Mga Hugis na Metal na Roofing Tile: Mga Profile, Materyales at Pag-install

Hugis na metal na mga tile sa bubong makamit ang aesthetic ng tradisyonal na clay tile, slate, o wood shake habang nagbibigay ng structural performance ng isang ganap na interlocking metal panel system. Ang pangunahing bentahe sa kanilang tradisyonal na mga katapat ay pagbabawas ng timbang: ang isang stone-coated steel tile assembly ay tumitimbang ng humigit-kumulang 6.5 hanggang 8.5 kg/m² (1.3 hanggang 1.7 psf), kumpara sa 45 hanggang 75 kg/m² para sa clay tile at 55 hanggang 90 kg/m² para sa slate . Ang weight differential na ito ay nagbibigay-daan sa pag-install sa mga umiiral nang asphalt shingle roof na walang structural reinforcement at binabawasan ang seismic mass ng gusali ng humigit-kumulang 85% sa roof plane.

Mga substrate ng materyal at ang proseso ng patong ng bato

Hugis na metal na mga tile sa bubong magsisimula bilang flat coil stock, kadalasang Galvalume-coated steel na umaayon sa ASTM A792 na may AZ50 o AZ55 aluminum-zinc alloy coating. Ang kapal ng base ng bakal ay mula sa 0.35 mm hanggang 0.55 mm (28 gauge hanggang 24 gauge) , na may 0.42 mm na pamantayan sa industriya para sa bubong ng tirahan sa mga katamtamang wind zone. Ang coil ay unang tinatakpan o roll-form sa isang profile na ginagaya ang visual na katangian ng isang partikular na tradisyonal na materyales sa bubong: barrel tile, flat slate, S-tile, o hand-split shake. Ang proseso ng stamping ay lumilikha ng three-dimensional na pattern ng lunas, kabilang ang mga maling joint, water channel, at nail flanges, sa isang press stroke.

Pagkatapos mabuo, natatanggap ng steel tile ang tampok na pagtukoy nito: isang acrylic-based na stone granule coating na nakagapos sa ibabaw na may mataas na temperatura na ceramic binder. Ang mga butil, durog at na-screen na natural na bato o ceramic-coated na quartz, ay may sukat mula sa 0.5 mm hanggang 2.5 mm at inilapat sa electrostatically upang matiyak ang kumpletong saklaw. Ang coated tile ay pagkatapos ay oven-cured sa 150°C hanggang 200°C , pag-cross-link sa polymer binder at mekanikal na pag-lock ng mga butil sa bakal na substrate. Ang resulta ay isang texture na surface na sumisipsip ng impact energy mula sa mga hailstones, pinipigilan ang visual gloss ng bare metal, at nagbibigay ng walking surface na may koepisyent ng friction na higit sa 0.7, na maihahambing sa mga asphalt shingle.

Ang mga aluminyo at tanso na tile, habang ang isang mas maliit na segment ng merkado, ay tinukoy para sa mga instalasyon sa baybayin kung saan ang chloride deposition rate ay lumampas. 50 mg/m² bawat araw . Ang mga aluminyo tile sa 0.7 mm hanggang 0.9 mm ang kapal ay may mill finish o isang PVDF (polyvinylidene fluoride) na coil coating sa isang hanay ng mga kulay. Ang mga tansong tile, na ibinibigay sa 0.55 mm hanggang 0.7 mm ang kapal, ay hindi pinahiran at nagkakaroon ng proteksiyon na patina sa unang lima hanggang walong taon ng pagkakalantad. Ang alinman sa aluminyo o tanso na mga tile ay hindi pinahiran ng bato; ang kanilang mga aesthetics ay umaasa sa natural na metallic finish at ang pagbuo ng isang layer ng oxide na pumipigil sa karagdagang kaagnasan.

Mga pamilya ng profile at ang kanilang mga visual na analog

Ang merkado ay ikinategorya ang mga hugis na metal na mga tile sa bubong sa pamamagitan ng tradisyonal na materyal na kanilang ginagaya. Ang sumusunod na talahanayan ay nagbubuod sa pangunahing mga pamilya ng profile, ang kanilang mga dimensyon na katangian, at ang mga slope ng bubong kung saan sila na-rate.

Wind uplift resistance at interlock engineering

Ang pagganap ng wind uplift ng isang hugis na bubong ng metal na tile ay natutukoy hindi sa bigat ng mga tile, tulad ng kaso sa ballasted clay o concrete tile, ngunit sa pamamagitan ng mekanikal na pakikipag-ugnayan ng magkadugtong na gilid at dulo na mga lap. Ang bawat tile ay naka-secure sa roof deck sa pamamagitan ng isang nail flange o clip na nakatago sa pamamagitan ng overlapping na tile sa itaas nito, upang walang fastener head na malantad sa lagay ng panahon. Ang mga nabuong gilid ng tile ay may kasamang serye ng mga ribs, return bends, at anti-capillary grooves na lumilikha ng paliko-liko na landas para sa hanging tubig na sumusubok na tumagos sa gilid ng gilid.

Ang standard test protocol ay ASTM E1592, na sinusuri ang structural performance ng isang kinatawan na roof panel assembly sa ilalim ng unipormeng static pressure differential. Ang isang maayos na naka-install na stone-coated steel tile system na may mga tile na mekanikal na nakakabit at nakakabit sa pinakamababang 15 mm na plywood o OSB deck ay nakakakuha ng design wind uplift rating na 2.4 kPa (50 psf) , na tumutugma sa pangunahing bilis ng hangin na humigit-kumulang 160 km/h (100 mph) sa Exposure Category B. Para sa mga high-velocity hurricane zone (HVHZ) gaya ng Miami-Dade County, Florida, ang tile profile, fastening pattern, at underlayment assembly ay dapat na masuri bilang kumpletong sistema sa pagtaas ng presyon ng 7.2 kPa (150 psf) na walang pagkakatanggal ng tile o pag-pullout ng fastener. Ang pagtugon sa pamantayang ito ay karaniwang nangangailangan ng anim na fastener sa bawat tile sa halip na sa karaniwang apat, at ang mga fastener ay dapat na ring-shank nails o screws na may minimum na pullout resistance na 220 N (50 lbf) sa partikular na materyal ng deck.

Underlayment at ang pangalawang water barrier

Ang metal tile mismo ay ang pangunahing rain screen, ngunit ang underlayment ay ang pangalawang water barrier na dapat gumana para sa buong buhay ng serbisyo ng bubong, kahit na ang isang tile ay natanggal dahil sa impact o matinding hangin. Ang mga code ng gusali sa karamihan ng mga hurisdiksyon ay nangangailangan ng hindi bababa sa isang layer ng ASTM D226 Type II asphalt-saturated organic felt, ngunit ang materyal na ito ay may buhay ng serbisyo na 20 hanggang 25 taon bago masira, habang ang metal na tile sa itaas nito ay ginagarantiyahan ng 50 taon o higit pa. Ang nagreresultang mismatch sa buhay ng serbisyo ay ang pinakakaraniwang dahilan ng pagpasok ng tubig sa mga tumatandang metal na bubong na tile.

Ang kasalukuyang pinakamahusay na kasanayan, na naka-codify sa mga tagubilin sa pag-install ng manufacturer para sa mga premium na stone-coated steel system, ay isang self-adhering polymer-modified bitumen membrane gaya ng isang SBS-modified na produkto na sumusunod sa ASTM D1970, na naka-install sa buong roof deck, hindi lamang sa mga ambi at lambak. Ang lamad na ito, kadalasan 1.0 mm hanggang 1.5 mm ang kapal na may high-density polyethylene facer, nagbibigay ng ganap na nakadikit na waterproof layer na nagse-seal sa mga fastener penetration at nananatiling flexible sa temperatura hanggang -30°C. Sa isang bubong na may slope sa ibaba 4:12, ang isang pangalawang drainage mat ng mga gusot na polymer filament ay inilalagay sa pagitan ng underlayment at ng mga tile upang lumikha ng 6 mm na drainage na lukab na pumipigil sa hydrostatic pressure buildup sa likod ng mga gilid na laps sa ilalim ng mga kondisyon ng ulan na dala ng hangin.

Fastening system at corrosion compatibility

Ang pagpili ng fastener para sa mga hugis na metal na roofing tile ay dapat tumugon sa tatlong natatanging mekanismo ng corrosion: atmospheric corrosion sa nakalantad na ulo, galvanic corrosion sa interface na may tile substrate, at crevice corrosion sa loob ng fastener shank sa ilalim ng tile. Ang pinakamababang tinukoy na fastener para sa mga tile na bakal na pinahiran ng bato ay a Uri ng 304 stainless steel ring-shank nail o isang carbon steel screw na may Class C na hot-dip galvanized coating (45 μm minimum na kapal ng zinc) . Sa mga instalasyon sa baybayin sa loob ng 3 km ng tubig-alat, ang fastener ay dapat na i-upgrade sa Type 316 stainless steel, na naglalaman ng 2% hanggang 3% molybdenum para sa pitting resistance sa mga chloride environment.

Para sa mga aluminum tile, ang mga fastener ay dapat na aluminyo o Type 305 na hindi kinakalawang na asero, dahil ang mga carbon steel na pangkabit, kahit na galvanized, ay cathodic sa aluminyo at magpapabilis ng pag-pit ng tile sa paligid ng butas ng fastener. Para sa mga tile na tanso, ang mga pangkabit ng tanso o silikon na tanso ay sapilitan, dahil ang mga hindi kinakalawang na asero na pangkabit na nakikipag-ugnayan sa tanso ay lumilikha ng isang galvanic couple na mabilis na nakakasira sa bahagi ng bakal habang hindi naaapektuhan ang tanso. Ang na-publish na galvanic compatibility chart ng tagagawa ng fastener, na cross-reference laban sa materyal na tile, ay dapat na kasama sa package ng pagsusumite ng proyekto at inaprubahan ng specifier bago maihatid ang anumang materyal sa site.

Thermal na paggalaw at ang diskarte sa clip system

Lumalawak ang bakal sa tinatayang bilis 12 x 10⁻⁶ m/m bawat °C , ibig sabihin, ang isang 1,300 mm na tile na bakal na sumasailalim sa 60°C seasonal temperature swing (mula -10°C sa isang gabi ng taglamig hanggang 50°C sa isang hapon ng tag-araw) ay lalawak at hihigit sa humigit-kumulang 0.94 mm. Ang paggalaw na ito, kahit na maliit sa ganap na termino, ay sapat na upang pahabain ang mga butas ng kuko at paluwagin ang mga fastener sa loob ng 20 hanggang 30 taon ng thermal cycling kung ang mga tile ay mahigpit na ipinako sa bawat fastener point nang walang allowance para sa differential movement.

Tinutugunan ito ng mga premium na hugis na metal tile system sa pamamagitan ng pagsasama ng isang clip-based na fastening system. Ang isang hindi kinakalawang na asero o galvanized steel clip ay naka-screw sa deck, at ang tile ay nakakabit sa clip upang ang tile ay maaaring mag-slide kaugnay sa clip sa longitudinal na direksyon habang pinipigilan sa vertical na direksyon. Ang puwang ng clip ay pinahaba ng ±1.5 mm may kaugnayan sa diameter ng fastener, na nagbibigay ng kinakailangang thermal movement na akomodasyon nang walang labis na pagdidiin sa fastener o pagpapahaba sa butas ng clearance. Ang materyal ng clip ay pinili upang maging anodic sa materyal na tile, upang ang anumang hindi sinasadyang kaagnasan ay nangyayari sa mapapalitang clip sa halip na sa permanenteng tile.

Ang paglaban sa epekto ng yelo at mga pamantayan sa pagsubok

Ang stone granule coating sa isang steel tile ay nagbibigay hindi lamang ng aesthetic texture kundi pati na rin ng isang sacrificial impact-absorbing layer. Sa ilalim ng FM 4473 hail impact test, ang isang steel tile assembly ay sasailalim sa 51 mm (2-inch) diameter na ice ball na itinutulak sa bilis na naka-calibrate para gayahin ang free-fall hail impact energy. Ang pamantayan sa pagtanggap ay ang tile ay hindi dapat magpakita ng nakikitang pag-crack, pagbubutas, o pagkawala ng butil na higit sa 10% ng apektadong lugar . Ang mga tile na bakal na pinahiran ng bato na may bakal na substrate na 0.42 mm o mas makapal ay karaniwang nakakakuha ng Class 4 na impact resistance rating sa ilalim ng UL 2218, ang pinakamataas na klasipikasyon, na kinakailangan para sa mga diskwento sa premium ng insurance sa mga rehiyon na madaling kapitan ng yelo sa United States at Australia.

Uncoated aluminum at copper tiles dent sa ilalim ng impact ng granizo kaysa sa pag-crack. Isang dent na lumampas 3 mm ang lalim o 25 mm ang lapad ay itinuturing na isang functional failure sa ilalim ng mga tuntunin ng karamihan sa mga manufacturer's hail warranty, hindi dahil ang dent ay nakompromiso ang weather-tightness, ngunit dahil ito ay visually objectionable from the ground. Ang dent resistance ng isang aluminum tile ay isang function ng haluang metal temper at ang kapal ng sheet. Ang isang H14 temper aluminum tile na may kapal na 0.8 mm ay lumalaban sa mga graniso hanggang sa 38 mm (1.5 pulgada) nang walang nakikitang denting; ang pagtaas ng kapal sa 1.0 mm ay umaabot sa threshold na iyon sa humigit-kumulang 45 mm (1.75 pulgada).

Mga detalye ng pagkislap ng lambak, tagaytay, at penetration

Ang hugis na metal tile system ay kasing-tubig lamang ng mga flashing nito. Ang pagkislap ng lambak, kung saan dalawang eroplanong bubong ang nagsalubong at pinagtutuunan ang daloy ng buong lugar ng catchment sa itaas ng intersection, ay ang pinaka kritikal na detalye. Ang karaniwang detalye ay isang hugis-W na lambak na metal na gawa sa 0.55 mm na minimum na kapal ng Galvalume steel o 0.7 mm na aluminyo, na may nakatayong tahi sa gitnang linya na humahati sa daloy ng tubig sa magkabilang panig nang walang turbulence. Ang lambak na metal ay dapat pahabain ng hindi bababa sa 200 mm (8 pulgada) sa ilalim ng cut edge ng mga metal na tile sa bawat gilid, at ang tile cut edge ay dapat na nakataas ng 15 mm upang lumikha ng capillary break na pumipigil sa tubig mula sa pagbalot sa paligid ng tile edge at pagpasok sa gilid lap.

Ang mga takip ng tagaytay at balakang ay karaniwang nabubuo mula sa parehong materyal tulad ng mga tile sa field at inilalagay sa isang tuluy-tuloy na strip ng pagsasara ng metal na umaayon sa profile ng tile. Ang takip ay naayos na may nakalantad na mga fastener sa pamamagitan ng pre-punched grommeted hole, na may neoprene o EPDM washer na naka-compress sa 30% hanggang 40% ng orihinal na kapal nito sa ilalim ng ulo ng tornilyo upang magbigay ng selyo ng panahon. Ang mga nakalantad na fastener sa mga takip ng tagaytay ay ang unang bagay sa pagpapanatili sa isang bubong ng metal na tile; ang washer ay dapat na siyasatin sa limang taon na pagitan at palitan kung ang goma ay nagpapakita ng pag-crack sa ibabaw o compression set na pumipigil sa rebound kapag sinisiyasat gamit ang isang kuko.

Ang mga pipe penetration, attic vents, at skylights ay kumikislap gamit ang pre-manufactured EPDM o silicone pipe boots na may kasamang flexible collar na may sukat sa penetration diameter. Ang boot base flange, na isinama sa tile coursing, ay bingot at selyadong sa underlayment na may butyl tape, at ang flange sa itaas na gilid ay lapped sa ilalim ng upslope tile course. Ang nababaluktot na kwelyo ay dapat tumanggap ng isang thermal expansion differential ng ±2 mm sa pagitan ng pipe at ng roof deck nang hindi napunit o nawawala ang compression seal nito laban sa dingding ng tubo.

Gastos sa lifecycle at ang istraktura ng warranty

Ang naka-install na halaga ng isang stone-coated steel tile roof ay mula sa $11 hanggang $18 kada square foot ($118 hanggang $194 bawat metro kuwadrado) kabilang ang underlayment, flashings, at labor, depende sa pagiging kumplikado ng profile at geometry ng bubong. Pinoposisyon nito ang metal tile sa pagitan ng mga premium na asphalt architectural shingle sa $5 hanggang $8 kada square foot at natural na slate sa $25 hanggang $40 kada square foot. Ang pang-ekonomiyang pagbibigay-katwiran ay nakasalalay sa tagal ng warranty at ang iniiwasang mga gastos sa muling pagbububong sa buong buhay ng serbisyo ng gusali.

Ang karaniwang warranty ng tagagawa para sa mga tile na bakal na pinahiran ng bato ay sumasaklaw sa mga sumusunod na bahagi sa pro-rated na batayan: 50 taon sa integridad ng istruktura ng substrate ng bakal laban sa pagbubutas mula sa kaagnasan sa atmospera, 25 taon sa stone granule adhesion laban sa delamination na higit sa 5% ng tile surface area, at 10 taon sa katatagan ng kulay ng acrylic overglaze laban sa pagkupas lampas sa 5 Delta E units na sinusukat ng spectrophotometer. Ang warranty ay maililipat nang isang beses sa isang kasunod na may-ari at nangangailangan ng dokumentadong pag-install ng isang contractor na sertipikado ng manufacturer. Ang pinakakaraniwang claim sa warranty ay ang pagkawala ng butil sa mga ginupit na gilid ng field-trimmed na mga tile, kung saan ang factory-applied edge seal ay nasira; para sa kadahilanang ito, ang lahat ng field-cut na mga gilid ay dapat idikit sa ibinigay na pintura sa gilid ng tagagawa sa loob ng 24 na oras pagkatapos ng pagputol.