2009年第1期
总第127期
Nol·2009
Vo1．127
建筑用彩色涂层压型钢板的选用
何敏
(福建众合开发建筑设计院福州350005)
摘要：本文详尽探讨了建筑用彩色压型钢板的基板特性、基板类型、涂层类型等方面内容，对彩涂板设计内容要求提出了具体建
议和案例．供同行参考。
关键词：彩涂板镀层涂层板厚
中图分类号：TU511．38文献标识码：A文章编号：1004--6135(2009)O1—0113一O4
Applicationofroll。profiledsteelsheetforbuilding
HeMin
(FuJianZhonghedevelopmentArchitecturaldesignInstitute350005)
Abstract：Thispaperdiscussesthesteelsheetproperties、steelsheettypeandcoatingtypeofroll—profiledsteelsheetforbuilding．
TheProposalsandexamplesareprovidedforthedesigners．
Keywords：pretaintedsteelsheetgalvanizinglayercoatinglayersheetthickness
1前言
建筑钢结构围护系统F1前大量采用彩色压型钢板。压型
钢板是采用0．4～2．0mm厚彩色涂层钢板(Pretaintedsteel
sheet)(以下简称彩涂板)经成型机辊轧冷弯成波型、V型、U
型等形状的板材，彩涂板一般以热镀基板及电镀基板为原料，
在连续机组上用辊涂或覆膜等方法，涂覆一层或多层有机涂
层，经过烘烤和冷却而形成的，故有时也称为烤漆板。涂层{lI
以有不同颜色，因之又称为彩色涂层钢板。
设计选择彩色压型钢板应根据使用环境的腐蚀性、设计使
用年限、美观寿命、耐久性、加工方式和变形程度等要求，对彩
涂板的牌号、基板力学性能、基板类型及镀层重量、涂层类别及
厚度，板厚、颜色以及压型板板型和连接形式做出明确规定。
结构设计师应充分了解彩涂板的基本物理结构以及各物
理结构层的基本性能和作用，方可做出恰如其分的选择。
2彩涂板的基本物理结构
图1为彩涂板的基本物理结构示意图
由图1可知，彩涂板大致可分为钢基材、镀层、化学转化膜
和有机涂层四部分。钢基材和镀层也合称为基板。有机涂层
则包括了正面面漆、底漆和背面漆。
2．1钢基材
钢基材有热轧板及冷轧板两种。热轧板的牌号与性质与
普通结构钢相同，通常采用碳素结构钢的Q235牌号及低合金
结构钢的Q345牌号，主要用于檩条等冷弯薄壁型钢构件，基
作者简介：何敏，男，1968年2月出生，高级工程师，一级注
册结构师，注册岩土工程师，注册监理工程师。
收稿日期：20O8一l2O9
图1彩涂板的物理构造简图
材厚1．5mm~3．0mm左右。
彩涂板基板一般为冷轧板(板厚≤3mm)，(当板厚>
3mm，按热轧板供货)。表1可知，热轧板经冷轧成为冷轧硬
板，硬板经连续退火软化后作为热镀使用的基材。热轧钢卷一
般为低碳钢，但硫、磷含量较普通碳素结构钢低。热轧卷的力
学性能由钢的化学成分及温度变形历史确定。冷轧板的力学
性能同时还与板的压下率及连续退火制度也有关。一般冷轧
板压下率在7O～80左右。退火目的是使得冷轧压扁、破碎
的晶粒通过重新生核、长大再结晶为新的均匀、细小的晶体，消
除冷加工硬化，恢复塑性变形能力。连续退火的加热温度、缓
冷温度及快冷温度影响冷轧板的屈服强度【。
冷轧基板与普通结构用钢的化学成分及力学性能不同，冷
轧板屈服强度随碳含量增加而增长，屈服强度越高，板的延伸
率越低，冷弯加工性能越差。冷轧板的伸长率较普通结构用钢
小。基板的力学性能包括屈服强度、抗拉强度、伸长率及冷弯
性能等；级别有250，350，550等，表示最小屈服强度为250
O
筑_一州
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建眦
福
．U
F
2009年第l期总第127j9】何敏·建筑用彩色涂层压钢板的选用
MPa，350MPa，550MPa。
彩涂板的力学性能一般按基板力学性能确定。
压型钢板的承载力验算按GB50018—2002。规定的卡砭限
状态设计办法与公式以及构造要求进行设汁．其【}】250及350
级别板强度等没汁指标分别按GB50018--2OO2。‘觇定的Q235
及Q345钢选Ⅲ。其它强度级别板的设计指标臼前规程及标
准尚尤明确规定，值得进·步的探讨，不能简单套用规范公式。
因为吲样板型、相同厚度I川强度等级板的材料抗力分项系
数及板件的存效俄i而模遍、有效戡旺L『惯性矩等俄而特性足
不删的。
2．2镀层
彩涂板的镀层按制造方法分为热镀法与电镀法，热镀法即
将钢卷连续浸渍在融熔镀液中进行镀层，(锌)熔液温度430～
460℃。所以称为热浸镀(锌)(Hot—DipGalvanized)。电镀法为
将钢卷连续送人镀槽中．以钢板为阴极，锌饭为阳极，以硫酸锌
为溶液，通电镀锌，也称为冷镀。
彩涂板按镀层材料『If分为热镀锌、热镀铝锌(55铝)，热
镀锌铝(5铝)及电镀锌。一般彩涂板基板采用热镀法。
热镀锌依镀锌层的铁叮分为合金化和J非合金化两种，
热镀锌板的合仑化处理将热镀锌板加热至500～550℃左
朽，_住此高温IlI铁原会扩敞至锌层肜成，火黑色的6卡}IFeZn7
锌铁合金层，在镀层表面形成稳定的针状绀织．冈此与漆层附
着性好．同时表l为锌铁合金．电阻火。H．镀锌钢板焊接时．
镀层_／f会融化。咀饭【1『不受污染。故点焊性能优良．所以合金化
热镀锌板(ZF)主要用于家叱、汽车及电脑外壳等。一般建筑
用热镀锌板不经过合金化处理。热镀锌板的防锈蚀原理主要
为锌层的牺牲保护。所以镀锌板的防锈蚀能力卜j镀锌成正比
关系。
镀锌量按双面镀层重鞋表示，如Z18O表示双面镀锌层的
镀锌晕鞋为18Og／．ZF150表示锌铁合金镀层重为
150g／nf。镀锌的选择根据彩涂板所处的使用环境确定，一般
情况下要求镀锌为180g／nf，住腐蚀性较高的环境lfl要求镀
锌量275g／nf。
热镀锚锌板(AZ)镀层由。43．5锌及1．5硅组
成。镀铝锌板的防腐蚀性包括铝的障碍层保护功能及锌的牺
牲保护。基板在切边、刮痕及镀层擦伤部分，形成了不能溶解
的氧化物层，发挥屏障保护功能．冈此在相同镀层的情况下，热
镀铝锌(AZ)比热镀锌(Z)耐腐蚀性高2～6倍。
热镀锌铝板(ZA)镀层含9锌，5钎{及微量的镧铈合金
成分，足一种铝锌合金镀层，具有远超传统热镀锌的特点，镀锌
铝层首先由95锌与5铝形成二卡I]共晶组织，均匀且致密防
止杂质接触钢材的表面．同t~~}f--层也提供牺牲保护功能。热镀
锌铝较传统的热镀锌提高3倍的耐脚蚀性能。热镀锌铝板有
擞好的成型性。
电镀锌钢板(Electrogalvanizedsteelsheet．ZE)由于_[芝
原因镀锌量少，锌层牺牲保护功能篪，在冲孔及剪断时．剪断向
受锌的保护小足易乍红锈。故电镀板一般只_}}j于室内隔板及汽
车家电外壳用途。较少用于护结构。
日前建筑用彩涂板板主要采用热镀锌板．但在防腐性能
有较高要求，如在工业污染及沿海潮湿地区，以及有较高要求
的公共建筑中，也采刚热镀铝锌板(AZ)，一般要求镀铝锌量在
150g／以上。目前内热镀锌铝(ZA)生产线较少，故推广使
用多。表l为不同腐蚀环境的基板类型及镀层重量要求，表
2为各种镀层板性能比较：
表1基板类型及镀层重量
表2各种镀层板性能比较
裸板耐腐蚀性
加I：成型性能
切边牺牲性保护
成型后耐腐蚀性
漆膜附着力
涂漆后耐腐蚀性
町焊性
耐热性／反射性
棚对成本
往：5最好l一良好3合格2一差1一最差
Fh表2可知，热镀锌板的价格较低，耐腐蚀性一般。热镀
铝锌及热镀锌铝耐腐蚀性较好，但成本也较高。
2．3化学转化膜
化学转化膜指金属外层原子和选配介质的阴离子反应而
红金属表面产生不溶性的化合物覆盖层，通常把这种经过化学
处理而形成的覆盖膜．称为化学转化膜。化学转化膜呈连续分
布。与基板具有可靠的联系并与基板表面形成整体，其主要作
川为增强基板与涂层的附着力，并改善彩板的抗冲击与压型弯
曲加工性能，同时也能提高基板的抗腐蚀性能。
彩涂板基板化学转化膜工艺一般有磷化、络合氧化、铬化
上艺三种。常用的为磷化及铬化工艺。磷酸盐转化膜附着性
和耐腐蚀性方面较为优越，铬酸转化膜成型性较好。
2．4涂层
由图1可知，彩涂板的涂层可分为底漆、正面面漆和背面
漆。
底漆采用环氧树脂(Epoxy)，聚氨基甲酸酯树脂(聚氨酯)
(Polyurethane，PU)及聚脂树脂(Polyester，PE)。
环氧树脂涂料与摹板附着性好，耐腐蚀性较好，但柔韧性
较差。
聚酯树脂涂料与基板附着性好，柔韧性较好，但耐腐蚀较
521223153
355354532
￡
热
耐好
性镀较耐善
型、、性成好层博蚀
性腐性
型装
成好蚀涂好
蚀耐
腐
耐性热
性涂好性
焊、性型点好装成筹
保好低
牲性本
牺护成
n
凸
2009年第1期总笫127期何敏·建筑用彩色涂层压)钢板的选』1．t
差。
聚氨酯涂料是综合性能较好的底漆，所以目前彩涂板底漆
多采用聚氨酯。
背面面漆住无特殊要求情况下一般采用聚酯涂料。
彩涂板的涂层类型通常以正面漆命名，常用的面漆种类有
聚酯(PE)，硅改性聚酯(SiliconeModifiedPolyester，SMP)，高
耐久性聚酯(HighDurablePolyester，HDP)，聚偏二氟乙烯
(PolyvinylideneFluoride，PVI)F)，有时也称为氟碳漆。
聚脂涂料(PE)是目前使用量最大的面漆，耐久性一般，涂
层的硬度和柔韧性好，价格较低，美观寿命7～8年。
硅改性聚酯(SMP)耐久性和光泽、颜色的保持性有所提
高，但涂层的柔韧性略差，价格比PE略高，美观寿命l0～l2
年。
高耐久性聚酯(HDP)具有优良的颜色保持性和抗紫外线
性能，优良的室外耐久性和抗粉化性，漆膜附着力好，性价比
高，美观寿命l5年。
聚偏二氟乙烯(PVDF)耐久性优异，颜色保持性和抗紫外
线性能优异，具有优良的抗溶剂性和良好的成型性，属于最高
级别的产品，但价格较高。美观寿命可达2O～25年。目前主
要应用于一些大型公共建筑。
正面涂层的总厚度不应小于20um。背面涂层为一层时，
总厚度不小于Sum，为二层时，总厚度不小于12um。目前常用
的彩涂板面漆为PE，大约占到市场总量的85以上。
3彩涂板的牌号
彩涂板的牌号由彩涂代号、基板特性代号和基板类型代号
三个部分组成，其中基板特性代号和基板类型代号之间用加号
“+”连接。
以TS350GD+Z为例，T代表“涂”字汉语拼音第一个字
母，s代表结构用钢，350代表最小屈服强度为350MPa，G代
表热处理，D代表热镀，z代表热镀锌。一般建筑用压型板宜
选用TS250GD、TS280GD、TS350GD牌号，不宜选用更高强度
板。TS550GD板主要应用于扣合连接板型。
4彩涂板板厚的讨论
彩涂板的设计板厚的要求目前较为混乱，有按基材(钢板)
厚设计的，也有按基板(钢板+镀层)厚设计的，有些甚至按包
括涂层厚度在内设计板厚。不同的要求，厚度有时相差近
l5。例如按《地震灾区过渡安置房建设技术导则》第3．3．2
条规定，用于承重的彩钢板厚度不应小于0．4mm，非承重的彩
钢板厚度不应小于0．3mm，不同的企业采用了三种不同的算
法，造成了质量的差异，影响了灾区安置房的建造质量。
国标GB／T12754--2006规定彩板的厚度为基板厚度即钢
板+镀层厚，但不含涂层。仅日本工业标准(JIS)按基材即钢
板厚不含镀层和涂层的厚度。图2为按GB／T12754—2006规
定，0．5mm厚热镀锌彩板分层层厚示意图。彩涂板为二涂二
烤，镀锌量为180g／IIf，它的厚度构成应为钢基材厚0．474mm
(474um)，镀层厚0．026mm(26um)，涂层厚0．035mm
(35um)，包括涂层的彩涂板总厚度为0．535ram(535um)。设
计确定彩涂板厚度时，必须明确板厚包含的构成，板厚一般应
按国标GB／T12754—2006指为基板(钢基材+镀层)厚度。
5压型钢板的横向连接与板型的选择
压型钢板的横向连接方式分为搭接式、咬合式及扣合式连
铰锌嚣13umjI；
帮基村474umI}芝8
ld
蕞锌层13urn1．
rj．
~12um}l蚤．
图20．5ram厚彩涂板分层层厚示意图
接。搭接式连接紧固件外露，咬合式及扣合式板紧闻件隐藏，
也称为隐藏板。图3为目前常用的三种典型的压型板型YX
一28—820，YX一51—360及YX一51—760，其中820型为搭
接式连接，360型为咬合式连接，760型为咬合式+扣合式连接。
Y×28—820
YX51-760
YX51—360
图3压型钢板典型板型示意图
搭接式连接即用自攻螺钉直接将压型板固定在檩条上。
咬合式及扣合式连接通过支架连接压型板，支架由自攻螺钉固
定在檩条上。图4分别为上述三种连接构造。
紧固件隐藏式连接具有较好的防水及防腐蚀性能，但与搭
接式连接相比，压型钢板与檩条的连接较为薄弱，对檩条的约
束作用及蒙皮效应有所削弱。一般屋面板采用扣合及咬合式
连接，墙面板采用搭接连接。
搭接型连接压型钢板的连接件抗风承载力验算按
GB50018--2002。第6．1．7条进行，咬合式及扣合式连接目前
无相关规范公式计算，应针对不同的基板强度、板型、板厚以及
支架类型和风载标准值做风洞试验确定其抗风承载能力。在
沿海台风地区，应注意选择恰当的板材、板厚、板型，避免围护
结构的破坏。
6压型彩涂钢板选用实例
某轻钢厂房位于霞浦地区，主体钢构设计使用年限5O年，
围护结构设计使用年限2O年，风载标准值0．8MPa。
屋面板选用TS280GD+AZ，镀铝锌彩板，板厚0．53mm
(含镀层)，镀铝锌重量150g／，正面面漆PE，板型为YX一51
—760(隐藏式)，颜色为白色。墙面板选用TS280GD+AZ镀
2009年第1期总第127期何敏·建筑用彩色涂层压钢板的选用
自攻螺钉
a．搭接连接
b．扣
．．．．．．／J-．-
．
图4压型钢板横向连接示意图
铝锌板，板厚0．476ram(含镀层)，镀铝锌重量1jOg／，正面
面漆PE，板型YX一28—820，颜色为海蓝色。
7结语
自卜世纪80~90年代从国外引进彩涂板，近年来在钢结
构围护系统中大量应用。由于原圈家标准内容较为简单，
许多设计人员对基板特性、基板类型、涂层类型等方面内容了
解不深，i殳计时未能就设计使用年限、彩涂板力学性能、镀层重
量、板厚、板型的指标提出恰如其分的要求，造成围护结构的构
造安装不合理，质量达不到使用要求。本文较为详尽地探讨了
卜述相关内容，供同行参考。
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(上接第89页)
从设计过程中看，应地尽其用、配合发展土地上的限制和
结合地形地势。以及提高建筑及结构效能。遵循“实而不华”的
发展思路，减少资源损耗．减少可能对环境造成破坏的建筑工
艺。调高使用钢筋混凝土预制品组建的比率，采用高效的机械
化建筑法，达到高质高效低成本的|j标。
环境方面，善用自然通风、采光，有效促进污染扩散，提高
温湿度，改善地区性风环境、绿化工程以及建筑设备设施的能
效比，确定合适的交通没计，采取针对噪音源的缓解措施，并平
衡各方面的表现，拿出最佳方案；社会方面，要求规划设计考虑
四个主要元素：社区凝聚力、健康生活居所、社区绿化和交通便
利。
我围目前每年的房屋建筑面积建设量是十分巨大的，建筑
能耗亦随之呈现出高速增长趋势。我国已颁布实施了居住建
筑节能设计杯准，它们分别适用于北方严寒、寒冷地区，中部夏
热冬冷地区和南方夏热冬暖地区。严格实施建筑节能标准，是
保证我国可持续发展的重要措施之一，对新建建筑全面强制实
施建筑节能设计标准，并对既有建筑有步骤地推行节能改造，
才有可能实现快速建设“节约型”社会的目标，也是可持续发展
的保证。我国虽然幅员辽阔，但毕竟不是资源大国，再加上人
口众多，根本经受不起巨大的浪费，因此，坚定不移的走建设节
约型社会的路子是当今城市建设发展领域的重要研究课题。
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