모양의 금속 지붕 타일: 프로필, 재료 및 설치

모양의 금속 지붕 타일 완전히 연동된 금속 패널 시스템의 구조적 성능을 제공하면서 전통적인 점토 타일, 슬레이트 또는 나무 쉐이크의 미학을 달성합니다. 기존 제품에 비해 핵심 장점은 무게 감소입니다. 석재 코팅 강철 타일 어셈블리의 무게는 약 6.5~8.5kg/m²(1.3~1.7psf)입니다. 반면 점토 타일은 45~75kg/m², 슬레이트 타일은 55~90kg/m²입니다. . 이러한 중량 차이로 인해 구조적 보강 없이 기존 아스팔트 슁글 지붕 위에 설치할 수 있으며 지붕 평면에서 건물의 지진 질량이 약 85% 감소합니다.

재료 기판 및 석재 코팅 공정

모양의 금속 지붕 타일 평평한 코일 스톡으로 시작하며 가장 일반적으로 AZ50 또는 AZ55 알루미늄-아연 합금 코팅이 포함된 ASTM A792를 준수하는 갈바륨 코팅 강철입니다. 기본 강철 두께는 다음과 같습니다. 0.35mm ~ 0.55mm(28게이지 ~ 24게이지) , 적당한 바람이 부는 지역의 주거용 지붕에 대한 업계 표준은 0.42mm입니다. 코일은 먼저 배럴 타일, 플랫 슬레이트, S 타일 또는 손으로 쪼개는 쉐이크와 같은 특정 전통 지붕 재료의 시각적 특성을 복제하는 프로파일로 스탬핑되거나 롤 성형됩니다. 스탬핑 공정은 단일 프레스 스트로크로 가 조인트, 수로 및 못 플랜지를 포함한 3차원 릴리프 패턴을 생성합니다.

성형 후 강철 타일은 고온 세라믹 바인더로 표면에 접착된 아크릴 기반 석재 과립 코팅이라는 정의적인 특징을 갖습니다. 분쇄 및 스크리닝된 자연석 또는 세라믹 코팅 석영과립의 크기는 다음과 같습니다. 0.5mm ~ 2.5mm 완벽한 커버리지를 보장하기 위해 정전기적으로 적용됩니다. 코팅된 타일은 오븐에서 경화됩니다. 150°C ~ 200°C , 폴리머 바인더를 가교하고 과립을 강철 기판에 기계적으로 고정합니다. 그 결과 우박의 충격 에너지를 흡수하고 금속의 시각적 광택을 억제하며 아스팔트 지붕널과 비교할 수 있는 0.7 이상의 마찰 계수를 갖는 보행 표면을 제공하는 질감 있는 표면이 탄생했습니다.

알루미늄 및 구리 타일은 작은 시장 부문이지만 염화물 침전율이 초과되는 해안 설치용으로 지정됩니다. 하루 50mg/m² . 0.7mm ~ 0.9mm 두께의 알루미늄 타일에는 다양한 색상의 밀 마감 또는 PVDF(폴리비닐리덴 플루오라이드) 코일 코팅이 적용됩니다. 0.55mm~0.7mm 두께로 공급되는 구리 타일은 코팅되지 않은 상태로 방치되며 노출 후 처음 5~8년 동안 보호 녹청이 형성됩니다. 알루미늄이나 구리 타일은 석재 코팅이 되어 있지 않습니다. 그 미학은 천연 금속 마감과 추가 부식을 방지하는 산화물 층의 발달에 의존합니다.

프로필 패밀리 및 시각적 유사물

시장에서는 그들이 모방하는 전통적인 재료에 따라 모양의 금속 지붕 타일을 분류합니다. 다음 표에는 주요 프로파일 패밀리, 해당 치수 특성 및 등급이 지정된 지붕 경사가 요약되어 있습니다.

바람 상승 저항 및 인터록 엔지니어링

성형된 금속 타일 지붕의 바람 들어올림 성능은 밸러스트 점토 또는 콘크리트 타일의 경우처럼 타일의 무게에 의해 결정되는 것이 아니라 맞물린 측면과 끝 랩의 기계적 맞물림에 의해 결정됩니다. 각 타일은 그 위에 겹쳐진 타일로 가려진 못 플랜지나 클립을 통해 지붕 데크에 고정되므로 패스너 헤드가 날씨에 노출되지 않습니다. 타일의 형성된 가장자리에는 일련의 리브, 복귀 굴곡 및 모세관 방지 홈이 포함되어 있어 측면 랩을 관통하려는 바람에 의해 구동되는 물의 구불구불한 경로를 만듭니다.

표준 테스트 프로토콜은 ASTM E1592이며, 이는 균일한 정압 차에서 대표적인 지붕 샌드위치패널(판넬) 어셈블리의 구조적 성능을 평가합니다. 타일이 기계적으로 맞물리고 최소 15mm 합판 또는 OSB 데크에 고정된 적절하게 설치된 석재 코팅 강철 타일 시스템은 다음과 같은 설계 바람 상승 등급을 달성합니다. 2.4kPa(50psf) , 노출 범주 B에서 약 160km/h(100mph)의 기본 풍속에 해당합니다. 플로리다주 마이애미-데이드 카운티와 같은 고속 허리케인 지역(HVHZ)의 경우 타일 프로파일, 고정 패턴 및 밑깔개 어셈블리는 다음의 상승 압력에 대한 완전한 시스템으로 테스트되어야 합니다. 7.2kPa(150psf) 타일이 분리되거나 패스너가 빠지지 않습니다. 이 표준을 충족하려면 일반적으로 타일당 표준 4개가 아닌 6개의 패스너가 필요하며 패스너는 특정 데크 재료에서 최소 인발 저항이 220N(50lbf)인 링 생크 못 또는 나사여야 합니다.

Underlayment 및 보조 물 장벽

금속 타일 자체는 주요 레인 스크린이지만 밑깔개는 타일이 충격이나 극심한 바람에 의해 떨어져 나가더라도 지붕의 전체 서비스 수명 동안 기능해야 하는 보조 물 장벽입니다. 대부분의 관할 구역의 건축 법규에서는 최소 ASTM D226 Type II 아스팔트 포화 유기 펠트의 단일 레이어를 요구하지만 이 재료의 사용 수명은 20~25년 취성되기 전의 금속 타일은 50년 이상 보증됩니다. 그에 따른 서비스 수명의 불일치는 노후된 금속 타일 지붕에 물이 침입하는 가장 일반적인 원인입니다.

프리미엄 석재 코팅 강철 시스템에 대한 제조업체의 설치 지침에 성문화된 현재 모범 사례는 ASTM D1970을 준수하는 SBS 수정 제품과 같은 자체 접착식 폴리머 수정 역청막을 처마와 계곡뿐만 아니라 전체 지붕 데크에 설치하는 것입니다. 이 막은 일반적으로 두께 1.0mm ~ 1.5mm 고밀도 폴리에틸렌 외장재를 사용하여 패스너 관통부 주변을 자체 밀봉하고 -30°C까지의 온도에서도 유연성을 유지하는 완전히 접착된 방수층을 제공합니다. 경사가 4:12 이하인 지붕에서는 얽힌 폴리머 필라멘트로 구성된 보조 배수 매트를 밑깔개와 타일 사이에 배치하여 바람이 부는 비 조건에서 측면 랩 뒤에 정수압이 형성되는 것을 방지하는 6mm 배수 공간을 만듭니다.

고정 시스템 및 부식 호환성

모양의 금속 지붕 타일에 대한 패스너 선택은 세 가지 뚜렷한 부식 메커니즘, 즉 노출된 머리 부분의 대기 부식, 타일 기판과의 경계면에서의 갈바닉 부식, 타일 아래 패스너 자루 내부의 틈새 부식을 해결해야 합니다. 석재 코팅 강철 타일의 최소 지정 패스너는 다음과 같습니다. 유형 304 스테인리스강 링 생크 못 또는 클래스 C 용융 아연 도금 코팅이 있는 탄소강 나사(최소 아연 두께 45μm) . 염수로부터 3km 이내의 해안 설치에서는 패스너를 유형 316 스테인리스 스틸로 업그레이드해야 합니다. 여기에는 염화물 환경에서 구멍이 뚫리는 저항을 위해 2~3% 몰리브덴이 포함되어 있습니다.

알루미늄 타일의 경우 패스너는 알루미늄 또는 유형 305 스테인리스 스틸이어야 합니다. 왜냐하면 아연 도금된 탄소강 패스너는 알루미늄에 음극을 띠고 패스너 구멍 주변의 타일 구멍을 가속화하기 때문입니다. 구리 타일의 경우 구리 또는 실리콘 청동 패스너가 필수입니다. 구리와 접촉하는 스테인레스 스틸 패스너는 구리에 영향을 주지 않으면서 강철 구성 요소를 빠르게 부식시키는 갈바니 커플을 생성하기 때문입니다. 타일 ​​재료와 상호 참조된 패스너 제조업체가 게시한 갈바닉 호환성 차트는 프로젝트 제출 패키지에 포함되어야 하며 재료가 현장에 전달되기 전에 지정자의 승인을 받아야 합니다.

열 운동과 클립 시스템 접근 방식

강철은 대략 다음과 같은 속도로 팽창합니다. °C당 12 x 10⁻⁶m/m 이는 60°C 계절 온도 변동(겨울 밤 -10°C에서 여름 오후 50°C까지)을 받는 1,300mm 강철 타일이 약 0.94mm만큼 팽창 및 수축한다는 것을 의미합니다. 이 움직임은 절대적인 측면에서는 작지만 타일이 차등적인 움직임을 허용하지 않고 모든 패스너 지점에서 단단히 못으로 고정되어 있는 경우 20~30년의 열 순환에 걸쳐 못 구멍을 늘리고 패스너를 느슨하게 하는 데 충분합니다.

프리미엄 모양의 금속 타일 시스템은 클립 기반 고정 시스템을 통합하여 이 문제를 해결합니다. 스테인레스강 또는 아연도금강 클립을 데크에 나사로 고정하고, 타일이 수직방향으로 구속되면서 클립에 대해 길이방향으로 미끄러질 수 있도록 타일을 클립에 걸어준다. 클립 슬롯은 다음과 같이 늘어납니다. ±1.5mm 패스너 직경에 비해 패스너에 과도한 응력을 가하거나 여유 구멍을 늘리지 않고 필요한 열 이동 조절을 제공합니다. 클립 재료는 타일 재료에 양극 처리되도록 선택되어 영구 타일이 아닌 교체 가능한 클립에서 부수적인 부식이 발생합니다.

우박 충격 저항 및 테스트 표준

철재 타일에 석재 입상 코팅을 하여 미적 질감뿐만 아니라 희생적인 충격 흡수층도 제공합니다. FM 4473 우박 충격 테스트에서 강철 타일 조립품은 자유 낙하 우박 충격 에너지를 시뮬레이션하기 위해 보정된 속도로 추진되는 51mm(2인치) 직경의 얼음 공에 적용됩니다. 허용 기준은 타일에 눈에 띄는 균열, 천공 또는 다음을 초과하는 과립 손실이 없어야 한다는 것입니다. 영향을 받은 지역의 10% . 강철 기판 두께가 0.42mm 이상인 석재 코팅 강철 타일은 일반적으로 미국과 호주의 우박이 자주 발생하는 지역의 보험료 할인에 필요한 가장 높은 분류인 UL 2218에 따라 클래스 4 내충격 등급을 획득합니다.

코팅되지 않은 알루미늄 및 구리 타일은 우박 충격으로 인해 균열이 생기기보다는 찌그러집니다. 움푹 들어간 곳을 초과하는 깊이 3mm 또는 직경 25mm 대부분의 제조업체의 우박 보증 조건에 따라 기능적 결함으로 간주됩니다. 이는 움푹 들어간 부분이 풍우 기밀성을 손상시키기 때문이 아니라 지상에서 시각적으로 불쾌할 수 있기 때문입니다. 알루미늄 타일의 내덴트성은 합금의 성질과 시트 두께의 함수입니다. 0.8mm 두께의 H14 템퍼 알루미늄 타일은 눈에 띄는 찌그러짐 없이 최대 38mm(1.5인치)의 우박을 견뎌냅니다. 두께를 1.0mm로 늘리면 해당 임계값이 약 45mm(1.75인치)로 확장됩니다.

계곡, 능선 및 침투 후레싱 세부정보

모양의 금속 타일 시스템은 플래싱만큼만 방수됩니다. 두 개의 지붕 평면이 교차하고 교차점 위 전체 집수 지역의 흐름을 집중시키는 계곡 후레싱이 가장 중요한 세부 사항입니다. 표준 디테일은 최소 두께 0.55mm의 갈바륨 강철 또는 0.7mm의 알루미늄으로 제작된 W자형 계곡 금속으로, 중앙선에 이음새가 있어서 난류 없이 물 흐름을 양쪽으로 나눕니다. 밸리 금속은 최소한 확장되어야 합니다. 200mm(8인치) 물이 타일 가장자리를 감싸고 측면 랩으로 들어가는 것을 방지하는 모세관 틈을 만들기 위해 타일 절단 가장자리를 15mm 위로 올려야 합니다.

용마루와 힙 캡은 일반적으로 현장 타일과 동일한 재료로 형성되며 타일 프로파일에 맞는 연속적인 금속 폐쇄 스트립에 고정됩니다. 캡은 네오프렌 또는 EPDM 와셔를 압축하여 미리 천공된 그로밋 구멍을 통해 노출된 패스너로 고정합니다. 원래 두께의 30~40% 나사 머리 아래에 날씨 밀봉을 제공합니다. 용마루 캡의 노출된 패스너는 금속 타일 지붕의 첫 번째 유지 관리 항목입니다. 와셔는 5년 간격으로 검사해야 하며 고무 표면에 균열이 있거나 손톱으로 찔렀을 때 반동을 방지하는 압축 변형이 나타나면 교체해야 합니다.

파이프 관통부, 다락 통풍구 및 채광창은 관통 직경에 맞는 유연한 칼라가 포함된 사전 제작된 EPDM 또는 실리콘 파이프 부트로 후광 처리됩니다. 타일 ​​코스에 통합된 부트 베이스 플랜지는 노치 처리되어 부틸 테이프로 밑깔개에 밀봉되고 플랜지 상단 가장자리는 오르막 타일 코스 아래에 겹쳐집니다. 유연한 칼라는 다음과 같은 열팽창 차이를 수용해야 합니다. 파이프와 지붕 데크 사이 ±2 mm 파이프 벽에 대한 압축 씰이 찢어지거나 손실되지 않습니다.

수명주기 비용 및 보증 구조

석재 코팅 강철 타일 지붕의 설치 비용은 평방피트당 $11~$18 (평방 미터당 $118 - $194) 프로필 복잡성과 지붕 형상에 따라 밑 깔개, 후레싱 및 인건비가 포함됩니다. 이는 프리미엄 아스팔트 건축용 지붕널 사이에 금속 타일을 평방피트당 $5~8로, 천연 슬레이트를 평방피트당 $25~40달러에 배치합니다. 경제적 정당성은 보증 기간과 건물의 수명 동안 지붕 재설치 비용을 방지하는 데 달려 있습니다.

석재 코팅 강철 타일에 대한 표준 제조업체 보증은 비례 배분 기준으로 다음 구성 요소에 적용됩니다. 50년 대기 부식으로 인한 천공에 대비한 강철 기판의 구조적 완전성, 25년 타일 표면적의 5%를 초과하는 박리에 대한 석재 과립 접착력, 그리고 10년 분광 광도계로 측정한 5 Delta E 단위를 초과하는 변색에 대한 아크릴 오버글레이즈의 색상 안정성. 보증은 다음 소유자에게 한 번 양도 가능하며 제조업체 인증 계약자가 문서로 설치해야 합니다. 가장 일반적인 보증 청구는 현장에서 다듬은 타일의 절단 가장자리에서 발생하는 과립 손실로, 공장에서 적용한 가장자리 씰이 파손되었습니다. 이러한 이유로 현장에서 절단된 모든 가장자리는 절단 후 24시간 이내에 제조업체가 제공한 가장자리 페인트로 칠해야 합니다.