22. Конструкции крыш. Устройство кровель из различных типов материалов.
Плоская кровля – это кровля с уклоном до 15о. Эксплуатируемая кровля – это плоская кровля, предназначенная для дальнейшей эксплуатации, т.е. возможно использовать, как парковую зону, бассейн, корт, вертолетную площадку, паркинг, сад, зону для прогулок и отдыха. Дополнительными площадками для эксплуатации могут быть плоские кровли вашего дома, гаража, подвала, веранды, оранжереи. Перекрытия подземных помещений (например, гаража) также являются плоскими кровлями и могут стать эксплуатируемыми. Такие кровли могут располагаться как выше уровня земли, так и в нулевом уровне, т.е. на одном уровне с прилегающей территорией.
Устройство эксплуатируемой кровли
Эксплуатируемая кровля подвержена нагрузкам, солнечному излучению, водным нагрузкам, перепаду температур.
Нагрузки на кровле бывают нескольких видов:
нагрузка от эксплуатации (ходьба, движение автомобиля);
нагрузка от собственного веса материалов;
ветровая нагрузка;
снеговая нагрузка.
Материалы кровели должны выдерживать все возникающие нагрузки и не разрушаться. Нагрузка на материалы в кровле может достигать 25 т/м2, поэтому требования по прочности к материалам в таких кровлях повышенные. Кровля подвержена постоянному солнечному излучению (ультрафиолетовое излучение - UV). Воздействие солнечного излучения на кровлю приводит к преждевременному «старению» и разрушению материалов. В течение продолжительного времени на плоских кровлях для защиты теплоизоляции от намокания – гидроизоляцию располагали над ней. Сейчас такие кровли называют традиционными. Использование на кровле теплоизоляционных материалов с низким водопоглащением позволило гидроизоляцию располагать под ней. Такие кровли называются инверсионными или перевернутыми. Такой способ укладки материалов позволяет увеличить срок службы гидроизоляционного ковра.
1- эксплуатируемая традиционная и инверсионная кровля
а)
б)
На рисунке представлены «пироги» традиционной (а) и инверсионной (б) кровель с покрытием из ФЭМ (фигурные элементы мощения, например, тротуарная плитка). Каждый слой кровельного «пироги» имеет свое функциональное назначение:
Уклонообразующий слой формирует уклон и направление отвода воды с кровли. Величина уклона кровли должна быть в пределах от 0,5 до 3%. Уклон должен обеспечивать сток воды в заданном направлении. Уклонообразующий слой выполняется из керамзита, шлака, бетона и других материалов с последующим нанесением выравнивающей стяжки. Уклонообразующий слой устраивается ниже слоя гидроизоляции, для того чтобы вода стекала по гидроизоляции.
Гидроизоляционный слой обеспечивает защиту от протекания внутрь помещений воды. В качестве гидроизоляции используются мембраны (ПВХ, битумные, полимерные) и герметики. Требование к гидроизоляции – длительный срок эксплуатации – 20-50 лет, стойкость материала к растяжению, восприятие нагрузок. При эксплуатации дома под слоем гидроизоляции скапливается пар. Это может привести к намоканию кровельной конструкции и образованию грибка под гидроизоляцией. Для предотвращения на кровле устанавливают капельники или флюгарки для вывода пара из-под гидроизоляции.
Теплоизоляционный слой сохраняет тепло во внутренних помещениях в зимнее время и прохладу в летнее время года. При неправильном расчете толщины теплоизоляции на потолках внутренних помещений могут образовываться мокрые пятна (конденсат). Тип теплоизоляционного материала и толщину слоя должен определить проектировщик, проведя теплотехнический расчет. Толщина теплоизоляционного слоя зависит от условий работы материала в кровле, собственных теплотехнических характеристик, климатической зоны расположения дома.
Требования к теплоизоляционным материалам для устройства эксплуатируемых кровель:
высокая стойкость к нагрузкам;
высокое тепловое сопротивление (низкий коэффициент теплопроводности);
низкое водопоглощение (для утеплителей в инверсионных кровлях);
материалы негорючие или с низкой группой горючести;
стабильность размеров;
защита утеплителя от пара (для традиционных кровель).
Для разных типов кровель используются разные виды материалов. В традиционных кровлях теплоизоляция расположена ниже слоя гидроизоляции.
Преимущества и недостатки традиционных и инверсионных кровель
Как и любое решение, инверсионный и традиционный способ устройства эксплуатируемой кровли имеют преимущества и недостатки.
К преимуществам инверсионной кровли относятся:
гидроизоляция защищена теплоизоляцией от перепада температур – материал не «стареет» - более долгий срок службы кровли без промежуточных ремонтов;
теплоизоляционный слой распределяет нагрузки по всей площади гидроизоляции – гидроизоляция подвержена меньшим нагрузкам, срок службы не сокращается;
при использовании ЭППС в качестве теплоизоляционного слоя – стоимость кровли – ниже, чем при использовании минеральной ваты;
более быстрая реконструкция кровли. Для замены или увеличения слоя теплоизоляции не нужно демонтировать гидроизоляцию.
К недостаткам инверсионной кровли относятся:
в качестве теплоизоляции возможно использование материалов с закрытой ячеистой структурой для предотвращения их намокания. Ватные теплоизоляционные материалы использовать в таких типах кровель нельзя;
использование воронок для отвода воды более сложной конструкции – больше стоимость, сложность монтажа;
необходимо защищать ЭППС от точечных нагрузок (это нагрузка на небольшую единицу площади – «каблук на пол»).
к недостаткам инверсионных кровель можно было бы отнести горючесть ЭППС, но в конструкциях эксплуатируемых кровель материал защищен негорючим основанием – стяжка, бетон, грунт.
К достоинствам традиционной кровли относятся:
возможность использования всего ассортимента теплоизоляционных материалов при устройстве кровли;
использование негорючих материалов – минеральная вата по сравнению с ЭППС;
по сравнению с вспененным стеклом (не горючий материал) стоимость минеральной ваты ниже.
К недостаткам традиционной кровли относятся:
меньший срок службы гидроизоляции и всей кровли. Срок эксплуатации кровли зависит от материалов кровли, их монтажа, эксплуатации;
вес конструкции кровли больше. Ватные утеплители весят больше чем ЭППС в 4-8 раз, а из-за разницы теплопроводности и использовании разных толщин материалов в кровле - разница в весе этих слоев может достигать 5-10 раз.