Şekillendirilmiş metal çatı kiremitleri Tamamen birbirine kenetlenen bir metal panel sisteminin yapısal performansını sağlarken, geleneksel kil kiremit, arduvaz veya ahşap sallamanın estetiğini elde edin. Geleneksel muadillerine göre temel avantajı ağırlığın azaltılmasıdır: taş kaplı çelik kiremit takımının ağırlığı yaklaşık 6,5 ila 8,5 kg/m² (1,3 ila 1,7 psf) iken, kil kiremit için 45 ila 75 kg/m² ve arduvaz için 55 ila 90 kg/m²'dir. . Bu ağırlık farkı, yapısal takviye olmadan mevcut asfalt kiremitli çatılar üzerine kurulum yapılmasına olanak tanır ve binanın sismik kütlesini çatı düzleminde yaklaşık %85 oranında azaltır.
Malzeme alt katmanları ve taş kaplama işlemi
Şekillendirilmiş metal çatı kiremitleri yassı bobin stoku olarak başlar, çoğunlukla AZ50 veya AZ55 alüminyum-çinko alaşımı kaplamalı ASTM A792'ye uygun Galvalume kaplı çelik. Temel çelik kalınlığı arasında değişmektedir. 0,35 mm - 0,55 mm (28 kalibre - 24 kalibre) 0,42 mm, orta dereceli rüzgar bölgelerinde konut çatı kaplamaları için endüstri standardıdır. Bobin ilk önce belirli bir geleneksel çatı kaplama malzemesinin görsel karakterini kopyalayan bir profil halinde damgalanır veya rulo halinde şekillendirilir: fıçı kiremit, düz arduvaz, S-kiremit veya elle bölünmüş sallama. Damgalama işlemi, tek bir baskı darbesiyle sahte bağlantılar, su kanalları ve çivi flanşları dahil olmak üzere üç boyutlu bir kabartma deseni oluşturur.
Çelik kiremit biçimlendirildikten sonra tanımlayıcı özelliğini kazanır: yüzeye yüksek sıcaklıkta seramik bağlayıcıyla bağlanan akrilik bazlı taş granül kaplama. Granüller, kırılmış ve elenmiş doğal taş veya seramik kaplı kuvars, boyut olarak 0,5 mm ila 2,5 mm ve tam kapsama sağlamak için elektrostatik olarak uygulanır. Kaplanmış karo daha sonra fırında kürlenir. 150°C ila 200°C polimer bağlayıcının çapraz bağlanması ve granüllerin çelik alt tabakaya mekanik olarak kilitlenmesi. Sonuç, dolu tanelerinin darbe enerjisini emen, çıplak metalin görsel parlaklığını bastıran ve asfalt kiremitlerle karşılaştırılabilecek şekilde 0,7'nin üzerinde sürtünme katsayısına sahip bir yürüme yüzeyi sağlayan dokulu bir yüzeydir.
Alüminyum ve bakır kiremitler, daha küçük bir pazar segmenti olmasına rağmen, klorür birikme oranının bu değerleri aştığı kıyı tesisleri için tercih edilmektedir. Günde 50 mg/m² . 0,7 mm ila 0,9 mm kalınlığındaki alüminyum karolar, çeşitli renklerde haddelenmiş yüzey veya PVDF (poliviniliden florür) bobin kaplamasına sahiptir. 0,55 mm'den 0,7 mm'ye kadar kalınlıklarda tedarik edilen bakır fayanslar kaplanmamış halde bırakılır ve ilk beş ila sekiz yıllık maruz kalma süresi boyunca koruyucu bir patina geliştirir. Ne alüminyum ne de bakır fayanslar taş kaplı değildir; estetikleri doğal metalik kaplamaya ve daha fazla korozyonu önleyen bir oksit tabakasının geliştirilmesine dayanır.
Profil aileleri ve görsel analogları
Pazar, şekillendirilmiş metal çatı kiremitlerini taklit ettikleri geleneksel malzemeye göre sınıflandırır. Aşağıdaki tablo ana profil ailelerini, boyutsal özelliklerini ve derecelendirildikleri çatı eğimlerini özetlemektedir.
| Profil Ailesi | Görsel Analog | Tipik Döşeme Boyutu (mm) | Minimum Çatı Eğimi | Kilitleme Mekanizması |
|---|---|---|---|---|
| Roma / Namlu | Akdeniz kil varil kiremit | 1.320x420 | 3:12 (14°) | Yan bindirme ve uç bindirme kademeli kaburgalar |
| Arduvaz / Düz | Doğal taş ocağından çıkan kayrak | 1.250x370 | 4:12 (18°) | Damlama kenarlı gizli çivi flanşı |
| Sallayın / Shingle | Sedir sarsıntısı veya elle bölünmüş ahşap | 1.350x480 | 4:12 (18°) | Üst klipsli arka flanş kilidi |
| S-Kiremit / İspanyolca | İspanyol S-eğrisi kil kiremit | 1.320x420 | 2,5:12 (12°) | Su kanallı iç içe geçme yan kucak |
Rüzgar yükselme direnci ve kilitleme mühendisliği
Şekillendirilmiş bir metal kiremit çatının rüzgar kaldırma performansı, balastlı kil veya beton kiremitte olduğu gibi kiremitlerin ağırlığı ile değil, birbirine kenetlenen yan ve uç bindirmelerin mekanik bağlantısı ile belirlenir. Her kiremit çatı döşemesine, üzerindeki örtüşen kiremit tarafından gizlenen bir çivi flanşı veya klips yoluyla sabitlenir, böylece hiçbir bağlantı elemanı kafası hava şartlarına maruz kalmaz. Karonun şekillendirilmiş kenarları, rüzgarın yönlendirdiği suyun yan tura nüfuz etmesi için dolambaçlı bir yol oluşturan bir dizi nervür, geri dönüş kıvrımı ve anti-kılcal oluklar içerir.
Standart test protokolü, temsili bir çatı paneli tertibatının yapısal performansını tekdüze bir statik basınç farkı altında değerlendiren ASTM E1592'dir. Mekanik olarak birbirine kenetlenen ve minimum 15 mm kontrplağa veya OSB döşemeye sabitlenen fayanslardan oluşan, düzgün şekilde monte edilmiş taş kaplı çelik kiremit sistemi, tasarım rüzgar kaldırma katsayısına ulaşır. 2,4 kPa (50 psf) Maruz Kalma Kategorisi B'de yaklaşık 160 km/saat (100 mil/saat) temel rüzgar hızına karşılık gelir. Miami-Dade County, Florida gibi yüksek hızlı kasırga bölgeleri (HVHZ) için karo profili, sabitleme modeli ve alt döşeme tertibatı, 7,2 kPa (150 psf) kiremit ayrılması veya bağlantı elemanı çekilmesi olmadan. Bu standardın karşılanması tipik olarak standart dört yerine karo başına altı bağlantı elemanı gerektirir ve bağlantı elemanlarının, özel döşeme malzemesinde minimum 220 N (50 lbf) çekme direncine sahip halka saplı çiviler veya vidalar olması gerekir.
Altlık ve ikincil su bariyeri
Metal kiremitin kendisi birincil yağmur perdesidir, ancak altlık, kiremit darbe veya aşırı rüzgar nedeniyle yerinden çıksa bile çatının tüm hizmet ömrü boyunca çalışması gereken ikincil su bariyeridir. Çoğu yargı bölgesindeki inşaat kuralları, en az tek bir ASTM D226 Tip II asfaltla doyurulmuş organik keçe katmanı gerektirir, ancak bu malzemenin hizmet ömrü 20 ila 25 yıl Gevrekleşmeden önce, üstündeki metal kiremit ise 50 yıl veya daha uzun süre garantilidir. Hizmet ömründe ortaya çıkan uyumsuzluk, yaşlanan metal kiremit çatılara su sızmasının en yaygın nedenidir.
Üreticinin birinci sınıf taş kaplamalı çelik sistemlere yönelik kurulum talimatlarında kodlanan mevcut en iyi uygulama, yalnızca saçaklara ve vadilere değil tüm çatı döşemesine monte edilen, ASTM D1970'e uygun SBS ile değiştirilmiş bir ürün gibi kendiliğinden yapışan polimerle modifiye edilmiş bir bitüm membrandır. Bu membran, tipik olarak 1,0 mm ila 1,5 mm kalınlık Yüksek yoğunluklu polietilen kaplamalı, bağlantı elemanı girişlerinin etrafında kendiliğinden sızdırmaz hale gelen ve -30°C'ye kadar sıcaklıklarda esnek kalan, tamamen yapışan su geçirmez bir katman sağlar. Eğimi 4:12'nin altında olan bir çatıda, rüzgarın neden olduğu yağmur koşulları altında yan bindirmelerin arkasında hidrostatik basınç oluşumunu önleyen 6 mm'lik bir drenaj boşluğu oluşturmak için altlık ile kiremitler arasına dolaşmış polimer filamentlerden oluşan ikincil bir drenaj matı yerleştirilir.
Sabitleme sistemleri ve korozyon uyumluluğu
Şekillendirilmiş metal çatı kaplama kiremitleri için bağlantı elemanı seçimi, üç farklı korozyon mekanizmasını ele almalıdır: açıkta kalan başlıkta atmosferik korozyon, kiremit alt tabakası ile arayüzde galvanik korozyon ve kiremitin altındaki bağlantı elemanı sapı içindeki çatlak korozyonu. Taş kaplı çelik fayanslar için belirtilen minimum bağlantı elemanı Tip 304 paslanmaz çelik halka saplı çivi veya C Sınıfı sıcak daldırma galvaniz kaplamalı karbon çeliği vida (minimum 45 μm çinko kalınlığı) . Tuzlu suya 3 km mesafedeki kıyı kurulumlarında bağlantı elemanının, klorür ortamlarında çukurlaşma direnci için %2 ila %3 molibden içeren Tip 316 paslanmaz çeliğe yükseltilmesi gerekir.
Alüminyum fayanslar için bağlantı elemanları alüminyum veya Tip 305 paslanmaz çelik olmalıdır, çünkü karbon çeliği bağlantı elemanları, galvanizli olsa bile, alüminyuma göre katodiktir ve bağlantı elemanı deliği çevresinde karonun çukurlaşmasını hızlandıracaktır. Bakır fayanslar için bakır veya silikon bronz bağlantı elemanları zorunludur; çünkü bakırla temas eden paslanmaz çelik bağlantı elemanları, bakırı etkilemeden çelik bileşeni hızla aşındıran galvanik bir çift oluşturur. Bağlantı elemanı üreticisinin karo malzemesiyle çapraz referanslı yayınlanmış galvanik uyumluluk tablosu proje teslim paketine dahil edilmeli ve sahaya herhangi bir malzeme teslim edilmeden önce şartnameyi hazırlayan kişi tarafından onaylanmalıdır.
Termal hareket ve klips sistemi yaklaşımı
Çelik yaklaşık olarak bir oranda genişler 12 x 10⁻⁶ m/m/°C Bu, 60°C'lik mevsimsel sıcaklık salınımına (kış gecesi -10°C'den yaz öğleden sonra 50°C'ye) maruz kalan 1.300 mm'lik bir çelik kiremitin yaklaşık 0,94 mm kadar genişleyeceği ve daralacağı anlamına gelir. Bu hareket, mutlak anlamda küçük olmasına rağmen, eğer kiremitler diferansiyel harekete izin vermeden her bağlantı noktasında sert bir şekilde çivilenirse, 20 ila 30 yıllık termal döngü boyunca çivi deliklerini uzatmak ve bağlantı elemanlarını gevşetmek için yeterlidir.
Birinci sınıf şekilli metal kiremit sistemleri, klipsli bir sabitleme sistemi ekleyerek bu sorunu çözer. Döşemeye paslanmaz çelik veya galvanizli çelik bir klips vidalanır ve kiremit, kiremit dikey yönde tutulurken uzunlamasına yönde klipse göre kayabilecek şekilde klipsin üzerine asılır. Klip yuvası şu şekilde uzatılır: ±1,5 mm bağlantı elemanı çapına göre, bağlantı elemanını aşırı zorlamadan veya boşluk deliğini uzatmadan gerekli termal hareket uyumunu sağlar. Klips malzemesi, karo malzemesine anodik olacak şekilde seçilir, böylece herhangi bir tesadüfi korozyon, kalıcı karo yerine değiştirilebilir klips üzerinde meydana gelir.
Dolu darbe dayanımı ve test standartları
Çelik kiremit üzerindeki taş granül kaplama yalnızca estetik doku sağlamakla kalmıyor, aynı zamanda fedakar bir darbe emici katman da sağlıyor. FM 4473 dolu darbe testi kapsamında, bir çelik karo düzeneği, serbest düşüş dolu darbe enerjisini simüle edecek şekilde kalibre edilmiş bir hızda itilen 51 mm (2 inç) çaplı bir buz topuna tabi tutulur. Kabul kriteri, karonun gözle görülür herhangi bir çatlama, delinme veya granül kaybının aşağıdaki değerleri aşmaması gerektiğidir: Etkilenen alanın %10'u . 0,42 mm veya daha kalın çelik alt tabakaya sahip taş kaplı çelik karolar, genellikle Amerika Birleşik Devletleri ve Avustralya'nın doluya eğilimli bölgelerinde sigorta primi indirimleri için gerekli olan en yüksek sınıflandırma olan UL 2218 kapsamında Sınıf 4 darbe direnci derecesine ulaşır.
Kaplamasız alüminyum ve bakır fayanslar dolu etkisi altında çatlamak yerine göçer. Bir diş aşan 3 mm derinlik veya 25 mm çap Çoğu üreticinin dolu garantisi kapsamında işlevsel bir arıza olarak kabul edilir, göçüğün hava geçirmezliği tehlikeye atması nedeniyle değil, yerden görsel olarak sakıncalı olması nedeniyle. Bir alüminyum karonun göçük direnci, alaşımın sertliğinin ve levha kalınlığının bir fonksiyonudur. 0,8 mm kalınlığındaki H14 sertleştirilmiş alüminyum karo, gözle görülür bir çentik olmaksızın 38 mm'ye (1,5 inç) kadar dolu taşlarına karşı dayanıklıdır; kalınlığın 1,0 mm'ye arttırılması bu eşiği yaklaşık 45 mm'ye (1,75 inç) kadar uzatır.
Vadi, sırt ve penetrasyon yanıp sönen ayrıntılar
Şekillendirilmiş metal kiremit sistemi ancak etekleri kadar su geçirmezdir. İki çatı düzleminin kesiştiği ve tüm havza alanının akışını kesişme noktasının üzerinde yoğunlaştırdığı vadi yanıp sönmesi en kritik detaydır. Standart detay, 0,55 mm minimum kalınlıkta Galvalume çeliğinden veya 0,7 mm alüminyumdan üretilen, merkez hattında su akışını türbülans olmadan her iki tarafa bölen dik bir dikişe sahip W şeklinde bir vadi metalidir. Vadi metali minimum olarak uzanmalıdır 200 mm (8 inç) Her iki taraftaki metal kiremitlerin kesik kenarının altında ve suyun kiremit kenarının etrafına dolanmasını ve yan bindirmeye girmesini önleyen bir kılcal kırılma oluşturmak için kiremit kesme kenarı 15 mm yukarı kaldırılmalıdır.
Mahya ve kalça kapakları normal olarak saha döşemeleriyle aynı malzemeden oluşturulur ve döşeme profiline uygun sürekli bir metal kapatma şeridine sabitlenir. Kapak, önceden delinmiş grometli deliklerden açık bağlantı elemanları ile sıkıştırılmış bir neopren veya EPDM rondela ile sabitlenir. Orijinal kalınlığının %30 ila %40'ı Hava koşullarına karşı koruma sağlamak için vida başının altına. Mahya kapaklarındaki açıkta kalan bağlantı elemanları, metal kiremit çatıdaki ilk bakım öğesidir; rondela beş yıllık aralıklarla kontrol edilmeli ve lastikte yüzey çatlaması veya tırnakla incelendiğinde geri tepmeyi önleyen sıkışma seti görülüyorsa değiştirilmelidir.
Boru geçişleri, çatı havalandırma delikleri ve tavan pencereleri, giriş çapına göre boyutlandırılmış esnek bir yaka içeren önceden üretilmiş EPDM veya silikon boru kılıflarıyla parlatılır. Fayans döşemesine entegre edilen bagaj taban flanşı çentiklenir ve bütil bantla alt katmana kapatılır ve flanşın üst kenarı yukarı eğimli kiremit tabakasının altına bindirilir. Esnek yakanın termal genleşme farkını karşılaması gerekir Boru ile çatı döşemesi arasında ±2 mm Boru duvarına karşı sıkıştırma contasını yırtmadan veya kaybetmeden.
Yaşam döngüsü maliyeti ve garanti yapısı
Taş kaplı çelik kiremit çatının kurulu maliyeti Metrekare başına 11 ila 18 dolar (metrekare başına 118 ila 194 ABD Doları) profilin karmaşıklığına ve çatı geometrisine bağlı olarak altlık, kaplama ve işçilik dahil. Bu, metal kiremitleri metrekare başına 5 ila 8 dolar arasında birinci sınıf asfalt mimari zona ile metrekare başına 25 ila 40 dolar arasında doğal kayrak arasında konumlandırıyor. Ekonomik gerekçe, garanti süresine ve binanın hizmet ömrü boyunca kaçınılan yeniden çatı kaplama maliyetlerine dayanmaktadır.
Taş kaplamalı çelik karolar için standart üretici garantisi, aşağıdaki bileşenleri eşit olarak dağıtılmış olarak kapsar: 50 yıl Çelik alt tabakanın atmosferik korozyondan kaynaklanan delinmeye karşı yapısal bütünlüğü hakkında, 25 yıl Karo yüzey alanının %5'ini aşan delaminasyona karşı taş granül yapışmasında ve 10 yıl Bir spektrofotometre ile ölçülen 5 Delta E ünitesinin ötesinde solmaya karşı akrilik sır üstü rengin renk stabilitesi üzerinde. Garanti bir kez daha sonraki sahibine devredilebilir ve üretici onaylı bir yüklenici tarafından belgelenmiş kurulum gerektirir. En yaygın garanti talebi, fabrikada uygulanan kenar contasının ihlal edildiği, sahada kesilmiş karoların kesik kenarlarındaki granül kaybıdır; bu nedenle, kesimden sonraki 24 saat içinde tüm kesilen kenarlara üreticinin sağladığı kenar boyasıyla rötuş yapılmalıdır.
