本发明公开一种底板直铺分离承重高性能金属屋面及其施工方法，金属屋面包括主钢结构，主钢结构上从下至上铺设有底板系统、功能性填充层和柔性防水层，檩条系统穿过底板系统、功能性填充层和柔性防水层，直接与主钢结构固定连接，刚性防水层固定在檩条系统上；屋面的施工方法如下：一、工厂预制完成主钢结构构件；二、施工现场组装完毕主钢结构；三、主钢结构上方铺设底板系统和功能性填充层；四、功能性填充层上方铺设柔性防水层；五、主钢结构上连接安装檩条系统；六、檩条系统上铺设刚性防水层，檩条系统与柔性防水层之间的接缝处用防水盖片密封。该屋面具有传力路径多路、用钢量小、柔性防水层完整，屋面施工方法具有效率高、安全性高的特点。