Stækka álþakplötur eða dragast saman við hitabreytingar?

Hitastuðullinn fyrir ál er um það bil 22,2 × 10^-6 á gráðu á Celsíus (eða 12,4 × 10^-6 á gráðu Fahrenheit). Þetta þýðir að fyrir hverja gráðubreytingu á hitastigi mun hver metri af áli stækka eða dragast saman um 22,2 míkrómetra.

Áhrif á þakkerfi

• Þenslu- og samdráttarkraftar

Þegar álplötur eru settar upp á þök verða þær fyrir fjölbreyttu hitastigi allt árið. Á heitari mánuðum getur sólin hitað spjöldin í hitastig sem er langt yfir umhverfishita, sem veldur því að þau þenjast út. Aftur á móti, á veturna, dragast spjöldin saman þegar þau kólna.

Ef spjöldin eru stíf fest án tillits til hreyfingar getur stækkunin leitt til sveigju eða skekkju. Á sama hátt getur samdráttur skapað eyður eða sprungur, sem hugsanlega leitt til leka og vatnsskemmda. Þess vegna er mikilvægt að hanna og setja upp álþakkerfi með þessar hitahreyfingar í huga.

• Varmabrú og einangrun

Annað áhyggjuefni með varmaþenslu er varmabrú, þar sem varmi flytur utan frá og inn í byggingu, eða öfugt. Ál, þar sem það er góður hitaleiðari, getur auðveldað þennan flutning ef rétt einangrun er ekki notuð. Þetta getur leitt til hærri orkukostnaðar til að hita eða kæla bygginguna. Til að draga úr þessu ætti að nota fullnægjandi einangrun til að draga úr hitaflutningi og leyfa hreyfingu áliðs án þess að skerða heilleika þaksins.

Hönnunarsjónarmið fyrir hitauppstreymi

• Þenslusamskeyti og festingar

Til að mæta stækkun og samdrættiþakplötur úr áli, það er nauðsynlegt að fella þenslusamskeyti og viðeigandi festingarkerfi inn í hönnunina. Þenslusamskeyti eru eyður eða rými sem eru vísvitandi innifalin í þakbyggingunni til að taka upp hreyfingu sem stafar af hitabreytingum. Þessir liðir koma í veg fyrir að spjöldin beiti of miklu álagi á uppbygginguna.

Festingar, eins og skrúfur eða klemmur, ætti að velja og setja upp á þann hátt að spjöldin hreyfast frjálslega. Hægt er að nota renniklemmur eða rifgöt til að festa spjöldin á meðan þau halda áfram hreyfingu. Bil þessara festinga er einnig mikilvægt; þau verða að vera sett með millibili sem kemur í veg fyrir að spjöldin séu of stíf fest.

• Panel skarast og þétting

Skarast spjöld geta einnig hjálpað til við að stjórna stækkun og samdrætti. Skörunin gerir spjöldum kleift að renna yfir hvort annað þegar þau stækka og dragast saman, sem dregur úr hættu á að eyður myndist. Hins vegar þarf að gæta þess að þessar skörur séu nægilega þéttar til að koma í veg fyrir vatnsíferð. Nota skal hágæða, sveigjanleg þéttiefni til að viðhalda vatnsþéttri þéttingu en leyfa hreyfingu.

• Loftslagssjónarmið

Að hve miklu leyti álplötur stækka eða dragast saman er undir áhrifum af staðbundnu loftslagi. Á svæðum með miklar hitasveiflur milli dags og nætur eða milli árstíða verður hreyfingin meiri. Til dæmis, á svæðum með steikjandi sumur og frostaveturþakplötur úr álimun ganga í gegnum verulegar stækkunar- og samdráttarlotur. Í slíkum tilvikum verður hönnunin að innihalda stærri þenslusamskeyti og sveigjanlegri festingar.

Aftur á móti, í loftslagi með tiltölulega stöðugt hitastig, verður varmahreyfingin minna öfgakennd og hægt er að hanna þakkerfið með færri húsnæði fyrir stækkun og samdrátt.

Dæmirannsóknir og hagnýt forrit

• Þak á íbúðarhúsnæði

Í íbúðaumsóknum,þakplötur úr álieru oft valdir fyrir fagurfræðilega aðdráttarafl og langlífi. Hins vegar verða húseigendur að tryggja að uppsetningin sé unnin af fagfólki sem skilur afleiðingar hitauppstreymis. Sem dæmi má nefna að í húsi í tempruðu loftslagi getur álþakið stækkað verulega á sumrin og dregist saman á veturna. Rétt uppsetning með þenslumótum og sveigjanlegum festingum er mikilvæg til að koma í veg fyrir skemmdir og tryggja endingu þaksins.

• Verslunar- og iðnaðarþak

Fyrir verslunar- og iðnaðarhúsnæði er veðmálið hærra vegna stærri þakflatar sem um ræðir. Hitahreyfingin getur verið áberandi og haft alvarlegri afleiðingar ef ekki er rétt stjórnað. Til dæmis þarf vöruhús með víðáttumiklu álþaki á svæði með miklum hitabreytingum að vera með vel hannað kerfi til að takast á við stækkun og samdrátt án þess að valda leka eða skemmdum á byggingu.

Dæmi er verksmiðja í miðvesturríkjum Bandaríkjanna, þar sem hitastigið getur verið frá -20 gráðu F á veturna til yfir 100 gráður F á sumrin. Álþakið á slíkri aðstöðu verður að innihalda stórar þenslusamskeyti og vera festar með festingum sem leyfa verulega hreyfingu. Að auki er reglulegt viðhald og skoðun mikilvægt til að tryggja að þenslusamskeyti og þéttingar haldist virk með tímanum.

Hlutverk húðunar og meðferða

• Hlífðar húðun

Að setja hlífðarhúð á álplötur getur hjálpað til við að draga úr sumum vandamálum sem tengjast varmaþenslu og samdrætti. Þessi húðun getur endurspeglað meira sólarljós og minnkað hitastigið sem spjöldin ná á heitum dögum. Þetta dregur ekki aðeins úr umfangi stækkunar heldur hjálpar einnig til við að lækka kælikostnað fyrir bygginguna.

Húðun getur einnig veitt viðbótarávinning eins og tæringarþol og aukna endingu. Vinsæll kostur er flúorfjölliðahúð, sem býður upp á framúrskarandi viðnám gegn veðrun og hjálpar til við að viðhalda fagurfræðilegu aðdráttarafl álþaksins með tímanum.

• Hitahlé

Hitabrot eru önnur tækni sem notuð er til að stjórna hitauppstreymi. Hitabrot felur í sér að óleiðandi efni er blandað inn á milli álplötur og byggingar byggingarinnar. Þetta efni hjálpar til við að draga úr hitaflutningi og lágmarkar hitabreytingar sem spjöldin verða fyrir. Með því dregur það úr heildarstækkun og samdrætti, sem leiðir til stöðugra og skilvirkara þakkerfis.

Langtímaviðhald og eftirlit

• Reglulegt eftirlit

Til að tryggja langlífi og skilvirkniþakplötur úr áli, reglulegt eftirlit og viðhald er nauðsynlegt. Með tímanum geta þenslusamskeyti og festingar slitnað eða orðið óvirkari og þéttiefni geta brotnað niður. Reglulegar skoðanir geta greint þessi vandamál snemma, sem gerir ráð fyrir tímanlegum viðgerðum áður en þau leiða til verulegra vandamála eins og leka eða skemmda á byggingu.

• Viðhaldsaðferðir

Viðhaldsaðferðir fela í sér að þrífa þakið til að fjarlægja rusl sem getur valdið skemmdum, athuga og endurþétta samskeyti og skörun og tryggja að festingar séu öruggar en sveigjanlegar. Á svæðum með miklum snjó eða hálku geta viðbótarráðstafanir eins og snjórhlífar verið nauðsynlegar til að koma í veg fyrir að þunginn valdi of miklu álagi á spjöldin við samdrátt.

Niðurstaða

Þakplötur úr áli, en býður upp á marga kosti, krefjast þess vandlega íhugunar á hitauppstreymi og samdráttareiginleikum þeirra. Rétt hönnun, uppsetning og viðhaldsaðferðir eru nauðsynlegar til að koma til móts við þessar hreyfingar og tryggja langlífi og skilvirkni þakkerfisins. Með því að setja inn þenslusamskeyti, sveigjanlegar festingar, hlífðarhúð og reglubundið viðhald geta húseigendur notið ávinningsins af álþaki án þeirra galla sem fylgja hitasveiflum.

Heimildir

Wikipedia, "Varmastækkun."https://en.wikipedia.org/wiki/Thermal_stækkun

Metal Construction Association, "Technical Guide: Expansion and Contraction."http://www.metalconstruction.org

Verkfræðiverkfærakista, "Hitastækkunarstuðlar."https://www.engineeringtoolbox.com

Byggingarhönnun + smíði, "Málþök: Tæknilega sjónarhornið."https://www.bdcnetwork.com