Тема 4.7 Покрытия. Фонари

Покрытие. В состав ограждающей конструкции могут входить:

1. кровля (водонепроницаемый слой)- рулонный ковер, мастичный, а/цем, проф, метал. листы;

2. выравнивающий слой- стяжка из асфальтобетона, цем.-песчаная;

3. теплозащита в виде сыпучего, плитного, легкобетонного материала;

4. пароизоляция, предохраняющий теплоизоляционный слой от увлажнения водяными парами из помещения;

5. несущий настил- плиты перекрытия, профнастил, деревянный настил и т.д.

По степени утепления конструкции покрытия различают утепленные и холодные.

Тип кровель зависят от уклона.

Рулонные кровли выполняют при величине ската не более 25%, в отапливаемых зданиях не более 12%. Количество слоев: при уклоне более 15% - двухслойные без защитного слоя;

15-10 % - трехслойные без защитного слоя;

2,5-10% - трехслойные с защитным слоем;

0-2,5 % - 4-х слойные и более с защитным слоем.

Более 4-х слоев предусматриваются при эксплуатируемых покрытиях или на тех участках, где устанавливается технологическое оборудование и предусмотрены проходы.

При уклонах до 15% полотнища укладывают параллельно коньку, более – перпендикулярно.

В целях повышения долговечности, уменьшения перегрева летом и защиты от механических повреждений на водонепроницаемый ковер укладывают слой сухого гравия мелкой фракции толщиной 25 мм., втопленного в битумную мастику.

На участке ендовы кровель по ширине 2 м. предусматривается усиление водонепроницаемого ковра наклейкой дополнительных слоев. В местах примыкания к парапетам, стенам, шахтам и т.д. усиливаются 3-мя дополнительными слоями. Верхний край ковра поднимают над кровлей на 200-300 мм. и защищают от воды металлическими фартуками.

Мастичные кровли используют при плоских крышах. Укладывают слоями по жесткому основанию.

Водоотвод наружный допускается при высоте здания до 10 м., общей площади покрытия до 36 м., отсутствие дождевой канализации и в зданиях с деревянными несущими конструкциями.

В остальных внутренний организованный. Для сбора воды создают уклоны легким бетоном различной толщины, образующие водораздел.

Водонепроницаемость в местах воронок достигается наклейкой дополнительных слоев с армированием стеклохолстом.

Площадь водосбора зависит от климатического района и вида кровли и составляет 600-1800 м²

на 1 воронку. Максимальное расстояние по продольной оси для скатной кровли- 48 м., для плоской- 60м. Н-р: для средней полосы площадь водосбора до 900 м2, расстояние -24 м.

Привязка воронок к продольной оси-450 мм.

По периметру наружных стен на покрытиях с внутренним водоотводом устраивают парапет высотой не менее 0,6 м над кровлей с плоскими ендовами и не менее 0,25 м от линии водораздела при скатных ендовах.

Покрытие по ж/б настилам. Водонепроницаемый ковер может быть рулонным или мастичным.

Крупноразмерные панели могут быть:

1. ж/б преднапряженные ребристые плиты со стержневой арматурой или высокопрочной проволокой размерами 1,5*6; 3*6 м, высота 0,3 м;

Маркировка плит обозначается в виде дроби. В числителе указаны вид изделия (П-плита) и условное обозначение основной рабочей арматуры, в знаменателе – номинальные размеры плиты в метрах, против черты дроби (через тире) – номер плиты по несущей способности. В составе марки плиты для легкосбрасываемой кровли после буквы П добавляется буква Л. Для плит с круглыми отверстиями в числителе добавляется цифры 4,7,10,14, обозначающие диаметр отверстий в дециметрах.

2. ж/б преднапряженные ребристые с прядевой арматурой (или стержневой) размерами 1,5*12; 3*12; 1,2*12 м, высота 0,45 м; маркировка аналогична п.1

3. ж/б прокатные размером 3*6 м, укладываемые по редко расположенным прогонам;

4. армоцементные двоякой кривизны размерами 1,5*6; 3*6; 1,5*12; 3*12 м, плиты изготовляются из безгравийного бетона и армируются стальными сетками и преднапряженными стержнями;

5. ж/б преднапряженные двухконсольные размерами 6*6;3*12 м.

6. асбестопластмассовая панель размерами 6*1,5*0,3 м, состоит из плоских листов, продольных профилей, торцевых заглушек и пенопластового утеплителя. Стыки панелей заделываются пороизолом, утеплителем и мастикой, к к стропильной конструкции крепится винтами. По панелям сразу укладывается кровельный ковер;

7. асбестоцементная панель ПАК, размерами 1,5*6*0,3 м. предназначена для устройства вентилируемых покрытий. Панель монтируется из 4 продольных асбестоцементных швеллеров, 3 поперечных асбестоцементных диафрагм, двух плоских листов и минераловатного утеплителя. Наличие в покрытии вентилируемых каналов, образованных отверстиями в поперечных диафрагмах, позволяет отказаться от пароизоляции в панелях. Поперечные стыки заполняются утеплителем, пороизолом, мастикой, продольные раствором, затем мастикой;

8. алюминиево-пластмассовая панель состоит из обрамления, плоских алюминиевых листов и утеплителя, размеры 6*1,5*0,2 м. соединяют панели в фальц или на сварке. Кровлю по панелям не предусматривают.

Для пропуска вентиляционных шахт, зенитных фонарей предусмотрены отверстия, при этом увеличивают толщину полки до 100 мм. По концам ребристых плит предусмотрены закладные детали для анкеровки изделий, плиты привариваются к стропильным конструкциям не менее чем в трех местах, швы заполняются бетоном на мелкой фракции, что создает совместную последующую работу всех плит, т.е жесткость диска покрытия.

Существенное снижение массы покрытия может быть достигнуто, если придать плитам пространственную форму, н-р сводчатый настил КЖС. Размеры: длина 9-24 м., ширина 1,5-3 м., толщина полки 30 мм., высота от1/15-1/20 длины.

Максимальное уменьшение трудоемкости достигается при использование комплексного настила с уложенными пароизоляцией, утеплителем, стяжкой и прочие. После укладки швы заделывают и укладывают последний защитный слой.

При укладки плит на несущие конструкции необходимо обеспечить плотное их опирание и надежную анкеровку с замоноличиванием.

Стальной настил покрытия применяется в покрытиях зданий горячих цехов на участках, где большие тепловыделения приводят к резкому снижению долговечности ж/б плит покрытия (сталелитейные цеха и т.д.). Стальной щит состоит из продольных ребер № 20, поперечных № 10, расположенных с шагом 1м и стальной обшивки. Крепление к верхнему поясу стропильной конструкции сваркой или болтами.

Покрытие по прогонам выполняются стальным профилированным, асбестоцементными листами, армоцементными и ячеистыми плитами. Прогоны обычно из прокатной стали в виде швеллера, двутавра, коробчатого сечения, укладываемые на верхний пояс стропильной конструкции с шагом 3 м. Прогоны в некоторых случаях применяются деревянные или ж/б.

К несущим конструкциям покрытия прогоны крепятся коротышами из уголков, стальных пластин и болтами. При шаге стропильных конструкций 12 м для легких покрытий с уклоном кровли 1,5% применяются решетчатые прогоны. Их изготавливают из гнутых (прокатных) профилей и круглой стали.

Профнастил выполняют из стали толщиной 0,8-1,5 мм. с высотой 40-60 мм. при ширине 0,6-0,9 м., длине 4-12 м. Укладываются по прогонам или прямо по несущим конструкциям покрытия. Шаг прогонов 1,5-3,0 м. Профнастил к прогонам закрепляются с помощью саморезов. Далее конструкция покрытия обычная: пароизоляция, утеплитель, водоизоляционный слой и т.д. Пазы профнастила можно заполнить сыпучим утеплителем.

Маркировка профнастила: Н (настил) и три группы цифр: первая – высота сечения в мм, вторая ширина в мм, третья – толщина листа в мм.

Асбестоцементные волнистые листы используют в качестве кровельных и несущих настилов. Размеры: длина – 1750-2800 мм ширина -1000-1500, высота волны до 100 мм. Шаг прогонов 1,25-1,5 м. крепятся с помощью специальных приспособлений (болты с изогнутой нижней части, заходящейся за прогон и резиновыми прокладками). В кровлях предусматриваются температурные швы через 12-24 м.

Преимущество: простота, легкость. Недостатки- хрупкость, при одностороннем увлажнение листы коробятся и дают усадку, вследствие чего возникают трещины. Для предотвращения этого рекомендуют нанести на листы защитную двустороннюю окраску (н-р алюминево-битумную).

Армоцементные плиты имеют длину 1,5; 3 м, ширину 0,5 м.

Асбестоцементные полые плиты длина 1,5; 3м , ширина 0,5 м и высота 120 мм. Плиты состоят из двух фигурных асбестоцементных листов, соединенных заклепками, в середине утеплитель, пароизоляция наносится на верхнюю поверхность нижнего листа. Соединяются листы по продольным сторонам внахлестку, швы заделываются упругими прокладками, к прогонам крепятся кляммерами, между собой – стальными накладками.

Фонари. На здоровье работающих и производительность труда существенно влияет освещенность и вентиляция. Для освещения производственных площадей, удаленных от оконных проемов и естественной вентиляции цехов устраивают фонари (остекленные надстройки покрытия).

Классификация фонарей:

1. по назначению: световые, аэрационные, комбинированные;

2. по поперечному профилю: П-образные с наружным или внутренним водоотводом,

трапециидальным с наружным и внутренним водоотводом,

треугольный,

шедовый

зенитный-сферические, прямоугольные, квадратные, круглые.

Конструкции светоаэрационных фонарей.

Конструкции могут быть разнообразные, но обязательно включают несущий каркас (стойки, ригеля, раскосы, связи), который опираются на стропильные конструкции и ограждающие конструкции (оконные блоки, стеновые панели, элементы покрытия).

Для заполнения фонарных проемов используют стальные переплеты номинальной высотой 1250,1500,1750 мм. при ширине 6 м. Переплеты глухие или открывающие, располагаются в 1 или 2 ряда, снабжаются стационарным оборудование для открывания. Стекла армированные для безопасности, вставляются на резиновые прокладки.

Стеновые панели выполняются из легких ж/б плит, профнастила, а/бестоцем. листа.

Покрытие фонарей обычно тоже, что и всего цеха.

Несущий каркас выполняется обычно из металлического проката: швеллера, двутавра, уголка.

Номинальные размеры светоаэрационных и аэрационных фонарей

L, м	Светоаэрационные фонари		Аэрационные фонари
	Ширина фонаря, м	Высота проема, мм	Ширина фонаря, м	Высота проема, мм
18	6	1*1750 2*1250	6	1500
24	12	1*1750 2*1250
36,30	12	2*1250 2*1500	12	2500 3000 3500

Особенности проектирования. Расстояние между остеклением фонаря и параллельной фонарю стеной должно быть не менее полуторы высоты фонаря, а высота стены не менее двойной высоты фонаря. Нижняя грань остекления фонаря д.б. не менее 300 мм. выше кровли. В фонарях предусматриваются разрывы не реже чем через 84 м., шириной не менее 6 м. В многопролетных зданиях ширина фонаря не менее 30 % ширины здания. обычно фонари не доводят до торцов здания на 6 м. Отвод воды может быть наружный или внутренний.

Зенитные фонари. Применяются в тех случаях, когда необходим высокий уровень и равномерность освещения помещений. Используются двух типов:

-секционные панельного типа, применяются в зданиях высотой более 8,4 м. и площадью световых проемов более 4,5 м2;

-точечного типа применяются до h= 8,4 м. и S менее 4,5 м2.

Размещаются зенитные фонари с учетом технологического процесса, а площадь световых проемов назначается по СНиПу 11-А. 8-72 «Естественное освещение. Нормы проектирование». Площадь проемов не должна превышать 15% площади пола.

Основные элементы зенитного фонаря: опорный стакан, светопропускающее заполнение, механизм открывания фонаря, нащельники, фартуки. Соседние с проемом плиты или ребра плиты служат основанием стакана. Для увеличения жесткости верхний слой светопропускающего элемента выполняется из оболочек двоякой кривизны, а нижний из оболочки изогнутой в одной плоскости. Секции к несущим элементам прикрепляют шурупами, располагаемых в специальных шайбах с крышечками. Секции панели соединяются между собой накладками на шурупах.

Разработаны конструкции из плоских цельноформованных панелей, включающих в себя стакан, опорную раму, и светопрозрачное заполнение. Стакан устанавливается на ж/б плиту покрытия и приваривается к закладным деталям несущих конструкций.

Светопропускающее заполнение выполняется из двухслойного пластика толщиной 32 мм., оконного стекла толщиной 6 мм., профильного стекла швеллерного типа

Аэрация- организованный, управляемый и регулируемый воздухообмен.

Для аэрации в оконных проемах и фонарях устраивают достаточные по площади приточные и вытяжные отверстия. Регулируя уклон створок можно регулировать объемом воздухообмена в соответствие с внутренними и внешними условиями (температура, скорость и направление ветра). Поступление и удаление воздуха происходит из-за разности давления, возникающих вследствие разности температур. Для лучшего эффекта аэрации необходимо создать высотный перепад между приточным и вытяжным отверстием, меняющие в зависимости от времени года.

Вытяжные отверстия располагаются выше рабочего места. Обычно в створных элементах фонарей. Поэтому цеха с большим выделением тепла должны иметь достаточную высоту.

Приточные отверстия распологают в 2 яруса, исключая воздейчтвие холодного воздуха на работающего, при достижение рабочей зоны с высотой 4-6 м. он согревается. Интенсивная аэрация будет происходить при размещение приточных отверстий с наветренной стороны, а вытяжных с подветренной, в этом случае в зоне фонарей будет разрежение и создается эффект вытяжки

.

Для обеспечения одновременной работы вытяжных отверстий с обеих сторон фонаря используются незадуваемые аэрационные фонари с вертикальным остеклением. Конструктивная особенность их является специальные ветрозащитные панели, располагаемые от фонаря на расстояние 1,5 высоты фонаря, вдоль их продольных сторон. Незадуваемые фонари работают на вытяжку при любом направление ветра, т.к. с подветренной стороны создается разрежение благодаря срыву струй ветра с ребер ветрозащитных панелей.

Большепролетные и пространственные покрытия промышленных зданий применяются при технологической необходимости создание больших площадей без промежуточных опор. Для этих целей могут быть использованы плоскостные, пространственные и висячие покрытия как фермы, арки, цилиндрические оболочки, призматические складки, волнистые своды и т.д.

Большепролетные плоскостные покрытия не отличаются от покрытий обычных размеров, лишь они сложнее вследствие больших размеров. Несущие и ограждающие конструкции работают самостоятельно.

Пространственные покрытия – в них совмещены ограждающие и несущие функции, поэтому более рациональны. Материалами служат сталь, бетон, пластмассы, дерево.

Висячие покрытия подразделяются на вантовые и собственно висячие.

В вантовых покрытиях несущие элементы тросы, пучки из высокопрочной арматуры и вантовые прямолинейные элементы. В качестве покрытия рекомендуют применять алюминиево-пластмассовые панели, коробчатые настилы из стеклопластика и сотовые панели.

Несущими элементами в собственно висячих покрытий являются мембраны и гибкие нити, криволинейно очерченные под действием приложенной к ним нагрузки. Нагрузка на нити может передаваться с помощью подвесов. Висячие системы могут быть одно или двухпоясные.

Пневматические конструкции. Во внутреннее замкнутое пространство мягких оболочек нагнетают атмосферный воздух, который растягивает оболочку, придавая заданную форму, устойчивость и несущую способность. Мягкие оболочки выполняют ограждающую функцию.