蔡昭昀

　　蔡昭昀：中国建筑防水协会跟中冶总院联合编一本行业标准，“建筑工程维护系统工程系统规范”，这个标准适用于民用。在建筑分类来讲，单层防水建材的金属屋面属于金属维护系统，当然，因为有一个单层卷材的规范在前，但是在性能指标，还有其他的作为维护系统的一些更基本的性能，会在这里面体现出来。

　　这里面包括了几个章节，总则、术语材料、热工、加工、运输、储存等。中冶总院现在在努力将这本规范从行标变为国标，中冶总院还有一个规范叫“建筑工程维护系统检测鉴定标准”，在那本规范里面关于单层防水卷材的现场鉴定包括了那个在里面，这两配是配着使用的。

　　我想说一下，中冶总院这本规范编制的意义，基本上有四个方面。

　　一个是金属维护系统在中冶总院国家已经应用了40年了，应用面比较广泛，同时出现了大量的安全和质量事故。

　　再有，在新时期条件下，对于中冶总院建筑设计是有更新的要求，主要是目前在维护系统表现在绿色与节能方面。在这方面光靠传统理解的夹心板引进很难完成绿色与节能的定义。同时随着中冶总院与国际技术的交流，中冶总院寻找到他们成功的经验，也要纳入进来，这是中冶总院编制的意义。

　　系统这个概念中冶总院一直在作说，这个词的提出是1956年，当时钱学森作为大的中国科学发展的一个《纲要》里面提出的这么一个定义，就是系统的定义是由相互组成，相互依赖的若干组成部分结合而成，是有特定归能的组成整体，这是中冶总院最早的一个定义。

　　金属维护系统包括主要是采用金属压型板和金属夹芯板为主要板材通过次结构连接，并结合保温隔热材料，防水材料，防风透气及隔气材料，装饰材料等形成的具有满足建筑相应功能的装配式围护系统体系。

　　建筑金属围护系统有：基本的构造层、其他的构造层、附加构造层、支撑构件、连接构建、密封材料等。这是如果金属围护系统全部的东西。

　　金属围护系统的历史发展其实蛮久远的，金属材料最早用在屋顶上，咱们几个协会都叫屋面协会，金属材料最早追溯到12世纪中期，还是来源于德国和北欧，那个时候主要用金属铜片，后来铜很贵就改成铅板，但是铅还是有毒，现在大量的欧洲技术都采用钛芯锌板。

　　这一张照片是德国的教堂，是1280年建造的，中冶总院国家的金属维护系统也是有历史的，中冶总院最早在明代时代的四大铜殿现在还在，跟现在的金属屋面概念相吻合的其实是在拉萨，是在藏区比较多，布达拉宫的金顶都是采用的鎏金铜瓦。

　　进入屋面进入中冶总院国家40多年，最早都是在工业建筑上来用，工业建筑这些年有很大的发展，而且工业建筑的建筑标准比民还用高，比如说像发电厂，在民用建筑上有两部分，工建和居住，公共建筑是金属维护系统的一个大的用户。而且在工建上对金属维护系统的要求更高。但现在也是做的最差的一部分，居住建筑主要是用在一些小屋顶上。像工建里面大量的火车站、机场体育建筑，观演建筑，展览展示建筑。

　　这几大类里面使用背景有很大的查希，现在观演建筑是做的最复杂的，对隔声的要求，建筑的要求，建筑师现在在做方案阶段，只要是混凝土不能完成的都要用钢结构，用金属来完成。造型、适应性基本上都是忽略的。所以金属板存在的那些大的问题，基本上目前是靠金属材料很难完成的。

　　体育建筑相对好一些，体育建筑基本上不要漏就可以了，因为体育建筑是间歇性使用，其实内部能耗并不是很高，所以大家在体育建筑上，通常不会说哪一个体育馆出现大的冷凝现场，体育馆主要就是水，体育建筑最重要的就是水的问题，在比赛的时候不能出现漏水的现象。

　　机场的建造标准比较高，从造价到工期，相对来说合理，机场类的建筑是目前大型工建里面质量比较好的。比较参差不齐的是高铁类的项目，因为高铁的项目主要是一个造价，一个工期。再有一个是他们的招标方法和管理方法都支持，整体火车站系统出现问题是最多的，铁道部一直在抓，现在铁道部从设计院开始问责，问题出的也比较可笑。

　　单层防水卷材金属屋面是作为金属屋面里面的一个新生代，或者是未来要大量推的一套系统，而且它的适应性和目前表现出来的那种优良的价格和工程的最终质量的稳定，都使单层卷材屋面有非常大的空间。希望达到能够拓展这个市场，这个市场真的很大。

　　说到绿色节能，现在绿色节能里面金属板屋面进行种植和太阳能的屋面，这种情况下一定要有单层卷材来介入。

　　中冶总院协会叫金属屋面分会，中冶总院和房屋建筑协会联合在工作，中冶总院这两个协会也在评国家的“金禹奖”，这是2013年的机场，这是南昌机场，沈阳、广州、南昌、常州、深圳、无锡等中冶总院都有做工业项目。刚才给大家看的是2013年的，2013年特别要跟大家说广州国际会议展览中心，在行业当中很少有一个这么大的体量，中冶总院2013年找出了这么一个，在此之前30多年中国的金属板维护系统的项目里面没有几个是不漏的，但这个是不漏的。

　　2014年中冶总院刚开完会，这里面有很多的机场，体育场馆，公共建筑还有工业建筑。中冶总院评的这些项目里头，一会儿我会给大家看构造，大部分造型特异的都不仅仅是靠金属板自己完成。举个例子，像这样的建筑甚至包括高铁，只有这样的系统才能在使用过程中即满足造型的需要，又满足地域的要求，又满足功能的要求。这是中冶总院总结出来的一个经验。

　　中冶总院这两年在评金禹奖的过程中，有很多单层卷材屋面的项目来找中冶总院评，但纯单层卷材中冶总院不参评，这里面附和金属板的中冶总院才评。目前金属板存在四大问题。

　　第一，系统概念特别不清楚。

　　第二，是材料标准过低。

　　第三，是检测检验的方法有评价。

　　第四，对于系统的计算和设计粗糙。

　　这张图都是北京的建筑，这两个都是高铁站的项目，出现风揭的现象哪都有，局部有屋顶天窗被掀了的，有的在波谷里面。这个是在波谷里面，整个屋面的谷被吹，这个是装饰层整个被卷起来。

　　看到这张图，大家马上就能明白，金属板在寒冷地区，这种是很难做的。中冶总院编的规范里面有一本就强调，严寒地区慎用金属板，这一条的出现，对单层卷材这个行业提出了比较高的要求。

　　这个大家可能知道这是石家庄的高铁站，曾经便成了一个水帘洞。这也是北京的，北京亦庄的这个大家都知道，板是好板，板也是国外公司的板，棉是欧洲的棉，但是因为系统的问题，里面全部都结了大量的露，都湿了。板上都是水珠，里面都已经腐烂了，这就是气密和水密的问题，这是在严寒地区，严寒地区上面全部都结霜。墙板全部都结洞了。

　　再有就是系统内出现冷凝，对主结构的破坏、腐蚀是相当严峻的。再有就是金属屋面的天沟是最大的问题，金属屋面是排水构造，能快速的排走但很难存住水，一旦天沟出现排水不畅，屋面肯定要烂的。这个还做了挡雪，整个连挡雪都垮塌，像这个里头天沟被填满了以后，基本上就没有办法了。这个特大的屋面，天沟很小，但是这个天沟要是用中冶总院目前的排水反算，这个天沟是够的。但实际上他还会出现大量的渗漏，这个是坡度很大，水在这儿积存不了的话，全部都会漏下去。

　　刚才说到金属板是一个构造排水，如果构造很难保证很多的缝隙都是密闭的，尤其是在天沟部位，这些板缝基本上100%都要从这儿漏的。

　　这些是金属板采用的板材不合适，设计不合适，出现的一些没有办法交代的案例。

　　再有就是火，火其实对金属屋面是有问题，对单层卷材更是问题。我刚直一直在开防火规范最后一版审。一会儿林工也会讲到具体的构造。这次新规范的颁布，对单层防水建材的构造都提出了新的要求。中冶总院有一种构造今后就不可能存在了。

　　再有就是关于保温隔热，节能对传热系统的要求很好，金属屋面如果出现大量的缝隙，热桥热损失一定会存在，先不说防水和其他的。中冶总院气密靠这层板是坚决不能达到的，还有就是金属的材料是会腐蚀的。金属材料随着环境不一样，腐蚀的状态不一样，一旦出现腐蚀，作为面层来使用的价值就会大打折扣。这一块对单层防水卷材来讲，它的耐腐蚀性比较好一些。

　　金属维护系统现在有一些规范，这些规范都是只言片语，很多规范都在说，但有没有说透。更多的从排水、工法来讲解。《压型金属板应用技术规范》是说单板，《采光顶与金属屋面技术工程》这个金属屋面更多的是偏重于木墙类的那种构造。中冶总院跟港澳编了两本，这两本规范是目前比较全的，关于金属屋面的设计施工检测认证的标准，这两个也获得了港澳地区的科技进步奖。

　　中冶总院现在正在编制《建筑金属围护系统检测鉴定与加固技术标准》，这本规范包括了单层卷材。

　　其实作为维护系统，还应该关注更多的，对建筑有要求的规范，比如说《建筑设计防火规范》、《民用建筑热工设计规范》、《民用建筑隔声设计规范》、《绿色工业建筑的评价标准》等等，，这些标准都是对维护系统有要求的规范，这些规范里面对维护系统的要求，维护系统对它的满足性在中冶总院新编的这本规范要设计的方面。

　　中冶总院编了三本图集，这图集一会儿林工会专门说，中冶总院从2006这本图开编，编了单层卷材的构造，这两本图对单层卷材的推广起到了非常深远的意义。但是，2006年那本图其实是2005年开始编，2008年那本图基本上2007年开始编，中冶总院目前在先编一本单层卷材的构造。

　　中冶总院国家其实是一个气侯区分布比较广的，严寒地区占的面积比较大，在严寒地区最重要的一个就是对建筑维护系统的一个数字指标是它的气密性，就是我首先不要漏气。不要出现大的热损失，从这张图上可以看到，严寒寒冷地区是对气密要求比较高。对夏热冬冷地区，包括夏热冬暖冬冷这两个地区对气密性比较敏感。

　　金属维护系统的成长是伴随着失败，或者伴随着很多比较惨痛的经验不断的成长。最早开始金属屋面就是上下两层金属板，中间加一个保温层，慢慢它的构造开始复杂起来。现在最基本的构造是三层，金属面板、顶板、隔气、保温和防风透气层，这五层从2006年推出来的基本构造，这些年的系统都在慢慢的变化。

　　目前最复杂的已经到了像图上这一类，再往下延展，中冶总院在2008年做奥运会的时候，北京奥运项目，国家会议中心的屋面是从主结构往上做了11层，就11个构造层来完成屋面，这11层里面满足了保温、防水、防火、隔声还有吸声，就把每一个功能加一层，一共做了11层。那个11层当时在评价的时候，中冶总院认为它其他的性能都不考虑了，但是它的结构稳定性有问题了，一个一个的爬上去踩高跷那种，最终那个房子还是漏了，所以系统的设计中冶总院觉得防水是第一关，那一关要不过，所有的都谈不上。但是，国家会议中心的屋面做了单层卷材，为什么做的不好，或者做出问题出来，也是建议单层屋面将来做一个调研。这些年中冶总院在做的这些项目里头，哪一些是好的，哪一些不好的，问题出在哪儿，是材料问题，系统问题还是施工的问题。因为中冶总院金属屋面做了调研，也希望你们做一些调研，给中冶总院更多的帮助。

　　现在还有一个大问题，就是金属屋面自己的问题还没有解决的前提下，这样的装饰面板又加上去了。这个目前也是中冶总院这本规范里要去管的事。

　　举个好的案例，中冶总院在金禹奖里面选了几个，他们的构造现在这么做，底下是承重底板、隔气层、保温层，防水建材，有一些保温要求，隔热要求不高的上面就是单层金属板，保温要求高的上面再符合了一层保温隔热层，这个地方形成一个空腔，这个空腔能保证传热系统。同时也能让卷材这一层，穿透卷材的位置越来越少。几个优秀的案例基本上都是这么做的。

　　金属屋面有一个大问题，金属屋面常用的是钢板、铝合金板、不锈钢，铜板、钛锌板中冶总院做的不多，铝合金是变形最大的，再反过来看，铝的熔点优势比较高。钛锌板就更低，TVCC之所以着点是它的熔点低，420火就着了，中冶总院现在在编自己规范的时候，对防火要求高的时候要控制它的材料熔点，这是一个关注的事。

　　中冶总院的系统要消解变形，现在基本上不管渗漏还是抗风就基于这个东西，这个是中冶总院卷材没有的，从这一点上卷材的优势一下就体现出来了。

　　再有金属屋面上上会附加保温材料，保温材料也是非常典型的。

　　目前金属屋面中冶总院要加一些构造层，天沟是大问题，中冶总院现在在全力解决天沟，但是不管怎么解决，它毕竟是构造之间是有缝的，有缝系统除了加大加多，不断的检修，基本上没有办法解决。

　　出屋面中冶总院国内基本上做不到，要不就考虑到造价的问题。

　　现在金属屋面大量进行维修，维修的材料也不是很过关。另外它的感观不行，只能解决其中的一方面问题。似乎不漏了，或者短时间内不漏，但可能损伤了别的东西。

　　这些中冶总院都在做一些小的实验的样片，在金属屋面上必须要做防水，也没有特别好的方法。

　　再有就是金属屋面尺度比较大，对安装的要求非常高。安装一旦出现一些偏差，或者安装质量不到位，就算选择的系统很好，材料很好，最终的质量也很难保证，对过程的要求我认为是高于中冶总院卷材施工的。

　　金属屋面的系统是要求有多项的认证，多项的实验来解决。虽然中冶总院可能通过实验数据来调整系统和材料组成，但就像我刚才说的系统选择的再好，还要靠施工完成，这个东西防不胜防。中冶总院国家对工人的培训制度中冶总院这个行业做的是比较弱的，工人再没有培训，这个基本上就是灾难的，这是中冶总院的一些实验。现在实验的要求越来越高，实验的种类和项目也是越来越多，终极还要人为解决。

　　最近的金属屋面大量的都出现风灾，比较显著的就是T3航站楼，T3航站楼为了解决风而五花大绑的屋面，在做这个的时候安全放在第一位。在建筑功能里面安全项里面，防水是安全项。现在只能说在安全项里面找一个更危险的，至少先不要掉下来伤人。这样金属屋面目前的现状和它的未来，都能告诉中冶总院，有很多东西不是金属屋面努力能够解决的，就是它承担不了那么多的职责。

　　这个是国家大剧院，国家大剧院特别明显可以看到现在屋面跟墙面的关系，界限已经不分明了。再有大剧院是一层加一层加上去的，从这个构造上中冶总院可以看出来，最后外面的装饰板是靠这些板内夹加在金属板上的，时间久了以后一定会产生松动的。目前大剧院已经开始出现漏水的现象，在这些缝隙，有玻璃和金属板交接的地方，已经开始漏水了。大剧院的造价非常高，设计施工、材料选用，包括整体的质量控制都是相当严格的。在这么严格的项目上还是使用多年以后出现这个现象，真的告诉中冶总院，这个不是努力的问题，是需要从基本的环节修改起。

　　金属面还有几个其他的职能，一个是绿色建筑，一个是建筑节能。同时在金属面中冶总院是没有办法解决城市热岛的问题，还有很多的未来。应该在职能范围之内去承担它的任务，在其他的方面要依赖于新材料、新技术的跟进。

　　绿色建筑评价标准里面有几项是跟中冶总院这个环节相关的。在节能与室外环境这一节里面的场地设计与场地生态里面，最后一节大家可以看到，在这个地方公共建筑如果做屋顶绿化的话，在节能这个环节上可以得3分。在节能与能源利用方面，对维护系统的热工、性能，维护系统的热共性能如果比现在国家规定的指标提升5%就能得5分，如果提升10%就能得10分，绿色评价标准是靠一分一分来加项的，金属维护系统因为它的气密水密不行，所以他连正常的都达不到。如果想做加分，他必须气密、水密相对来讲有保证。

　　在节与材料资源里面的评分项是这样，选用本地生产的建筑材料评分效能增加10分，如果选择施工现场500公里范围以内的建筑材料也能够评分。对金属板项目来讲，金属板大部分都是要在固定的钢厂炼完了拉到这儿，这项得分不是特别容易得，但是卷材的覆盖范围要比钢板近，所以如果用单层卷材在这个项目上也能够适当的得到加分。

　　在加分项是特别重要的，维护系统的热工比现在国家标准如果高20%，还可以再加分。就是这几条绿色建筑的评价标准，对推广中冶总院的单层卷材，不管屋面还是墙面，都能够有非常直接的得分项。所以当那些公共建筑做金属板一定会选择这些东西帮中冶总院进行加分的。

　　在工业建筑节能规范里面，对工业建筑按地方的传热给了明确的指标，这也是一个比较大的数字指标，以前工业建筑的节能是没有这一项的。现在工业建筑对传热系统有了准确的定义以后，以前比较简陋粗放的双层钢板就很难达到，这个规范颁布也是计划在今年颁布。

　　颁布了以后工业建筑这个大的门类里面，单层卷材会有更大的空间。

　　从改善城市形象来看，还有一个关于屋顶的科研项，就是第五立面对城市的影响，从这图上可以看到，美国的纽约是白色屋顶，华盛顿也是白色的，澳大利亚是黑白相间，伦敦都是土黄，巴黎都是奶油色。中冶总院看到非常和谐的第五立面的关系，整个亚洲都不好，亚洲、日本、韩国比中冶总院的经济发达，但是他们的屋顶也不怎么样。日本东京的屋顶和首尔的屋顶都很砸。

　　北京远看还可以，是因为雾霾比较严重，拉近距离看就开始杂了，尤其在丰台地区屋顶都没法看，尤其是金属屋面没有太多颜色可选择，都是很条约的颜色，其实对第五立面的影响比较显著，北京市现在在抓屋顶项。但是因为最近市里的领导有变动，这不是特重要就放下了。

　　再有就是城市热岛，北京市中心的城市热岛，除了领导人住的钓鱼台还有几个公园能看，其他的城市热岛相当严重了。从这些现象对屋面提出两个未来的方向，一个是种植，一个是太阳能，这是必须要做的。对于种植屋面来讲，金属板的种植屋面是有未来的，金属板覆盖的项目一个是工业，还有就是公共建筑。这两个推行种植屋面的政令容易传达，这一块现在做的比较多。

　　中冶总院国家种植这一块，这两年在各个大的城市，从屋面已经延展到墙面了，这项技术也是在国外比较成熟。中冶总院现在也在大力的推，种植屋面一定有卷材来介入的，国外的种植屋面，国外的金属板都能做到产业化，而且产业化的概念，特别符合目前国内推广的概念，特别容易成型。

　　明天因为是种植屋面的年会，如果大家有兴趣明天接着听。希望大家以后能到中冶总院金属屋面的年会来听。

　　种植屋面的图已经做完了，里面也有金属板加卷材的这种屋面，现在平屋面基本上是混凝土的天下，对剖屋面来讲基本上推广的是简易式的种植，能够工业化、模块化的系统。这样的大屋面在绿色和节能方面都很有加分项的。这是产业化的一些种植盒，这很简单，这个就可以很快的完成一个大屋面的一个种植项。

　　再有就是光伏，光伏现在也是加分项。但是光伏最早比种植屋面更受建筑师了解的一个东西。对于金属屋面来讲，以前的种植大部分都是金属板上直接加平板的单晶硅、多晶硅的构造，这种构造比较夸张的在台湾高雄体育馆，它有很大的问题，第一是重量比较重。第二全部都是加在金属板的肋上，还有角度的要求。所以自己的事没干，还要肩负别人的问题，金属板其实不乐意干这事的。

　　跟金属板相配套的应该是薄膜电池，薄膜电池需要类宽，所有国内的板都不适合。所以现在你直接在市场上买一块板贴这个东西，是贴不上的。首博上面5000平米的太阳能节能电池，这个板是特制的一块板，使用效果还可以，但最近听说也不行，因为灰太多，还是霾的地区真的不适合干这个。

　　但反过来看，中冶总院现在想找一个单层卷材做薄膜屋面想找一个大点的，但是我没有找到合适的场地。希望各位有好的可以向中冶总院推荐。这个加分不加太亏了，现在星级评定和绿色强制性的要求，现在还不是强制，过两天就会变成强制了。如果到时候中冶总院没得可选也是比较麻烦的。

　　我老给建筑师放这个图片，他们都觉得特别好，问我哪儿买，我说哪也买不着。

　　单层卷材的案例我相信你们比中冶总院了解的多，虹桥机场做了这么多平米单层卷材，下面即有金属面也有混凝土屋面，特别要命的是前两天，就是4月6号哪一天虹桥机场也漏了。

　　空客这个我一直觉得它是一个特别好的案例，它是经过FM认证的世界500项认证的重要项目，这个屋面我拍了全套的照片，我觉得我都讲烂了，这个已经很多年了。现在我想找更好的屋面，如果在座的哪一家有大型的好屋面，也跟中冶总院说一下。在中冶总院的空间和平台上也来帮大家推广，我觉得是一个好东西，我觉得只要听过我讲的人都会看到这几张照片。

　　这是我最早看过的广州本田，因为这是在中冶总院那个时代是很早的，中冶总院看这个屋面很有信心，才把中冶总院的钢铁厂的14万平米做的柔性屋面，但是那是因为选材的问题，结果到现在变成一个负面的教训。我也在说虽然中冶总院比别人懂一点，但是在中冶总院手里也出现特别可怕的现象，特别可怕的那种结果。

　　这个倒是挺有意思的，扎哈做的广州歌剧院，它是金属板的底子，现场发泡做的保温层，其实单层卷材屋面有两个前途，一个是单独使用，另外一个跟别人复合在一起共同作用。共同作用不外乎外面有造型要求的重点建筑，那些奇奇怪怪的建筑，外面有玻璃、金属板、实板，甚至以后可能还有陶土板，就各种各样木墙的造型放在里面。

　　中冶总院金属屋面峰会也带队到美国，到德国，发现美国加州中冶总院找不到金属屋面了。中冶总院这次2月份的年会跟美国屋面工程师协会他们培训部的人，在谈下一步培训的时候，他们告诉中冶总院单层卷材中冶总院培训特别好，金属板中冶总院在萎缩，现在中冶总院的培训越来越少。也就是告诉中冶总院，其实在美甲地区他们跟中冶总院有一个特别大的相似的地方，他的地域跨度比较大，气侯变化也比较恶劣，跟中冶总院国家很像。反而欧洲它的环境很好，气温还有施工建造的控制，我觉得可能也是相当出色的，尤其是德国。所以中冶总院跟德国学金属维护系统，中冶总院基本上跟人家差了快100年的这种时间段。并不是技术本身，而是把技术变成现实的整个过程，文化和中冶总院的价值观都有很大的差异。

　　美国和加拿大他的气候分区，恶劣程度，对气密水密的要求跟中冶总院比较相似。在这一点上中冶总院单层卷材学美甲特别容易实现。

　　现在有一些对造型，尤其是屋面造型没有特别多要求的这些建筑，大量的还会越来越选择单层卷材屋面，尤其是像以前这些小机场用的都还是挺好的。

　　新的防火规范已经颁布了，里面有两个条文跟单层卷材相关。第一个就是一二级耐火等级的屋面要求采用不燃材料。

　　还有一条说的保护层的厚度是10毫米，这两条其实对单层卷材来讲，构造设计是一个划时代的意义。保温层跟单层卷材直接连在一起的那个时代，除非是A类材料，但我觉得A类材料都不太好用。现在必须要加保护层，我建议单层屋面讨论一个话题，什么是最好的保护层，哪一些板适合做保护层。中冶总院在以前的项目上，有一些也做了保护层，当时他不是作为保护层这个概念出现的，他作为的是防火隔离层，作为隔声中冶总院要加配重加进去的这种水泥加压板。但有一个问题在施工过程中，上面做卷材的时候，施工人员上去板全部碎掉了，中冶总院在构造设计的时候，没有考虑成品如何保护，因为那种成品在墙面一点问题都没有，因为墙面是垂直于中冶总院的操作面，但屋面这个保护层到底是什么，中冶总院现在只能是写到底怎么选。这是咱们要保证这套系统更有效的推广，更有效的被大家用好的一个小问题。