屋根用0.5-1.5mmアルミニウムコイル
屋根用 0.5 ~ 1.5 mm アルミニウム コイル: 建物全体を支える薄い層
ほとんどの建築図面では、屋根用アルミニウム コイルは控えめな線と「0.7 mm Al コイル、PVDF コーティング」または「1.0 mm Al-Mg 合金屋根パネル」という短いメモとして表示されます。それは取るに足らない、ほとんど思いつきのように見えます。しかし、この薄い金属の外皮は、多くの場合クレジット カードほどの厚さもなく、太陽、雨、塩分、そして時間に対する建物の鎧となります。
0.5~1.5mmのアルミコイルをその最外層の「皮」という視点で見ると考え方が変わります。屋根は境界面です。そこで何が起こっても、良くも悪くも、下の構造物や内部の居住者に伝わります。
単なるスペックではなく、戦略としての厚さ
0.5 ~ 1.5 mm の範囲内では、厚さは「多ければ多いほど良い」というよりも、「どのような問題を解決するのか」が重要になります。
温帯気候の大規模な産業用倉庫の場合、多くの場合、0.5 ~ 0.7 mm で十分です。優先事項は、軽量、迅速な設置、およびリーズナブルなコストです。ここでは、コイルは、剛性を構造母屋に依存して、台形または直立した継ぎ目のプロファイルに形成されます。アルミニウムは、形状を維持し、風の上昇に抵抗し、毎日の熱サイクルに耐えるだけで十分です。
海岸沿いのホテル、空港ターミナル、または複雑な曲線を持つ公共ホールでは、計算が変わります。特に 3004 または 3005 合金では、約 0.9 ~ 1.2 mm の厚いコイルが標準になっています。追加の厚さは、静かではあるが重要な利点をいくつか提供します。雹や人の往来に対する耐凹み性の向上、二重ロックの立った縫い目のより安定した成形、および金属外皮を介した熱伝達がわずかに遅くなり、下の断熱材がより均一に機能するのに役立ちます。
積雪荷重地域、歩行可能な屋根、または緑の屋根など、極端な機械的要求が生じる場合には、1.2 ~ 1.5 mm のコイルが正当化されます。その時点で、スチールに対するアルミニウムの密度の利点が本当に重要になります。 1.5 mm であっても、アルミニウム屋根は 0.5 mm の鋼鉄屋根よりも大幅に軽いため、構造負荷が軽減され、場合によっては支持フレームワークのサイズとコストも軽減されます。
したがって、厚さの範囲はランダムな括弧ではなく、屋根の機械的動作を形成するための一連のレバーです。
合金の選択: 柔らかさと強度のバランス
厚さが「マクロ」パラメータである場合、合金の選択は舞台裏でのマイクロエンジニアリングです。屋根葺き業者や建築家は、1100、3003、3004、3105、5052 というコードで話すことがよくあります。これらのそれぞれの数字は、加工性、強度、耐食性が明確に組み合わされた個性を表しています。
屋根葺きの実用的な観点から見ると、次のようになります。
1100 および 1050 (純アルミニウム シリーズ) は非常に柔らかく、非常に成形しやすく、大気腐食に対する優れた耐性を備えていますが、強度が不足しているため、装飾用途や応力が非常に低い用途を除き、0.5 ~ 1.5 mm の範囲の構造屋根としてはまれです。
3003、3004、および 3005 は、エンベロープを構築するための主力製品です。強度と成形性のバランスが良く、曲げやロール成形によく対応し、コーティングを容易に受け入れます。マンガンを添加すると、耐食性を犠牲にすることなく機械的特性が向上します。
3105 は、特に良好な塗料の密着性と長期的な色の安定性が必要な場合に、カラーコーティングされたコイルに一般的です。これは、シンプルに見えますが、非常に安定した母材を必要とする高級な「スタンディングシーム」屋根のファサードの裏側でよく見られます。
5052 およびその他の 5xxx 合金は、過酷な海洋環境や産業環境で活躍します。マグネシウム含有量により、強度と耐食性の両方が向上し、特に塩化物による攻撃に対して優れています。また、縫い目や水切りに重要な良好な延性も維持します。
一般的に使用される屋根用合金の典型的な化学組成のスナップショット (質量 %) は次のようになります。
| 合金 | そして | 鉄 | 銅 | ん | マグネシウム | Cr | 亜鉛 | その他各 | その他合計 | アル |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 3003 | ≤0.6 | ≤0.7 | ≤0.05 | 1.0~1.5 | — | — | ≤0.1 | ≤0.05 | ≤0.15 | バランス |
| 3004 | ≤0.3 | ≤0.7 | ≤0.25 | 1.0~1.5 | 0.8~1.3 | — | ≤0.25 | ≤0.05 | ≤0.15 | バランス |
| 3005 | ≤0.6 | ≤0.7 | ≤0.3 | 1.0~1.5 | 0.2~0.6 | — | 0.25~0.6 | ≤0.05 | ≤0.15 | バランス |
| 3105 | ≤0.6 | ≤0.7 | ≤0.3 | 0.3~0.8 | 0.2~0.8 | — | 0.2~0.8 | ≤0.05 | ≤0.15 | バランス |
| 5052 | ≤0.25 | ≤0.40 | ≤0.10 | ≤0.10 | 2.2~2.8 | 0.15~0.35 | ≤0.10 | ≤0.05 | ≤0.15 | バランス |
これらは、ASTM B209 や EN 485 などの規格に従った典型的な値です。特定の工場証明書は若干異なる場合がありますが、定義された範囲内に収まります。
気性: 曲がり角の背後にある目に見えない設定
2 つの屋根用コイルは同じ合金と厚さを共有できますが、折り機上ではまったく異なる動作をします。違いは焼き戻し、つまり冷間加工の量を制御し、その後の処理によって硬度と降伏強度を設定することにあります。
0.5 ~ 1.5 mm のルーフィング コイルの場合、H14、H24、H26 などの焼き戻しが最も一般的です。
H14 と H24 は快適な中間点を提供します。長いパネルのオイルキャニングや表面波を避けるのに十分な硬さを持ちながら、継ぎ目や尾根のキャップでのきつい曲げに耐えるのに十分な延性も備えています。このため、クリップやメカニカルシーマーを備えたスタンディングシーム屋根システムでは、0.7 ~ 1.0 mm で約 3004 H24 が指定されることがよくあります。
H26 および同様のより硬い焼き戻しは、風荷重が高い場合、パネルのスパンが長い場合、または金属の動きを示すことができる非常に平らで幅の広いパンが必要な設計の場合に現れます。その代償として、最小曲げ半径が減少し、設置者が成形ガイドラインを無視した場合に亀裂が発生するリスクが高くなります。
複雑な曲面の屋根、円錐形、または深く複雑な輪郭の場合、特に積極的な成形が避けられない水切り、谷、接合部などの細部の仕上げのために、H12 または O (焼き鈍し) などの軟質焼戻し材が少量供給される場合があります。
ASTM B209 (アルミニウムおよびアルミニウム合金のシートおよびプレート) や EN 485 / EN 1396 (アルミニウムおよびアルミニウム合金 - コイルコーティングされた製品) などの国際規格は、これらの焼き戻しの機械的特性範囲を定義しています。適切な屋根仕様は、「半硬質」のような曖昧な用語ではなく、システムの性能要件 (耐風性、熱の動き、人の通行量) をこれらの標準化された温度範囲に結び付けます。
コーティング: 化学が色と寿命を実現する場所
むき出しのアルミニウム屋根は保護酸化層を形成し、特に内陸部では驚くほど長持ちします。しかし、現代の建築では、色、光沢、汚れへの耐性が構造の完全性と同じくらい重要です。したがって、0.5 ~ 1.5 mm のコイルは事前に塗装されることがよくあります。
ポリエステル (PE) コーティングはコスト効率の中間を占めます。優れた耐紫外線性と柔軟性を備え、多くの工業用および農業用建物に適しています。シリコーン変性ポリエステル (SMP) により、耐チョーキング性と色保持性が向上します。
威信のあるプロジェクトや過酷な環境では、通常 70% の PVDF 樹脂を含む PVDF (ポリフッ化ビニリデン) コーティングが主流です。数十年にわたって色と光沢を維持し、強い日光の下でもチョーキングに耐え、微小亀裂を発生させることなく歪みを処理します。耐食性 3004 または 3105 基板と組み合わせた PVDF コーティングされたコイルは、沿岸のホテル、空港、公共の建物にとって事実上の選択肢となっています。
コーティングライン自体は、洗浄、クロメートフリーの前処理、プライマー、トップコート、制御された硬化など、静かですが重要なステップです。たとえば、EN 1396 および AAMA 2605 では、光沢保持から塩水噴霧耐性まで、これらのコイルコーティングされたシステムに対する期待される性能が規定されています。
屋根の日々の戦い: 熱の動きと構造の相互作用
ルーフィング コイル、特に 0.5 ~ 1.5 mm のコイルの最も特徴的な側面の 1 つは、温度サイクル下での挙動です。アルミニウムは、同じ温度上昇に対して鋼鉄の約 2 倍膨張します。屋根の上ではそれが重要です。
長くて暗い色のアルミニウム パネルは、強い太陽の下で表面温度が氷点近くから 70 ~ 80 °C まで変動するのを簡単に確認できます。長さ 20 m のパネルの場合、これはミリメートル単位の伸縮に相当します。スタンディングシームシステム、スライドクリップ、注意深く細部までこだわった固定点により、薄いコイルは、座屈して騒々しいシートではなく、制御された予測可能な動く表面に変わります。
これは、優れた屋根工事に求められる静かな「動きのエンジニアリング」です。コイルの厚さと焼き加減は、コイルがこれらのサイクルにどれだけ耐えられるかに影響します。安定した焼き戻し状態の厚いコイルは、「オイルキャニング」やノイズに耐性があります。適切に設計されたプロファイルにより応力が分散されるため、パネルの面ではなく継ぎ目がほとんどの動きを吸収します。
風荷重下では、同じコイルがダイヤフラムとなり、揚力と圧力を基礎構造に伝達します。 EN 1991-1-4 (風力作用) や地域規格などの規格は、エンジニアがクリップの間隔、ファスナーの引き抜き抵抗、パネルの形状を決定する際の指針となります。ここでも、0.9 mm と 1.2 mm、H24 と H26 など、一見単純なパラメータによって、微妙だが重要な方法で計算が変わります。
サステナビリティ: 長い記憶を持つリサイクル可能なスキン
持続可能性の観点から見ると、アルミニウム コイル ルーフィングには矛盾があります。つまり、最初の溶融時には高いエネルギーが蓄えられますが、その後はほぼ完全にリサイクル可能です。 0.5 ~ 1.5 mm のコイルは、一度取り付けられると静かに価値を蓄積していきます。数十年後、建物が改修されたり取り壊されたりしても、その薄いシートは廃棄物になりません。プレミアムスクラップと化しました。
アルミニウムのリサイクルでは、一次金属の製造に必要なエネルギーのほんの一部しか使用しません。実際には、屋根材のスクラップはほとんどの場合、最小限の汚染で鋳造工場に戻されるため、材料のライフサイクルは個々の建築外壁の寿命をはるかに超えて延長されます。
反射コーティングとベアミル仕上げも、特に暑い気候において、冷却負荷の低減に貢献します。アルミニウムコイルの高反射率、高放射率仕上げは、屋根を受動的気候制御要素に変え、太陽放射のかなりの部分を空に反射させます。
ラインアイテムからデザインツールまで
気候と構造の間のこの境界層のレンズを通して、屋根用の 0.5 ~ 1.5 mm のアルミニウム コイルを見ると、その役割が変わります。これは一般的な「シート メタル」項目ではなくなり、独自のロジックを備えた設計ツールになります。
- 厚さは、重量、剛性、耐衝撃性のバランスを取るための戦略となります。
- 合金の選択は、環境、形状、予想される寿命に対する意図的な対応となります。
- 焼き戻しは、成形挙動と長期にわたる平坦性を調整するノブになります。
- コーティングの化学薬品と規格は、引き渡し時だけでなく、15 年目に屋根がどのように見え、機能するかを静かに左右します。
この相互作用を理解している建築家、請負業者、所有者は、基準を満たすだけでなく、美しく、予測どおりに経年変化する屋根を完成させます。太陽、雨、風、塩水しぶきの下で、建物の残りの部分を健全に保つのは、このほとんど目に見えない層、つまり 0.5 ~ 1.5 mm のアルミニウム コイルです。
https://www.al-sale.com/a/05-15mm-aluminum-coil-for-roofing.html