金屬屋面系統(tǒng)在設計時應主要從建筑和結構兩個方面來考慮其性能，建筑方面應結合綠色環(huán)保的概念考慮正常使用時應需要滿足的功能，如耐久性、防火、防雷、防水、聲學性能以及熱工性能等。結構設計應首先滿足安全的要求，各構配件必須能達到相應承載力，其因熱膨脹的變形量在設計時應重點考慮，整個系統(tǒng)的整體性能需要通過檢測來最終決定。為了保證施工、維護等過程中人員的安全，抗風時所必要的加強措施以及滿足其他采光、排水和節(jié)能等方面的要求等需要在金屬屋面系統(tǒng)中加入相應的附屬裝置。

　　金屬屋面系統(tǒng)的建筑性能

　　1）可持續(xù)性要求

　　可持續(xù)性建筑是指在有效利用資源和遵守生態(tài)原則的基礎上，創(chuàng)造一個健康經(jīng)濟的建成環(huán)境并其保持負責的維護。其主要包括環(huán)境響應設計，能源利用設計和日常護理。

　�。�1）環(huán)境響應設計

　　應選擇合適材料保證一個綠色的環(huán)境，如選擇可持續(xù)的建筑材料。許多建筑材料取自于自然環(huán)境，利用原材料加工生產(chǎn)建筑材料對自然環(huán)境造成重大破壞，而建材的運輸、破壞以及廢棄處理等對環(huán)境造成進一步破壞，可持續(xù)材料是指那些在整個生命周期（從采掘、運輸、加工、使用至回收利用和廢棄處理）的過程中都考慮了其對環(huán)境影響小的、可回收利用的和重復使用的、利用當?shù)厮�在地區(qū)能獲得（減少因運輸帶來的能源消耗）、使用壽命長的耐久性好的、對人體健康影響小的材料。

　�。�2）能源利用設計

　　太陽能、風能等可持續(xù)能源的合理使用，在不影響生態(tài)環(huán)境的條件下，使用太陽能系統(tǒng)，提供供暖、采光等需求；通風則盡可能采用自然通風措施，以提供和維持室內(nèi)的新鮮空氣。

　　（3）日常維護

　　金屬屋面系統(tǒng)的使用壽命，十分依賴于定期或不定期的屋面檢查與正常使用年限內(nèi)的日常維護工作。日常維護工作的主要內(nèi)容包括：屋面的巡檢，屋面污染物或垃圾的清理，屋面受損構件的修補或更換，屋面天溝的檢查及清理等。

　　2）耐久性設計

　　屋面材料的防腐性能對屋面的防水、美觀、耐久等功能有直接的影響，其中尤其以屋面板的防腐性能最為重要。屋面系統(tǒng)作為建筑物外圍護構件且處于不容易經(jīng)常維護的區(qū)域，經(jīng)常會受到風、雨、雪、紫外線等惡劣氣候條件的影響，它們長期暴露在空氣中，或處在有污染的環(huán)境中，這些外部條件或內(nèi)部條件均給屋面系統(tǒng)帶來了不可忽略的破壞作用，從而影響建筑構件的綜合性能要求。

　　金屬屋面系統(tǒng)耐久性能是決定使用壽命的指標，國外通常將建筑使用壽命分為設計使用壽命和維護使用壽命。而建筑本身的有效使用壽命是指設計使用壽命，在設計使用年限內(nèi)建筑依然能發(fā)揮著其作用。也正由此，至今可以看到已經(jīng)使用上百年的建筑依然存在，維護使用壽命是建筑物在使用過程中通過定期維護保養(yǎng)達到一定使用年限，而金屬屋面在建筑中屬于不容易經(jīng)常維護的區(qū)域，故在選擇材料時考慮材料使用壽命能達到建筑設計使用壽命。

　　3）屋面防火

　　金屬屋面系統(tǒng)作為建筑外圍護結構是建筑整體的一部分，它的構成材料及構件自身應具有一定的耐火能力。一般來說，金屬屋面系統(tǒng)底板是一種有效抑制火焰蔓延的材料，它能有效阻止火焰向其它建筑蔓延。材料的燃燒等級直接關系到金屬屋面系統(tǒng)的耐火等級，材料的燃燒性能的級別和名稱應符合《建筑材料燃燒性能分級方案》(GB8624-1997)規(guī)定。同時，屋面系統(tǒng)安裝應避免焊接，減小因焊接而引起的火災風險。

　　設計金屬屋面系統(tǒng)時，屋面系統(tǒng)與共它的室內(nèi)分隔構件之間的間隙、與其它外圍護構件之間的間隙、以及金屬屋面系統(tǒng)上其它構件之間的間隙等都是影響耐火性能的關鍵，需考慮防火封堵的設計。

　　4）防雷措施

　　金屬屋面系統(tǒng)作為屋頂構件，容易遭遇雷電的作用，所以在金屬屋面系統(tǒng)防雷設計時比一般建筑屋面要求較高。

　　防雷設計時，若采用金屬屋面板作為防雷接閃器，屋面板厚度要求應滿足規(guī)范要求，且必須保證金屬屋面板與下部引下線的連接；同時需考慮相關設計的兼容性問題；還需兼顧相鄰的建筑物或設備外圍護構件的防雷構造。

　　可利用金屬屋面作為建筑物的防雷接閃器的要求：

　�。�1）金屬屋面系統(tǒng)下部無易燃物品的，外部壓型金屬板厚度不應小于0.5mm；

　　（2）金屬屋面系統(tǒng)下方有易燃物品的，外層金屬板厚底鋼板不應小于4mm，銅板不應小于5mm，鋁板不應小于7mm；

　�。�3）金屬屋面板無絕緣被覆層，或絕緣覆層材料厚度滿足GB50057-94要求，一般的PE、PVDF涂層材料或厚度小于0.5mm瀝青保護層或厚度小于1mm聚氯乙烯保護層不屬于絕緣被覆層。

　　當采用獨立防雷措施時，應由專業(yè)人員設計，安裝防雷設施時，需考慮與金屬屋面板間的連接及防水處理問題。同時做好現(xiàn)場安裝質(zhì)量控制。

　　5）聲學性能

　　即使有良好的室內(nèi)音質(zhì)設計，如果受到噪聲的嚴重干擾，也將難以獲得良好的室內(nèi)聽聞條件。在建筑物中實現(xiàn)固體聲隔聲，相對地說要困難些。采用一般的隔振方法，如采用不連續(xù)結構，施工比較復雜，對于要求有高度的整體性的現(xiàn)代建筑尤其復雜。

　　為了保證建筑物的使用功能，保證人們正常生活和工作條件，也必須減弱噪聲的影響。因此，控制建筑環(huán)境噪聲，保證建筑物內(nèi)部達到一定的安靜標準，是建筑聲學的另一個重要方面。噪聲干擾，除與噪聲強度有關外，還與噪聲的頻譜、持續(xù)時間、重復出現(xiàn)次數(shù)以及人的聽覺特性、心理、生理等因素有關。控制噪聲就是按照實際需要和可能，將噪聲控制在某一適當范圍內(nèi)。這一范圍所容許的最高噪聲標準稱為容許噪聲級即噪聲容許標準。對于不同用途的建筑物，有不同建筑噪聲容許標準：如對工業(yè)建筑主要是為保護人體健康而制定的衛(wèi)生標準；而對學習和生活環(huán)境則要保證達到一定的安靜標準。

　　6）防水性能

　　屋面作為重要的建筑外圍護構件，經(jīng)常會受到建筑室外極端氣候環(huán)境的影響，為保證屋面不會因外界風雨的作用而導致雨漏，防水成為了建筑屋頂?shù)淖钪匾�的基本功能要求。一個具備良好防風雨性能的金屬屋面系統(tǒng)，與系統(tǒng)構件選用的材料、系統(tǒng)的構造、屋面系統(tǒng)節(jié)點設計以及安裝的質(zhì)量有很大的關系。金屬屋面板的縱橫向搭接設計、排水設計及施工質(zhì)量問題等是引起漏水的主要原因，合理的設計可有效解決漏水問題，盲目增加柔性防水卷材與事無補。地域性是決定屋面系統(tǒng)及屋面板型的重要因素，不同的地區(qū)因氣候環(huán)境不同，須配以合理的屋頂系統(tǒng)及材料，以滿足使用要求，例如在降雨量大的地方盡可能選擇高波峰板型。

　　7）熱工性能

　　建筑圍護結構的熱工性能是影響建筑物采暖、空調(diào)能源利用效率以及人居舒適度的一項重要指標，改善與提高建筑圍護結構的熱工性能，是人類社會追求可持續(xù)性發(fā)展，建設綠色生態(tài)建筑的重要手段之一。屋頂作為建筑圍護結構的一個重要組成部分，特別是針對一些大型的公共建筑，其熱工性能設計對建筑整體的能效表現(xiàn)就更顯重要。常用的保溫材料有巖棉、玻璃棉、聚氨酯和擠塑板等。