Конструктивное решение плоской кровли

КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ ПЛОСКИХ КРЫШ

Плоские крыши находят широкое применение как в гражданском, так и в промышленном строительстве.

В промышленном строительстве первые плоские крыши появились во второй половине прошлого века. В настоящее время плоские крыши, сконструированные на основе новейших технических знаний, применяются для покрытия больших производственных цехов, представляя в некоторых случаях единственное целесообразное решение.

В гражданском строительстве плоские крыши также с каждым годом все более внедряются в нашу строительную практику. Основным назначением плоской крыши, как и крыши любого другого вида является защита здания от атмосферных осадков. Это назначение выполняет кровля, состоящая из водо-изолирующего ковра и защитного (облицовочного) слоя.

Водоизолирующий ковер плоской крыши обычно устраивается из битумных или дегтевых кровельных материалов. Вследствие пластичности этих материалов ковер точно следует за поверхностью основания, на которое он уложен; при деформации основания (продавливании или выпучивании) он соответственно изменяет свою форму и может при этом получить разрывы, нарушающие его герметичность. Поэтому основание под водоизолирующим ковром должно быть ровным и достаточно жестким.

Кроме своего основного назначения — защиты здания от атмосферных осадков, плоская крыша почти всегда выполняет и хозяйственные функции: она может служить солярием, садом, спортплощадкой, террасой жилого или общественного здания и даже автотреком.

Решения без чердака и с чердаком.

Плоские крыши могут быть без чердака и с чердаком. Бесчердачные плоские крыши (рис. 191) конструктивно совмещаются с чердачным перекрытием, вследствие чего их называют совмещенными покрытиями; благодаря отсутствию чердачной надстройки они дешевле чердачных.

Бесчердачная плоская крыша обычно не нуждается в механической очистке от снега. Таяние снега в течение всей зимы происходит за счёт тепла, проводимого крышей из помещения. Для удаления снега может быть использована сила ветра. Ввиду этого крыши лучше окружать не глухими парапетами, а решётчатыми барьерами. Механическая очистка от снега может потребоваться лишь в тех случаях, когда поверхность крыши эксплоатируется зимой, или после исключительно обильного снегопада.

Недостатком бесчердачных плоских крыш является невозможность регулярного наблюдения за влажностным состоянием утеплителя и герметичностью водоизолирующего ковра. О повреждении водоизолирующего ковра можно узнать лишь по появлению на потолке помещения пятен сырости, не позволяющих к тому же точно установить место повреждения ковра.

Чердачные плоские крыши (рис. 192) стоят дороже бесчердачных, но зато обладают рядом весьма ценных преимуществ:

1) чердак, даже при очень малой высоте его (в 80 — 120 см), позволяет регулярно следить за герметичностью водоизолирующего ковра кровли, своевременно заметить появление течи и точно определить её место, так как при малейшей неисправности ковра влага проступает на нижней поверхности основания под кровлю, доступной осмотру из чердака;

2) чердак даёт возможность следить за влажностным состоянием теплоизоляции потолка и, в случае необходимости, быстро её просушить. Просушка утеплителя может быть произведена простым проветриванием чердака, путем открывания слуховых окон в окружающих чердак наружных стенах (рис. 192, фиг. 1);

3) механическую очистку от снега плоской крыши, эксплоатируемой зимой, можно заменить продуванием чердака горячим сухим воздухом, что обеспечивает интенсивное подтаивание снега и исключает порчу кровли, неизбежную при любой механической чистке;

4) чердак делит конструкцию крыши, а соответственно и расчётную разность наружных и внутренних температур, на две части. Так, если при совмещенном

5) при наличии чердака возможно укладывать утеплитель после возведения кровли, что обеспечивает его сухость.

Эти преимущества чердачных плоских крыш позволяют, несмотря на их более высокую стоимость, рекомендовать их для монументальных зданий.

Конструкция плоских крыш без чердака.

Из большого количества вариантов бесчердачных плоских крыш рассмотрим лишь основные, конструкции которых существенно различаются между собой. Прежде всего следует различать крыши, возводимые, во-первых, на сгораемой (деревянной) основе и, во-вторых, на огнестойкой или полуогнеостойкой основе.

Наиболее надёжной и жесткой деревянной основой плоской крыши является деревоплита. Деревоплита крыши выполняется из досок толщиной в 4-5 см и шириной от 7 до 18 см (рис. 191, фиг. 1 и2). Толщина деревоплиты назначается в зависимости от пролёта и должна быть проверена теплотехническим расчётом. Прогиб деревянной основы крыши по нормам не должен превышать 1/600 расчётного пролёта.

С внутренней стороны деревоплиту желательно оставлять открытой (фиг. 1), так как древесина её после укладки плиты на место часто требует еще дополнительной просушки. Если потолок должен быть оштукатурен, между деревопли-той и применяемой в этом случае сухой штукатуркой прокладывается пароизоли-рующий слой в виде толя или смазки гудроном. При этом просушка дерево-плиты облегчается введением ряда брусков, имеющих сечение 4 х 4 см и укладываемых сверх плиты с зазорами в 4 — б см. Образуемые этими зазорами продухи должны быть соединены с наружным воздухом путём постановки решёток в наружных стенах (фиг. 2).

Для образования ровной поверхности основания под водоизолирующий ковёр на деревоплиту должен быть нашит защитный настил из воздушно-сухих (с влажностью не более 18%) досок толщиной в 2 см и шириной не более 10 см, располагаемых под углом 45° к доскам деревоплиты. Стыки досок защитного настила следует располагать вразбежку. Доски защитного настила прибиваются к дерево-плите гвоздями, диаметром в 2,5- 3,5 мм и длиною в 5 — 7 см, располагаемыми в шахматном порядке по краям доски через 40 — 60 см, а у концов её через 25 — 30 см.

Ввиду возможности появления в верхней части покрытия конденсационной влаги, доски защитного настила должны быть предварительно подвергнуты антисептированию. Защитный настил сразу после его укладки должен быть покрыт клебемассой, предохраняющей древесину от случайных увлажнений и заполняющей все мелкие неровности основания под кровлю.

Кровля как на сгораемой основе, так и на огнестойкой или полуогнестойкой одинакова и состоит из четырёхслойного рулонного ковра и гравия, утопленного в клебемассу (рис. 191, фиг. 3).

Бесчердачные плоские крыши на огнестойкой основе показаны на рис. 191, фиг. 4 и б. Основанием крыши может служить перекрытие по металлическим балкам (фиг. 4) с заполнением из сборного железобетонного настила или железобетонное перекрытие с гипсовыми вкладышами (фиг. 6). В обоих случаях на поверхность плиты должен быть нанесён пароизолирующий слой путём обмазки её горячим битумом или укладки насухо одного слоя толя со склейкой полотнищ между собой. Поверх пароизолирующего слоя укладывается слой неорганического штучного, монолитного или сыпучего утеплителя.

Материал утеплителя выбирается с учётом экономических и теплотехнических соображений, а также местных материалов. Если утеплитель недостаточно жесток и обладает неровной поверхностью, он должен быть покрыт бетонной коркой толщиной в 2 — 3 см. При возведении эксплоатируемой крыши-террасы для повышения сопротивляемости корки ударам в неё закладывают проволочную сетку.

Приступать к укладке по бетонной корке’ водоизолирующего ковра можно лишь после окончательного просыхания перекрытия, так как наличие влаги может вызвать отставание водоизолирующего ковра от корки и образование пузырей.

Конструктивное решение защитного слоя показано на рис. 191, фиг. 3 и 5. В первом случае он состоит из гравия, утопленного в клебемассу, а во втором — из бетонных плит, уложенных по песчаной подсыпке.

Конструкция плоских крыш с чердаком.

По принципу конструкции плоские крыши с чердаком могут быть разбиты на две группы:

1) в первой группе чердачное перекрытие является основной несущей конструкцией, а надчердачная крыша — лёгкой, опирающейся на неё надстройкой (рис. 192, фиг. 1);

2) во второй группе чердачное перекрытие и надчердачная крыша решены раздельно и представляют собою конструкции, независимые одна от другой (фиг. 2 и 3).

В конструкциях второй группы статические и динамические нагрузки, воспринимаемые надчердачной крышей, передаются непосредственно на стены или стойки здания. Чердачное перекрытие и потолок помещения, составляющие в этом случае единое целое, полностью изолированы от внешних влияний.

В конструкциях первой группы может быть достигнута большая экономичность. Вариант плоской крыши этой группы приведён на фиг. 1. Чердачное перекрытие представляет собою литую ребристую железобетонную плиту, покрытую пароизолирующим слоем, на который уложен неорганический утеплитель. Надчердачная крыша состоит из весьма тонкого железобетонного безрёберного (безбалочного) покрытия, опирающегося на железобетонные стойки, размещённые на расстоянии 1,5-2,5 м одна от другой. Стойки опираются на балки чердачного перекрытия и могут быть сборными. Безбалочное перекрытие изготовляется на месте. При применении торкретирования1 можно уменьшить толщину плиты до 4-5 см.

Вариант огнестойкой или полуогнестойкой плоской крыши второй группы приведён на фиг. 2. Эта крыша-терраса состоит из двух независимых сборных конструкций. Чердачное перекрытие представляет собою легкий огнестойкий утеплённый настил из пустотелых гипсолитовых плит по металлическим балкам. Конструкция надчердачной крыши состоит из коробчатого железобетонного настила, образующего хорошее основание под водоизолирующий ковер.

Вариант сгораемой плоской крыши второй группы показан, на фиг. 3. Чердачное перекрытие решено по деревянным балкам, опирающимся на стены и прогоны, и состоит из деревянного наката, снизу оштукатуренного, а сверху покрытого слоем утеплителя.

Надчердачная крыша поддерживается системой балок из досок на ребро, уложенных через 80-100 см и опирающихся на наружные стены здания и на прогоны, подпёртые подкосами.

По доскам на ребро устраивается двойной перекрёстный дощатый настил: нижний рабочий — из досок толщиной в 4 см, уложенных с промежутками в 5-8 см (для свободного доступа воздуха к верхнему настилу), и верхний защитный — из сплошного ряда узких досок толщиной в 2 см.

Источник

Элементы плоской крыши: структура кровельного пирога и его особенности

Еще совсем недавно плоская крыша считалась прерогативой однообразных городских многоэтажек и промышленных зданий. Сейчас ситуация изменилась. Все больше частных застройщиков прибегают к этому архитектурному решению, пытаясь увеличить полезную площадь дома за счет обустройства на крыше террасы или смотровой площадки. Отличная перспектива, не так ли?

Но также она может стать настоящей головной болью, если элементы плоской крыши подобраны или расположены неправильно, с нарушением рекомендованных специалистами технологий. Чтобы не попасть впросак, разберемся в конструкциях плоских кровель, их компонентах и послойном распределении элементов.

Содержание

Какую крышу называют плоской?

Начнем с азов. На самом деле плоская кровля только визуально производит впечатление абсолютной горизонтальности. Небольшой уклон все-таки есть – 1-5° (1,7-8,7%). Визуально и при эксплуатации он совершенно не ощутим, однако позволяет атмосферным осадкам свободно стекать к точкам водосбора – в этом его основная задача.

В отличие от скатных аналогов, плоская крыша не имеет стропильного каркаса и, по сути, представляет собой горизонтальное перекрытие, опирающееся на стены постройки. Его особенность – в усиленных слоях тепло- и гидроизоляции, необходимых по причине сообщения кровли с окружающей средой.

Привлекательность плоской кровли для застройщиков обоснована следующими преимуществами:

1. Сниженной ценой. По сравнению со скатной кровлей, плоский аналог обладает меньшей площадью, соответственно расходы на материалы – ниже.
2. Упрощенным монтажом и дальнейшим обслуживанием. Обустройство плоской конструкции проще, чем скатной, так как передвигаться по горизонтальной плоскости легче, чем по наклонной. По этой же причине сложностью не отличаются и различные мероприятия по обслуживанию самой кровли и находящихся на ней устройств (дымоходов, вентиляторов, антенн и т.п.).
3. Возможностью получения дополнительной полезной площади (при эксплуатируемой кровле). Поверхность плоской крыши можно с легкостью использовать в качестве террасы, прогулочной площадки и даже… сада с настоящим газоном.

Главным элементом плоской кровли является прочное основание: железобетонные плиты, профнастил или сплошная поверхность из досок, фанеры, ОСП, ЦСП (при оборудовании кровли по деревянным балкам). Само же покрытие кровли выполняется из нескольких слоев. Их количество, место расположения в конструкции и материалы изготовления зависят от назначения кровли и ее типа.

Типы плоских кровель:

• Неэксплуатируемая кровля. Самая простая, не несущая никаких дополнительных функций, кроме защиты помещения от влияния окружающей среды. Она не используется для обустройства мест рекреационного или хозяйственного назначения. Все, что от нее требуется, — достаточная защитная функция, способность выдерживать снеговые и ветровые нагрузки, а также вес работников, проводящих обслуживающие мероприятия. То есть при строительстве такой кровли расчет ведется на то, что одновременно на ней смогут находиться 1-2 человека, причем не постоянно, а только на время обслуживания и ремонта покрытия.
• Эксплуатируемая кровля. Оборудуется для выполнения каких-то дополнительных функций, кроме непосредственно кровельных. Например, на эксплуатируемых кровлях устраивают спортивные площадки, террасы, парковки, сажают газоны и разбивают цветники.
• Инверсионная кровля. Характеризуется нетрадиционным размещением слоев – теплоизоляционные маты (ЭППС) укладывают практически в самом верху пирога. Гидроизоляцию монтируют под слоем утеплителя. Такое решение помогает продлить срок службы гидроизоляционного покрытия, а соответственно и самой кровли. Инверсионные крыши могут быть как эксплуатируемыми (чаще всего), так и неэксплуатируемыми.

Структура пирога плоской кровли

Каждый тип плоской кровли имеет свои конструкционные особенности, позволяющие применять конкретные материалы и размещать слои в определенной последовательности.

Неэксплуатируемая классическая кровля

Финишным слоем данного типа кровель является гидроизоляционное покрытие: рубероид, битумные наплавляемые материалы, полимерные мембраны, кровельная мастика. На длительное пребывание людей и эксплуатацию такая кровля не рассчитана, а потому наличие защиты гидроизоляционного слоя не предусмотрено.

Также не обязательно использование теплоизоляции. В зависимости от наличия этого слоя, неэксплуатируемые кровли делят на утепленные и неутепленные.

Утепленная кровля содержит в своей структуре теплоизолирующий слой, защищенный пароизоляцией (со стороны основания) и гидроизоляцией (с внешней стороны). Благодаря наличию утепления, данный вид кровель применяется при строительстве многих жилых, гражданских и промышленных зданий.

Слои утепленной неэксплуатируемой кровли размещают в такой последовательности (схема может незначительно варьироваться):

• основание;
• уклонообразующий слой (при необходимости);
• пароизоляция;
• утеплитель;
• гидроизоляция (кровельное покрытие).

Основой утепленной неэксплуатируемой кровли чаще всего являются железобетонные плиты или металлический профиль, реже – основание из досок, ОСП, ЦСП, фанеры по деревянным балкам. При необходимости основание дополняют уклонообразующим слоем, задающим направление стока воды с кровли. Уклон формируют, как правило, сыпучими материалами, стяжкой (бетонной или керамзитобетонной).

На устроенное таким образом основание монтируют пароизоляционный слой, применяемый для защиты утеплителя от влажного пара, поднимающегося вверх со стороны помещения. В качестве паробарьера можно использовать полиэтиленовые и полипропиленовые пленки, пергамин, рубероид. Далее идут 1-2 слоя утепляющих материалов (минеральная вата, пенопласт, ЭППС), а поверх них – гидроизоляционный ковер из битумных материалов или полимерных мембран.

Неутепленная неэксплуатируемая кровля формируется аналогично, за вычетом двух слоев – теплоизоляционного и пароизоляционного, которые в данном варианте не нужны.

Применяемые кровельные слои:

• основание;
• уклонообразующий слой (при необходимости);
• кровельное покрытие.

Эксплуатируемая классическая кровля

Более сложная конструкция. Отличается от предыдущего варианта наличием верхнего прочного слоя, служащего для обустройства эксплуатируемой площадки. Как правило, для этого используют тротуарную плитку, террасную доску, гравийную или щебневую отсыпку.

Эксплуатируемую кровлю можно обустроить как над помещением гаража, так и над жилым домом. Соответственно, данная конструкция бывает утепленной и неутепленной.

Распространенная структура пирога эксплуатируемой утепленной кровли:

• основание;
• уклонообразующий слой (при необходимости);
• пароизоляция;
• утеплитель;
• гидроизоляция;
• разделительный и фильтрующий слой (геотекстиль);
• тротуарная плитка по подготовке.

Один из вариантов устройства утепленной эксплуатируемой кровли (с подробным разбором всех элементов) показан в видео:

Неутепленная эксплуатируемая крыша не содержит теплоизоляции. Соответственно, пароизоляционная пленка для защиты утеплителя здесь также не применяется. В остальном – структура идентична выше рассмотренному варианту.

Инверсионная кровля

Это – частный случай эксплуатируемых и неэксплуатируемых утепленных кровель. В классической кровельной конструкции утеплитель всегда покрывается сверху гидроизоляционным барьером.

В инверсионной кровле слои перевернуты. Гидроизоляционная мембрана смещается под теплоизолятор. Если в обычной классической кровле гидроизоляционный ковер защищает утеплитель, то в инверсионном «перевертыше» — все наоборот. Теплоизоляционный слой защищает гидроизоляцию.

Подобное решение позволяет обойти один существенный недостаток традиционных кровельных конструкций: быстрое разрушение гидроизоляционного ковра от влияния перепадов температур, ультрафиолетовых лучей, атмосферных воздействий. Инверсионные крыши лишены этого недостатка, в их структуре срок эксплуатации гидроизоляционного ковра намного увеличен.

Слои плоской крыши инверсионного типа размещают в таком порядке:

• основание;
• уклонообразующий слой (при необходимости);
• гидроизоляция;
• утеплитель;
• дренажный слой;
• геотекстиль;
• защитный финишный слой – щебневый или гравийный балласт, плитка, террасная доска и др.

Устройство инверсионной кровли выполняют по следующему принципу. Вначале на основание укладывают гидроизоляционный барьер, накрывают его утеплителем. Следом идет дренаж и геотекстиль. Верхний слой выполняет защитную функцию, часто его делают насыпным.

В структуре инверсионной кровли паробарьер не используется. Соответственно, утеплитель может пострадать от пара, идущего со стороны внутренних помещений. Сверху утеплитель тоже ничем не прикрыт от атмосферных осадков (в традиционных кровлях функцию защиты выполняет гидроизоляция, которая в этом варианте спрятана в нижний слой пирога). Поэтому к утеплителю предъявляются особые требования, в первую очередь – минимальное водо- и паропоглощение. Этими характеристиками обладают маты экструдированного пенополистирола (ЭППС) – они чаще всего и применяются в структуре инверсионных кровель.

Этапы устройства инверсионной кровли показаны в обучающем видео-ролике от компании URSA:

Обустройство системы водостоков

Как уже было сказано ранее, плоская крыша не бывает абсолютно горизонтальной, для нее характерен незначительный уклон (до 5°), использующийся для устройства системы водостоков.

Уклон формируется несколькими способами:

• Если основание крыши — ж/б плита, то разуклонка выполняется с помощью засыпных материалов (керамзита, щебня, перлита), бетонной и керамзитобетонной стяжки, утепляющих плит.
• Если крыша устраивается по деревянным балкам, то уклон обеспечивается либо изначальной укладкой балок под небольшим углом, либо дополнительным монтажом лаг разной толщины с уклоном в необходимую сторону.
• При использовании в качестве основания профилированного металла, его укладка изначально проводится под необходимым уклоном.

Уклон необходим для оборудования водостоков, которые могут быть внутренними и наружными.

При устройстве внутреннего водостока, уклон выводят к водоприемным воронкам или фитингам располагаемым по поверхности крыши. Их количество и точки расположения зависят от площади кровли, условий ее эксплуатации, количества осадков в конкретной местности. Как правило, одну воронку монтируют на 200-300 м 2 кровли.

Внутри каждой воронки вмонтирован фильтр, не допускающий попадания в водосток листьев, веток, мелких животных. Чтобы предотвратить замерзание воды, некоторые модели воронок оборудованы саморегулирующимися термокабелями. Они способствуют беспрепятственному отводу атмосферной влаги даже зимой, во время оттепелей.

Внутренний водосток, как правило, применяется для крупных промышленных зданий. В частном строительстве большее распространение получили системы наружного водооотвода. В этом случае уклон ведут от центра крыши к краям, а водосливные отверстия (переливные окна) устанавливают по углам парапета вместе с ливнеприемниками. Рекомендуется дополнять подобную систему нагревательными кабелями, так как в зимний период существует вероятность обледенения ливнеприемников и переливных окон.

Вентиляционные элементы плоской кровли

Внутри помещения, где живут или работают люди, постоянно накапливается водяной пар. Он поднимается к потолку, охлаждаясь конденсируется и скапливается в подкровельном пространстве. Влага разрушительно воздействует на все слои крыши – деревянные, металлические и бетонные. А скапливаясь в утеплителе — постепенно снижает его свойства, увеличивая затраты на отопление.

Для того, чтобы влажные пары могли выходить из кровельной конструкции, на плоской кровле устанавливают вентиляционные устройства – аэраторы. Они представляют собой пластиковые или металлические трубы разных диаметров, накрытые сверху колпаками в виде зонтиков.

На плоских крышах аэраторы располагают равномерно, по всей площади. Рекомендовано ставить их в самых высоких точках плоскости, там, где стыкуются плиты утеплителя. Обычно монтаж аэраторов выполняют при строительстве крыши, но возможно сделать это и во время ремонта. Главное, что эта мера намного повысит долговечность кровли и утепляющего материала.

В заключение хочется отметить, что все элементы кровли одинаково важны для ее последующей эксплуатации и, даже если всего один из них окажется неподходящим или будет отсутствовать, пострадает вся послойная конструкция. Поэтому к выбору вида и качества комплектации кровельного пирога необходимо отнестись со всей ответственностью.

Источник