銅瓦——中式建筑屋頂巔峰材料
圖為銅瓦在中國第一銅塔雷峰塔中的應用
1．概述
銅瓦，顧名思義，即用銅做的瓦。目前，國內(nèi)現(xiàn)存的銅瓦古建，大都散建于明清兩朝，且主要為寺廟佛堂之核心建筑。這些銅瓦殿宇或立于巉崖峭壁，或隱于崇山峻嶺；其莊嚴肅穆，古韻悠長。
“鱗鱗萬瓦五峰中，不用泥燒用鑄銅。”明朝四大高僧之一的紫柏法師曾詩贊五臺山廣崇寺二十八殿堂落成時的壯觀景象。該寺自明朝正德年間建成，數(shù)百年來，雖幾經(jīng)修葺，卻一直香火隆盛。國內(nèi)類似的銅瓦古建還有云南目前唯一保存完好的銅瓦殿——建于清乾隆三十六年的麗水普濟寺。此外，云南雞足山金頂寺銅瓦殿，祝圣寺銅瓦殿，鳳鳴山金殿及四川峨眉山金頂?shù)茹~瓦古殿，均歷經(jīng)大修或增建。
國內(nèi)第一片真正意義上的機制銅瓦的誕生，緣于雷峰塔的重建。1999年，在杭州市政府的大力支持下，當?shù)劂~藝宗師潛心研究，終于完美復制了仿古銅瓦。今天，溫婉秀拔的雷峰塔之所以能成為杭州引以為傲的新地標，其檐上片片堪稱藝術(shù)品的銅瓦功不可沒。
以此為契機，銅瓦屋面迅速引起國內(nèi)建筑界的關(guān)注，并為眾多仿古建筑爭先仿效。其后，國內(nèi)相繼涌現(xiàn)出如峨眉金頂、北京昭廟、柳州文廟、紹興大舜殿、洛陽老君山金殿、洛陽武則天天堂遺址、山東德州慶云寺金頂、威海環(huán)翠樓等一大批銅瓦建筑佳作。它們或金碧輝煌，或莊嚴肅穆，或古拙沉雄，無不飽得世人贊嘆，并被業(yè)界引為行業(yè)標桿。
2．銅瓦的特點
銅瓦之所以為人青睞，在于以下優(yōu)點：
⑴高端大氣，持久耐用。銅資源稀缺，性質(zhì)穩(wěn)定，自古類金；秦以前甚至一度以“金”謂之。銅獨特的質(zhì)地和色澤賦予銅瓦一種天然的貴氣，其裝飾的屋面因而魅力倍增。銅性能穩(wěn)定，在空氣中能形成堅固無毒的防氧化鈍化保護層（俗稱“銅綠”），故銅瓦若養(yǎng)護得當，百年不朽以至千年不朽不足為奇。
⑵色澤豐富，款式多樣。銅材質(zhì)穩(wěn)定，質(zhì)地綿密，表面可以進行各種油漆處理，因而顏色極其豐富。這極大地滿足了各種建筑屋面的不同視覺效果訴求。銅具有極佳的延展、拉伸、鍛打等物理屬性，故銅瓦可以根據(jù)不同形制的建筑屋面需求，加工成各種款式。
⑶綠色環(huán)保，用儲并蓄。銅是一種舉世公認的綠色金屬，銅瓦廢棄，回收利用率近乎100%，對生態(tài)環(huán)境不構(gòu)成任何污染。此外，因銅屬不可再生資源，隨著社會需求的日益增大，其價格總體上揚將是必然趨勢。故銅瓦雖前期投入較大，卻極具實用價值與保值功能。
3．銅瓦的種類
理論上講，任何建筑設計師對屋面圖案的天才想象，都可通過改變銅瓦形狀及轉(zhuǎn)換表面顏色與紋飾加以實現(xiàn)。目前，建筑屋面上所用銅瓦按形狀歸結(jié)起來，可大致劃分為三大類。
⑴板狀銅瓦。傳統(tǒng)上將橫斷面小于半圓的屋面瓦均稱為板瓦，銅制板瓦一般西式建筑和日式建筑用得較多。有些歐式或中式建筑風格的博物館、展覽館等大型公共建筑亦采用板狀銅瓦。但總體上講用量頗少。板瓦中，魚鱗瓦為比較典型的代表。一般規(guī)格較高的藏式廟宇所用銅瓦皆為魚鱗瓦，且表面鎏金或鍍金，看上去金光閃閃、氣勢非凡。
⑵波狀銅瓦。銅瓦表面有小弧度的隆起和凹槽，形似水波，故此得名。波狀銅瓦的使用范圍及地域和板狀銅瓦大體相同。
⑶筒狀銅瓦。凡弧度大于等于半圓的銅瓦均稱之為筒狀銅瓦（又稱仿古銅瓦）。筒狀銅瓦為中國傳統(tǒng)古建所獨有，目前我國仿古建筑（除部分藏式建筑外）所用銅瓦，基本上均采用筒狀銅瓦。筒狀銅瓦根據(jù)建筑物風格和體量大小可選擇不同的形制，按琉璃瓦尺寸通常又有2～9樣瓦之別。（附：7樣瓦截面尺寸圖和個樣瓦具體尺寸表。）
筒狀銅瓦（帶鉤頭銅蓋瓦）筒狀銅瓦（帶滴水銅底瓦）筒狀銅瓦（銅瓦閉合示意圖）
4．銅瓦的制作
銅瓦大都采用黃銅板制作，如有特殊要求，亦可采用紫銅或其他合金銅制作。黃銅瓦主要用質(zhì)量上乘的H62洛陽黃銅板（抗拉強度≥294MPa，延伸率≥35%；狀態(tài)：軟、半軟、硬，含銅率60.5%-63.5%）；紫銅瓦則采用T2洛陽紫銅板（含銅≥92%）；合金瓦一般采用銅鋁復合板或銅鋼復合板，不過用者極少。
一片銅瓦從制圖、開模、壓制、表面處理到著色處理，有個嚴謹而規(guī)范的操作流程。其中任何一個環(huán)節(jié)處理不當，都將直接影響銅瓦的品質(zhì)。
⑴制圖：根據(jù)客戶需要或建筑物屋面設計要求，遴選最適合的銅瓦款式，并設計出CAD全圖。一個屋面的整體裝飾效果，往往取決于采用什么形制的銅瓦，所以制圖環(huán)節(jié)顯得尤為重要。
⑵開模：一個完整屋面往往使用到同一款銅瓦的多個型號（某些屋面交匯或邊沿不規(guī)則處，甚至需要對銅瓦的形狀進行剪切等特殊處理），故瓦模可能需要多種。一般而言，量大主瓦采用鋼模壓制，而量小或某些特殊銅瓦可臨時澆鑄鋅模壓制。銅瓦板材厚度隨屋面所需使用年限而定，一般在0.5～1.5的區(qū)間內(nèi)，最常用為1.2㎜黃銅板。
⑶壓制：銅瓦一般采用油壓機沖壓。根據(jù)板材厚度，沖壓噸位各有不同。根據(jù)銅瓦所用板材厚度不同，需采用不同壓力噸位的油壓機。一般而言，1.2～1.5㎜板材的銅瓦，壓力噸位大概100噸左右。
銅瓦屋面的蓋瓦通常采用單片壓制，而底瓦則采用多片連條壓制。這樣的條狀底瓦，長度少則一米多至十幾米。采用此法對銅屋面的好處在于：①屋面更加堅固耐用，②更有利于防風防雨防滲漏，③大大減少了銅瓦安裝的難度和工作量，④有效規(guī)避了單片安裝時造成的誤差，極大地提高了整體工程質(zhì)量。
⑷表面處理：分為物理處理和化學處理。物理處理主要指通過輥壓、打磨、拋光、拉絲、除塵等工藝手段，以保證每片銅瓦達到設計要求和應有的外觀效果。化學處理主要指著色及外層油漆保護。理論上講，銅瓦可以噴涂成任何顏色，且一次著色可保證十幾年不退。目前，銅瓦用得最多的顏色為本色和古銅色。本色為噴涂亮光清漆或亞光清漆；有些銅瓦屋面為達到金碧輝煌的效果，還可在表面進行貼金、鍍金或鎏金處理。古銅色俗稱銅做舊，是指通過在銅板表面噴涂調(diào)制好的各種混合漆，令其由淺入深呈現(xiàn)各種古舊效果。上好色的銅瓦最后噴上氟碳保護膜，經(jīng)160℃高溫烘烤后方算成品。
紫銅拉絲淺古銅黃銅拉絲深古銅黃銅亂絲淺古銅黃銅拉絲淺古銅
5．銅瓦的安裝
一片制作精美的銅瓦并不代表其鋪就的屋面也同樣精美，這就如同單個音符無論如何悅耳，如不完美組合也無法構(gòu)成美麗樂章。所以，如何根據(jù)屋面的具體形制，將每片銅瓦嚴絲合縫地連接在一起、并呈現(xiàn)氣勢恢宏的裝飾效果，是一門很深的學問。大體上講，銅瓦可適用基層為任何材料的屋面，安裝并無過于復雜之處，關(guān)鍵是細節(jié)處理，具體步驟為如下：
第一步安裝不銹鋼膨脹螺絲預埋件。①現(xiàn)場施工時，找出檐口長度基準點，保證各屋面邊線點的90度轉(zhuǎn)折。②按圖紙要求的布點位置如數(shù)預埋膨脹螺絲，間距一般為橫向1.0m，縱向0.6m。③對布點位置進行防水處理。
第二步安裝不銹鋼龍骨架。①在現(xiàn)場混凝土屋面設定水平基準點，以保證各屋面龍骨在同一基準面上，各橫向龍骨在轉(zhuǎn)角處能對接。②將不銹鋼龍骨架按設定的水平基準點焊在膨脹螺絲上，焊點600mm。③將20mm*10mm,通長不銹鋼折邊板作為縱向龍骨架，每隔2m布排。④縱向龍骨條通常垂直安裝在橫向龍骨條上，并與橫向龍骨條焊接牢固。⑤各翼屋面所有縱橫龍骨條及龍骨架全部焊接貫通成網(wǎng)，并與避雷針引條焊接，以導通形成瓦面避雷網(wǎng)。⑥在橫向不銹鋼龍骨架上，焊上底瓦支撐件（支撐件為兩塊“L”形銅折邊，以便于調(diào)整底瓦的間距）。⑦根據(jù)圖紙安裝要求埋設圍脊預埋件。
第三步安裝垂脊、維脊、正脊等脊件。①現(xiàn)場彈線定出垂脊、維脊、正脊的中心線，根據(jù)脊的寬度在混凝土基層上做不銹鋼架，將不銹鋼架用膨脹螺絲固定于基層，并與不銹鋼龍骨架焊接牢固。②按底瓦的坡面弧度在不銹鋼架上焊接一通長的不銹鋼管，作為底瓦的尾端支撐桿。③將垂脊、圍脊、正脊的成品焊在不銹鋼架上。
第四步銅瓦分壟與焊接瓦口板。①量出兩脊中線尺寸，確定單翼屋面中心線，依據(jù)施工圖尺寸進行分壟，調(diào)節(jié)各壟的間距，將不能消化的多余尺寸消化在兩翼角的端部。②根據(jù)分好的壟距，在相應的位置上焊接瓦口板，瓦口板的距離依據(jù)施工圖定，其后部斜撐固定件焊在不銹鋼龍骨架上。
第五步安裝銅底瓦。①依照施工圖確定底瓦坐中線，安裝首塊底瓦。②定出底瓦的外挑出檐口尺寸。③按分好的壟間距，在橫向龍骨上焊接底瓦支撐件，支撐件間隔距離根據(jù)底瓦的實際間距進行調(diào)整。④同底瓦尾端伸進脊件，架在不銹鋼通長管上。
第六步安裝托泥當溝。將成品當溝分塊焊接在脊下部的不銹鋼架上，與瓦面的交接接口處用耐候硅膠密封。
通常而言，為保證銅瓦龍骨網(wǎng)和屋脊骨架有足夠的強度，各橫縱龍骨及支撐件采用1.5δ304#不銹鋼條（管）架設為宜，而龍骨支撐則通過8mm膨脹螺絲與基層焊接件連接。同時，為求牢度，各網(wǎng)架連接處均采用滿焊或全焊工藝；而蓋瓦與龍骨間則以點焊工藝連接。
總之，一個完美的銅瓦工程，是設計、制作、安裝等各工序共同作用的結(jié)晶。這道道工序，每道都無異于一個精巧的藝術(shù)創(chuàng)造過程。它們就猶如一枚花蕾的片片葉瓣，唯有片片完美無瑕，方能共同綻放美麗。
（本文作者：朱帥奇，杭州金星銅世界裝飾材料有限公司）
