金属屋面设计包括屋面板、支承结构及其联接构造三部分。屋面作用荷载有 永久荷载（屋面板、保温隔热层等自重）、 可变荷载（包括屋面均布活荷载、雪荷载、积灰荷载、风荷载等）、偶然荷载（地震作用和其他意外事故产生的荷载）。对此需要根据屋面荷载情况及其不利组合按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计计算，以满足强度、稳定性和挠度变形要求。设计计算可按现行《钢结构设计规范》、《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》和《轻型钢结构设计规程》（上海市）等进行，在此不作详述。下面阐述屋面设计时需要考虑的一些其它问题。
    1．屋面防雷
    防雷是建筑安全的一项基本要求，金属板屋面容易遭受雷击，所以在防雷方面则比普通屋面的建筑物有更高的要求。防雷体系设计一般包括六大要素：建筑物外部、内部防雷装置的接闪功能；引下线的分流效果；建筑物内各部位的均衡电位；内部各种设备的屏蔽保护作用；接地效果；内部各种线路的合理分布。一般采用避雷针、避雷网、避雷带三种措施。金属屋面系统的避雷设计可利用金属屋面板是良好的导体这一条件，形成金属屋面板→支座→垫片→钢檩条→屋面钢结构的导通电路，与整个建筑的避雷网形成电气联通，从而达到防雷的目的。
    2．保温隔热
    保温通常是指围护结构在冬季阻止由室内向室外夏季由室外向室内传热，隔热通常是指围护结构在夏季隔离太阳辐射热和室外高温的影响，从而使室内保持适当温度的能力。由于金属的导热性强，室内温度易受外部环境温度变化的影响，因此，金属板屋面通常需在屋面板与支承结构之间铺设保温隔热层以满足屋面系统对保温隔热的要求。保温隔热层厚度需通过热工计算确定。
    3．隔音降噪
    为了避免机场、市中心附近等区域噪音及雨滴冲击屋面对室内的影响，通常需要将声音阻隔在室外，为了避免机房等噪音向室外传递也需要将声音阻隔在室内。因此对金属屋面需要进行隔音降噪设计。一般结合保温隔热采用高密度保温层、多密度保温层、高密度防潮板等来达到所需要的隔音效果。
    4．吸音降噪
    由于金属可以反射几乎全部声能，声波不断地被反射而产生回声和混响，给人以单调、不丰满的感觉，影响听觉效果，因此在会堂、影剧院、体育场馆等采用金属屋面的建筑中应进行吸音降噪设计。通常在压形钢板上铺设吸音棉并在压形钢板上开孔，利用微孔吸音的原理吸收声波，从而满足屋面系统的吸音降噪功能。
    5．防潮和防冷凝结露
    由于钢板的热传导系数很高，当室内外温差较大而室内水蒸气饱和度较高时，室内的热空气上升到钢板屋面遇冷产生凝结，形成滴水现象。如果保温材料受潮，其导热性能将明显增加，而保温性能则大为降低。因此在金属屋面中一般需要设防潮膜以限制建筑物内部的水气进入屋顶，避免保温材料受潮和冷凝现象的出现。防潮膜应置于建筑物的暖面，并保持表面搭接的连续性，所有搭接、开洞处和四周必须全面密封，并使屋面系统能够呼吸，以除去屋顶内部的湿气。
    6．负风压作用
    在空气流体作用下，建筑物背风面或者某些复杂体型建筑的屋面上会产生负压强因而受到吸力的作用。在屋面设计时负风压容易被忽视，而有时往往却起控制作用。因此在设计时要注意负风压作用下屋面板、檩条及其联接的验算，避免强度、稳定性等不足，或者固定不牢固而可能发生联接脱落。
    7．屋面板固定点
    为了控制热伸缩方向和避免板材向下滑移，应注意屋面板固定点的设置。固定点应根据设计需要设置，通常安装在屋脊位置，这样允许在屋檐处发生热伸缩。
    8．挡雪杆
    避免屋面积雪滑落冲击天沟、檐口等部件以及对路面行人、物品的威胁，通常需在屋面上设置挡雪杆。
    9．屋面板咬合搭接方向
    屋面板咬合搭接方向要顺应建筑物所在区域的长年主导风向。
    建筑物所处环境不同则其所遇到的问题也不同，以上问题应根据所设计建筑物的具体情况分析考虑。

金属屋面设计需考虑的因素：

承重

承受施工荷载、雨水、粉尘、雪压、维修荷载。金属屋面板的承重性能与板型的截面特性、材质的强度厚度、传力方式、檩条（副檩条）的间距有关。

抗风压

抵抗当地最大风压，金属屋面板不会被负风压拉脱。抗风性能与金属屋面板和固定座的扣合力，固定座的密度有关。

隔音

阻止声音从室外传到室内或从室内传到室外。在金属屋面层内填充隔音材料（通常由保温棉充当），隔音效果以金属屋面层两侧的声强差分贝表示。隔音效果与隔音材料的密度、厚度有关。应注意：隔音材料对不同频率的声音的阻隔效果不一样。

防渗

防止雨水从外面渗到金属屋面板内。雨水主要是通过搭接缝隙或节点进入金属屋面。要达到防渗的功能，需在螺钉口使用密封垫圈后采用隐藏式固定，在板的搭接处用密封胶或焊接处理，最好是用通长的板以消除搭接，在各种节点部位腹胀严密的防水处理。

防雷

把雷电引到地面上，防止雷电击穿金属屋面进入室内。

采光

白天通过天窗改善室内照明，节省能源。在金属屋面的特定位置布置采光板或采光玻璃，应考虑天窗的使用寿命与金属屋面板协调，在天窗与金属屋面板的连接处做好防水处理。

安全装置

在金属屋面上设置固定设施，保护施工人员及维修人员的安全。

防冰柱

防止雨雪在檐口处形成冰柱。

美观

金属屋面外表有良好的质感，悦目的颜色。

控制热胀冷缩

控制金属屋面板的收缩位移及方向。确保金属屋面板在温差大的地区不会因热胀冷缩产生的应力而破坏。

保温

阻止热量在金属屋面的两侧传递，使室内气温稳定。保温功能通过在金属屋面板下填充保温材料（常用的有玻璃棉、岩棉）实现，保温效果以U值表示，单位是W/M2K。保温性能由以下因素决定：保温棉的原料、密度、厚度；保温棉的湿度，金属屋面板与下层结构的连接方式（要防止“冷桥”现象）；金属屋面层对热辐射的反复能力。

吸音

减小对声音的反射，降低室内的回音。吸音功能通过在金属屋面底层铺置吸音棉，并在底板上冲孔实现。金属屋面的吸音性能以吸音系数a表示。

防潮

防止在金属屋面底层和金属屋面层内有水蒸气凝结，排走金属屋面层内的水汽。解决方案是在金属屋面层内填充保温棉，金属屋面底板上铺置防水膜，金属屋面板上有可通风的节点。

防火

发生火灾时金属屋面材料不会燃烧，火苗不会穿透金属屋面板。

通风

室内外进行空气交换。在金属屋面上设置通风口。

防雪崩

在降雪地区的金属屋面上设置挡雪栏杆，防止积雪突然滑落。

无污染

金属屋面材料不会产生环境污染，金属屋面板表面没有光染。

正常使用寿命

金属屋面使用寿命应与主体建筑等同，如25年，50年，100年。

维护

方便金属屋面在使用期内的维护，降低维护费用。

成本

控制金属屋面的建筑成本。