1.任务来源和背景：本科技成果主要来源于国家自然科学基金面上项目:典型低矮房屋风荷载和近地风特性的实测及风洞试验研究，项目编号：50778108；以及广东省住房和城乡建设厅关于下达广东省标准《强风地区金属屋面技术规程》编制任务的通知（2017年）。 随着经济建设的发展，高铁火车站、体育场馆、工业厂房、仓库、机场航站楼等建筑的建造大量使用金属屋面系统，但沿海和风力较大地区频频出现大量工程的金属屋面发生风致破损的案例，事故造成严重的经济损失并造成不良的社会影响，同时也由此严重地影响了金属屋面的应用和发展。项目组成员较早开展针对此类结构的研究并在2007年申请立项获得国家基金的资助。以澳门东亚运动会主场馆金属屋面抗飓风性能提升与研究项目为契机，进一步开展相关的合作研究，同时针对沿海地区缺乏针对此类结构抗风设计的规范的问题，在2016年获广东省质量技术监督局批准立项，之后归口由广东省住建厅在2017年(补充)下发了广东省标准《强风地区金属屋面技术规程》编制任务的通知。

    2.应用领域和技术原理：本技术的主要应用于强风地区金属屋面系统工程的设计、制作、安装和性能检测。基本技术原理是：根据工程地址的气候特征和风工程手段确定环境荷载；采用局部的气动外形优化方法减缓作用在屋面的高负压和合理和辅助措施以提高屋面的抗风能力；利用金属屋面综合性能检测系统检测足尺节段屋面构件的相关性能是否满足检测准则的要求在不满足要求的情况下参照本技术的相关规定和建议进行修改。

    3.性能指标： (1) 建筑围护结构极值风压的检测方法 采用根据风压系数序列的互信息特征进行独立分段后应用修正峰值分段平均法计算建筑测压模型表面的极值风压系数,再根据原型系统中的具体风速获取时距比值进行换算得到建筑测压原型表面的极值风压。 (2) 含背景孔隙封闭屋盖结构风致内压的试验方法 通过风洞试验探究了完全封闭结构的内压特征，考查内压的非高斯特性,研究不同均匀背景孔隙率、风向角以及相对孔隙率下的平均和峰值内压水平。 (3) 屋面风敏感区域风压的计算方法 采用本项目的极值估计方法和荷载规范方法对不同类型屋盖的风洞数据进行分析，发现荷载规范方法会低估风敏感区域的风压，由回归分析建议风荷载标准值计算公式中增加一调整系数对屋盖角区和边区的风压标准值。 (4) 减缓金属屋面系统风荷载的局部外形优化措施 采用模型的风洞试验详细研究，发现采用斜切角形式的屋檐或在屋面板和侧面围板交界处开贯通透风槽方式可以使屋面风敏感区域的极值负压削减25%～35%。 (5) 金属屋面系统综合物理性能检测装置 采用上部风箱和下部风箱,中间夹住测试构件,通过各自独立的风源产生机构以及管道系统和阀门控制系统相连接,实现装配式屋顶的抗风性能、水密性能和气密性能检测。 (6) 金属屋面系统动态风荷载模拟试验装置 通过一整套管路气流控制系统实现对作用在金属屋面系统上瞬态风压的模拟，是金属屋面性能检测的重要依托设备。 (7) 金属屋面系统抗风性能的检测方法 提出能够反映我国台风脉动荷载特性的风压加载序列，基于此序列利用模拟试验装置考察金属围护系统内紧固件在风荷作用下的真实抗风能力、不同类型的金属压型板在风荷作用下的受力情况分析、金属围护系统各个组成构件在风荷作用下的疲劳特性、构件的变形对金属围护系统结构性能的影响。

     4.成果的创造性、先进性： 本项目提出7大金属屋面系统工程关键技术，获国家授权发明专利7项、实用新型1项，软件著作权1项，在国内和国际知名期刊发表论文8篇，依托本成果内容编制的广东省标准DBJ/T 15-148-2018《强风易发多发地区金属屋面技术规程》，部分成果写入国家行业标准JGJ/T 481-2019《屋盖结构风荷载标准》。 对以上所列的7个技术要点的查新检索结果显示：在本次检索范围和时间内，除本委托项目的相关研究人员发表的文献外，关于本项目检索到的其他文献报道与本委托项目查新点均有不同之处，未见与本委托项目查新点内容完全相同的文献报道(见《强风地区金属屋面系统工程关键技术与应用》科技查新报告)。

    5.推广应用的范围、条件和前景：以及存的问题和改进意见 本成果可广泛应用于强风地区高铁火车站、体育场馆、会展中心、工业厂房、机场航站楼等大型建筑的金属屋面系统或其他的金属围护系统工程的设计和检测，本项目最为典型的应用案例是澳门东亚运动会主场馆金属屋面抗风性能提升项目以及后续新建的澳门北安码头项目，在经过科学合理的设计和严格的性能检测，澳门东亚运动会主场馆连续经受了2017“天鸽”和2018“山竹”两次超强台风的考验后安然无恙，和2017“天鸽”导致珠海地区大面积金属屋面和金属围护系统严重受损形成了极为鲜明的对比；澳门北安码头是在2017“天鸽”之后竣工的，也经受了2018“山竹”超强台风的考验。这两个工程例子足以说明，经过科学合理的设计和严格的检测(也包括必要时的前期风洞测试)的金属屋面系统是有信心保证在设计寿命内建筑的安全性和可用性的，本成果具有非常广发的应用前景。