Лекция 13
Устройство кровель.
Крыша – верхняя несущая и ограждающая конструкция, а также многофункциональный архитектурно – строительный элемент дома, предохраняющий здание от воздействия окружающей среды.
Кровля – это составная часть крыши, непосредственно воспринимающая нагрузки и воздействия от атмосферных явлений.
Основные формы скатных крыш
Односкатная крыша – это наклонная плоскость, образованная стенами разной высоты. Это самая простая в устройстве и эксплуатации конструкция.
Двускатная крыша – самая распространённая конфигурация скатной крыши. Достаточно проста в исполнении и доступна, позволяет использовать любой кровельный материал.
Мансардная крыша – является разновидностью двускатной крыши, где двускатная крыша состоит из скатов двух уровней, сверху – пологий,
внизу– круто падающий. Эта конструкция позволяет по максимуму использовать подкровельное пространство.
Шатровая крыша – по форме соответствует пирамиде, в основании которой прямоугольник: четыре треугольных ската, вершины которых сходятся в одной точке. Шатровая крыша экономит стеновой материал из-за отсутствия фронтонов. Необходимо отметить сложность выполнения строительной системы этой конструкции.
Вальмовая крыша – это синтез двускатной и шатровой. У неё не одна, а две вершины, соединённые коньком. Этой конструкции отдают предпочтение в районах с сильными ветровыми нагрузками. Вальмы имеют более обтекаемые формы.
Полувальмовая – разновидность вальмовой крыши, где фронтон двускатной крыши сверху венчает маленькая вальма.
Шипцовая крыша (у некоторых авторов «чепцовая») – одна из самых сложных в работе крыш из-за необходимости выполнять много ендов и разжелобков.
Мансарда Шатровая крыша
Вальма Полувальма
Щипцовая крыша
Уклоны крыш. Кровельные покрытия.
Уклон – это угол наклона ската кровли к горизонту. Уклон кровли измеряется в процентах или в градусах.
Оптимальные уклоны крыш (уклон 100% = углу 90 градусов)
| Тип кровельного покрытия | Минимальный уклон, % | Максимальный уклон, % |
| Сталь с одинарным фальцем | ||
| Сталь с двойным фальцем | Любой | |
| Профильная сталь | Любой | |
| Керамическая черепица | ||
| Мягкая черепица (гонт) | Любой | |
| Рулонные кровли 2 слоя | Любой | |
| Рулонные кровли 3слоя | Любой | |
| Рулонные кровли 5слоёв плоские | ||
| Рулонные кровли 5слоёв армированные | ||
| Наливные неармированные | ||
| Шифер |
Крыша – один из главнейших элементов здания. Функции её многообразны: защита от дождя, снега, жары, мороза, солнечного излучения, вредных веществ, пыли и т.д.
Кровельные материалы подразделяются на:
- рулонные (битумные; битумо–полимерные; полимерные; резиновые)
- листовые (медь; железо; шифер; ондулин; профлист)
- штучные (черепица глиняная и цементнопесчанная; мягкая черепица)
- монолитные (мастичные 1 и 2-х компонентные, битумно – полимерные)
- наливные (полимерные)
Мягкая кровля
Мягкая кровля – относительно молодая технология кровли, чья история насчитывает чуть более ста лет, тогда как жёсткие кровельные технологии существуют веками. Интересно отметить, что за века само покрытие из черепицы и меди практически не изменилось, появились новые технологии, новые интерпретации материалов, и только. А мягкая кровля за короткое время прошла четыре поколения развития:
1. Битумные рулоны материалы типа Рубероид и Рубемаст на картоннойоснове, приклеивающиеся на битумных мостиках и мастичная битумная кровля (гарантия до 4-х лет).
2. Рулонные битумные наплавляемые материалы типа Стеклоизол, Бикрост на стеклотканной основе (гарантия до 8 лет).
- битумные немодифицпрованные мастики типа Изол, МБР, Бризол.
3. Рулонные битумно- полимерные материалы типа Линокром, Техноэласт
на стеклотканной основе, пропитанной битумом, модифицированными
полимерами;
- двухкомпонентные битумно-полимерные типа Битурэл, Гермокров;
- однокомпонентные битумно-полимерные и полиуретановые
мастики (гарантия 25лет).
4. Полимерные рулонные материалы ( мембраны ) и полимерные наливные
кровли.
Технический прогресс ускорил своеобразную эволюцию рулонных материалов.
Теперь рубероид на горячей битумной мастике – это прошлый век. С 1998 года рубероид не рекомендован к использованию для устройства новых кровель.
Классическая технология устройства мягкой кровли:
- подготовка основания (очистка, обеспыливание, выравнивание)
- устройство пароизоляции
- монтаж теплоизоляции (монолит, плиты или сыпучие материалы)
- выравнивание поверхности теплоизоляции стяжкой
- нанесение праймера (грунтовки)
- устройство гидроизоляционного ковра (нанесение мастики, укладка
Рулонных материалов)
- устройство примыканий, карнизных свесов, парапетов
- герметизация выходов на крышу труб, антенн и т.д.
- устройство водосточной системы
- устройство (если предусмотрено проектом) антиобледенения водостоков и
Карнизов.
Мягкие кровельные системы укладываются на три хорошо известных типа основания:
- бетонная плита
- металлический профнастил по которому уложен утеплитель
- старая кровля.
Бетонное основание имеет наименьшие температурные деформации. Тяжёлая и жёсткая плита – это идеальное основание для утеплителя и кровельного материала. Бетонная плита хорошо противостоит огню и влаге, выдерживает значительные нагрузки. Недостаток бетонного перекрытия – высокая стоимость и большой вес.
Металлические панели с утеплителем из пенопласта изготавливают
из оцинкованной стали или алюминия. По конструктивному решению панели бывают двухслойные (ПД), состоящие из профилированного листа, утеплителя и гидроизоляционного покрытия; панели трёхслойные (ПТ) состоят из двух металлических профилированных листов и утеплителя.
Панели выпускают длиной 2400-12000, шириной 1000-1500 и высотой
50- 120мм.
Стяжки – наиболее распространённые основания, поэтому кроме водостойкости они должны обладать достаточной прочностью.
На теплоизоляции из плитных и монолитных материалов располагают цементно-песчанную стяжку из раствора М50 толщиной 15-20мм. На засыпанных утеплителях стяжку делают из раствора М50… М100 толщиной
15-30мм.
Стяжка из асфальтобетона выполняется только по монолитным и жёстким плитным утеплителям при уклонах кровли до 25% и, как правило, в осенне-зимний период.
Пароизоляция укладывается под теплоизоляцию на несущие конструкции и защищает утеплитель от увлажнения парами из помещения (при влажности воздуха в помещении 60% и более)
- Окрасочная пароизоляция
- Оклеечная пароизоляция.
Теплоизоляция
Теплоизоляционный слой должен обеспечивать необходимое сопротивление теплоотдаче. Проще говоря, сохранять тепло зимой и прохладу летом.
Для мягкой кровли обычно используется «твёрдая» теплоизоляция, а для жёсткой кровли – «мягкая».
Все теплоизоляционные материалы и изделия делятся по показателям на следующие категории:
- по виду исходного сырья: органические и неорганические
- по структуре: волокнистые, зернистые, ячеистые и сыпучие
- по содержанию связующего компонента: содержащие и не содержащие
- по горючести: не сгораемые, трудносгораемые, сгораемые
- по форме: плоские (плиты, маты, войлок); рыхлые (вата, перлит); шнуровые
(шнуры, жгуты); фасонные (сегменты, цилиндры, полуцилиндры и т. д.)
К теплоизоляционным материалам относятся:
- Арболит. Сырьём арболитовых изделий служат портландцемент и органические коротковолнистые компоненты (древесные опилки, костры, сечка соломы и камыша, стружки), обработанные раствором минерализатора. Плотность арболита 500 кг/м3 – 700 кг/м3, теплопроводность 0,08 – 0,12Вт (м.к)
- Пеноизол используется в тепловой изоляции в качестве прокладочного слоя предохраняющих конструкции, а также для утепления полов, стен и потолков, крыш, теплоизоляции трубопроводов.
Плита пеноизола толщиной в 5см с твёрдым наружным покрытием соответствует по теплопроводности 90-100см кирпичной кладки и поглощает до 95% звуковых колебаний.
Пеноизол не восприимчив к воздействию агрессивных сред, грибкам, микроорганизмов, не горюч, является экологически чистым материалом.
- Пенополистирол (ППС) представляет собой твёрдый пластик, производимый из полистирола с преобразователем. Плотность ППС – до 25кг/мз, обладает высокой стойкостью к истиранию и низким водопоглащением, трудновоспламеняем. Одним из недостатков является большая усадка.
ППС очень широко используется в трёхслойных стеновых панелях на гибких связях и в кровлях.
При устройстве теплоизоляции необходимо соблюдать следующие требования:
1. Утеплитель укладывается, как правило, в два слоя со сдвигом верхнего слоя
относительно нижнего для исключения образования мостика холода.
2. Крепление утеплителя на металлический профлист, как правило, производится с помощью саморезов.
3. Верхний слой укладывается на горячий битум, что значительно снижает риск
разрушения кровельной системы от воздействия ветровых нагрузок.
4. В случае бетонного основания оба слоя утеплителя укладываются на горячий
битум.
Для увеличения стойкости кровли к внутреннему возгоранию не следует помещать битум между утеплителем и профнастилом.
Монолитная теплоизоляция выполняется из лёгких бетонных (перлито- и керамзито-бетонных) смесей. Недостатком этого вида теплоизоляции является её вес, что добавляет нагрузки на несущие конструкции.
Укладка этой теплоизоляции производится при температуре не ниже +5С, полосами через одну шириной 4-6м по маячным рейкам. Полосы разрезаются поперёк через 6-12м. В компенсационные швы укладываются рейки шириной
15-12мм. Утеплитель из лёгких бетонов уплотняется и заглаживается виброрейкой.
На крышах с уклоном до 15% теплоизоляцию устраивают «сверху вниз»,
сразу же закрывают стяжкой и огрунтовывают.
На крышах с уклоном от 15% теплоизоляцию укладывают «снизу вверх»,
иначе не обеспечить жёсткость и сохранность утеплителя.
Битумоперлит - укладывается полосами по рейкам при температуре раствора
70-80С. Частицы перлита в заводских условиях обрабатываются битумом, что позволяет при производстве работ создавать чрезвычайно прочные слои любой формы. Битумоперлит имеет следующие характеристики:
Плотность в уплотнённом состоянии – 250кг/мз
Теплопроводность – 0,067 Вт/мС
Сопротивление высокой температуре – до 500С
Перлитобетон. Перлитобетонная изоляция не уступает битумоперлитам, но особой отличительностью является его негорючесть. Температура плавления перлита 1300С и при нагревании не выделяет вредных компонентов. Текучесть – это качество позволяет перлиту полностью заполнять все пустоты. Это же свойство, совместно c неровной формой гранул, позволяет резко уменьшить передачу звуковых волн (звукоизоляции).
Ячеистые бетоны – это бетоны с большим количеством мелких пор (пенобетоны и газобетоны).
Неавтоклавный пенобетон – это разновидность ячеистого бетона.
Пенобетон практически «вечный» материал, не боится сырости, не гниёт, легко
пилится, держит гвоздь и шурупы, не горюч, экологически абсолютно чист.
Родипор – теплоизоляционная штукатурка для кирпичных, бетонных и деревянных покрытий. Слой толщиной 5см обладает такой же теплопроводностью, как 36 см кирпичной стены.
Кровельные мастики используют для наклеивания рулонных материалов на грунтованное основание для склеивания слоёв, промазки швов, частичного ремонта рулонной кровли и т.д.
По температуре применения мастики делятся на горячие и холодные.
Горячие мастики имеют температуру приклеивания 160 – 200 градусов С.
Холодные мастики более удобны для применения, имеют температуру преклеивания 30-40С.
После отвердения мастики превращаются в монолитную эластичную резиноподобную плёнку, сохраняющие заданные свойства в диапазоне температур от + 120С до – 50С
Устройство рулонных кровель.
Рулонная кровля представляет из себя гибкий водоизоляционный ковёр, состоящий из нескольких слоёв рулонного кровельного материала и кровельной мастики. Мастикой склеивают слои рулонных материалов и приклеивают их к основанию кровли.
Количество основных слоёв рулонных материалов в кровле зависит от уклона крыши. При уклоне 10 – 25% кровлю выполняют двух или трёхслойными, при уклоне 2,5 -10% - четырёхслойными и при уклоне до 2,5% - четырёх или пятислойными.
В разжелобках, ендовах, водосточных воронках, примыканиях к вертикальным поверхностями в других ответственных местах наклеивают дополнительные слои гидроизоляционного материала, который располагают под основным ковром и поверх него.
Варианты примыканий рулонных и мастичных кровель:
а - к парапету с карнизной плитой; б - к ендове; в - к вертикальной стене;
г - к парапету без карнизной плиты; д -, е – при мастичной и водонаполненной кровлях;
1- парапет; 2- карнизная плита; 3- крепление рулонных слоёв; 4- металлический фартук; 5- защитный слой; 6- растворная заделка; 7- пластмассовый колпак;
8- вытяжная труба; 9- резиновый фланец; 10 – дополнительные рулонные слои.
При уклоне кровли до 15% полотнища раскатывают перпендикулярно стоку воды, при уклоне более 15% - параллельно ему В первом случае полотна наклеивают с переводом на противополжный скат на 100 – 150мм, а во втором на 200 – 250мм.
Перед наклейкой горячей мастикой все рулонные материалы освобождают от
насыпанного слоя. Рулонные битумные материалы наклеивают на битумных мастиках.
На основание мастику наносят из бачков, разравнивая щётками или гребёнками, а также напыляют форсунками – распылителями с помощью специальных установок. Рулонные материалы наклеивают внахлёстку с разбежкой стыков в смежных слоях.
Слои рулонного ковра наклеивают ступенчатым (одновременным) или послойным способом. При больших объёмах кровельных работ на крышах с уклоном до 15% рулонные материалы наклеивают с помощью специальных наклеечных машин. Они наносят мастику на основание, разматывают, укладывают и прикатывают рулонный материал, приклеивают кромки.
Достаточно распространена технология наплавляемого рубероида, с нанесённым в заводских условиях на него слоями мастики.
Рулон устанавливают на каток–раскатчик, с помощью форсунок разогревают мастичный слой до вязкотекучего состояния с нижней стороны наклеиваемого полотнища и с верхней стороны ранее наклеенного слоя, одновременно перемещая установку. Рулон при этом раскатывается и приклеивается.
На кровлях с уклоном до 10% поверх рулонного ковра устраивают защитный слой 10 -15мм из минеральных подсыпок на мастике. Для подсыпок используется гравий, известняк, другие минералы, стойкие к атмосферным воздействиям.
Механизация кровельных работ
а- схема комплексной механизации; б – пневмоустановка для огрунтовки основания;
В – каток-раскатчик; г, д – наклеечные машины, соответственно наносящие мастику на рулон или основание; 1,2,4 – соответственно обеспыливание, просушка, огрунтовка основания; 3- компрессор; 5- подъём рулонов; 6- наклейка ковра; 7, 8 – подача мастики и гравия для защитного слоя; 9 – автогудронатор; 10- станок для очистки и перемотки рулонов; 11- бак с мастикой; 12- форсунка; 13 – каток; 14- рулон; 15- накатанное полотнище; 16- бачок с щелевидным отверстием и мастикой.