กระเบื้องหลังคาอลูมิเนียม: ฉนวน ไดมอนด์ และ ไกด์แบนสี่เหลี่ยม

กระเบื้องหลังคาอลูมิเนียม — ไม่ว่าจะเป็นแผ่นฉนวน กระเบื้องลายเพชร หรือทรงแบนทรงสี่เหลี่ยม — เป็นหนึ่งในวัสดุมุงหลังคาที่ทนทาน น้ำหนักเบา และทนต่อสภาพอากาศมากที่สุด สำหรับการใช้งานทั้งที่อยู่อาศัยและเชิงพาณิชย์ พวกเขามีประสิทธิภาพเหนือกว่าทางเลือกดินเหนียว คอนกรีต และยางมะตอยแบบดั้งเดิมในด้านอัตราส่วนน้ำหนักต่อความแข็งแรง ความต้านทานการกัดกร่อน และค่าบำรุงรักษาระยะยาว กระเบื้องหลังคาอลูมิเนียมหุ้มฉนวน เพิ่มชั้นความร้อนที่ยึดติดซึ่งทำให้มีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพอากาศที่มีอุณหภูมิแปรปรวนมากในขณะเดียวกัน กระเบื้องมุงหลังคาอลูมิเนียมเพชร และ กระเบื้องหลังคาอลูมิเนียมทรงสี่เหลี่ยมแบน นำเสนอรูปแบบสุนทรีย์ที่โดดเด่นซึ่งเหมาะกับการฟื้นฟูมรดก สถาปัตยกรรมร่วมสมัย และหลังคาอุตสาหกรรมตามลำดับ สำหรับโครงการส่วนใหญ่ที่ให้ความสำคัญกับอายุการใช้งานที่ยาวนาน น้ำหนักเบา และความยืดหยุ่นในการออกแบบ ระบบกระเบื้องอะลูมิเนียมถือเป็นตัวเลือกที่เหนือกว่าในทางเทคนิค

เหตุใดจึงใช้อลูมิเนียมสำหรับกระเบื้องหลังคา

ความเหมาะสมของอะลูมิเนียมในฐานะวัสดุกระเบื้องมุงหลังคานั้นเกิดจากคุณสมบัติทางกายภาพรวมกันซึ่งไม่มีวัสดุมุงหลังคาทั่วไปชนิดอื่นใดที่จะทำซ้ำได้อย่างสมบูรณ์ การทำความเข้าใจคุณสมบัติเหล่านี้อธิบายทั้งว่าทำไมระบบกระเบื้องอะลูมิเนียมถึงมีราคาระดับพรีเมียม และเหตุใดต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของจึงมักทำให้ค่าพรีเมียมดังกล่าวมีอายุการใช้งานอาคาร 30–50 ปี

ข้อได้เปรียบด้านน้ำหนักเหนือวัสดุแบบดั้งเดิม

อลูมิเนียมมีความหนาแน่นประมาณ 2.7 ก./ซม.³ — ประมาณหนึ่งในสามของความหนาแน่นของเหล็ก (7.8 ก./ซม.) และน้อยกว่าครึ่งหนึ่งของคอนกรีต (2.3–2.5 ก./ซม. สำหรับกระเบื้องคอนกรีต) ในทางปฏิบัติ กระเบื้องหลังคาอะลูมิเนียมมักมีน้ำหนัก 3–7 กก./ตร.ม เมื่อเทียบกับ 40–55 กก./ตร.ม สำหรับกระเบื้องคอนกรีตและ 30–45 กก./ตร.ม สำหรับกระเบื้องดินเผา การลดน้ำหนักอย่างมากนี้มีผลกระทบต่อโครงสร้าง: น้ำหนักหลังคาที่เบากว่าจะช่วยลดขนาดและราคาของจันทัน แป และโครงสร้างผนังที่ต้องการ ซึ่งเป็นประโยชน์อย่างยิ่งโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการปรับปรุงใหม่ โดยที่โครงสร้างที่มีอยู่ไม่สามารถรองรับการเปลี่ยนหลังคาหนักโดยไม่มีการเสริมแรงได้

ความต้านทานการกัดกร่อนตามธรรมชาติ

อะลูมิเนียมจะสร้างชั้นพาสซีฟออกไซด์ที่รักษาตัวเองได้บนพื้นผิวเมื่อสัมผัสกับออกซิเจน ซึ่งเป็นกระบวนการทางธรรมชาติที่เรียกว่าการสร้างฟิล์ม ชั้นนี้ป้องกันการเกิดออกซิเดชันเพิ่มเติมของโลหะที่อยู่ด้านล่าง ซึ่งแตกต่างจากเหล็กที่ยังคงสึกกร่อนต่อไปเมื่อพื้นผิวถูกทำลาย ในการใช้งานมุงหลังคา หมายความว่ากระเบื้องอะลูมิเนียมไม่เป็นสนิมแม้ในสภาพแวดล้อมชายฝั่งที่มีอากาศเค็ม ในเขตอุตสาหกรรมที่มีมลภาวะในบรรยากาศที่เป็นกรด หรือในสภาพอากาศเปียกชื้นอย่างสม่ำเสมอ ซึ่งโลหะเหล็กจะต้องได้รับการบำรุงรักษาการเคลือบป้องกันอย่างต่อเนื่อง ระบบหลังคาอลูมิเนียมส่วนใหญ่ดำเนินการ ระยะเวลาการรับประกัน 30–50 ปี ขึ้นอยู่กับความต้านทานการกัดกร่อนโดยธรรมชาตินี้

คุณสมบัติทางความร้อนและเสียง

อลูมิเนียมเปลือยเป็นตัวนำความร้อนและตัวสะท้อนแสงที่ดีเยี่ยม พื้นผิวอะลูมิเนียมขัดเงาหรือสีอ่อนสะท้อนแสง มากถึง 95% ของรังสีดวงอาทิตย์ ช่วยลดความร้อนจากแสงอาทิตย์ที่ส่องผ่านหลังคาได้อย่างมากในสภาพอากาศอบอุ่น However, aluminium's high thermal conductivity (approximately 237 วัตต์/เมตร·เค ) ยังหมายถึงการถ่ายเทความร้อนอย่างรวดเร็วผ่านกระเบื้องที่ไม่มีฉนวน ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมระบบกระเบื้องอะลูมิเนียมหุ้มฉนวนจึงได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมเพื่อเพิ่มความต้านทานความร้อนผ่านชั้นฉนวนที่ยึดติด ในด้านเสียงแล้ว หลังคาโลหะบางๆ เคยสร้างเสียงรบกวนระหว่างฝนตก ซึ่งเป็นคุณลักษณะที่ระบบอะลูมิเนียมหุ้มฉนวนจัดการได้อย่างมีประสิทธิภาพผ่านมวลและผลกระทบจากการหน่วงของชั้นฉนวนที่ยึดติด

การรีไซเคิลและความยั่งยืน

อลูมิเนียมเป็น รีไซเคิลได้ 100% โดยไม่สูญเสียคุณภาพ และการรีไซเคิลอะลูมิเนียมต้องการเพียงประมาณเท่านั้น 5% ของพลังงาน จำเป็นในการผลิตอลูมิเนียมปฐมภูมิจากแร่บอกไซต์ เมื่ออายุการใช้งานหลังคาสิ้นสุดลง กระเบื้องอะลูมิเนียมจะคงมูลค่าเศษเหล็กไว้เป็นจำนวนมาก — โดยทั่วไป $0.50–$1.50 ต่อกิโลกรัม ที่ราคาเศษเหล็กในปัจจุบัน หมายถึง วัสดุจะถูกนำกลับคืนและแปรรูปใหม่ แทนที่จะนำไปฝังกลบ วัฏจักรการใช้วัสดุแบบวงกลมนี้ทำให้หลังคาอะลูมิเนียมเป็นข้อกำหนดที่ยั่งยืนอย่างแท้จริงสำหรับโครงการอาคารสีเขียว โดยสนับสนุนสินเชื่อภายใต้ LEED, BREEAM และกรอบการประเมินด้านสิ่งแวดล้อมที่คล้ายคลึงกัน

กระเบื้องหลังคาอลูมิเนียมหุ้มฉนวน: ประสิทธิภาพการก่อสร้างและความร้อน

กระเบื้องหลังคาอลูมิเนียมหุ้มฉนวน เป็นระบบแผงคอมโพสิตที่ประกอบด้วยผิวด้านนอกอะลูมิเนียมที่ยึดติดกับแกนฉนวนความร้อน โดยทั่วไปแล้วจะมีผิวหน้าด้านในเคลือบด้วยอะลูมิเนียมหรือฟอยล์ โครงสร้างแบบแซนวิชนี้เปลี่ยนกระเบื้องจากแผงกั้นสภาพอากาศธรรมดาให้เป็นส่วนประกอบห่อหุ้มความร้อนที่ใช้งานได้เต็มรูปแบบ โดยผสมผสานการกันน้ำ โครงสร้าง และฉนวนไว้ในองค์ประกอบที่ติดตั้งชิ้นเดียว

วัสดุแกนฉนวน

วัสดุแกนฉนวนเป็นตัวกำหนดประสิทธิภาพการระบายความร้อนของกระเบื้อง (ค่า U) อัตราการยิง ประสิทธิภาพเสียง และน้ำหนัก วัสดุหลักสามชนิดที่พบมากที่สุดคือ:

• โฟมโพลีไอโซไซยานูเรต (พีไออาร์): ฉนวนโฟมแข็งที่มีประสิทธิภาพเชิงความร้อนมากที่สุด โดยมีค่าการนำความร้อนประมาณ 0.022–0.025 วัตต์/เมตร·เค . กระเบื้องอะลูมิเนียมหุ้มฉนวน PIR มีค่า U ต่ำที่ความลึกของแผงโดยรวมที่บางกว่าวัสดุหลักอื่นๆ PIR มีโครงสร้างเซลล์ปิดที่ต้านทานการดูดซับความชื้นและรักษาประสิทธิภาพการระบายความร้อนเมื่อเวลาผ่านไป ได้รับการจำแนกประเภทของไฟ ยูโรคลาส B หรือดีกว่า ในสูตรส่วนใหญ่จึงเหมาะกับอาคารเกือบทุกประเภท แผงแกน PIR ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบหลังคาอะลูมิเนียมหุ้มฉนวนระดับพรีเมียม
• โพลีสไตรีนขยายตัว (กำไรต่อหุ้น): ต้นทุนต่ำกว่า PIR โดยมีค่าการนำความร้อนเท่ากับ 0.032–0.038 วัตต์/เมตร·เค . แผง EPS ต้องการความหนามากขึ้นเพื่อให้ได้ค่า U เช่นเดียวกับ PIR มีแรงอัดและต้านทานความชื้นได้ดี แต่โดยทั่วไปมีระดับการติดไฟที่ต่ำกว่า (Euroclass E หรือ F สำหรับ EPS มาตรฐาน ปรับปรุงด้วยเกรดหน่วงไฟ) ใช้ในการใช้งานที่คำนึงถึงต้นทุน โดยไม่จำกัดความลึกของแผงโดยรวม
• ขนแร่ (ขนหิน / ใยแก้ว): ไม่ติดไฟบรรลุผล การจำแนกไฟ Euroclass A1 หรือ A2 - สูงสุดที่มีอยู่ ค่าการนำความร้อนประมาณ 0.034–0.040 วัตต์/เมตร·เค ต้องการความหนามากกว่า PIR สำหรับค่า U ที่เท่ากัน แต่มีการระบุแผงขนแร่ในกรณีที่บังคับให้ไม่ติดไฟ เช่น โรงเรียน โรงพยาบาล อาคารสูง และโครงสร้างในเขตที่เสี่ยงต่อการเกิดไฟไหม้สูง ยังให้ฉนวนกันเสียงที่เหนือกว่าเนื่องจากคุณสมบัติดูดซับเสียงของขนแร่

ประสิทธิภาพค่า U ตามความหนาของแผง

UK Building Rules Part L (2021) กำหนดให้หลังคาใหม่เพื่อให้ได้ค่า U ที่ 0.16 วัตต์/ตร.ม. หรือดีกว่า สำหรับอาคารส่วนใหญ่ เพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานนี้ด้วยกระเบื้องอลูมิเนียมหุ้มฉนวน PIR ซึ่งมีความหนาของแผงประมาณ 120–150 มม โดยทั่วไปแล้วจะต้อง ในกรณีที่โครงสร้างหลังคาให้มวลความร้อนเพิ่มเติม หรือใช้โครงสร้างหลังคาที่อบอุ่น อาจรวมแผงที่บางกว่าเล็กน้อยเข้ากับฉนวนเสริมเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนด

ประโยชน์ด้านเสียงของกระเบื้องอลูมิเนียมหุ้มฉนวน

ข้อดีอย่างหนึ่งที่ใช้งานได้จริงที่สุดของกระเบื้องอลูมิเนียมหุ้มฉนวนเหนือหลังคาโลหะมาตรฐานคือประสิทธิภาพเสียงที่ดีขึ้นอย่างมาก หลังคาเมทัลชีทเปลือยจะส่งเสียงรบกวนจากฝนเข้าสู่อาคารโดยตรง ซึ่งมักถูกอ้างถึงว่าเป็นอุปสรรคหลักสำหรับหลังคาเมทัลชีทในการใช้งานในที่พักอาศัย แผงฉนวน PIR-cored มีดัชนีการลดเสียง (Rw) ที่ 20–30 เดซิเบล และแผงแกนขนแร่บรรลุผลสำเร็จ 35–45 เดซิเบล ทำให้เสียงฝนไม่ได้ยินหรือแทบไม่ได้ยินในพื้นที่ว่างด้านล่าง ทำให้กระเบื้องอะลูมิเนียมหุ้มฉนวนเหมาะสำหรับห้องนอน สำนักงาน และพื้นที่ที่ไวต่อเสียงอื่นๆ โดยไม่ต้องดูแลฝ้าเพดานกันเสียงเพิ่มเติม

กระเบื้องมุงหลังคาอลูมิเนียมไดมอนด์: สุนทรียภาพแห่งมรดกและรายละเอียดทางเทคนิค

กระเบื้องมุงหลังคาอลูมิเนียมตราเพชร หรือที่รู้จักในชื่อกระเบื้องยาอมหรือกระเบื้องโลหะรูปเพชร เป็นรูปแบบหลังคาสไตล์ยุโรปคลาสสิกที่มีต้นกำเนิดมาจากการปูกระเบื้องสังกะสีและตะกั่วแบบดั้งเดิมที่ใช้ในสถาปัตยกรรมทางศาสนาและสถาปัตยกรรมแบบโกธิกและบาโรก รูปแบบอินเทอร์ล็อครูปทรงเพชร (สี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน) ทำให้เกิดพื้นผิวคล้ายเกล็ดที่ดูโดดเด่น ซึ่งมีการใช้อย่างต่อเนื่องในอาคารสูงๆ มานานกว่า 400 ปี ในอะลูมิเนียม รูปแบบนี้ผสมผสานความสวยงามของการปูกระเบื้องโลหะแบบดั้งเดิมเข้ากับข้อดีในทางปฏิบัติของอะลูมิเนียมอัลลอยด์สมัยใหม่

เรขาคณิตและเค้าโครงกระเบื้องเพชร

กระเบื้องอลูมิเนียมตราเพชรมักผลิตในรูปแบบสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนโดยมีแนวทแยงยาวกว่าวางในแนวตั้งบนพื้นผิวหลังคา ขนาดทั่วไปได้แก่ 300 × 300 มม., 400 × 400 มม. และ 500 × 500 มม. (วัดจากมุมต่อมุม) โดยแต่ละแผ่นจะพับขอบเพื่อสร้างระบบตะเข็บที่ประสานกัน ขอบพับ - รายละเอียดตะเข็บแบบยืนที่ใช้กับกระเบื้องแต่ละแผ่นแทนที่จะเป็นแผงต่อเนื่อง - ล็อคกระเบื้องที่อยู่ติดกันเข้าด้วยกันทั้งแนวนอนและแนวตั้งโดยไม่ต้องมีตัวยึดที่มองเห็นได้จากด้านล่าง ทำให้เกิดพื้นผิวที่สะอาดและไม่แตกหักซึ่งถูกขัดจังหวะด้วยรูปแบบข้อต่อกระเบื้องเท่านั้น

เมื่อติดตั้ง กระเบื้องเพชรที่อยู่ติดกันจะชดเชยครึ่งหน่วยในแต่ละทิศทาง ทำให้เกิดรูปแบบขนาดที่ทับซ้อนกัน อินเตอร์ล็อคออฟเซ็ตนี้มีความสำคัญทางโครงสร้าง: หมายความว่าไม่มีแนวรอยต่อต่อเนื่องพาดผ่านความลาดเอียงของหลังคา ข้อต่อแนวนอนทุกอันถูกกระเบื้องด้านบนและด้านล่างมาขวางกั้น ทำให้เกิดระบบการซัดที่ทนทานต่อสภาพอากาศตามธรรมชาติ ซึ่งป้องกันการแทรกซึมของน้ำแม้ในระดับเสียงที่ค่อนข้างตื้น

ระยะห่างหลังคาขั้นต่ำสำหรับกระเบื้องอะลูมิเนียมตราเพชร

ลักษณะการประสานกันของกระเบื้องเพชรทำให้เหมาะสำหรับพื้นที่ที่ต่ำกว่ากระเบื้องหลายรูปแบบ ระบบกระเบื้องมุงหลังคาอลูมิเนียมไดมอนด์ส่วนใหญ่สามารถติดตั้งได้จากระยะพิทช์ขั้นต่ำ 15–17.5° (เพิ่มขึ้นประมาณ 1:4:วิ่ง) ขึ้นอยู่กับขนาดกระเบื้องและระดับแสง ใต้ระดับพิทช์นี้ ความลึกที่ทับซ้อนกันระหว่างกระเบื้องที่อยู่ติดกันไม่เพียงพอที่จะต้านทานฝนที่เกิดจากลมที่เข้าสู่รอยต่อ ในบริเวณชายฝั่งทะเลหรือพื้นที่สูงที่เปิดโล่ง โดยทั่วไปผู้ผลิตจะแนะนำระยะห่างขั้นต่ำ 20–25° สำหรับกระเบื้องตราเพชรเพื่อให้ทนทานต่อสภาพอากาศในระยะยาว

การตกแต่งพื้นผิวสำหรับกระเบื้องอะลูมิเนียมตราเพชร

กระเบื้องมุงหลังคาอะลูมิเนียมตราเพชร มีจำหน่ายในพื้นผิวหลายประเภท ซึ่งส่งผลกระทบอย่างมากต่อรูปลักษณ์ พฤติกรรมสภาพดินฟ้าอากาศ และข้อกำหนดในการบำรุงรักษา:

• โรงสี (ธรรมชาติ): พื้นผิวอะลูมิเนียมเปลือยจะมีคราบตามธรรมชาติเมื่อเวลาผ่านไป โดยเริ่มแรกสีเงินสว่างจะค่อยๆ กลายเป็นสีเทา-ขาวด้าน ให้รูปลักษณ์ที่ดูสมจริงที่สุดในอดีตสำหรับโครงการฟื้นฟูที่ใช้แทนการปูกระเบื้องสังกะสีหรือตะกั่ว
• ฟอกสีล่วงหน้า (เคลือบสีล่วงหน้า): การบำบัดด้วยสารเคมีที่ใช้จากโรงงานจะช่วยเร่งกระบวนการผุกร่อนตามธรรมชาติ ทำให้เกิดสีเทาที่สม่ำเสมอและสมบูรณ์ทันทีเมื่อติดตั้ง ใช้เมื่อต้องการให้การมองเห็นมีความสม่ำเสมอตั้งแต่วันแรก แทนที่จะรอหลายปีเพื่อให้มีคราบตามธรรมชาติ
• เคลือบ PVDF (โพลีไวนิลิดีนฟลูออไรด์): การเคลือบฟลูออโรโพลีเมอร์ที่ใช้จากโรงงานในสีที่หลากหลาย — จานสีมาตรฐาน RAL, สี NCS หรือข้อกำหนดเฉพาะที่กำหนดเอง มีการเคลือบ PVDF ความคงทนของสี 30 ปี โดยมีความต้านทานการซีดจางและชอล์กน้อยที่สุด ใช้ในโครงการสถาปัตยกรรมร่วมสมัยและเมื่อข้อกำหนดในการวางแผนระบุการจับคู่สีกับวัสดุที่อยู่ติดกัน
• อโนไดซ์: การรักษาพื้นผิวด้วยไฟฟ้าที่ทำให้ชั้นออกไซด์ตามธรรมชาติหนาและแข็งตัว มีให้เลือกทั้งสีใส (สีเงิน) สีบรอนซ์ และสีแชมเปญ อโนไดซ์ให้พื้นผิวแข็ง ทนทานต่อการเสียดสี พร้อมความเสถียรของสีในระยะยาวที่ยอดเยี่ยมตามข้อกำหนดระดับสถาปัตยกรรม (Class 25 หรือ Class 20)

การใช้งานสำหรับกระเบื้องอลูมิเนียมตราเพชร

รูปแบบแผ่นกระเบื้องเพชรถูกระบุบ่อยที่สุดสำหรับ:

• การฟื้นฟูมรดกและการอนุรักษ์: การเปลี่ยนกระเบื้องสังกะสี ตะกั่ว หรือทองแดงที่เสื่อมสภาพในอาคาร โบสถ์ อาคารราชการ และที่อยู่อาศัยเก่าแก่ซึ่งรูปทรงของกระเบื้องเป็นองค์ประกอบทางสายตาที่ได้รับการปกป้องหรือคาดหวังไว้
• หลังคาที่อยู่อาศัยร่วมสมัย: หลังคาหน้าจั่วแหลมสูง ป้อมปืน หลังคาหน้าต่างยื่น และแก้มหลังคา ซึ่งลวดลายกระเบื้องรูปเพชรสร้างลักษณะทางสถาปัตยกรรม
• ผนัง: ระบบกระเบื้องเพชรแบบเดียวกันนี้สามารถนำไปใช้ในแนวตั้งกับพื้นผิวผนังเพื่อให้เกิดภาษาภาพต่อเนื่องระหว่างหลังคาและส่วนหน้าอาคาร ซึ่งเป็นแนวทางทั่วไปในสถาปัตยกรรมที่อยู่อาศัยร่วมสมัยของสแกนดิเนเวียและเยอรมัน

กระเบื้องหลังคาอะลูมิเนียมทรงสี่เหลี่ยมแบน: การใช้งานร่วมสมัยและข้อกำหนดทางเทคนิค

กระเบื้องหลังคาอลูมิเนียมทรงสี่เหลี่ยมแบน แตกต่างจากกระเบื้องเพชรในการวางแนวและเรขาคณิตที่เชื่อมต่อกัน: ติดตั้งโดยให้ขอบขนานกับสันเขาและชายคา ทำให้เกิดรูปแบบตารางปกติแทนที่จะเป็นขนาดแนวทแยง เค้าโครงมุมฉากนี้เหมาะกับสถาปัตยกรรมร่วมสมัยที่เรียบง่าย การติดตั้งหลังคาแบบเรียบหรือระดับต่ำ และอาคารอุตสาหกรรมหรืออาคารพาณิชย์ที่ต้องการรูปลักษณ์ทางเรขาคณิตที่สะอาดตา

ขนาดและรูปแบบทั่วไป

กระเบื้องอลูมิเนียมทรงสี่เหลี่ยมผลิตขึ้นในขนาดมาตรฐานหลายขนาด โดยส่วนใหญ่จะเป็น:

• 200 × 200 มม — ตารางละเอียด ใช้กับรูปทรงที่ซับซ้อนและพื้นผิวโค้ง
• 300 × 300 มม — รูปแบบที่อยู่อาศัยมาตรฐาน มีจำหน่ายทั่วไป
• 400 × 400 มม — รูปแบบขนาดกลางสำหรับที่พักอาศัยขนาดใหญ่และเชิงพาณิชย์ขนาดเบา
• 500 × 500 มม — กระเบื้องขนาดใหญ่สำหรับการใช้งานเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรม
• ขนาดที่กำหนดเอง — ผู้ผลิตหลายรายเสนอขนาดที่ออกแบบตามความต้องการสำหรับโครงการสถาปัตยกรรมเฉพาะ

ความหนาของกระเบื้องมีตั้งแต่ 0.6–1.2 มม ของแผ่นอลูมิเนียม (โดยทั่วไปคืออัลลอยด์ 3003 หรือ 3105 สำหรับเกรดหลังคา) เกจวัดหนา (1.0–1.2 มม.) ได้รับการระบุไว้สำหรับการใช้งานที่ต้องรับแสงสูง อาคารอุตสาหกรรม และบริเวณที่คาดว่าจะมีการสัญจรไปมาบนพื้นผิวหลังคาระหว่างการบำรุงรักษา

ระบบประสานสำหรับกระเบื้องแบนสี่เหลี่ยม

กระเบื้องอะลูมิเนียมทรงสี่เหลี่ยมแบนใช้วิธียึดและประสานหลักวิธีใดวิธีหนึ่งดังนี้:

• ระบบคลิปแก้ไขความลับ: กระเบื้องแต่ละแผ่นจะถูกยึดไว้ด้วยคลิปสแตนเลสหรืออลูมิเนียมที่ยึดติดกับฐานระแนง ซึ่งจะมีการพับกลับที่ด้านหลังของกระเบื้อง คลิปถูกปกปิดอย่างสมบูรณ์ด้วยแผ่นกระเบื้องที่ทับซ้อนกันด้านบน โดยไม่เหลือตัวยึดที่มองเห็นได้บนพื้นผิวที่เสร็จแล้ว ระบบนี้ให้ความสวยงามที่สะอาดตาและช่วยเพิ่มการขยายตัวเนื่องจากความร้อน คลิปช่วยให้กระเบื้องเคลื่อนตัวได้เล็กน้อยภายในจุดยึดโดยไม่เกิดความเครียด
• ระบบตะขอและระแนง: กระเบื้องมีตะขอขึ้นรูปที่ขอบด้านบนซึ่งยึดติดกับระแนงแนวนอน โดยมีรอยพับล็อคที่ขอบด้านข้างเพื่อติดกับกระเบื้องที่อยู่ติดกัน คล้ายกับการยึดกระเบื้องดินเผาธรรมดาทั่วไป แต่ปรับให้เข้ากับโลหะ ระบบนี้ติดตั้งได้เร็วกว่าระบบคลิปและเหมาะสำหรับสนามที่สูงชัน

ค่าเผื่อการเคลื่อนที่ด้วยความร้อน

อะลูมิเนียมมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนค่อนข้างสูง — โดยประมาณ 23 × 10⁻⁶ /°ซ . กระเบื้องอลูมิเนียมขนาด 500 × 500 มม. จะขยายได้ประมาณ 0.5 มม. ในแต่ละมิติ สำหรับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ 40°C (โดยทั่วไประหว่างอุณหภูมิหนาวเย็นในฤดูหนาวและอุณหภูมิสูงสุดของฤดูร้อนในหลายภูมิอากาศ) ระบบยึดต้องรองรับการเคลื่อนไหวนี้ การยึดแบบแข็งที่ป้องกันการขยายตัวจากความร้อนทำให้เกิดการโก่งงอและการเสียรูปของพื้นผิวกระเบื้อง ระบบคลิปฟิกซ์ลับได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อให้สามารถเคลื่อนไหวนี้ได้ในขณะที่ยังคงรักษาความปลอดภัยไว้

อลูมิเนียมอัลลอยด์ที่ใช้ในกระเบื้องมุงหลังคา

อลูมิเนียมบางชนิดไม่เท่ากันในการใช้งานมุงหลังคา ข้อมูลจำเพาะของโลหะผสมจะกำหนดความต้านทานการกัดกร่อน การขึ้นรูป ความแข็งแรง และคุณภาพผิวสำเร็จ กระเบื้องอลูมิเนียมเกรดมุงหลังคาใช้โลหะผสมจากซีรีส์ 1000 และ 3000:

เปรียบเทียบกระเบื้องหลังคาอะลูมิเนียมกับวัสดุมุงหลังคาอื่นๆ

เมื่อเทียบกับสังกะสี — วัสดุกระเบื้องโลหะระดับพรีเมียมแบบดั้งเดิม — อะลูมิเนียมมีข้อเสนอ ความต้านทานการกัดกร่อนที่คล้ายกันโดยมีต้นทุนวัสดุลดลงประมาณ 30–40% โดยมีความสวยงามของคราบตามธรรมชาติที่ด้อยกว่าเล็กน้อย (อะลูมิเนียมจะมีสภาพอากาศเป็นสีเทา-ขาว แทนที่จะเป็นสีฟ้า-เทาที่โดดเด่นของสังกะสี) สำหรับโครงการที่ต้นทุนเป็นข้อจำกัด แต่ต้องมีอายุการใช้งานยาวนานและมีน้ำหนักเบาของการปูกระเบื้องโลหะ อลูมิเนียมเป็นตัวเลือกที่ใช้งานได้จริงมากกว่าสังกะสี

ข้อกำหนดในการติดตั้งกระเบื้องหลังคาอลูมิเนียม

การติดตั้งกระเบื้องหลังคาอะลูมิเนียมที่ประสบความสำเร็จนั้นขึ้นอยู่กับการเตรียมพื้นผิวที่ถูกต้อง ข้อกำหนดเฉพาะของชั้นด้านล่างที่เหมาะสม และความใส่ใจต่อการเคลื่อนตัวของความร้อน ซึ่งเป็นบริเวณที่ข้อผิดพลาดในการติดตั้งเกิดขึ้นบ่อยครั้งและนำไปสู่ปัญหาประสิทธิภาพการทำงานก่อนเวลาอันควร

ข้อกำหนดของพื้นผิวและแป

กระเบื้องอลูมิเนียมสามารถติดตั้งบนระแนงไม้ แปเหล็ก หรือแผ่นปูต่อเนื่อง ขึ้นอยู่กับรูปแบบกระเบื้องและระบบ สำหรับกระเบื้องแบนรูปเพชรและสี่เหลี่ยมที่ใช้ระบบคลิปหนีบลับ การขึ้นเครื่องอย่างต่อเนื่อง (OSB, ไม้อัด หรือ การขึ้นไม้) มักนิยมใช้กันมากเนื่องจากให้พื้นผิวยึดที่สม่ำเสมอสำหรับคลิปในตำแหน่งใดๆ ช่วยให้จัดแนวกระเบื้องได้อย่างแม่นยำ และมีไดอะแฟรมโครงสร้างที่ปรับปรุงความต้านทานของหลังคาต่อแรงดึง ในกรณีที่ใช้ระแนง ระยะห่างจะต้องตรงกับรูปทรงการยึดกระเบื้องอย่างแม่นยำ - ข้อผิดพลาดในระยะห่างระแนงไม่สามารถแก้ไขได้ในระหว่างการติดตั้งกระเบื้องโดยไม่ต้องระแนงใหม่

อลูมิเนียมที่สัมผัสกับโลหะบางชนิดจะเกิดการกัดกร่อนแบบกัลวานิก ซึ่งเป็นการเสื่อมสภาพทางเคมีไฟฟ้าของโลหะมีค่าน้อยกว่าเมื่อโลหะสองชนิดที่ไม่เหมือนกันสัมผัสกันเมื่อมีความชื้น กระเบื้องอลูมิเนียมต้อง ห้ามสัมผัสโดยตรงกับทองแดง ทองเหลือง หรือเหล็กที่ไม่เคลือบ . อุปกรณ์ยึด คลิป และตัวจับทั้งหมดควรเป็นเหล็กสแตนเลส อะลูมิเนียม หรือเคลือบสังกะสี (เคลือบสังกะสีแบบจุ่มร้อน) เมื่อน้ำไหลออกมาจากองค์ประกอบทองแดง (รางน้ำทองแดง ทองแดงวาบไฟ หรือหลังคาทองแดงด้านบน) จะไหลไปบนกระเบื้องอะลูมิเนียม ไอออนของทองแดงที่ละลายในน้ำจะทำให้เกิดการกัดกร่อนพื้นผิวของอลูมิเนียมอย่างรวดเร็ว ซึ่งเป็นการออกแบบที่เข้ากันไม่ได้ซึ่งจะต้องหลีกเลี่ยงในขั้นตอนการวางแผน

ข้อมูลเฉพาะของ แผ่นรองพื้น (Underlay)

แผ่นรองหลังคาที่เหมาะสมใต้กระเบื้องอลูมิเนียมทำหน้าที่สองอย่าง: ความต้านทานต่อสภาพอากาศขั้นที่สอง (แนวป้องกันสุดท้ายหากกระเบื้องถูกแทนที่หรือเสียหาย) และการจัดการการควบแน่น สำหรับระบบกระเบื้องอะลูมิเนียมหุ้มฉนวนในการก่อสร้างหลังคาแบบอุ่น โดยทั่วไปไม่จำเป็นต้องมีแผ่นรองพื้นแยกต่างหาก เนื่องจากตัวแผงกระเบื้องจะให้ฉนวนอย่างต่อเนื่องและชั้นควบคุมไอ สำหรับกระเบื้องอะลูมิเนียมแบบไม่หุ้มฉนวนในโครงสร้างหลังคาเย็น ก เมมเบรนที่ซึมผ่านไอได้ (ระบายอากาศ) — จัดอยู่ในประเภท BS EN 13859-1 หรือเทียบเท่า — ควรใช้บนจันทันหรือขึ้นเครื่องโดยตรง เพื่อให้ไอน้ำที่ควบแน่นภายในพื้นที่หลังคาระบายออกไป พร้อมทั้งป้องกันไม่ให้น้ำของเหลวไหลจากภายนอก

การกะพริบและรายละเอียด

หลักยึด เชิงเขา แนวหุบเขา และการเจาะทะลุ ต้องใช้วัสดุวาบไฟที่เข้ากันได้ วัสดุกระพริบที่เข้ากันได้กับอะลูมิเนียมได้แก่:

• อลูมิเนียมกระพริบ: วัสดุที่เหมือนกันกับกระเบื้อง ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความเข้ากันได้ของกัลวานิกเต็มรูปแบบและลักษณะสภาพดินฟ้าอากาศที่สม่ำเสมอ
• อะลูมิเนียมเคลือบตะกั่ว: ให้ความสามารถในการทำงานของตะกั่วด้วยความแข็งแรงของพื้นผิวอะลูมิเนียม ซึ่งมีประโยชน์ที่จุดเชื่อมต่อที่ซับซ้อนซึ่งจำเป็นต้องตกแต่งด้วยมือกับโปรไฟล์ที่ไม่ธรรมดา
• การกะพริบของเทปบิวทิลหรือ EPDM แบบมีกาวในตัว: ใช้สำหรับหลักยึดภายในและการปิดผนึกการเจาะซึ่งการขึ้นรูปโลหะวาบวับแบบดั้งเดิมไม่สามารถทำได้ ต้องเข้ากันได้กับการเคลือบพื้นผิวกระเบื้อง
• การกะพริบของสังกะสี: เข้ากันได้กับไฟฟ้ากับอะลูมิเนียม (ทั้งสองอยู่ในตำแหน่งที่ใกล้เคียงกันในซีรีส์กัลวานิก) และให้ความสวยงามในการผุกร่อนที่คล้ายคลึงกัน

ข้อควรพิจารณาเกี่ยวกับการวางแผนและกฎระเบียบอาคาร

ในเขตอำนาจศาลหลายแห่ง การเปลี่ยนหลังคาที่มีอยู่ด้วยกระเบื้องอะลูมิเนียมอาจต้องได้รับอนุญาตในการวางแผนหรือการอนุมัติกฎระเบียบของอาคาร ขึ้นอยู่กับประเภทของอาคาร การเปลี่ยนแปลงรูปลักษณ์ และข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพการระบายความร้อน

• อาคารและพื้นที่อนุรักษ์ที่ระบุไว้ (สหราชอาณาจักร): การเปลี่ยนแปลงรูปลักษณ์ภายนอกของอาคารที่อยู่ในรายการ หรือทรัพย์สินภายในพื้นที่อนุรักษ์ที่กำหนด ต้องได้รับความยินยอมจากอาคารที่จดทะเบียนหรือได้รับการอนุมัติล่วงหน้าจากหน่วยงานวางแผนท้องถิ่น กระเบื้องอลูมิเนียมที่มีผิวสีธรรมชาติหรือสีเทาที่ผ่านการฟอกแล้ว โดยทั่วไปถือว่าเป็นการทดแทนสังกะสีหรือตะกั่วที่เหมาะสมในบริบทการอนุรักษ์ แต่การเคลือบสี PVDF อาจถูกปฏิเสธในสภาพแวดล้อมที่ละเอียดอ่อนตามแบบฉบับ
• ข้อบังคับอาคารส่วนที่ L (ประสิทธิภาพเชิงความร้อน): ในอังกฤษและเวลส์ การเปลี่ยนวัสดุมุงหลังคามากกว่า 50% ทำให้เกิดข้อกำหนดในการอัพเกรดประสิทธิภาพการระบายความร้อนโดยรวมของหลังคาให้เป็นมาตรฐานปัจจุบัน ( ค่า U 0.16 วัตต์/ตร.ม สำหรับอาคารส่วนใหญ่ภายใต้ข้อบังคับปี 2021) ระบบกระเบื้องอะลูมิเนียมหุ้มฉนวนที่มี PIR หรือความหนาของแกนขนแร่เพียงพอ สามารถตอบสนองข้อกำหนดนี้ได้ในขั้นตอนการติดตั้งเดียว
• ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพไฟ: ในประเทศอังกฤษ อาคารที่มีความสูงเกิน 11 เมตรอยู่ภายใต้ข้อจำกัดในการใช้วัสดุที่ติดไฟได้ในผนังภายนอกและหลังคาภายใต้เอกสารที่ได้รับอนุมัติ B (ความปลอดภัยจากอัคคีภัย) กระเบื้องฉนวนแกน PIR มักจะได้รับการจำแนกประเภทไฟที่จำเป็นสำหรับอาคารที่สูงถึง 18 เมตร ในขณะที่ระบบแกนขนแร่นั้นถูกกำหนดไว้สำหรับอาคารที่สูงกว่าความสูงนี้

การบำรุงรักษาและประสิทธิภาพในระยะยาวของกระเบื้องหลังคาอะลูมิเนียม

ข้อดีประการหนึ่งของกระเบื้องหลังคาอลูมิเนียมคือความต้องการการบำรุงรักษาที่ต่ำมากเมื่อเทียบกับวัสดุมุงหลังคาทางเลือกส่วนใหญ่ หลังคากระเบื้องอะลูมิเนียมที่ติดตั้งอย่างถูกต้องในสภาพดีไม่จำเป็นต้องมีการบำรุงรักษาใดๆ เลย นอกจากการตรวจสอบและทำความสะอาดเป็นระยะๆ

กำหนดการตรวจสอบ

แนะนำให้ตรวจสอบด้วยภาพประจำปี ทั้งจากระดับพื้นดินด้วยกล้องส่องทางไกลหรือโดรน เพื่อระบุกระเบื้องที่เสียหายทางกลไก (จากกิ่งไม้ที่ร่วงหล่น การจราจรบนทางเท้า หรือเศษพายุ) รอยไฟที่หลุดออก หรือรางน้ำที่อุดตัน กระเบื้องอลูมิเนียมไม่แตกร้าวภายใต้วงจรการแช่แข็งและละลาย (ต่างจากดินเหนียวและคอนกรีต) ห้ามยกในการยกลมหากแก้ไขอย่างถูกต้อง และไม่กัดกร่อนภายใต้สภาวะบรรยากาศปกติ ปัญหาการบำรุงรักษาที่พบบ่อยที่สุดคือพื้นผิวเครื่องสำอางที่สกปรกจากสาหร่ายหรือไลเคนในสภาพอากาศชื้น (แก้ไขได้ด้วยการล้างไบโอไซด์ที่เป็นกรรมสิทธิ์) และการเสื่อมสภาพของสารเคลือบหลุมร่องฟันที่จุดวาบไฟแทรกซึมหลังจากผ่านไป 10-15 ปี

การเปลี่ยนกระเบื้องที่เสียหายส่วนบุคคล

ข้อได้เปรียบในทางปฏิบัติที่สำคัญของระบบกระเบื้องเหนือหลังคาเมทัลชีทคือ สามารถเปลี่ยนกระเบื้องที่เสียหายแต่ละชิ้นได้โดยไม่รบกวนพื้นที่โดยรอบ สำหรับระบบคลิปยึดความลับ กระเบื้องที่เสียหายจะถูกเอาออกโดยการคลี่ขอบที่ประสานกันกลับออก (โดยใช้เครื่องมือพับ) เลื่อนกระเบื้องออกจากคลิป และติดกระเบื้องทดแทน โดยทั่วไปการซ่อมแซมทั้งหมดจะแล้วเสร็จภายใน ไม่เกิน 30 นาทีต่อแผ่น โดยช่างมุงหลังคาที่มีประสบการณ์ ความสามารถในการซ่อมแซมนี้เป็นหนึ่งในเหตุผลสำคัญที่ทำให้ระบบกระเบื้องอะลูมิเนียมเป็นที่ต้องการมากกว่าระบบแผงขนาดใหญ่สำหรับการใช้งานในที่พักอาศัย ซึ่งมีโอกาสเกิดความเสียหายทางกลเป็นครั้งคราวมากกว่า