Что такое ветровая зона для кровли

Ветровые нагрузки

В соответствии со сводом правил 20.13330.2011, основанном на СНиП 2.01.07-85, ветровые нагрузки относятся к кратковременным нагрузкам, а точнее, к типу 5.5е — климатическим нагрузкам. Ветровые нагрузки также относят к динамическим, что обуславливает достаточно сложный процесс расчёта их воздействия. Воздействие ветра разделяется по характеру и природе влияния на 4 типа :

а) основной тип ветровой нагрузки, далее просто «ветровая нагрузка», возникает в силу возникновения подъёмной силы, образующейся при обтекании поверхностей здания потоками воздуха, и наличии статических воздушных масс внутри здания;

б) пиковые ветровые нагрузки, воздействующие на различные конструктивные элементы ограждений и прочего оборудования на кровле. Возникают при порывах ветра, и носят ударный характер воздействия;

в) резонансное вихревое возмущение, возникающее при неравномерном обтекании элементов здания. Вихревые потоки характеры тем, что создают внутри зоны разряжения, в которые происходит затягивание элементов здания;

г) Аэродинамические неустойчивые колебания типа галопирования, дивергенции и флаттера.

Тип нагрузок г) необходимо учитывать для высотных зданий (здания у которых отношение высоты к наибольшему из линейных размеров > 10).

Полный текст свода правил можно скачать здесь .

Природа возникновения ветровых зон на кровле

Ветер представляет собой перетекание воздушных масс из областей с высоким давлением в области с низким давлением. Точно также при обтекании сооружений ветром, движение воздушных масс создаёт зоны повышенного и пониженного давления. Поверхность, на которую непосредственно падает ветер, называют наветренной, а поверхность, скрытую от ветра массивом здания, называют подветренной. Это можно проиллюстрировать так:

Знак у буквы P означает направление давления: плюс, в случае, если давление направлено внутрь здания, и минус — если наружу. Отрицательное (выталкивающее) давление возникает из-за того, что вместе с ветром оттуда увлекаются статические воздушные массы, тем самым создавая область пониженного (по сравнению с давлением в здании) давления, тем самым создавая всасывание здания в эту область. Тоже происходит и на верхней поверхности сооружения. Однако, в случае верхней поверхности надо рассматривать процессы, происходящие на ней в больших деталях. Поскольку ветровая нагрузка носит динамический характер, она не может быть описана всего лишь числом, и даже некоторым вектором.

Для каждого конкретного ветрового района (здесь можно посмотреть подробную карту ), существует некоторая диаграмма, называемая розой ветров, которая строится на основании многолетних наблюдений, и содержит в себе информацию о повторяемости каждого направления ветра. Также существуют комплексные розы ветров, которые содержат в себе дополнительную информацию, такую как распределение скорости ветра в выбранном направлении.

Поскольку роза ветров даёт лишь информацию о преимущественном направлении ветра, необходимо допускать, что ветер может дуть на рассматриваемое сооружение в любом направлении. Более того, необходимо допускать, что ветер дует в любом направлении с максимальной скоростью. Важно понимать, что даже если вы знаете среднюю скорость ветра в выбранном направлении, знаете стандартное отклонение от средней скорости, то даже интервал +/- 2 стандартных отклонения от средней скорости ветра описывает лишь 95% процентов случаев; интервал в 6 стандартных отклонений описывает уже 97,5% — а это в свою очередь означает, что допустив лишь скорость ветра на 2 стандартных отклонения выше среднего, ваша кровля прослужит три недели, а на 4-ую улетит.

Ветровые зоны на кровле

Теперь когда все необходимые допущения сделаны, можно ввести понятие ветровых зон, которые надо обязательно учитывать при монтаже кровли. Существует три разных ветровых зоны на кровле:

— центральная зона, характеризующаяся однородным протеканием ветра в выбранном направлении;

—краевая зона, которая характеризуется дополнительными вихревыми восходящими и нисходящими потоками, возникающими из-за разделения воздушных масс на краю парапета;

— угловая зона, которая возникает на стыке двух краевых зон, т.е. испытывает воздействие ветра сразу в двух направлениях.

Возникающие ветровые потоки могут быть проиллюстрированы следующим образом:

В краевых зонах создаются вихревые потоки, которые кратно увеличивают отрицательное давление на кровлю и на парапет. В угловых зонах действуют вихревые потоки сразу с двух краев, еще больше увеличивая нагрузку на кровельное полотно. Схематично зоны можно изобразить так:

Противодействие ветровым нагрузкам

На сегодняшний день существуют различные варианты крепления кровельного «пирога» к основанию кровельного покрытия здания: кровельные системы с механическим креплением, балластные кровли и приклеиваемые. Механическое крепление кровельного полотна – наиболее распространённая технология в современном строительстве. Для механического крепления кровельного ковра непосредственно на твердое несущее основание, применяется кровельный металлический саморез и металлическая шайба распределения давления. При укладке кровельных ПВХ-мембран непосредственно на жесткую теплоизоляцию из минераловатных плит, для механического крепления в основном используют телескопические пластиковые кровельные втулки и металлический саморез.

В балластных кровельных системах гидроизоляционное покрытие (ПВХ мембрана) удерживается весом балласта. В роли балласта могут выступать щебёнка, тротуарная плитка, плодородный грунт, железобетонная стяжка и другие материалы, обеспечивающие достаточное прижимное усилие.

Для устройства кровли с механическим креплением мембраны к основанию необходимым является правильный расчет количества крепежных элементов, производимый с учетом ветровых нагрузок.

Как правило, Компании-производители кровельных мембран имеют в своем арсенале программы для расчета ветровых нагрузок и активно сотрудничают с кровельными организациями.

Немаловажным фактором при устройстве кровель с механическим креплением является также и выбор производителя крепежных элементов. ООО «СК «Атлант» многие годы работает в тесном сотрудничестве с поставщиками качественных кровельных покрытий и крепежа. Все изделия прошли необходимые испытания и имеют соответствующие сертификаты.

Источник

Ветровая доска кровли

Насколько важна ветровая планка для кровли, говорит тот факт, что без нее покрытие способно прослужить максимум пару месяцев, а в период осенних дождей с ветром и того меньше. Простейшее устройство используют на всех видах крыш с незапамятных времен, иногда ее называют торцевой, но это более общее название.

Что такое ветровая планка на кровле

По классификации приспособлений, используемых для обустройства кровельного покрытия, ветровая накладка или рейка, в просторечии доска или планка, относится к категории доборных элементов для кровли. С ее помощью конструкцию крыши дооборудуют вспомогательными приспособлениями, делающими кровлю более надежной и защищенной.

Ветровые планки на крышу используют для решения небольших, но крайне важных проблем:

• Защитить торцевую кромку от затекания влаги, большая часть воды попадает под кровельное покрытие именно через торцевую кромку, поэтому ветровик на крышу дома ставят одновременно с кровельным покрытием, не откладывая монтаж защиты больше, чем на пару дней;
• Зафиксировать наружный край первых листов кровли, это позволяет избежать потерь тепла и механического повреждения пароизоляционной пленки;
• Придать кровельному покрытию и всей конструкции дополнительный декоративный вид. При правильной установке ветровой доски для крыши, фото, удается закрыть стыки, перехлесты, гидроизоляцию и утеплитель, хорошо различимый с торца кровли.

После установки ветровой планки скаты кровли выглядят, как единое монолитное покрытие, без кривых кромок и углов. Накладка может усиливать жесткость кровельного полотна и одновременно защищать край крыши от назойливых птиц. Известно, что сойки, вороны и галки любят прятать под край кровельного покрытия всевозможные припасы и закладки, мох, кусочки веток и щепки, создавая для хозяев немалые проблемы, в том числе и с распространением клещей и жуков – короедов.

Виды ветровых планок для крыши

Устройство ветрозащитной накладки отличается от девяти других разновидностей торцевых доборных элементов. Главное отличие состоит в том, что каждая из конструкций, используемых для защиты кровельного покрытия, спрофилирована специальным образом, так, чтобы лучше защищать свое место на крыше.

Карнизная планка вместе с капельником устанавливается на кромке ската, коньковый уголок – на верхушке крыши. Установка ветровика на крышу дома выполняется на выносе торца кровли над фронтоном. Чтобы эффективно закрыть стык, и при этом обеспечить нормальный выход водяных паров без образования конденсата, доску специальным образом выгибают и профилируют. Для каждого типа кровли выпускают свой вариант ветровой планки:

• Для мягкой кровли используют ветровую планку с П-образным профилем;
• Для металлочерепицы, профнастила, шифера и ондулина применяют Г–профиль.

Механическая и тепловая нагрузка на защитную накладку зачастую больше, чем на рядовые листы кровли, поэтому деталь изготавливают либо из оцинкованной тонколистовой стали с полимерным покрытием, либо из поливинилхлорида, стойкого к ультрафиолету и перепадам температур.

Требования к ветровой доске из пластика

В продаже можно встретить достаточно большое количество ветровых планок самых разных конструкций, изготовленных из ударопрочного полиуретана или поликарбоната. Стоят они недешево, а пригодность в качестве защитной доски под большим вопросом, так как оба типа пластика обладают высоким коэффициентом теплового расширения, значительно больше, чем у оцинкованного металла или шифера.

И поликарбонат, и полиуретановый пластик быстро разрушаются под солнечными лучами, поэтому для крыши подойдет только полихлорвинил, желательно в тон основному цвету кровли.

Ветровая защита для мягкой кровли

Для рубероида, битумной черепицы или любых других типов мягких покрытий используются два типа профилей. В сечении ветровая планка напоминает Г профиль с небольшой V образной пружинной полкой.

Кроме планки стандартного профиля, для защиты используются ветровики с отогнутой наружу нижней кромкой, выполняющие функции капельника. Пружина в верхней части накладки плотно прижимает горизонтальную полку к поверхности, тем самым обеспечивает надежное прилегание защиты даже в тех случаях, когда крыша просела или «играет» из-за порывов ветра.

Размер горизонтальной полки ветровой накладки желательно выбирать не менее 80 мм, но можно встретить модели с размером в стандарте 65 мм и двойной ширины 113 мм. Более узкие модели используются для самых ровных и плоских кровельных покрытий, в остальных случаях выбор и установку ветровой доски на крышу необходимо выполнять согласно рекомендациям производителя кровли. Очень широкие планки неудобны в монтаже, обладают посредственной гибкостью и не всегда ровно прилегают к поверхности гибкой кровли.

Вертикальная часть полки ветровой планки обычно не превышает 100 мм, высота пружинного бортика 20-30 мм. Для наиболее проблемной битумной черепицы рекомендуется использовать ветрозащиту с размерами 78х100 мм, с высотой пружины 20 мм и бортиком — капельником шириной 10 мм.

Фронтонная защитная доска для ондулина и металлочерепицы

Конструкция ветрозащитной накладки для кровельного покрытия с волнообразным или трапециевидным отличается по устройству от планок, используемых для битумных покрытий. Чаще всего ветровые планки имеют Г- образный профиль с небольшим, отогнутым под углом в 45 о краевым бортиком. Никаких пружин по линии стыка горизонтальной и вертикальной полки в ветровых досках шифера и металлочерепицы нет.

Размеры торцевой накладки для ветрозащиты шиферных листов:

• Ширина горизонтальной полки — 100 мм;
• Вертикальная опорная полка — 85-90мм;
• Верхняя кромка отгибается вниз на горизонтальной линии на 20 мм, в нижней части обычно выполняется капельник аналогичного размера, отогнутый в противоположном от кромки направлении.

Толщина металла составляет всего 0,2-0,3 мм, поэтому ветровая планка легко деформируется, подгибается и режется обычными ножницами. Стандартная длина профиля составляет 200 см, это удобно в монтаже, так как длину профиля приходится подгонять по месту установки ветровой доски с учетом перехлеста на стыках и длины кровли.

Как установить ветровую доску для крыши

Способы крепления доски ветрозащиты для мягкой и профилированной кровли во многом схожи, хотя и имеют определенные отличия. В любом случае к установке ветровой планки приступают уже после того, как была собрана и уложена контробрешетка, установлены держатели для водосточных отводов, и на карнизе прибиты планки капельника. В конструкции кровли отсутствуют лишь желоба ендова и коньковая накладка, ее установят вместе с ветровой планкой.

Установка ветровых планок на крыше из металлочерепицы

Сама по себе защитная накладка из пластика или тонколистового металлопрофиля является слишком гибкой и непрочной, ее легко можно повредить при установке. Поэтому, даже если вдоль кромки выглядывает из-под металлочерепицы рейка контробрешетки, крепить к ней ветровую планку нельзя. Даже если умудриться и прибить ветровую планку непосредственно к рейке под кровельным покрытием, это может привести к деформации кровли из металлочерепицы. Скорее всего, просто оборвет порывом ветра с фронтонной кромки кровли.

Поэтому для крепления ветровой планки потребуется предварительно набить доску-подкладку, шириной 80 мм и толщиной 15-20 мм.

Эту часть работы удобнее всего выполнять на этапе набивки реек контробрешетки на основание будущей кровли.

После того как лист металлочерепицы уложен на кровлю, край фиксируют сосновой рейкой 20х20 мм, таким образом кромка покрытия будет жестко зафиксирована и не будет выдавливать ветровую накладку при большом скоплении снега на крыше.

Установку ветрозащитной накладки начинают с карниза, при этом горизонтальная полка первой секции должна заходить поверх планки капельника. На каждый последующий отрезок ветровой планки устанавливают внахлест 40-50 мм с предыдущим куском. В верхней части полку заводят под коньковую накладку.

Монтаж ветровой планки для кровли из профнастила

Методика крепления ветровых планок на крышу из профнастила ничем не отличается от монтажа профиля на кромку кровли из металлочерепицы.

Как и в предыдущем способе, крепление защитного элемента выполняется на предварительно нашитую по торцу кровли опорную деревянную доску, шириной 70-80 мм. Именно она будет воспринимать большую часть нагрузок, связанных с порывами ветра и деформацией кровли.

Вторым отличием является расположение кромки кровельного покрытия на краю основания.

Остается лишь нанести герметик на верхушку волны, уложить ветровую планку на край и закрепить ее саморезами с уплотняющими шайбами.

Монтаж ветровой планки для мягкой кровли

Последовательность сборки ветрозащиты для битумных видов покрытий несколько отличаются от случаев металлочерепицы и профилированного листа. Главная особенность заключается в том, что ветровая планка подклеивается под кровлю.

Первым делом на основание будущей кровли необходимо уложить контробрешетку. Для мягких покрытий традиционно используется обработанная фанера или плиты ОСБ. Следующим этапом будет укладка торцевой фронтонной доски. Так как у гибкого кровельного материала нет профилированной поверхности, нет необходимости придавливать волну к основанию кровли. Поэтому нет необходимости поднимать ветровую планку над основанием подкладочного ковра. Достаточно лишь герметично закрыть приклеенную кромку полотна или гонта.

Для удержания защитной металлической планки на кромке кровли достаточно прибить брус сечением 40х40 мм. Это нужно будет сделать на этапе укладки обрешетки крыши.

После того как подкладка под гонты или первый слой стеклорубероида был наклеен на скат крыши, прибивается ветровая планка. Под горизонтальную полку наносится слой клея и крепится стяжками. Уже на этапе настилания кровельного покрытия полотно наклеивается на ветрозащиту по уровню пружины. В местах стыковки полотна с карнизной накладкой металлический профиль ветровой планки укладывается поверх карниза, в верхней части планку запускают под коньковый треугольник.

Советы и рекомендации

Основным условием успешного монтажа ветрозащиты является обеспечение жесткости краев кровельных свесов. Если на крыше обрешетка выполнена из тонкой обрезной доски, или вылет получается слишком большим, то перед установкой фронтонной накладки нижнюю поверхность свеса подбивают спаренным брусом 40х60 мм.

Вторым условием является правильное сращивание ветровой доски. Обычно застройщики пренебрегают стыковкой досок и набивают их на торец контробрешетки даже без перехлеста. Если нет возможности соединить торцевые доски в один элемент, то нужно хотя бы сбить их на торцах косыми гвоздями.

Заключение

Ветровая планка для кровли важна не меньше, чем любые другие доборные элементы. Установка ветрозащиты не требует каких-либо специальных навыков кровельщика, но работу, особенно в случае укладки битумного материала, необходимо сделать по рекомендациям производителей кровельного материала. Обычно кустарные способы установки ветровой планки оказываются менее эффективными.

Источник