超强台风金属屋面风揭破坏机理与海南省金属屋面技术标准

侯兆新; 龚超; 吴耀华; 闫贵海; 黄唯; 李建伟; 严俊

doi:10.13206/j.gjgS26072902

超强台风金属屋面风揭破坏机理与海南省金属屋面技术标准

doi: 10.13206/j.gjgS26072902

侯兆新^1,2,
龚超^1, ,,
吴耀华²,
闫贵海¹,
黄唯³,
李建伟⁴,
严俊²

1. 中冶建筑研究总院(深圳)有限公司, 广东深圳 518055;
2. 中冶建筑研究总院(海南)有限公司, 海口 570100;
3. 瑞恒昕玮(北京)建筑科技有限公司, 北京 102218;
4. 香港华艺设计顾问(深圳)有限公司, 广东深圳 518052

基金项目:

国家重点研发计划（2023YFC3806604）；深圳市科技计划（CJGJZD20230724093302005）。

详细信息

作者简介:
侯兆新，博士，正高级工程师，主要从事钢结构和模块化建筑方面的研究。

通讯作者:
龚超，博士，正高级工程师，主要从事钢结构和模块化建筑方面的研究，gongchao6330@163.com。

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出版历程
- 收稿日期: 2026-07-29

Wind-Uplift Failure Mechanism of Metal Roofing Under Super Typhoons and Technical Standard for Metal Roofing in Hainan Province

1. Central Research Institute of Building and Construction (Shenzhen) Co., Ltd., MCC Group, Shenzhen 518055, China;
2. Central Research Institute of Building and Construction (Hainan) Co., Ltd., MCC Group, Haikou 570100, China;
3. Ruihengxinwei (Beijing) Construction Technology Co., Ltd., Beijing 102218, China;
4. Hong Kong Hua Yi Design Consultants (Shenzhen) Co., Ltd., Shenzhen 518052, China

摘要

摘要: 金属屋面因其质量轻、施工便捷等优点广泛应用于工业与民用建筑，但在台风作用下极易发生风揭破坏，造成严重经济损失。针对2024年超强台风“摩羯”（最大风速62 m/s，17级）造成海南省金属屋面大面积破坏的灾害事件，对定安县、海口市、澄迈县等地10余个典型工程项目开展了实地灾害调研，系统梳理了金属屋面的7种典型破坏类型、破坏空间分布特征及主要影响因素。基于风工程理论和试验研究成果，揭示了“风场特征—局部风压—连接失效—整体破坏”的因果链条，重点分析了边缘区、角区的风压集中效应（角区风压系数可达中部区域的2~3倍）和连接系统在脉动风循环作用下的疲劳失效机理，阐明了迎风面门窗破坏引起内压骤升对屋面风吸力的放大效应。在此基础上，结合DBJ 46-075—2025《海南省金属屋面技术标准》，从材料选择与耐久性、金属屋面选型、风荷载确定、抗风性能化设计、抗风揭试验、施工质量控制及使用维护等方面，系统分析了标准提出的技术应对措施。研究表明，该标准建立的“设防类别—性能目标—构造要求”性能化设计框架，实现了从规定性设计到性能化设计的理念转变，全寿命周期管理模式填补了台风地区金属屋面标准化管理的空白。最后，提出了既有建筑改造、光伏一体化屋面抗风设计、施工质量监管等工程应用中的关键问题与完善建议，为台风地区金属屋面的抗风设计和标准化管理提供科学参考。
- 金属屋面 /
- 台风 /
- 风揭破坏 /
- 破坏机理 /
- 抗风性能化设计 /
- 技术标准
Abstract: Metal roofing systems have been widely used in industrial and civil buildings due to their lightweight construction and ease of installation； however， they are highly susceptible to wind-uplift damage under typhoon action， causing significant economic losses. Based on a field damage investigation of more than 10 typical engineering projects in Ding’an， Haikou， Chengmai， and other areas of Hainan Province after Super Typhoon Yagi （2024， maximum wind speed of 62 m/s， intensity level 17）， seven typical failure types， the spatial distribution characteristics of damage， and the key influencing factors were systematically summarized. The causal chain of wind field characteristics-local wind pressure-connection failure-overall failure，and the amplification effect of the internal pressure surge induced by windward door/window failure on the roof wind suction was clarified， with emphasis on the wind pressure concentration effects in edge and corner zones （corner wind pressure coefficients up to 2-3 times those of the interior region） and on the fatigue failure mechanism of connection systems under cyclic fluctuating wind loading. Furthermore， in conjunction with the Technical Standard for Metal Roofing in Hainan Province （DBJ 46-075-2025）， the technical countermeasures proposed by the standard were systematically analyzed from the perspectives of material selection and durability， metal roofing type selection， wind load determination， performance-based wind-resistant design， wind uplift resistance testing， construction quality control， and maintenance management. The results show that the performance-based design framework of ‘fortification category-performance target-constructional requirement’ established by the standard achieves a conceptual transition from prescriptive design to performance-based design， and its whole life-cycle management mode fills the gap in standardized management of metal roofing in typhoon-prone regions. Finally， key issues in engineering application， such as retrofitting of existing buildings， wind-resistant design of photovoltaic-integrated roofs， and construction quality supervision， together with recommendations for improvement， were proposed， providing scientific references for wind-resistant design and standardized management of metal roofing in typhoon-prone regions.
- metal roofing /
- typhoon /
- wind-uplift failure /
- failure mechanism /
- performance-based wind-resistant design /
- technical standard

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