仿古建筑金属屋顶设计施工思路分享-方案设计

作者丨杜新杰

单位丨中建五局钢结构公司

与混凝土板相比，金属板更轻、更坚固、更有弹性。 因此，金属屋面可以实现一些较为新颖的建筑形式，多用于美术馆、机场高铁站等现代化场馆的围护建筑。 目前，国内大型仿古建筑使用金属屋顶的案例还很少。 下面我将分享仿古建筑项目中金属屋顶的方案设计、节点设计和大坡屋顶施工思路。 我希望你会喜欢。

项目介绍及设计背景

项目简介：本案源于黄河非物质文化遗产项目。 该项目位于河南省洛阳市古城路与龙门大道交汇处。 是省重点工程、市重点民生工程。 本项目屋顶总面积约3.6万平方米，屋顶防水等级为一级，包括非物质文化遗产展示馆、非物质文化遗产书店、非物质文化遗产学术交流中心三个屋顶。 屋顶结构采用多层次连续坡屋顶形式，使屋顶整体造型高低起伏，象征着黄河源源不断的流淌和源远流长的黄河文化。 本项目屋顶具有超大坡度、整体连接、双层椽挑檐、仿古特色等特点。

图1 项目屋顶效果图

设计背景：该项目屋面施工方案由同济大学设计院李力教授团队制定，施工图由中国汽车工业工程有限公司设计。李力教授团队享有较高的设计水平。在洛阳享有盛誉。 当地公共场馆建筑大多采用李教授的设计方案，深受业主信赖。 我们五局钢结构设计院正在对施工图进行第二次深化，确保原设计方案能够完美实施。 如何才能达到平面图中的屋顶目标效果呢？ 让我带您完成初步设计过程。

屋顶平面设计

▍1-进入游戏

分析招标清单方案，展示专业技术实力。

最初，在确定中标后。 根据招标清单的描述，经我公司设计人员分析，该屋顶方案不能满足建筑外观设计，浪费成本，且存在严重的渗漏水隐患。 因此，该方案虽然成本较低，但不具备实用价值。 因此，我们判断该项目的屋面做法很可能会发生重大变化。

图2 招标清单方案分析

▍2-混沌

建筑效果相互冲突，规划阶段陷入泥潭。

在消除了计划中不必要的成本项目并提高了屋顶的防水性能后，我们完成了屋顶计划的第一次升级。 但仍达不到同济大学设计院所期望的建筑效果。 同济园对这个方案非常失望，并提供了自己的屋顶施工方法。 但根据市场调研，该方案单价约为2500元/㎡，仅金属屋顶业主就需要加价7000万元左右，是我们招标价的数倍。 因此，店主也感到犹豫不决。 他不愿意过多增加投入，也不能否认李教授的封山工作。 因此，他无法做出决定。 该项目已陷入停滞。

图3 同济源与中国汽车研究院设计方案对比

▍3-打破游戏

分析双方的矛盾点，寻找最佳解决方案钢结构屋面防水施工方案，实现双赢。

同济源提供方案后，我们的设计师对方案进行了仔细分析，发现成本较高的原因有两个：一是系统本身必须使用进口保温材料及其粘结剂，在国内属于垄断产品，而且价格非常高； 其次，屋顶采用“金属和瓦片”作为装饰层，以达到仿古效果，成本较高。

我们以成本为突破口，对同济源提出的方案进行了优化。 但考虑到建筑外观的要求，我们决定保留“和瓦”作为最外面的装饰瓷砖。 同时设计了抗风夹子和龙骨，为瓷砖提供固定结构。 下部结构由铝镁锰金属板和TPO防水卷材组成一级防水结构。 岩棉板以保温层为主，辅以隔气层、透汽层、保温层。 整个屋顶共有12层。 。

新方案的结构层数和材料种类是原方案的两倍，但价格仍仅为原方案的1/2。 因此钢结构屋面防水施工方案，我公司提出的解决方案得到了业主的高度认可。 同时，本次规划中使用的铝镁锰材料以及瓷砖也分别是汽车院和同济院规划中的材料，因此两家设计院均无异议。

屋顶建筑结构方案经各方一致同意顺利实施。 这是赫瓦瓦首次应用于非混凝土板等硬质屋顶，也是赫瓦瓦首次应用于大面积屋顶。

图4 最终屋顶平面图

项目实施成果及总结

图5 书城南侧航拍图

图6 展厅东侧航拍图

经过优化方案，屋顶正式施工进展顺利，最终完成施工，节省了20%的工期。

回顾该项目的设计过程，我们可以看到专业的设计能力在该项目中发挥了重要的支撑和引领作用。 专业的公司设计院只有技术实力雄厚，才能从后端走向前端； 只有适合行业、适合市场的设计方案，才能赢得业主、设计院、施工单位的认可，才能真正掌控项目的方向。 ，助力项目高质量落地！