金属プロファイル
建築資材

金属プロファイルシートシステムは、主に商業ビルのコスト効率と信頼性に優れた外壁の構築に使用されています。農業用建物によく見られる単層の金属クラッディングから、産業用およびレジャー用の多層システムへと進化しました。ほとんどの建築部材と同様に、クラッディングが機能要件を満たすかどうかは、適切な仕様と施工に左右されます。また、建物の外壁や構造の他の要素との相互作用も重要です。金属プロファイルシートは、様々なプロファイル、高さ、厚さに対応できるため、エンジニアや建築家は、シンプルな産業用建物から要求の高いデザインビルまで、様々な建物に使用できます。台形プロファイルは、その形状と厚さにより、高い耐荷重性を維持する大型の金属構造部材です。台形プロファイルは、波形プロファイルから開発されました。各メーカーが提供するプロファイルプログラムは、高さの異なる約60種類のプロファイル形状を網羅しています。カセットは、主に二重殻壁構造の内殻として使用される部品です。もともとは屋根用に設計されていましたが、現在では主に壁に使用されています。

歴史

台形プロファイルとカセットは、ヨーロッパで約100年前から知られています。今日の特徴的なプロファイル形状は、 1950年代にアメリカからヨーロッパにもたらされ、1960年頃から注目を集めるようになりました。現在、新築および緩傾斜屋根全体で、耐荷重性と気密性を兼ね備えた台形プロファイルが使用されている割合は90%に達しています。台形プロファイルが広く受け入れられているのは、何よりも、施工が簡単で、迅速に組み立てられ、コストが低いことが大きな理由です。

金属プロファイルの仕様

耐候性

外装システムの主な機能は、建物の用途に適した耐候性のある建物外壁を提供することです。貫通固定ファスナーを備えた台形金属屋根板は、一般的に4%以上の勾配に適しています。この勾配は外装の性能にとって非常に重要です。勾配が1.5%以下の場合は、貫通固定ファスナーが露出していない固定システム、特殊な側面重ね、そしてできれば端部重ねのない固定システムを使用する必要があります。勾配の低い屋根の場合、水たまりは潜在的な問題であり、長期間の浸水や水の重量による荷重増加による悪影響を回避するために、設計段階で考慮する必要があります。[1]

建物の外観

金属板製の建築外装材は、建設業者や建築家に、建築特性とデザインに関するあらゆる高い要求を満たす製品を提供します。プロファイルクラッディングシートの原料となる鋼材は、幅広い色と質感のプレコート仕上げが用意されており、建築家は建物の立地と機能に最適な仕上げを選択できます。プロファイル形状もまた、建築家の要求に合わせて調整可能な特性です。[2]

熱性能

建物は欧州のエネルギー消費量の40%を占めており、外装材および関連部材の熱性能向上は非常に重要です。外装パネルの要素U値（熱伝達率、W/m²K）は、追加される断熱材の導電性と厚さ、プロファイル形状、そして熱橋の有無に依存します。したがって、金属プロファイルシートは、断熱材とプロファイル形状のおかげで、熱性能基準を満たすことができます。局所的な熱損失／冷損失を最小限に抑えるためには、屋根と壁の外装材アセンブリ内のあらゆる熱橋を分析し、回避することが非常に重要です。[3]

音響

台形プロファイルで構築された屋根は優れた遮音特性を有し、最大53dBの遮音効果が確認されています。カセットを用いた壁構造では、測定された遮音率はRW57dBと評価されています。特定の外装システムの音響性能は、断熱材、ウェザーシートとライナーシートのプロファイル、および組み立て方法によって異なります。残響を最小限に抑えるために、建築家は標準的なライナーシートを有孔ライナーに交換することで、外装断熱層の吸音特性を活用することができます。[4]

耐久性

建物の外壁が設計寿命を通じて完全に機能し続けるためには、点検、残骸の除去、清掃、損傷の修復などを含む定期的なメンテナンスが重要です。点検には、人為的または自然な摩耗が含まれます。例えば、風雨への曝露、自然現象、設置ミス、製造上の欠陥などが挙げられます。[5]気象条件に応じて特定のコーティングを使用することで、メンテナンスの必要性を大幅に軽減できます。このコーティングは、外装材の想定される設計寿命を保証します。一般的に使用されているステンレス鋼302だけでも、酢酸、アセトン、ホウ酸などに耐性があります。[6] [7]

持続可能性

金属プロファイルシートには、リサイクルされたスクラップ鋼が多く含まれており、すべての鋼材はリサイクル可能です。多くの鋼材はボルトを外して、将来の用途に再利用することも可能です。建築部材の再利用が可能になることで、鉄骨構造は、今日の単純な材料リサイクルによる既に大きな貢献に加え、さらに持続可能なものとなります。鋼材は、リサイクルプロセスによって本来の物理的特性を失うことがないため、繰り返しリサイクル可能です。ステンレス鋼製ファスナーは、優れた耐食性と耐久性を備え、持続可能な素材でもあります。この素材を使用したカスタムファスナーは、高いリサイクル性を備え、最大限の持続可能性を実現します。[8] [9]

構造性能

金属外装システムは、雪や風などの外部荷重を、過度の変形や他の性能要件を損なうことなく支持することが求められます。個々の特性荷重（作用）は、建物の形状と設置場所を考慮し、EN 1991の適切な部分から取得する必要があります。これらの個々の作用は、EN 1990の適切な安全係数を用いて組み合わせ、設計に使用する荷重ケースを算出する必要があります。[10]

  • 永続的なアクション:

金属クラッディング技術のほとんどの用途において、屋根クラッディングの設計に必要な恒久的な作用は、その自重のみです。壁クラッディングの場合、自重はクラッディングの平面形状に沿って作用するため、通常、恒久的な作用を考慮する必要はありません。

  • 変数アクション:

屋根クラッディングは、その自重に加えて、EN 1991の該当部分に規定されている以下の変動作用に対しても設計されなければなりません。-清掃およびメンテナンスのためのアクセス。-屋根全体に均一に分散された積雪荷重。この荷重の値は建物の立地によって異なります。-非対称の積雪荷重および吹きだまりによる荷重。-圧力および吸引による風荷重。

  • 偏向:

現場では、過度の局所的なたわみが生じないよう注意が必要です。外装材に課される典型的なたわみ限度は、考慮される荷重条件、構造部材の位置、および脆性材料の有無によって異なります。たわみ限度は、国の規制によって規定される場合があります。[11]

主な用途

金属プロファイルシートは、その汎用性、機械的特性、デザイン特性から、屋根材、屋根ふき材、外壁材、壁装材、さらには床材としても使用できます。産業分野と住宅分野で使用されており、どちらの分野も新築と改修の両方で使用できます。金属プロファイルシートが使用される用途には、以下のようなものがあります。

  • 工業ビル、
  • 商業ビル、
  • 公共の建物、
  • スポーツ施設、
  • 教育施設、
  • オフィスや管理棟、
  • 複数階建ての建物
  • 発電所、
  • 住宅、
  • デザイン要求の高い建物、
  • など[12]

参照

参考文献

  1. ^ ポルスカ。 Polski Komitet Normalizacyjny。 （2008年）。Samonośne blachy metalowe do pokryć dachowych、okładzin zewnętrznych i wewnętrznych - Charakterystyka wyrobu i wymagania PN-EN 14782。 Polski Komitet Normalizacyjny。ISBN 978-83-251-4254-4. OCLC  749749342。
  2. ^ 欧州鉄骨構造条約. TC7委員会. TWG 7.3作業部会. (1983).鉄骨構造に関する欧州勧告：鋼製外装材および屋根材の優良事例. Constrado. OCLC  52910520.{{cite book}}: CS1 maint: 数値名: 著者リスト (リンク)
  3. ^ 鉄骨構造協会（英国）「欧州鉄骨構造条約」TC7委員会技術作業部会7.1（1986年）「鉄骨構造に関する欧州勧告：プロファイルドシートの設計」鉄骨構造協会OCLC  154138387{{cite book}}: CS1 maint: 数値名: 著者リスト (リンク)
  4. ^ 欧州標準化委員会. 英国規格協会.ユーロコード1：構造物に関する規定. 英国規格協会. OCLC  456547815.
  5. ^ アーサー・L・サンダース「定期的な検査は建物外壁の健全性の鍵」（PDF）ホフマン・アーキテクツ。 2016年1月5日閲覧。
  6. ^ 「金属と耐食性」エンジニアリングツールボックス. 2016年1月5日閲覧。
  7. ^ Gulvanessian, H. Calgaro, J.-A. Holický, M. (2002). EN 1990 Eurocode 設計者ガイド：構造設計の基礎. Thomas Telford. ISBN 0-7277-3011-8. OCLC  850006767。{{cite book}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)
  8. ^ 吉野耕作. 「ステンレススチールファスナー、グレイザー・アンド・アソシエイツ社」. グレイザー・アンド・アソシエイツ社. 2016年1月6日閲覧。
  9. ^ EN 1993-1-1 Eurocode 3の設計者ガイド：鉄骨構造の設計 - 建物の一般規則と規則。2005年7月1日。doi ： 10.1680 / dgte3.31630。ISBN 978-0-7277-3163-0。
  10. ^ 「ディテール」.インテリア建築とデザインのビジュアル辞典: 73. 2009. doi :10.5040/9781350088719.0060. ISBN 9781350088719。
  11. ^ 「ロールボンド法によるチタンクラッド鋼板の製造」.日本鉄鋼協会論文集. 28 (6): 516. 1988. doi : 10.2355/isijinternational1966.28.516 . ISSN  0021-1583.
  12. ^ 「軽量フレーム構造」、冷間成形鋼設計、John Wiley & Sons, Inc.、pp.  359– 367、2010年8月30日、doi :10.1002/9780470949825.ch13、ISBN 978-0-470-94982-5、S2CID  108919297
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