Formázott fém tetőcserepek érje el a hagyományos agyagcserép, pala vagy fa shake esztétikáját, miközben biztosítja a teljesen összekapcsolódó fémpanelrendszer szerkezeti teljesítményét. A fő előny hagyományos társaikkal szemben a súlycsökkentés: egy kőbevonatú acélcserép-szerelvény tömege körülbelül 6,5–8,5 kg/m² (1,3–1,7 psf), szemben az agyagcserép 45–75 kg/m² és a pala 55–90 kg/m² tömegével. . Ez a súlykülönbség lehetővé teszi a meglévő aszfalt zsindelytetőkre történő beépítést szerkezeti megerősítés nélkül, és nagyjából 85%-kal csökkenti az épület szeizmikus tömegét a tető síkjában.
Anyaghordozók és a kőbevonat folyamata
Formázott fém tetőcserepek lapos tekercs alapanyagként kezdődik, leggyakrabban Galvalume bevonatú acél, amely megfelel az ASTM A792 szabványnak, AZ50 vagy AZ55 alumínium-cink ötvözet bevonattal. Az alapacél vastagsága tól 0,35 mm-től 0,55 mm-ig (28-tól 24-ig) , ahol a 0,42 mm az ipari szabvány a lakossági tetőfedéshez mérsékelt szélű zónákban. A tekercset először sajtolják vagy hengerelve olyan profillá alakítják, amely megismétli egy adott hagyományos tetőfedő anyag vizuális karakterét: hordócserép, lapos pala, S-cserép vagy kézzel hasított rázó. A bélyegzési folyamat háromdimenziós dombormintázatot hoz létre, beleértve a hamis illesztéseket, a vízcsatornákat és a szegperemeket, egyetlen megnyomással.
A formázás után az acélcserép megkapja meghatározó tulajdonságát: akril alapú kőszemcsés bevonatot, amelyet magas hőmérsékletű kerámia kötőanyaggal ragasztanak a felületre. A zúzott és szitált természetes kő vagy kerámia bevonatú kvarc szemcsék mérete kb. 0,5-2,5 mm és elektrosztatikusan alkalmazzák a teljes fedés biztosítására. A bevont csempét ezután kemencében érleljük 150°C és 200°C között , térhálósítja a polimer kötőanyagot és mechanikusan rögzíti a granulátumot az acél hordozóhoz. Az eredmény egy texturált felület, amely elnyeli a jégesőből származó ütközési energiát, elnyomja a csupasz fém vizuális fényét, és 0,7 feletti súrlódási együtthatójú járófelületet biztosít, amely az aszfaltzsindelyhez hasonlítható.
Az alumínium- és rézcsempéket, bár kisebb piaci szegmens, olyan part menti létesítményekhez írják elő, ahol a klorid lerakódási arány meghaladja 50 mg/m² naponta . A 0,7 mm és 0,9 mm közötti vastagságú alumínium csempék őrölt felülettel vagy PVDF (polivinilidén-fluorid) tekercsbevonattal rendelkeznek, számos színben. A 0,55–0,7 mm vastagságú rézcsempék bevonat nélkül maradnak, és az expozíció első 5-8 évében védőpatinát hoznak létre. Sem az alumínium, sem a réz burkolólapok nem kőbevonatosak; esztétikája a természetes fémes felületen és egy oxidréteg kialakításán alapul, amely megakadályozza a további korróziót.
Profilcsaládok és vizuális analógjaik
A piac az formázott fém tetőcserepeket az általuk emulált hagyományos anyagok szerint osztályozza. Az alábbi táblázat összefoglalja a fő profilcsaládokat, azok méretbeli jellemzőit és azokat a tetőlejtőket, amelyekre besorolták őket.
| Profil család | Vizuális analóg | Tipikus csempeméret (mm) | Minimális tetőlejtés | Reteszelő mechanizmus |
|---|---|---|---|---|
| római / hordó | Mediterrán agyaghordós csempe | 1320 x 420 | 3:12 (14°) | Oldalkörben és végkörben lépcsős bordák |
| Pala / lapos | Természetes kitermelt pala | 1250 x 370 | 4:12 (18°) | Rejtett körömkarima csepegtető éllel |
| Shake / Zsindely | Cédrus rázza vagy kézzel hasított fa | 1350 x 480 | 4:12 (18°) | Hátsó karimás zár felső klipsszel |
| S-Csempe / spanyol | Spanyol S-görbe agyagcserép | 1320 x 420 | 2,5:12 (12°) | Fészkelődő oldallap vízcsatornával |
Szélfelhajtó ellenállás és reteszelés
A formázott fém cseréptetők szélemelő teljesítményét nem a cserepek súlya határozza meg, mint a ballasztos agyag vagy betoncserép esetében, hanem az egymásba illeszkedő oldal- és véglapok mechanikai kapcsolódása. Minden cserepet egy szögkarimán vagy kapcson keresztül rögzítenek a tetőfedélzethez, amelyet a felette lévő átfedő cserép takar, így a rögzítőfej nincs kitéve az időjárásnak. A csempe formált élei egy sor bordát, visszatérő ívet és kapilláris gátló hornyokat tartalmaznak, amelyek kanyargós utat hoznak létre a szél által hajtott víz számára, amely megpróbálja behatolni az oldalsó ölébe.
A szabványos vizsgálati protokoll az ASTM E1592, amely egy reprezentatív tetőpanel-szerelvény szerkezeti teljesítményét egységes statikus nyomáskülönbség mellett értékeli. A megfelelően telepített, kőbevonatú acél csemperendszer mechanikusan egymásba zárt és legalább 15 mm-es rétegelt lemezre vagy OSB lapra erősített csempével a tervezett széllökési besorolást eléri. 2,4 kPa (50 psf) , ami körülbelül 160 km/h (100 mph) alap szélsebességnek felel meg a B expozíciós kategóriában. Nagy sebességű hurrikánzónákban (HVHZ), mint például Miami-Dade megye (Florida), a csempeprofilt, a rögzítési mintát és az alátét-szerelvényt teljes rendszerként kell tesztelni a felhajtó nyomásig. 7,2 kPa (150 psf) csempe kioldása vagy rögzítőelem kihúzása nélkül. Ennek a szabványnak a teljesítéséhez általában hat rögzítőelem szükséges csempénként a szabványos négy helyett, és a rögzítőelemeknek gyűrűs szárú szögeknek vagy csavaroknak kell lenniük, legalább 220 N (50 lbf) kihúzási ellenállással az adott fedélzeti anyagban.
Alátét és a másodlagos vízzáró
Maga a fémcserép az elsődleges esővédő, de az alátét a másodlagos vízzáró, amelynek a tető teljes élettartama alatt működnie kell, még akkor is, ha a cserép ütközés vagy szélsőséges szél hatására elmozdul. Az építési előírások a legtöbb joghatóságban legalább egyrétegű ASTM D226 Type II aszfalttal telített szerves nemezt írnak elő, de ennek az anyagnak az élettartama kb. 20-25 év ridegedés előtt, míg a felette lévő fémcsempére 50 év vagy több a garancia. Az ebből adódó élettartam-különbség a leggyakoribb oka a víz behatolásának az öregedő fémcseréptetőkre.
A prémium kőbevonatú acélrendszerek gyártói beépítési útmutatójában rögzített jelenlegi legjobb gyakorlat egy öntapadó polimerrel módosított bitumen membrán, például az ASTM D1970 szabványnak megfelelő SBS-módosított termék, amelyet a teljes tetőfedélzetre telepítenek, nem csak az ereszre és a völgyekre. Ez a membrán jellemzően 1,0-1,5 mm vastag nagy sűrűségű polietilén borítással teljesen megtapadt vízálló réteget biztosít, amely öntömíti a rögzítőelemek áthatolásait, és -30°C-ig rugalmas marad. A 4:12-nél kisebb lejtésű tetőn az alátét és a cserepek közé egy összefonódott polimer szálakból álló másodlagos vízelvezető szőnyeget helyeznek el, hogy 6 mm-es vízelvezető üreget hozzon létre, amely megakadályozza a hidrosztatikus nyomás felhalmozódását az oldallapok mögött szél által keltett esőzési körülmények között.
Rögzítési rendszerek és korrózióval való kompatibilitás
A formázott fém tetőcserepek rögzítőelemeinek kiválasztásánál három különböző korróziós mechanizmust kell figyelembe venni: a légköri korróziót a szabadon lévő fejen, a galvanikus korróziót a csempe aljzattal való érintkezési felületén, és a réskorróziót a cserép alatti rögzítőszáron belül. A kőbevonatú acéllapokhoz a minimálisan előírt rögzítőelem a 304 típusú rozsdamentes acél gyűrűs szög vagy szénacél csavar C osztályú tűzihorganyzott bevonattal (minimum 45 μm cinkvastagság) . A sós víztől 3 km-en belüli part menti létesítményeknél a rögzítőelemet 316-os típusú rozsdamentes acélra kell javítani, amely 2–3% molibdént tartalmaz a kloridos környezetben történő lyukállóság érdekében.
Alumínium csempéknél a rögzítőelemeknek alumíniumnak vagy 305-ös típusú rozsdamentes acélnak kell lenniük, mert a szénacél kötőelemek, még horganyzott is, katódosak az alumíniumhoz, és felgyorsítják a csempe lyukacsosodást a rögzítőfurat körül. A réz csempéknél a réz vagy szilikon bronz kötőelemek kötelezőek, mivel a rozsdamentes acél kötőelemek rézzel érintkezve galvanikus párost hoznak létre, amely gyorsan korrodálja az acél alkatrészt, miközben a rezet érintetlenül hagyja. A rögzítőelem gyártójának közzétett galvanikus kompatibilitási táblázatát, a csempe anyagára kereszthivatkozással, a projekt benyújtási csomagjában kell szerepeltetni, és a specifikátornak jóvá kell hagynia, mielőtt bármilyen anyagot a helyszínre szállítanak.
A hőmozgás és a kliprendszer megközelítése
Az acél kb 12 x 10⁻-6 m/m per °C , ami azt jelenti, hogy egy 1300 mm-es acéllap 60°C-os szezonális hőmérséklet-ingadozásnak van kitéve (téli éjszaka -10°C-ról nyári délután 50°C-ra) körülbelül 0,94 mm-rel kitágul és összehúzódik. Ez az elmozdulás, bár abszolút értékben kicsi, elegendő a szögfuratok meghosszabbításához és a rögzítőelemek meglazításához 20-30 éves hőciklus alatt, ha a csempéket minden rögzítési ponton mereven leszögezik anélkül, hogy a mozgáskülönbséget figyelembe vennék.
A prémium alakú fém csemperendszerek ezt a klip alapú rögzítőrendszer beépítésével oldják meg. Egy rozsdamentes acél vagy horganyzott acél kapocs van a fedélzetre csavarozva, és a csempe a csíptetőre van akasztva úgy, hogy a csempe hosszirányban csúszhasson a kliphez képest, miközben függőleges irányban visszatartja. A klip nyílása meghosszabbodik ±1,5 mm a rögzítőelem átmérőjéhez képest, biztosítva a szükséges hőmozgás-alkalmazást anélkül, hogy a rögzítőelemet túlfeszítené vagy megnyújtaná a hézaglyukat. A klip anyaga úgy van megválasztva, hogy az anódos legyen a csempe anyagához képest, így az esetleges korrózió a cserélhető klipszön fordul elő, nem pedig az állandó csempén.
Jégeső ütésállóság és vizsgálati szabványok
Az acélcserép kőszemcsés bevonata nemcsak esztétikus textúrát, hanem áldozatos ütéselnyelő réteget is biztosít. Az FM 4473 jégeső ütközési teszt során egy acélcserép-szerelvényt egy 51 mm (2 hüvelyk) átmérőjű jéggolyónak vetnek alá, amelyet olyan sebességgel hajtanak meg, hogy szimulálja a szabadesés jégeső ütközési energiáját. Az elfogadási feltétel az, hogy a csempén ne legyen látható repedés, perforáció vagy szemcseveszteség, amely meghaladja a Az érintett terület 10%-a . A 0,42 mm-es vagy vastagabb acélfelületű, kőbevonatú acélcsempék általában 4. osztályú ütésállósági besorolást érnek el az UL 2218 szerint, amely a legmagasabb besorolás, amely a biztosítási díjkedvezményekhez szükséges az Egyesült Államok és Ausztrália jégesőre hajlamos régióiban.
A bevonat nélküli alumínium- és rézcsempék jégeső hatására behorpadnak, nem repednek. Egy horpadás meghaladja 3 mm mélységű vagy 25 mm átmérőjű a legtöbb gyártó jégeső-garanciája értelmében funkcionális meghibásodásnak minősül, nem azért, mert a horpadás veszélyezteti az időjárásállóságot, hanem azért, mert a talajról vizuálisan kifogásolható. Az alumínium csempe horpadásállósága az ötvözet edzettségének és a lemezvastagságnak a függvénye. A 0,8 mm vastagságú H14 hőálló alumínium csempe 38 mm-ig (1,5 hüvelyk) ellenáll a jégesőnek, látható horpadások nélkül; a vastagság 1,0 mm-re növelése ezt a küszöböt körülbelül 45 mm-re (1,75 hüvelykre) kiterjeszti.
Völgy, gerinc és behatolás villogó részletek
A formázott fém csemperendszer csak annyira vízálló, mint a burkolatai. A legkritikusabb részlet a völgyperem, ahol két tetősík metszi egymást, és a kereszteződés fölé koncentrálja a teljes vízgyűjtő terület áramlását. A standard részlet egy W-alakú völgyfém, amely 0,55 mm-es minimális vastagságú Galvalume acélból vagy 0,7 mm-es alumíniumból készül, a középvonalon álló varrással, amely turbulencia nélkül osztja el a vízáramlást mindkét oldalra. A völgyfémnek minimálisan ki kell nyúlnia 200 mm (8 hüvelyk) a fémlapok vágott éle alatt mindkét oldalon, és a csempe vágási élét 15 mm-rel felfelé kell fordítani, hogy olyan kapilláristörés keletkezzen, amely megakadályozza, hogy a víz a csempe széle köré tekeredjen és az oldalsó ívbe kerüljön.
A gerinc és a csípősapkák általában ugyanabból az anyagból készülnek, mint a terepcsempék, és egy folytonos fém zárószalaghoz vannak rögzítve, amely illeszkedik a csempeprofilhoz. A kupak szabadon lévő rögzítőelemekkel van rögzítve előre kilyukasztott tömített lyukakon keresztül, neoprén vagy EPDM alátéttel összenyomva. eredeti vastagságának 30-40%-a a csavarfej alatt az időjárás elleni védelem érdekében. A gerincsapkákon látható rögzítőelemek az első karbantartási cikkek a fémcseréptetőn; az alátétet ötévente ellenőrizni kell, és ki kell cserélni, ha a gumi felületi repedéseket vagy összenyomódást mutat, amely megakadályozza a visszapattanást, ha körömmel vizsgáljuk.
A csőátvezetések, a padlás szellőzőnyílásai és a tetőablakok előre gyártott EPDM vagy szilikon csőcsizmákkal vannak burkolva, amelyek a behatolás átmérőjének megfelelő rugalmas gallért tartalmaznak. A csempeburkolatba integrált csomagtartó alapkarimát bemetszett és butilszalaggal tömíti az alátétre, a karima felső éle pedig a lejtős csemperéteg alá van átlapolva. A rugalmas gallérnak alkalmazkodnia kell a hőtágulási különbséghez ±2 mm a cső és a tetőfedél között anélkül, hogy elszakadna vagy elveszítené a csőfalhoz támasztott kompressziós tömítését.
Az életciklus költsége és a garancia struktúrája
A kőbevonatú acél cseréptető beépített költsége tól mozog 11-18 dollár négyzetméterenként (118-194 USD négyzetméterenként), beleértve az alátétet, a burkolatokat és a munkát, a profil összetettségétől és a tető geometriájától függően. Ez a fémcsempét a prémium aszfalt építészeti zsindelyek négyzetláb 5-8 dollár és a természetes pala 25-40 dollár négyzetláb között helyezi el. A gazdasági indoklás a garancia időtartamán és az épület élettartama során elkerülhető tetőfelújítási költségeken alapul.
A kőbevonatú acélcsempékre vonatkozó szabványos gyártói garancia a következő alkatrészekre terjed ki arányosan: 50 év az acél szubsztrát szerkezeti integritását a légköri korrózió okozta perforációval szemben, 25 év a kőszemcséken a csempe felületének 5%-át meghaladó rétegvesztés elleni tapadás, és 10 év az akril felülmáz színstabilitása a fakulás ellen 5 Delta E egységnél, spektrofotométerrel mérve. A garancia egyszer átruházható egy következő tulajdonosra, és a gyártó által hitelesített vállalkozó által dokumentált beszerelés szükséges. A leggyakoribb garanciális igény a szemcseveszteség a szántóföldi csempe vágott élein, ahol a gyárilag alkalmazott élzárat megsértették; Emiatt a vágást követő 24 órán belül minden szántóföldi vágott élt ki kell javítani a gyártó által szállított élfestékkel.
