一、概述
金屬板作為一種建筑材料，首先由歐洲人在12世紀(jì)時(shí)應(yīng)用于屋面。金屬熱浸鍍技術(shù)及冷彎成型技術(shù)的日趨成熟，為金屬板材在建筑圍護(hù)系統(tǒng)尤其是屋面部分的應(yīng)用帶來(lái)巨大的發(fā)展機(jī)遇，現(xiàn)在正在被廣泛應(yīng)用于民用與工業(yè)建筑。
隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，建筑作為文化藝術(shù)的重要表現(xiàn)形式，被賦予了更多的含義。屋面作為建筑圍護(hù)系統(tǒng)中最為重要的組成部分，首先應(yīng)滿足遮風(fēng)避雨、保溫隔熱、安全耐久、隔聲降噪等物理性能要求，同時(shí)作為塑造建筑形象不可或缺的一部分，其造型、材質(zhì)、色彩、肌理等方面有更高的要求。金屬屋面與傳統(tǒng)的卷材屋面相比，具有輕質(zhì)高強(qiáng)、設(shè)計(jì)靈活、色彩豐富、造型獨(dú)特等特點(diǎn)，能使建筑產(chǎn)生更強(qiáng)的現(xiàn)代感與時(shí)代氣息，因此在屋面領(lǐng)域中獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷。
金屬屋面是指以金屬材料作為屋面系統(tǒng)的承重和連接骨架，利用金屬板作為屋面系統(tǒng)承重或防水材料，配合保溫、隔熱、隔聲、防水等構(gòu)造，實(shí)現(xiàn)屋面系統(tǒng)的各項(xiàng)功能要求的一種屋面形式。
然而，金屬板作為一種建筑材料，被大量應(yīng)用于一般民用建筑和工業(yè)建筑上，其歷史不到200年。進(jìn)入20世紀(jì)中期，金屬熱浸鍍技術(shù)及冷彎成型技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用和日趨成熟，為金屬板材在建筑圍護(hù)系統(tǒng)尤其是屋面部分的應(yīng)用帶來(lái)了巨大的發(fā)展機(jī)遇。
近年來(lái)國(guó)內(nèi)彩涂板產(chǎn)量大幅度提升，2006年年底全國(guó)彩涂板生產(chǎn)線已超過(guò)200條，總產(chǎn)能達(dá)2500萬(wàn)噸，截至2007年年底全國(guó)鍍鋅板產(chǎn)量超過(guò)2500萬(wàn)噸，為金屬板壓型板圍護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)用提供了充足的材料保證。同時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用技術(shù)的大量使用和成熟發(fā)展，為金屬壓型板圍護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)用提供了足夠的空間背景和支撐。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2004年、2005年每年采用壓型鋼板作圍護(hù)結(jié)構(gòu)的建筑物總面積超過(guò)1500萬(wàn)平方米。
金屬屋面優(yōu)勢(shì)明顯，應(yīng)用廣泛。采用金屬壓型板圍護(hù)系統(tǒng)的工業(yè)建筑與民用建筑，主要以生產(chǎn)廠房、工業(yè)倉(cāng)庫(kù)、物流建筑、體育場(chǎng)館、會(huì)展建筑、商場(chǎng)超市、機(jī)場(chǎng)航站樓、火車(chē)車(chē)站及碼頭為主，此類建筑的特點(diǎn)是：跨度大、層數(shù)低，相應(yīng)屋面面積所占比例較大。
二、我國(guó)金屬屋面的發(fā)展歷程及發(fā)展趨勢(shì)
從80年代初至今，金屬屋面在我國(guó)的發(fā)展歷經(jīng)了四個(gè)階段：引入期、發(fā)展期、完善期和提高期，現(xiàn)在正進(jìn)入成熟期。
1.1 引入期（1980年—1990年）
金屬屋面在我國(guó)的發(fā)展應(yīng)用是由工業(yè)建筑開(kāi)始起步的。1979年，上海水產(chǎn)路倉(cāng)庫(kù)項(xiàng)目首次采用日本引進(jìn)的S60壓型鋼板屋面。1980年，上海寶鋼一期工程的近60萬(wàn)平方米建筑圍護(hù)系統(tǒng)采用了日本的W550（屋面）、V115（墻面）壓型鋼板取得了很好的社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益。寶鋼一期工程因此成為我國(guó)采用金屬屋面的里程碑式工程，開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)金屬屋面發(fā)展的新紀(jì)元。
基于國(guó)產(chǎn)化要求，1980年到1983年，上海寶鋼建設(shè)指揮部成立了由冶金部建筑研究總院牽頭的壓型金屬板、鋼板及鋁板試驗(yàn)研究專題組，對(duì)一期工程引進(jìn)的日本彩色涂層壓型鋼板及成型設(shè)備進(jìn)行消化吸收，成功地研制出了適應(yīng)我國(guó)國(guó)情的壓型鋼板及其成型設(shè)備，在日本W(wǎng)550、V115板型的基礎(chǔ)上研制出W600、V125板型，提高了有效使用率并因此獲得了國(guó)家科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。之后隨著蛇口經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)的崛起以及國(guó)內(nèi)糧食棉花大豐收等情況的出現(xiàn)，越來(lái)越多的建筑需要在短時(shí)間快速建造，輕鋼結(jié)構(gòu)建筑應(yīng)運(yùn)而生，金屬板屋面也隨之被推廣應(yīng)用。
我國(guó)企業(yè)對(duì)國(guó)外引進(jìn)的壓型鋼板成型設(shè)備消化吸收快，研制了幾十種國(guó)產(chǎn)壓型鋼板成型生產(chǎn)線，滿足了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)壓型鋼板的使用需求。
夾芯板生產(chǎn)線早期也是主要從國(guó)外引進(jìn)，引進(jìn)國(guó)家主要有意大利、德國(guó)、韓國(guó)和澳洲。
1.2 發(fā)展期（1991年—2000年）
隨著改革開(kāi)放的深入，我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)，輕型鋼結(jié)構(gòu)建筑以及金屬板圍護(hù)體系首先在工業(yè)建筑中得到了飛速的發(fā)展。
90年代許多國(guó)外廠家看到中國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展帶來(lái)的市場(chǎng)機(jī)遇，紛紛進(jìn)入中國(guó)。以美國(guó)巴特勒公司、上海美建鋼結(jié)構(gòu)有限公司、澳洲來(lái)實(shí)公司為代表，這些國(guó)外公司的進(jìn)入，帶來(lái)了新材料、新技術(shù)和新的市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)模式。
金屬圍護(hù)系統(tǒng)在當(dāng)時(shí)尚屬新材料新技術(shù)，國(guó)家相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和施工措施還不健全，快速發(fā)展的市場(chǎng)需求缺乏技術(shù)指導(dǎo)和管理，因此在設(shè)計(jì)選材、加工制作、安裝驗(yàn)收等方面出現(xiàn)了大量問(wèn)題。系統(tǒng)構(gòu)造簡(jiǎn)單、工程質(zhì)量惡劣、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)混亂、缺乏技術(shù)管理等等，嚴(yán)重影響了金屬板圍護(hù)系統(tǒng)的行業(yè)聲譽(yù)和發(fā)展。
1.3 完善期（2001年—2005年）
進(jìn)入21世紀(jì)，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速平穩(wěn)發(fā)展，建筑業(yè)已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱，鋼產(chǎn)量持續(xù)上升，鋼結(jié)構(gòu)建筑已從一般工業(yè)建筑領(lǐng)域發(fā)展到民用建筑領(lǐng)域中，因此對(duì)金屬屋面的發(fā)展起著帶動(dòng)及推升的作用。
金屬屋面技術(shù)開(kāi)始從單一板材構(gòu)造向系統(tǒng)化構(gòu)造發(fā)展，國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)圖《壓型鋼板、夾芯板屋面及墻體建筑構(gòu)造》系列圖集的出版，標(biāo)志著金屬屋面技術(shù)開(kāi)始走向標(biāo)準(zhǔn)化，對(duì)于金屬板技術(shù)推廣、市場(chǎng)規(guī)范起到了重要意義，給業(yè)主、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理等建設(shè)工程各環(huán)節(jié)提供了技術(shù)依據(jù)。
為了保證企業(yè)信譽(yù)，以合格的產(chǎn)品、優(yōu)質(zhì)的服務(wù)贏得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，在這一時(shí)期，更多金屬壓型板生產(chǎn)企業(yè)開(kāi)始經(jīng)歷脫胎換骨的改變。從追求產(chǎn)品數(shù)量到不斷更新產(chǎn)品質(zhì)量，提高技術(shù)含量和系統(tǒng)水平，在總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的前提下，通過(guò)技術(shù)上的不斷探索與創(chuàng)新，使得金屬壓型板系統(tǒng)的應(yīng)用逐步納入良性發(fā)展軌道，整個(gè)行業(yè)得以健康快速地成長(zhǎng)。
這期間建成了許多精品工程，如摩托羅拉天津工程、天津開(kāi)發(fā)區(qū)造幣局廠房、北京一機(jī)床新廠房、鞍鋼建設(shè)承建的鞍鋼克虜伯熱鍍鋅板生產(chǎn)線廠房等。
1.4 提高期（2006年—2010年）
2008年奧運(yùn)會(huì)在北京召開(kāi)，為了保證奧運(yùn)會(huì)的成功舉辦，北京建設(shè)了大量的體育比賽場(chǎng)館與訓(xùn)練場(chǎng)館，同時(shí)對(duì)現(xiàn)有運(yùn)動(dòng)場(chǎng)館進(jìn)行了改擴(kuò)建和維修工作，新建及改擴(kuò)建比賽場(chǎng)館31個(gè)，訓(xùn)練場(chǎng)館45個(gè)。這些場(chǎng)館的結(jié)構(gòu)形式主要以大跨度鋼結(jié)構(gòu)為主，屋面圍護(hù)系統(tǒng)也相應(yīng)采用了與鋼結(jié)構(gòu)配套的金屬屋面系統(tǒng)。除了國(guó)家體育場(chǎng)鳥(niǎo)巢、國(guó)家游泳中心、水立方采用的是膜體材料作為屋面圍護(hù)體系外，其余場(chǎng)館均采用了金屬屋面系統(tǒng)。
與此同時(shí)，隨著我國(guó)基礎(chǔ)工程的大量建設(shè)，金屬屋面在民航建筑、文化建筑、體育建筑、會(huì)展建筑上大量應(yīng)用，金屬屋面系統(tǒng)的技術(shù)水平日臻成熟，滿足了各方面的需求。這一時(shí)期的典型工程有國(guó)家大劇院、首都機(jī)場(chǎng)T3 航站樓、北京新國(guó)際展覽中心、廣州亞運(yùn)城綜合體育館等。
1.5 成熟期（2011年—2015年）
隨著國(guó)家綠色建筑及節(jié)能減排政策的要求，節(jié)能型金屬屋面被提上日程，金屬板太陽(yáng)能屋面和金屬板種植屋面技術(shù)將獲得發(fā)展。
金屬板太陽(yáng)能屋面是在屋面壓型金屬板上以特種粘合劑直接粘貼非晶體柔性/晶硅太陽(yáng)能發(fā)電板形成光伏一體化屋面。如首都博物館屋面就安裝了5000平方米的非晶體柔性太陽(yáng)能發(fā)電板，峰值發(fā)電量達(dá)300 kW，在解決博物館內(nèi)白天公共區(qū)域的人工照明用電問(wèn)題上取得了很好的經(jīng)驗(yàn)。
三、智能發(fā)電屋頂時(shí)代
5G時(shí)代，國(guó)家大力推行“碳達(dá)峰、碳中和”時(shí)代背景下，建筑外維護(hù)的要求已經(jīng)從簡(jiǎn)單建筑功能升級(jí)為具有產(chǎn)能（發(fā)電）、耐久、美觀、智能等功能，建筑物也不再是簡(jiǎn)單的能源消費(fèi)者，已經(jīng)升級(jí)為同時(shí)是能源的生產(chǎn)者，成為能源互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。建筑產(chǎn)能已經(jīng)不再是夢(mèng)想。
赫里歐BIPV系統(tǒng)為建筑賦能，打造新時(shí)代的發(fā)電建筑。
2016年，赫里歐公司的美國(guó)硅谷研發(fā)團(tuán)隊(duì)成型，將用于火星探測(cè)器上的金屬背板太陽(yáng)能BIPV發(fā)電系統(tǒng)通過(guò)研發(fā)轉(zhuǎn)為民品，大規(guī)模應(yīng)用于建材化發(fā)電模式，實(shí)現(xiàn)了建筑發(fā)電的偉大突破。
2018年，赫里歐在上海建成全球首條產(chǎn)業(yè)化中試生產(chǎn)線，制造赫里歐建材化BIPV系統(tǒng)產(chǎn)品，同步執(zhí)行項(xiàng)目50余個(gè)。
2020年，赫里歐擴(kuò)建西北基地，投資建設(shè)了西北中心（西安）。進(jìn)軍中國(guó)內(nèi)陸工業(yè)建筑為主的建材化BIPV系統(tǒng)產(chǎn)品，與陜西有色集團(tuán)合作，開(kāi)發(fā)建材化BIPV應(yīng)用于老舊廠房屋頂覆蓋安裝，煥發(fā)了建筑新的生命。為新建建筑直接代替彩鋼瓦用于建設(shè)發(fā)電屋頂和發(fā)電廠房服務(wù)企業(yè)客戶超過(guò)100余家。
2021年，持續(xù)研發(fā)，開(kāi)發(fā)出光伏瓦、光伏墻、光伏車(chē)棚、輪船用BIPV、智能充電站用BIPV、裝配式建筑用BIPV模塊，服務(wù)于國(guó)家電網(wǎng)、中石化、中石油、新加坡石油公司、有色新能源、龐大汽車(chē)、特銳德電氣、國(guó)電投、華電等一大批重大客戶。
赫里歐公司的BIPV新型智能光伏瓦結(jié)合了建筑材料的使用功能與光伏材料的發(fā)電特性，是一種集美觀、輕量化、易安裝、高投資收益于一身的新能源建筑表面材料發(fā)電系統(tǒng)。
新型智能光伏瓦產(chǎn)品已經(jīng)通過(guò)了中國(guó)A2級(jí)（復(fù)合不燃材料）防火認(rèn)證、德國(guó)TUV國(guó)際認(rèn)證、中國(guó)CQC質(zhì)量認(rèn)證標(biāo)志。產(chǎn)品是目前唯一引領(lǐng)行業(yè)、滿足建筑材料標(biāo)準(zhǔn)和光伏行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的屋頂光伏一體化產(chǎn)品。
公司已經(jīng)與國(guó)家電網(wǎng)綜合能源集團(tuán)公司、國(guó)電龍?jiān)达L(fēng)電有限公司、特銳德電氣、陜西有色集團(tuán)等公司達(dá)成長(zhǎng)期戰(zhàn)略合作伙伴，共同推廣BIPV光伏建筑一體化解決方案，推動(dòng)中國(guó)綠色產(chǎn)能建筑的發(fā)展。
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