首都机场T3航站楼屋面不要第四次再被风掀开——提高金属屋面抗风力技术探讨
首都机场T3航站楼屋面不要第四次再被风掀开——提高金属屋面抗风力技术探讨
龙文志
摘 要：简要介绍了北京首都机场T3航站楼屋面三次被风掀开及相关案例，从技术规范面探讨了设计原因，提出了咬合强度参考计算方法，列举了两起加强金属屋面抗风性能的工程，提出了一些提高金属屋面抗风力技术建议，期望首都机场T3航站楼屋面不要第四次再被风掀开。
关键词：金属屋面、阵风系数、咬合强度、风揭试验。
前 言
首都机场T3航站楼是北京的标志性建筑之一，竟然连续两年多被三次掀顶！首都机场扩建指挥部相关责任人此前曾表示，首都机场的工程质量没有问题，T3航站楼屋顶是按照百年一遇的标准设计建设的，能抗击每秒28.3米的大风，也就是12级的风力，T3航站楼的建设标准远远超过了国家的设计标准。按照百年一遇的标准设计建设的巨大工程屋顶年复一年地被竟被风3次掀顶，一幢如此先进的现代建筑，为何就抗不住在北京地区并不罕见的10级大风呢？不得不令人震惊和质疑！网站有诗一首。
本文抛砖引玉探讨“二年三遭百年遇”探讨技术原因，期望首都机场T3航站楼屋面不要第四次被风掀开。
（一）首都机场新三号航站楼T3A金属屋面工程简介
1.1首都机场新三号航站楼T3A金属屋面像是一条飞腾的巨龙
三号航站楼T3A主楼金属屋面表面颜色采用渐变式色彩组成，设计根据工程屋顶不同的位置由黄-橙-红三种渐变色彩。坐在飞机上观看航站楼渐变式的屋面颜色，不仅像是一条飞腾的巨龙，还给人一种赏心悦目的感觉。
1.2首都机场新三号航站楼T3A主楼金属屋面的构造形式
首都机场新三号航站楼T3A主楼金属屋面采用双层的构造形式，顶部外层采用铝合金框架开缝体系的铝单板幕墙系统，采用定距压块式的构造形式。铝板接缝之间采用开缝体系铝板幕墙专用的铝合金盖板封盖，以遮盖缝内的铝合金压块和紧固件。内层屋面采用直立锁边系统复合屋面板，在滑动固定座与屋面板之间设计有滑动保护膜，以确保屋面板遭滑动时避免磨损。直立锁边金属屋面系统为暗扣系统，属于无穿刺系统，防水能力可靠。先在屋面结构主钢梁上铺设0.6mm厚的穿孔型钢承板，钢承板的波高为150mm,波谷内填充吸音海棉；钢承板上再铺设直立锁边系统复合屋面板，直立锁边复合屋面板的底板为0.6mm镀锌钢板，镀锌钢板上覆一层铝箔防潮保护膜，在防潮保护膜的上面为150mm厚的防火保温岩棉，防火保温岩棉上再覆一层铝箔防潮保护膜，在防潮保护膜上面为1.2mm的直立锁边型铝合金面板。首都机场三号航站楼T3A主楼屋顶由钢承底板、保温层、气密层、吸音层、防尘层和屋面板组成，钢承底板采用直径有2毫米孔径、两肋穿孔彩色钢底板。金属屋面投影面积达16万平方米，金属屋面板采用故宫琉璃瓦色，表面氟碳烤漆铝、锰、镁和金属面板。屋面板型选用构造防水型、直立锁边贝母屋面板。金属面板依靠板与板之间锁扣扣在一起，形成牢固、防雨、可伸缩滑动的连接。保温层采用150毫米厚的玻璃棉，气密层采用铝塑夹筋薄膜，吸音层采用100毫米的吸音玻璃棉，而防尘层则通过铺设无纺布来防尘。有孔的钢承底板与保温层、气密层、吸音层和防尘层构成屋顶保温、吸音、防尘体统，有效地保证整个屋面的吸音，增强降噪作用。
（二）首都机场T3航站楼屋顶三次被风掀开
2.1首都机场T3航站楼屋顶第1次被风掀开
人民网北京2010年12月10日电 （记者严冰）北京地区遭遇大风天气，首都机场风速最高达26米/秒，最大风力为10级，该天气造成首都机场3号航站楼屋面局部金属板被强风掀开。
首都机场扩建指挥部负责分析了事故发生的原因：目前我国建筑设计国家标准是50年一遇，能抗击每秒26.8米的大风，也就是11级的风力，而T3航站楼棚顶是按照100年一遇的标准设计建设的，能抗击每秒28.3米的大风，也就是12级的风力，T3航站楼的建设标准远远超过了国家的设计标准。那么为什么还会发生事故？负责人说，首先设计的抗风能力是风洞实验室得出的数据，而实验室有局限性，自然界的风又有各种可能性，因此实验数据不能完全说明问题。另外，破损部位发生在航站楼楼顶的弧形段，受到特殊地形的影响，那里的瞬间风力可能会超过建设标准。风洞试验毕竟是个试验，它只能模拟这个工况下去做，不能模拟大自然任何情况下的风，风是高空的，不同高度和不同造型，都会产生风的变化。主流风是西北风，我们按照主流风西北风做实验，万一突然刮了另外角度的风，我们不可能360度风都做实验。局部出现小概率事件，超出模拟范围了，这个局部可能就出现问题。T3航站楼屋顶一共有两处发生破损，分别是T3C航站楼和T3E航站楼，破损面积初步估算不到200平方米。设计的抗风能力是实验室得出的数据，不能完全说明问题。另外，破损部位发生在航站楼楼顶的弧形段，受到特殊地形的影响，那里的瞬间风力可能会超过建设标准。
2.2北京首都国际机场T3航站楼屋顶再次被强风掀开
2011年11月22日T3航站楼D区屋顶局部被强风吹开，白黄色材料卷入风中，飘落在周边跑道和走廊上。这是自去年12月10日被10级大风掀翻后的第二次。据北京首都机场新闻中心公布的信息所知，当天18点55分，首都机场风速最高达24米/秒，首都机场随即启动了大风黄色预警预案，20点15分，机场3号航站楼D区屋顶局部被强风吹开。
针对北京首都机场三号航站楼部分屋顶被强风吹开，引发外界对机场施工质量的质疑，中方总设计师表示，机场建筑设计本身没有问题，可能是供应商提供的建材质量不合格，或个别建材没有安装妥当。北京首都国际机场三号航站楼主楼由国际建筑设计大师诺曼·福斯特（Norman Foster）设计，美联社发电邮至福斯特建筑事务所香港办事处，要求对方就事件回应，但对方截至截稿前尚未答复。首都机场新闻中心职员则拒绝评论。
2.3首都机场T3航站楼屋顶第三次被吹开
2013年3月9日北京地区遭遇大风天气，据首都机场官方微博消息，11点40分，首都机场风速高达30米/秒，风力达11级。首都机场立即启动了大风天气橙色保障程序。11点46分，3号航站楼国际区东北角屋顶局部被瞬间超过11级以上的强旋风掀开。
（三）金属屋面风破坏三起类似案例：
3.1武汉天河机场屋顶破坏
（三）金属屋面风破坏三起类似案例：
3.1武汉天河机场屋顶破坏
2007年7月27日下午约8点30分一埸突然大风造成武汉机场二期工程的主候机楼屋顶破坏，面板掀起约100平方米，见照片，屋顶内部上部PC板几乎吹落或掀起见照片，面积约3000平方米，侯机搂屋顶按GB50009-2006年版50年一遇基本风压设计，原设计能抗12级大风，武汉机场航站气象台记录的当时风速为29m/sec，相当11级大风。破坏时风压超过设计风压。面板破坏处T形件、主次檩条连接均良好，是由于立边锁扣拉脱而致，立边锁扣负风压强度不够。
3.2“8.8强台风海葵”破环苏州火车站园区金属屋面
2012年8月8日13时许，因受到台风“海葵”影响，苏州市有8-10级大风。苏州火车站园区站房金属屋面15块1.0mm厚铝镁錳合金直立锁边屋面板遭到破坏，苏州火车站园区金属屋面按GB50009-2006年版设计应能12级大风,但在10级大风破损。主要是立边锁扣负风压强度不够所致。
3.3河南省体育馆金属屋面遭9级风破坏。
体育中心金属屋面中间位置最高处铝宿板和固定槽钢被风撕裂并吹落100米 ，三副三十平方米的大型采光窗被整体吹落，雨蓬吊顶吹坏。而且大部分破坏都是由于负风压所引起的，屋面板给掀了，主体结构没什么大碍。根据当初的设计要求，河南省体育中心应能抵抗10级大风。按照当天气象局观测点的大风最高时速达24.7米／秒。相当于9级风。
以上列举的是金属屋面被大风掀开案例中极少的部分，我国每年因强风造成屋面受损的直接经济和间接经济损失达亿元以上。金属屋面抗风能力系统研究迫在眉睫。
（四）金属屋面按《建筑荷载规范GB50009-2006版》设计的负风压偏低是风损的重要原因
4.1风速与风级的关系
vN=0.1+0.824N1.505
N------风级数
vN------N级风的平均风速(米/秒)、
vNmax=0.2+0.824N1.505+0.5N0.56
vNmin=0.824N1.505-0.56
4.2风压计算和风力等级表
风压就是垂直于气流方向的平面所受到的风的压力。根据伯努利方程得出的风－压关系，风的动压为：
wp=0.5·ρ ·v2
其中 wp 为风压[kN/m2]，ρ 为空气密度[kg/m3]，v 为风速[m/s]。
由于空气密度(ρ )和重度(r)的关系为 r=ρ ·g, 因此有ρ =r/g。在(1)中使用这一关系，得到vp=0.5·r·v2/g
此式为标准风压公式。在标准状态下(气压为1013 hPa, 温度为 15℃),
空气重度 r=0.01225 [kN/m3]。纬度为 45°处的重力加速度g=9.8[m/s2], 得到wp= v2/1600
将风速代入上式, 10 级大风相当于 24.5-28.4m/s, 取风速上限 28.4m/s, 得到风压wp=0.5 [kN/m2] 风速上限 28.4m/s, 得到风压wp=0.541[kN/m2]
3.3建筑荷载规范GB50009-2012与GB500092006稿对比摘录
建筑荷载规范GB50009-2012修改阵风系数计算表达式，调整峰值因子和湍流度，重新计算表 8.6.1数值。 【8.6.1】建筑荷载规范GB50009-2006版摘录
5.32012年以前金属屋面工程按《建筑荷载规范GB50009-2006版》设计的负风压标准值偏低是风损的重要原因。
建筑结构荷载规范/ GB50009-2006屋面12 级风压标准值大约相当于建筑结构荷载规范/ GB50009-2012年版的10 级风压标准值。
12 级风压/10 级风压=(66.42-85.1)/(37.52-50.41)=1.77-1.688
GB50009-2012阵风系数/ GB50009-2006阵风系数=1.7-1.63
地面粗糙度 B
屋面高度10m 1.7 /1
屋面高度15m 1.66/1
屋面高度20m 1.63 /1
两者比值正好相等，这表明2012年以前金属屋面工程按当时有效的建筑结构荷载规范 GB50009-2006版的12 级风压大约相当于建筑结构荷载规范 GB50009-2012年版的10 级风压。屋面围护结构风荷载按罕见12级风压设计，而实际情况是往往在常遇9、10、11级风圧就发生破坏。北京机场T3航站楼屋顶、武汉天河机场屋顶、苏州火车站园区金属屋面以及河南体育馆屋面等工程被风破坏，这是重要技术原因。
GB50009-2012年版建筑结构荷载规范考虑到近几年来轻型屋面围护结构（含薄板金属屋面）发生风灾破坏的事件较多的重要原因而作出的修订。金属屋面按《建筑荷载规范GB50009-2006版》设计的负风压偏低是风损的重要原因。
（五）直立锁缝金属屋面抗风揭能力测试和分析
5.1从以上一些破怀案例可看出金属屋面产生破坏的以几下方面。
A、金属屋面条强度不够抵抗强风力的作用导致屋面破坏。
B、金属屋面系统的T码及T码及檩条的连接强度不够，受强风破坏。
C、支座处锁缝分离,板与板非支座处分离,滑动支座破坏,紧固件拔出
增强金属屋面本身抗强风强度主要通过改善上述3方面的受力性能进行，其中C是主要的。某型直立锁缝金属屋面系统试验结果相吻合。
5.2直立锁缝金属屋面系统受力.
直立锁缝金属屋面承载面积同板宽和支座间距成正比。图5.2为直立锁缝金属屋面系统受力简图。直立锁缝金属屋面各组分传力途径为:
风载 －屋面板 － 屋面锁缝－ 屋面支座 － 屋面紧固件 － 檩条。
5.3金属屋面系统极限抗风拔力的能力可以根据金属屋面系统各组成部分平衡搭配可以取得有效的抗风拔力系统，从其失效模式为: 紧固件拔脱; 滑动支座破坏; 支座处锁缝分离和板与板锁缝分离。分析出系统最优方案.
F = min{ F1，F2，F3，F4}
式中: F1为支座处锁缝极限承载能力/kN;
F2为非支座处锁缝极限承载能力/kN;
F3为支座极限承载能力/kN;
F4为紧固件连接极限承载能力/kN;
F 为系统中最薄弱组件能力/kN;
Croof为该系统极限承载能力/kN/m2
S 为支座间距; W 为屋面板宽度。
5.4金属屋面系统传力机制目前还没有成熟的理论可寻
金属屋面系统通过扣合或咬边连接金属屋面工程越来越多，由于设计规范相对滞后，以及应用单位与设计人员的认识程度不够等原因，对金属板屋面研究大多集中在保温、隔声、防水等领域，对力学性能的研究也多集中于外露式的搭接方法。而对金属屋面上层屋面板板肋与T码之间的咬合破坏研究甚少，咬边连接是过板与板、板与T码之间的相互咬合进行连接，其抗剪和抗弯承载力是通过相互之间的摩擦力来传递, 传力机制明显不同于紧固件连接的传力机制，其在风吸力作用下的传力机制，目前还没有成熟的理论可寻. 本文仅此探讨分析。
5.5金属屋面板与T码之间的咬合破坏力学分析
5.5.1金属屋面系统的薄弱区在屋面板与 T码的咬合处，在负风圧作用下，风会对屋面板产生向上的风吸力作用
由于风吸力反复不断的对屋面板向上作用，导致上层屋面板板肋与T码之间的咬合破坏，破坏时面板与T码脱开上拱 ，然后带动其他位置的屋面板一起拱起，致使屋面板最终被撕裂而破坏。
5.5.2金属屋面板的强度及及屋面板与T码咬合部位强度计算。
金属屋面板的强度及及屋面板与T码咬合部位强度受材料性质及连接构造等许多因素影响，目前尚无精确的计算理论，需根据试验确定连接强度。必要时可参考下列计算。
金属屋面板的强度可取一个波距的有效截面，以檩条或 T 形支托为梁的支座，按受弯构件进行计算。
M / Mu≤ 1
Mu=Wef
式中：M —截面所承受的最大弯矩，可按图5.5.2 的面板计算模型求得；
Mu—截面的受弯承载力设计值；
We—有效截面模量，按现行国家标准《铝合金结构设计规范》GB50429 的规定计算。
图中：B—波距； g—板面均布荷载；
p—由 g 产生的作用于面板计算模型上的线均布力。
5.5.3金属屋面板通过T型支座连接在檩条上，由T型支座支撑，屋面板的受力为多跨连续梁的形式。
5.5.4屋面板 T 形支托的强度应按下式计算：
式中：σ —— 正应力（N/mm2）；
f —— 支托材料的抗拉和抗压强度设计值（N/mm2）；
R —— 支座反力 (N)
Aen—— 有效净截面面积 (mm2）；
t1 —— 支托腹板最小厚度 (mm）；
LS —— 支托长度 (mm）。
5.5.5固定扣件的数量和间距
作用于屋顶的负风压主要与建筑物屋面形状、高度、建筑物所处位置相关。最大的负风压产生在建筑物的暴露边缘和转角区域. 所有由风荷载导致的力（如屋面层）都必须依照建筑物高度、屋面坡度、最不利荷载（屋顶转角和边缘区域）和扣件间距数量的关系，安全地经由其他建筑构件传导致锚固点。为吸收负风压荷载而必须确定合理的扣件总数量或每平方米扣件数量，这主要与钉具尺寸和基层结构之间的抗拉拔力相关。目前尚无技术规范，下表可作参考。
5.5.6屋面板与T码咬合部位最大抗力值R抗力与强度。
目前尚无精确的计算理论，需根据试验确定连接强度。必要时可参考下列计算。
R=( 0. 607+0.536)qLB≤Ra
L为屋面板的跨度，B为板的宽度，Ra为允许值，由厂家提供或试验确定。
（六）金属屋面风损后提高风承载力案例--某国际机场航站楼屋面板抗风承载能力试验研究
6.1某机场航站楼建在渤海湾边，四周地面空旷，常年易刮北风、西北风，且风力较大。航站楼屋面面积很大，达40 000m2，其中大厅屋面约为20 000m ，屋面从南向北呈7。向上延升；幕墙外悬挑宽31 m，悬挑屋面最高处达42 m，屋面面板为铝镁锰合金的暗扣式压型板。航站楼的建筑造型使1得风荷载对屋面产生的较大的负压，致使大厅屋面局部区域自2007年12月到2008年12月先后多次破坏。针对这一工程现状，对航站楼大厅悬挑屋面系统加固时所采用的65／333型(0．6 mm厚)镀铝锌面板进行了抗风承载性能试验，分析了屋面板在风荷载作用下的破坏机理和在屋面板T码上施加锁夹对屋面板抗风压承载力的影响。该试验不仅可以为该工程加固提供科学依据，而且为类似大型场馆金属屋面的加固提供有价值的参考资料。
6.2试验根据机场航站楼挑檐部分屋面的有关参数制作试件，试件长为6 330 mm，宽为3 100 mm，纵向设置檩条，檩条间距为750 mm，共设置三根檩条，檩条的截面为[]双卷边槽形口对口C180×70×20×2．0，上铺65／333型(0．6 inln厚)镀铝锌面板，面板周边与[10进行密封焊接，密封用的底板厚度为4 mm，底板上设置两道加劲肋，间距为1 000 mm，试验所用镀铝锌面板以及T码等安装配件均从现场运至上海，由现场施工人员在试件上安装。试件一为屋面T码上全部施加琐夹，试件二为琐夹在有T码的位置交错布置，试件三为T码位置不设琐夹，如图1所示。试件二和试件三，分别是在试件一的基础上去掉部分和全部琐夹后依次进行试验。试验中所用镀铝锌面板和T码的截面如图2所示。试验构件平面布置图，镀铝锌面板截面尺寸，T码 的截 面尺寸。
6.3最大试验气压值根据《某机场扩建工程航站楼屋面平均风压数值风洞模拟》报告确定 ，挑檐区的最大 负风压标准值为 5．39kN／m2 (含阵风系数 )，乘 以荷载分项系数 1．4后得最大负风压设计值为 7．55kN／m2
在试验初期，3个试验皆表现为板肋间的面板呈现鼓起变形，随着压力的逐渐增大，板肋间的面板鼓起变形逐渐增大，板肋和锁夹并未随面板的鼓起而倾斜，变形不明显。当升压到最大值时，在稳压5 min的过程中，观察到压型板咬合部位和板面的变形正常，受力完好，并未发生破坏，3个试验所加压力的最大值分别为7. 8 kN/耐， 7.7 kN/m-,7.6 kN/m`，面板变形状态和试验值如图6.3-1所示。
在试验三中，为了获取65/333型(0. 6 mm厚)镀铝锌面板破坏时的压力值，当压力达到7. 55 kN/澎后对屋面板继续加压，当加压到7. 9 kN/mZ时，局部面板与T码脱开上拱，产生了不可恢复的塑性变形，屋面板被破坏，如图6.3-2所示。
上述的破坏试验表明，屋面系统的薄弱区在屋面板与 T码的咬合处 ，破坏时面板与T码脱开上拱 ，然后带动其他位置的屋面板一起拱起，致使屋面板最终被撕裂而破坏。
6.4试验结果分析
65/333型( 0. 6 mm厚)镀铝锌面板通过T码和自攻螺钉与擦条相连，面板与T码的咬合力通过T形支座传给擦条，故屋面板的受力可简化为四跨连续梁受力，L为屋面板的跨度，B为板的宽度，其计算模型如图6所示。
则屋面板与T码咬合部位最大抗力值R抗力:
R}}=( 0. 607+0.536)qLB
=1. 143q x 0. 75 x 0. 33q
=0. 282 9q(1)
由公式(1)可得三次试验中65/333型(0. 6 mm厚)镀铝锌面板与T码咬合部位最大抗力值R抗力，见表1。
镀铝锌面板与 T码咬合部位最大抗力值 R
由表 1可知，加固所选用 的 65／333型 (0．6mm厚 )镀铝锌面板可以满足该航站楼屋面抗风设计要求。考虑该航站楼挑檐部分其他各种不利因素的影响，采取在屋面板 T码部位交错布置琐夹的加固措施以增大其屋面的抗风承载力。
6.5结论。
(1)3个试 件的试 验研究 表 明屋 面 系统 的薄弱区在屋面板与 T码 的咬合处 ，破坏时面板 与 T码脱开上拱 ，然后带动其他位置 的屋面板一起拱起，致使屋面板最终被撕裂而破坏。
(2)65／333型(0．6mm厚 )镀铝锌面板上施加琐夹可以提高试件的抗风承载力，并且随着琐夹布置密度的增大而增大。
(3)加固所选用的 65／333型(0．6mm厚)镀铝锌面板可以满足该航站楼屋 面抗风设计要求。考虑该航站楼挑檐部 分其他各种不利因素的影响，采取在屋面板 T码处交错布置琐夹的加 固措施以增大其屋面的抗风承载力。
（七）金属屋面设计风压偏低加固设计案例--温州火车站金属屋面加固设计
6.1根据任务对莱实提供的图纸、计算书、实验报告以及院提供的风洞实验报告对温州南站的顶棚做切实的分析发现：
金属屋面设计无安全冗余，经计算复核温州南站的金属屋面在角部部位的最大风荷载为4.17KN/m2，此仅为50年一遇，折算100年一遇的风荷载值为4.865KN/ m2，莱实厂家提供的1500mm间距的实验报告极限荷载值为4.25 KN/ m2，易发生屋面被掀翻的可能，屋面系统在角部不能满足力学设计要求，需要加固。故角部的金属屋面必须加固，
7.2整改方案
7.2.1屋脊是本次检查中发现的问题最大的部位，其不能抵抗较大的负风压，由于现在已经处在台风季节，为了防止台风造成的破坏，先设计了一套切实可行的加固方案，以保证能渡过台风季节，同时此方案可以提供屋面的检修通道，避免后续检修时直接踩踏屋面板。
本次方案考虑将屋脊与屋面连接，同时连接好高端堵头并将屋面板卷边。
檐口区加固：由于檐口有很多不利工况，故将所有的檐口增加3排铝合金抗风夹，夹具与T型支座连接。
吊顶加固：接缝处的压条加大了翼边，在跨中增加一条铝合金方管，将方管与檩条连接，以保证吊顶不会掉下来。
伸缩缝加固：顶部新设计了铝合金与三元乙丙密封胶条组合的伸缩缝加固方案同时保证屋面的效果又新增加一条铝镁锰板的伸缩缝系统，保证使用功能，双保险方案，吊顶部位增加了铝合金与三元乙丙密封胶条组合的伸缩缝加固方案保证安全的前提又能满足观感。
檐口板加固：檐口由于悬边，在风的往复作用下产生了破坏，本次将增加U型线条，将线条两边固定与上下板块
（八）提高金属屋面抗风力技术建议
8.1屋面结构的设计一般仅考虑自重、雪载、施工荷载，而风的作用常被忽略。这是因为在许多场合下，认为风荷载的影响不大或风引起的吸力对屋面结构有利。实地调查结果表明，大型现代建筑在风作用下整体被破坏的例子并不多见，但其局部表面饰物脱落或屋面局部被掀开以致整个屋面遭受风荷载破坏的例子却时有发生。尤其是受到台风、大风袭击致使整个屋面遭受风荷载破坏事例更多。提高金属屋面抗风力是当务之急。提高金属屋面抗风力要从技术，设计、材料、施工、管理、维护多方面着手，本文仅从技术面提供参考建议。
8.2新建金属屋面工程严格按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012设计，既有金属屋面工程宜按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012复核设计。建议宜选用100年一遇基本风压。
8.3风荷载设计宜分别按结构，上、下表面的最不利风荷载进行设计。
结构的风压计算应考虑上下表面风压值叠加。对于开敞式屋面结构，上下表面都受到风的作用，而设计支承结构时需要的是屋盖上、下表面的风压差，即净风压。一般来说净风压不完全等于屋面上表面或下表面所受风压，所以只考虑净风压的设计，结构可能安全，而屋面的上表面、下表面可能不安全。建议屋面风荷载设计宜分别按屋面结构，上、下表面的最不利风荷载进行设计。
8.4金属屋面宜进行下列试验：
1、抗风压试验, 2、结构性能试验， 3、屋面板承受集中荷载试验,
4、气密性试验, 5、水密性试验, 6、热循环测试, 7、隔声试验
8、保温性能试验, 9、吸声试验, 10抗风揭试验
8.5建筑物的风荷载设计影响因素很多，如当地气候、50年或100年一遇的最大风力、地面地形的粗糙度、屋面高度及坡度、阵风系数、建筑物的封闭程度、建筑的体形系数、周围建筑影响、屋面边角及中心部位、设计安全系数等。我国现行的相关规范对风荷载只有设计要求，没有相
关的标准测试方法对此进行验证。建议金属屋面按照GB 50009-2012《建筑结构荷载规范》设计后，宣采用抗风揭实验室试验结果进行验证。检验屋面系统的设计、屋面系统所用的各种材料(包括表面材料、基层材料、保温材料、固定件)以及整个屋面系统的可靠性和可行性。
8.6机械咬口屋面板承载力高于手工咬口，咬合时需用专用电动工具将整条边全部咬合，咬边施工不到位，导致咬合力不够，咬合部位施工质量较好其极限承载力有明显提高，金属屋面要采用优质机械咬口。
8.7机械咬口金属屋面板可采用抗风增强夹提高抗风力。
8.8为了加强从事建筑金属屋面系统工程设计与施工企业的管理，保证工程质量和安全，结合建筑金属屋面系统工程的特点，建议制定实行金属屋面系统工程设计与施工资质等级标准。
现在的大中型设计院对钢结构主体结构的设计比较注重，在采用金属屋墙面系统时对围护设计的深度和广度不够，有些工程盲目照搬国外、境外公司技术，金属屋系统尚需二次深化设计，考虑风荷载、雪荷载以及厂家板型截面惯性矩和安装技术要求，做出与钢结构主体结构详细的细部连接节点。实际施工往往由总包来负责，而总包单位一般缺乏对金属屋墙面系统的技术实力，形成施工时的技术欠缺，深化设计考虑不周，埋下屋面系统被风力破坏的事故隐患。金属屋系统需要具备针对板型特点的深化设计能力，也要具备能够安装的技术能力，配备专业的作业人员，加上科学的项目管理的企业才能实现，成立具备金属屋墙面系统设计与施工一体化的资质企业迫在眉睫。
结 束 语
北京首都机场T3航站楼是目前国际上最大的民用航空港, T3航站楼总体建筑面积约98.6万平方米，相当于126 个标准足球场的，由建筑大师福斯特设计，这是世界上最大的单体航站楼。承担着首都机场60%的旅客吞吐量。作为一个投资270亿的超大项目，只用了三年零九个月就建成了，甚至得到了中央领导人的关注。当时有文章称，“作为全球最大的单体航站楼，它与国家大剧院和央视新大楼以及国家体育场(鸟巢)一起，共同昭告着中国这个历史上灾难深重的国家步入新的时代。”
首都机场T3航站楼屋面尽管三次掀顶未对机场安全运行造成重大影响，但是一个很大的安全隐患，不能等到真的出现重大事故再来认真对待。老天爷已警告过三次了，不能容许再有下一次。我们有理由相信，只要认真对待，科学整改，首都机场T3航站楼屋面不会第四次再被风掀开，作为全球最大的单体航站楼，将步入新的安全时代。