τα πάνελ εγκαθίστανται με σταθερό ή συρόμενο σύστημα κλιπ. Τα συρόμενα κλιπ παρέχουν μεγαλύτερη ανοχή στις αλλαγές θερμοκρασίας, καθώς γλιστρούν κατά τη διαστολή και τη συστολή. Οι μηχανικές ραφές που γίνονται στο πεδίο επιτρέπουν επίσης καμπύλες χρησιμοποιώντας σχηματισμό ακτίνας.

Υλικά

Οι μεταλλικές στέγες μόνιμων ραφών μπορούν να κατασκευαστούν σε διάφορα χρώματα και υλικά. Τα ελαφρύτερα χρώματα παρέχουν ένα πρόσθετο πλεονέκτημα ότι είναι πιο δροσερά, καθώς αντιστέκονται στο κέρδος ηλιακής θερμότητας. Τα βέλτιστα υλικά για όρθιες μεταλλικές στέγες είναι εκείνα που παρέχουν ανθεκτικότητα, αντοχή στη διάβρωση και μακροζωία. Τα συστήματα οροφής από μέταλλο μόνιμης ραφής διατίθενται σε διάφορα μέταλλα, όπως αλουμίνιο, κράμα με επίστρωση αλουμινίου/ψευδαργύρου, επικαλυμμένο χάλυβα και χαλκό. Η επιλογή του υλικού επηρεάζεται από το κλίμα, την αισθητική και τον προϋπολογισμό. οι ακόλουθες είναι από τις πιο συχνά καθορισμένες επιλογές:

Αλουμίνιο: Το αλουμίνιο διαθέτει εξαιρετική αναλογία αντοχής προς βάρος, που σημαίνει ότι τα συστήματα πρόσοψης αλουμινίου μπορεί να είναι λιγότερο ογκώδη από αυτά των χαλύβδινων πάνελ. Είναι φυσικά ανθεκτικό στη σκουριά ή τις φουσκάλες, καθιστώντας το μια δημοφιλή επιλογή επένδυσης για έργα. Τα σύγχρονα κράματα αλουμινίου μπορούν επίσης να υποστηρίξουν το βάρος των βαρέων γυάλινων ανοιγμάτων, μεγιστοποιώντας έτσι την ικανότητα του κτιρίου να χρησιμοποιεί το φυσικό φως του ήλιου. Το μέταλλο και τα κράματά του είναι ελαφριά, ανθεκτικά, ανθεκτικά στη διάβρωση και ανακυκλώσιμα.

Χαλκός: Μια άλλη κοινή επιλογή επένδυσης με όρθια ραφή είναι ο χαλκός, ο οποίος είναι πολύ ανθεκτικός σε σύγκριση με άλλα υλικά και στο τέλος της διάρκειας ζωής του κτιρίου είναι επίσης 100% ανακυκλώσιμος. Η διακριτικά ανακλαστική εμφάνισή του εξελίσσεται με την πάροδο του χρόνου λόγω της οξείδωσης, μετατρέποντας το μέταλλο σε ένα χαρακτηριστικό πράσινο χρώμα.

Επικαλυμμένος χάλυβας / Ψευδάργυρος: Ενώ οι στέγες με όρθια ραφή μπορούν να χρησιμοποιήσουν μια ποικιλία διαφορετικών τύπων επικάλυψης, ένας κοινός τύπος είναι ο γαλβανισμένος χάλυβας που χρησιμοποιεί ένα λεπτό στρώμα ψευδαργύρου. Αυτό βοηθά στην πρόληψη της σκουριάς με παρόμοιο τρόπο με το χρώμιο στον ανοξείδωτο χάλυβα. Οι ορατοί κρυσταλλίτες στην επίστρωση δίνουν στον γαλβανισμένο χάλυβα ένα διάστικτο αισθητικό χαρακτηριστικό γνωστό ως „spangle“.

Εκτέλεση

Τα μεταλλικά συστήματα στέγης με σταθερή ραφή τοποθετούνται πάνω από μονωτικό υλικό για πρόσθετη ενεργειακή απόδοση. Αυτή η μόνωση μειώνει επίσης τα προβλήματα θορύβου που μπορεί να εντοπιστούν σε ορισμένα μεταλλικά συστήματα. Τα συστήματα μεταλλικής στέγης με σταθερή ραφή χρησιμοποιούνται συνήθως για κλίσεις στέγης 3:12 ή μεγαλύτερες. Αυτό το σύστημα στέγης δεν χρησιμοποιεί εκτεθειμένους συνδετήρες. οι ανυψωμένες ραφές συμπλέκονται σφιχτά και εμποδίζουν τη διείσδυση του νερού.

Επιλογές τοποθέτησης: Ένα από τα καλύτερα μέρη της όρθιας ραφής είναι η επιλογή τοποθέτησης αντικειμένων, όπως ηλιακών συλλεκτών, συστημάτων συγκράτησης χιονιού, ψυγείων βάλτου ή άλλης προσθήκης στην ταράτσα, χωρίς ποτέ να χρειάζεται να εισχωρήσετε ή να κάνετε τρύπες στην επιφάνεια της οροφής.

Αντοχή: Οι σωστά εγκατεστημένες μεταλλικές στέγες όρθιας ραφής θα διαρκέσουν 2-3 φορές περισσότερο από την ελαφρύτερη μεταλλική στέγη. Όχι μόνο το ίδιο το μέταλλο είναι πιο παχύ, 24 gauge σε σύγκριση με ελαφρύτερα μέταλλα 29 gauge, αλλά και η βαφή είναι πολύ καλύτερη. Στις περισσότερες μεταλλικές οροφές όρθιας ραφής δίνεται χρώμα με κυνάρικο χρώμα που διαρκεί 35 χρόνια.

Δράση ανέμου: Τα συστήματα επένδυσης κτιρίων απαιτούνται για τη διατήρηση των αιολικών ενεργειών και τη μεταφορά τους στην κύρια δομή του κτιρίου. Η καθοδήγηση που δίνεται στο κεφάλαιο 30 του ASCE 7-10: Ελάχιστα φορτία σχεδιασμού για κτίρια το εγχειρίδιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό των ενεργειών του φυσικού ανέμου που πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά το σχεδιασμό της επένδυσης.

Επέκταση & Συστολή: Ορισμένα μέταλλα συστέλλονται και διαστέλλονται με αλλαγές στη θερμοκρασία, την υγρασία και την πίεση, και εάν καθοριστεί λάθος υλικό, αυτό μπορεί να οδηγήσει σε μόνιμη ζημιά στο κτίριο. Συμβουλευτείτε τον κατασκευαστή σας για να καθορίσετε ποιο προϊόν όρθιας ραφής είναι το καταλληλότερο για το κλίμα στο οποίο πρόκειται να εγκατασταθεί το έργο σας.

Αντοχή στη φωτιά: Το μέταλλο όρθιας ραφής είναι γενικά πολύ ανθεκτικό στις πυρκαγιές, αλλά εξακολουθεί να είναι σκόπιμο να συμβουλευτείτε τους κατασκευαστές σχετικά με τις απαιτήσεις διαβάθμισης πυραντίστασης των οροφών όρθιας ραφής. Είναι επίσης σημαντικό να λάβετε υπόψη πώς η όρθια ραφή σχετίζεται με άλλα υλικά μέσα σε ένα κέλυφος κτιρίου για να αποφευχθούν απρόβλεπτες συνέπειες.

Κόστος

Μια μεταλλική οροφή μόνιμης ραφής συνήθως κοστίζει περισσότερο από άλλους τύπους μεταλλικών στεγών. Είναι σημαντικό να κατανοήσουμε τον κύκλο ζωής, όπου μια οροφή από χάλυβα με επίστρωση κράματος αλουμινίου-ψευδαργύρου μπορεί εύκολα να διαρκέσει έως και 100 χρόνια. Όταν εξετάζετε το κόστος της όρθιας ραφής σε σχέση με άλλα συστήματα οροφής, κατανοήστε τις συνέπειες των εκτεθειμένων βιδών, τη συντήρηση με την πάροδο του χρόνου και πόσο καλά μια οροφή κρατά το νερό έξω.

Εκτεθειμένες βίδες: Η μεταλλική στέγη που βιδώνει απαιτεί κατά μέσο όρο 70 εκτεθειμένες βίδες ανά τετραγωνικό στέγης. Σε ένα σπίτι μεσαίου μεγέθους, αυτό μπορεί να προσθέσει περίπου 2.500-3.000 βίδες ή 3.000 πιθανές διαρροές στο δρόμο. Οι μεταλλικές στέγες με όρθια ραφή δεν έχουν αυτό το πρόβλημα, καθώς το μέταλλο συγκρατείται με κλιπ που βρίσκονται κάτω από τα μεταλλικά πάνελ. Αυτό σημαίνει ότι η βίδα είναι κρυμμένη και δεν θα πρέπει να έχει πρόβλημα διαρροής και ότι το κλιπ είναι στερεωμένο στην οροφή και όχι στο μεταλλικό πάνελ οροφής που έχει ραφή, το οποίο επιτρέπει στη μεταλλική στέγη να περνάει από την καθημερινή διαστολή και συστολή της.

Υδατοστεγής: Το Standing Seam είναι ένα μεταλλικό σύστημα στέγης που έχει σχεδιαστεί για να ασφαλίζει με τον εαυτό του, κρατώντας το νερό έξω. Τα μεταλλικά πάνελ οροφής με όρθια ραφή είναι επίπεδα στο ταψί και μπορούν να λυγιστούν για να δημιουργήσουν ένα στρίφωμα. Στη συνέχεια, το στρίφωμα ολισθαίνει σε ένα πέλμα το οποίο σφραγίζεται με ταινία βουτυλίου όταν προσαρτάται. Το αποτέλεσμα είναι λεπτομέρειες στέγης που είναι αδιάβροχες για μεγάλο χρονικό διάστημα.

Συντήρηση: Επειδή οι λεπτομέρειες στέγης της όρθιας ραφής γύρω από τις καμινάδες, τους φεγγίτες και τις κοιλάδες συμπλέκονται και δεν βασίζονται στο καλαφάτισμα, είναι πολύ χαμηλής συντήρησης. Τα μεταλλικά πάνελ οροφής ελαφρού εύρους που δεν μπορούν να στριφωθούν θα χρειάζονται συνήθως στεγανωτικά γύρω από σημαντικές περιοχές για να μην υπάρχουν διαρροές.

Οι περιπτωσιολογικές μελέτες

Με διαφορετικά συστήματα και υλικά διαθέσιμα, οι ακόλουθες περιπτωσιολογικές μελέτες μπορούν να βοηθήσουν στην περαιτέρω πληροφόρηση του τρόπου με τον οποίο οι αρχιτέκτονες κατανοούν τις στέγες όρθιας ραφής και τις προδιαγραφές τους. Από μεμονωμένα έργα έως συλλογές και προηγούμενα, τα ακόλουθα παραδείγματα βοηθούν να καταδειχθεί πώς μπορούν να εφαρμοστούν όρθιες ραφές και μεταλλικές στέγες σε σύγχρονα έργα αρχιτεκτονικής.

Μουσείο Τέχνης Columbus, Margaret M. Walter Wing από την DesignGroup, Columbus, Οχάιο

Ο αρχιτέκτονας επέλεξε να καλύψει αυτήν την πτέρυγα 50.000 τετραγωνικών ποδιών του Μουσείου Τέχνης του Κολόμπου με προπατινωμένο χαλκό, κατά μία έννοια χρησιμοποιώντας ένα διαχρονικό υλικό με σύγχρονο τρόπο για να αντισταθμίσει και να συμπληρώσει τις χάλκινες λεπτομέρειες της ιστορικής πτέρυγας ως καθώς και αναφορά στις στέγες και τα κωδωνοστάσια της γειτονικής Εκκλησίας της Πρώτης Συνέλευσης με φυσικό οξειδωμένο χαλκό. Η επένδυση από χαλκό συναντάται και στους εσωτερικούς χώρους του κτιρίου. Τα πάνελ τοίχου είναι προϊόντα αδιάβροχης μηχανικής και κατασκευής από την Keith Panel Systems χρησιμοποιώντας προπατινωμένα φύλλα της Zahner. Η Zahner κατασκεύασε επίσης την προσαρμοσμένη οροφή που αναβοσβήνει και στέκεται.

Σπρώχνοντας τον φάκελο: 7 τολμηρά κτίρια ντυμένα με μέταλλο

Η μεταλλική επένδυση αλλάζει δραματικά τη δυναμική ενός κτιρίου. Στις πιο αρχικές του μορφές, είναι ευέλικτο, ανθεκτικό και οικονομικό. Σε πολύ μεγαλύτερη κλίμακα, και από τότε που το Μουσείο Guggenheim του Frank Gehry στο Μπιλμπάο εκτοξεύτηκε στην παγκόσμια σκηνή, ο κόσμος της αρχιτεκτονικής έχει δει μια σταθερή ώθηση προς τα εμπρός σε τεράστιες μεταλλικές προσόψεις. Τόσο οπτικά αξιοσημείωτο όσο και ρεαλιστικό, οι ιδιότητες και η δυνατότητα εφαρμογής του υλικού είναι αναμφισβήτητες. Αυτά τα επτά έργα εξερευνούν μεταλλικές προσόψεις, δέρματα και φακέλους κτιρίων που είναι ιδιαίτερα συναρπαστικά.

Klammer Residence από architektur.terminal hackl und klemme, Αυστρία

Μέσω της επένδυσης, οι αρχιτέκτονες επέλεξαν προϋπάρχοντα πάνελ Rheinzink σε σκούρο σχιστόλιθο φινίρισμα τουρσί. Τοποθετούνται με τη μέθοδο της γωνιακής όρθιας ραφής όπου οι αρμοί ξεχωρίζουν για αισθητικό αποτέλεσμα. Οι οριζόντιες γραμμές ραφής βρίσκονται σε ακανόνιστες αποστάσεις, κάτι που σπάει, αλλά δίνει κίνηση στις κατά τα άλλα ομοιόμορφες επιφάνειες αυτών των τοίχων, και ταυτόχρονα παίρνει το οριζόντιο μοτίβο των παραθύρων με κορδέλα.

Soda Pop Design: 7 Έξυπνες Αρχιτεκτονικές Λεπτομέρειες σε Αλουμίνιο

Στις κατασκευαστικές εφαρμογές, το αλουμίνιο πρωτοεμφανίστηκε σε στέγες, φλας, πάνελ τοίχου και δοκάρια. Η πρώτη εκτεταμένη χρήση αλουμινίου στην κατασκευή έγινε στο Empire State Building. Ως υλικό, το αλουμίνιο διαθέτει επίσης εξαιρετική αναλογία αντοχής προς βάρος, που σημαίνει ότι τα συστήματα πρόσοψης αλουμινίου μπορεί να είναι λιγότερο ογκώδη από αυτά των χαλύβδινων πάνελ. Εξερευνώντας την αρχιτεκτονική του αλουμινίου και τις λεπτομέρειές του, αυτή η συλλογή έργων παρουσιάζει πώς μερικοί από τους πιο καινοτόμους αρχιτέκτονες του κόσμου έχουν χρησιμοποιήσει το αλουμίνιο σε σύγχρονα κατασκευαστικά έργα.

Ο Architizer είναι ενθουσιασμένος που ανακοινώνει τους νικητές των 10ων Ετήσιων Βραβείων A+. Θέλετε να κερδίσετε παγκόσμια αναγνώριση για τα έργα σας; Εγγραφείτε για να ειδοποιηθείτε όταν το 11ο Ετήσιο Βραβείο Α+ εκκινεί το πρόγραμμα.