Требования к кровельному покрытию

КРОВЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ, К НИМ ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ

Основные определения.

Кровля представляет собой верхний покров крыши, защищающий здание от атмосферных осадков. Кровля состоит из несущего слоя, в виде обрешётки или сплошной опалубки, и лежащего на нем водоизолирующего слоя, выполняемого из железа, черепицы, шифера, дерева, толя, рубероида и других кровельных материалов. По роду применяемых материалов различают кровли:

1) металлические: из кровельного железа (черного и оцинкованного), из волнистого железа (черного и оцинкованного), из стальных штампованных листов, из цинка и др.;

2) из естественных и искусственных материалов .минерального происхождения: черепичные (из гончарной и из щементно-песчаной черепицы), шиферные (сланцевые), этернитовые и др.;

3)из битуминированных и смоляных материалов: рубероидные, руберойдно-пергаминовые и толевые;

4) д е р е в я н н ы е: гонтовые, драничные, тесовые и др.

Все перечисленные кровли неодинаково реагируют на атмосферные воздействия. Некоторые из них под влиянием этих воздействий могут подвергаться коррозии, выветриванию и гниению (железо, толь, рубероид, дерево и др.). В случаях применения дешевых кровельных материалов (например при тесовых, гонтовых и драничных кровлях) особых мер защиты их от атмосферных и других внешних воздействий обычно не принимают. В большинстве же случаев поверх водоизолирующего слоя, для предохранения его от повреждений, наносится специальный защитный слой в виде покраски, посыпки песком, покрытия минеральной крошкой, гравием и т. п.; через определённые промежутки времени в зависимости от примененного кровельного материала (обыкновенно через 2 — 4 года) защитный слой должен восстанавливаться.

Такие кровельные материалы, как черепица, естественный шифер, этернит, не подвергаются коррозии и потому достаточно долговечны и без защитного слоя, что является большим их преимуществом.

Весьма важной характеристикой кровель всех видов является степень сопротивляемости их действию огня. В этом отношении разные кровли далеко неравноценны. Кровли черепичные и из естественного шифера по огнестойкому

основанию относятся к категории огнестойких, металлические кровли и чере» пичные по полу огнестойкому основанию считаются полуогнестойкими.

Все остальные виды кровель, т. е. битуминированные, смоляные и деревянные, являются сгораемыми. Однако специальными конструктивными мероприятиями степень огнестойкости их может быть повышена. Так, рулонная кровля, покрытая сверху минеральной посыпкой или слоем гравия, более огнестойка, чем без защитного покрова.

К кровлям предъявляются следующие основные требования:

1) достаточная водонепроницаемость, что обеспечивается правильным выбором конструкции кровли, качеством применённых кровельных материалов и качеством кровельных работ;

2) соответствие с общесоюзными противопожарными нормами в зависимости от капитальности здания и его назначения;

3) надёжный отвод атмосферных вод, для чего кровлям каждого вида должен придаваться соответствующий уклон;

4) долговечность и экономичность с точки зрения не только первоначальных затрат, но и последующих эксплоатационных расходов;

5) соответствие требованиям нормальной эксплоатации (доступность для ремонта, очистки от снега и пр.).

Кровельные материалы.

Для устройства кровель зданий применяются нижеуказанные кровельные материалы.

Кровельное черное железо получается путём прокатки мягких сортов железа; выпускается железными листами размером 1420×710 мм, при толщине 0,41 — 0,76 мм и весе листа от 3,25 до 6,0 кг.

Кровельное оцинкованное железо в отличие от чёрного кровельного железа покрывается на поверхности тонким слоем цинка (путём погружения железа в расплавленный цинк). Оцинковка предохраняет железо от ржавления. Размеры и вес оцинкованного железа приняты те же, что и для кровельного чёрного железа.

2. Естественные и искусственные минеральные материалы.

Черепица гончарная изготовляется на заводах путём обжига в печах до спекания хорошо промешанной и отформованной глины. Наиболее распространенной является марсельская французская черепица. Она имеет рифленые в продольном направлении верхнюю и нижнюю поверхности. Нижний торцовый край загнут книзу. У верхнего торцового края черепицы с нижней стороны имеются два шипа, с помощью которых черепица навешивается на обрешётку кровель. Размеры черепицы 410 х 220 — 240 мм при толщине в 10 мм.

Черепица цементная фальцевал изготовляется из цементно-песча-ного раствора состава 1 : 3. Размеры черепиц те же, что и у марсельской гончарной. Выступы на рифленой поверхности черепиц имеют не округленное, а трапециевидное очертание.

Этернит изготовляется из смеси примерно 85% портландцемента высшего качества и 15% асбеста, по преимуществу низших сортов. Пластинки этернита имеют размеры 400 х 400 мм при толщине в 4 мм.

Волнистая асбофанера изготовляется из асбоцементной массы того же состава, что и этернит, выпускается в виде листов размером 160 — 120 х X 100 — 115 мм при толщине в 5,5 мм. Волны имеют в высоту 27 мм.

Кровельный сланец (естественный шифер) вырабатывается в карьерах в виде плоских плиток, размером 250 х 140 х 5 мм и 600 х 360 мм при толщине 5 — 8 мм. из глинистых сланцевых пород осадочного происхождения.

3. Битуминированные и дегтевые рулонные материалы.

Рубероид и пергамин — кровельные материалы в виде рулонного картона, пропитанного битумами. Ширина рулона 1 м, длина 20 — 40 м.

Толь и толь-кожи — кровельные материалы в виде рулонного картона, пропитанного каменноугольными или нефтегазовыми дегтями. Ширина рулона 1 м, длина 15 — 30 м.

4. Древесные материалы.

Гонт кровельный — дощечки размером 550 х ПО мм и 700 х 140 мм при толщине с одного края 15 мм, а с другого 4 мм. В утолщенной части гонта выбирается паз глубиною в 12,5 мм, при ширине в 5 мм. Изготовляется путём раскалывания по радиусам коротышей еловых брёвен.

Дрань кровельная — дощечки размером 100 х 90 — 130 мм, толщиною в 3 — 5 мм. Изготовляется путём расщепления вдоль волокон обрезков свежесрубленных сосновых, еловых или осиновых брёвен. Длина драни не стандартизована, может быть и других размеров.

Финская стружка (щепа) — прямоугольные пластинки размером 400 — 500 х 70 — 100 мм и толщиною в 3 — 5 мм, изготовляемые из сосны, ели или осины ручным способом или с помощью станка.

Требования СНиП: устройство кровли и способы сооружения кровельных покрытий

Развитие строительных технологий внутри страны вместе с заимствованием множества заграничных способов строительства и материалов повлекли необходимость создания новых СНиП: устройство кровли согласно старым нормам и стандартам перестало отвечать имеющимся в арсенале строителей материальным и конструкционным ресурсам. Все чаще стали применять сложные конструкции с множеством ендов и разжелобков, слуховых окон и скатов. Такие кровли стало проще строить благодаря широкому выбору новых кровельных материалов, утеплителей и систем паро- и гидроизоляции, характеристики которых значительно расширили конструктивные и архитектурные горизонты. Для согласования всех технических вопросов, мер безопасности, предупреждения пожаров и других чрезвычайных ситуаций понадобился актуализированный СНиП: Кровли — действующий для всех новых технологий и материалов.

Видео-обзор ошибок при устройстве скатных кровель ↑

Общие правила устройства кровельных покрытий ↑

Независимо от того, какой СНиП кровли — новый или старый — применяется для стандартизации технических требований, есть общие правила, знание которых необходимо любому строителю.

Геометрия стропильной системы ↑

Скаты должны быть прямоугольными. Для вальмовых крыш — иметь форму равнобедренных трапеций и треугольников.

Это требование продиктовано геометрией штучных кровельных материалов. Их форма всегда прямоугольна, и в случае перекоса скатов в сторону ромбовидных очертаний будут неизбежно оставаться незакрытые участки, которые придется дополнительно покрывать отдельными частями. Это приводит к перерасходам материала и увеличению сроков проведения работ.

Равнобедренные формы скатов вальмовых крыш значительно упрощают расчет и нарезку кровельных покрытий, так как в этом случае ее можно производить по одному или двум шаблонам. Одинаковые углы, например, позволяют использовать разрезанный по диагонали лист шифера на противоположных сторонах, а в случае перекоса приходится вырезать все части индивидуально, что ведет к лишним расходам и затягиванию сроков строительства.

Но самое главное — правильная форма скатов многократно повышает надежность кровли и позволяет избежать протечек. Кроме того, такая форма гораздо приятнее воспринимается визуально.

Окончательная форма скатов определяется обрешеткой, размеры которой вычисляют в зависимости от используемого кровельного материала, всех перехлестов и накладок. Затем полученное значение отмеряют по коньку, от крайних точек проводят прямые углы и по этим линиям отпиливают концы досок обрешетки.

Длина кобылок, обеспечивающих карнизный свес, рассчитывается тем же способом. Вынос обрешетки за стены следует делать с небольшим запасом, а при расчете карниза стоит помнить о свободном свесе кровельного материала на 2 – 10 см для защиты нижней доски обрешетки от капель, срываемых ветром.

Расположение мауэрлата и лежней ↑

Кровли должны строиться на горизонтальной системе мауэрлат/лежень. Чтобы добиться соответствия этому требованию, необходимо сперва замерить диагонали и расположение верхней плоскости коробки относительно горизонтали.

Часто бывает, что в результате несогласованной работы каменщиков высота стен на противоположных углах имеет различные значения. При этом оба строителя могут быть высококлассными мастерами, просто один делает шов на миллиметр толще другого. Также может оказаться, что диагонали не точно совпадают, следовательно, коробка имеет форму ромба.

При монтаже стропильной системы все эти погрешности необходимо нивелировать. Для этого можно соорудить армопояс на верхнем ряду стен, это позволит выровнять их в горизонтальной плоскости и дополнительно укрепить коробку дома.

Мауэрлат должен лежать в строго горизонтальной плоскости. Для контроля этого параметра используют водный уровень, который представляет собой прозрачный шланг, наполненный водой. По принципу сообщающихся сосудов можно добиться соответствия всех точек мауэрлата горизонтали.

Также необходимо добиться точного соответствия диагоналей и прямых углов. Центральный лежень должен находиться на одинаковом расстоянии от боковых балок мауэрлата. Торцы лежня должны иметь одинаковое расстояние до углов мауэрлатной коробки и до ближайшей перпендикулярной ему балки с обеих сторон.

На заметку : «Для контроля прямых углов можно использовать т.н. «египетский треугольник» — фигуру из трех сторон, соотношение длин которой равно 3 : 4 : 5. Это простейший способ построения прямого угла в соответствии с теоремой Пифагора».

Лежень также должен лежать в строго горизонтальной плоскости, его высота может быть выше или ниже балок мауэрлата, это не важно. Правильное взаимное расположение основы позволит впоследствии построить геометрически четкую и соответствующую расчетам крышу.

Примыкания и разжелобки ↑

При монтаже сложной кровли СНиП требует сооружать все ендовы, разжелобки, примыкания кровли к трубам и вентиляционным выводам, примыкания слуховых окон к кровле в соответствии с правилом: все эти места следует перед нанесением основного кровельного материала покрыть оцинкованной кровельной сталью по сплошной обрешетке.

Заготовки для воротников дымоходов и вентиляций делаются заранее и собираются внахлест из двух частей одновременно с монтажом основной кровли. То же касается устройства разделок около слуховых окон.

Ендова покрывается листом оцинкованной кровельной стали с кляммерами, ширина желоба составляет 150 мм.

Водосток монтируется с использованием Т-образных костылей, а водосборный желоб крепится специальными крюками.

Все перечисленные листы и элементы монтируются на сплошную обрешетку. Водосборные желоба направляют поток в водосточные трубы, которые распределяют стекающую жидкость в ливневую канализацию.

Бруски обрешетки ↑

Если лист кровельного материала перекрывает несколько брусков, то нижний их ряд должен иметь высоту, меньшую на толщину кровельного материала. Иначе карниз будет задран вверх, и листы будут лежать неровно.

Это вызвано тем, что при перехлесте материала каждый следующий лист будет лежать на нижней балке, к высоте которой прибавится ширина предыдущего листа, т.е. остальные балки обрешетки должны быть больше в сечении на эту величину.

Порядок укладки ↑

Все крыши покрываются снизу вверх, чтобы поток дождевой воды перетекал места перехлестов. Также следует учитывать розу ветров, согласно которой некоторые материалы следует укладывать либо справа налево, либо наоборот. Это касается, например, шиферных покрытий. Согласно СНиП кровли из профнастила также следует укладывать с учетом преобладающего в регионе ветра, особенно если имеется вероятность ураганных порывов.

Большинство современных кровельных материалов поставляются в комплекте с крепежными элементами, коньковыми деталями, карнизами и т.д. Также могут поставляться воротники к трубам и разделки к слуховым окнам. Часто в материалах даже имеются отверстия под гвозди. Строитель только собирает кровельное покрытие наподобие конструктора, детали которого подогнаны и приспособлены друг к другу. Гвозди следует забивать с использованием резиновых шайб-прокладок.

Теплые крыши должны иметь вентиляционный зазор между покрытием и слоем утеплителя, если используется минеральная вата или другой гигроскопичный материал. Просвет канала должен быть не менее 40 мм высотой и сообщаться с воздухом на карнизном участке и коньке. Также необходимо использовать диффузно-гидроизоляционную пленку и ветровой барьер.

Если чердак холодный — СНиП крыши требует обеспечить достаточную вентиляцию чердачного помещения. Это необходимо, чтобы не происходило образование конденсата со стороны холодной поверхности. Для этого в кровле сооружают слуховые окна и различные вытяжные патрубки, причем суммарная площадь этих элементов должна быть не менее 1/300 площади кровли.

Согласно нормативам СНиП крыши, высота карниза которых превышает 10 метров при наклоне скатов до 12 % включительно, а также кровли с высотой карниза, большей 7-ми метров и уклоне свыше 12 % — должны иметь ограждающие конструкции согласно ГОСТ 25772.

Это необходимо для обеспечения безопасности при эвакуации и ремонтных работах. Заграждения должны проходить обязательные испытания каждые 5 лет.

На эксплуатируемых плоских кровлях заграждения предусмотрены независимо от их высоты.

На кровлях с неорганизованным водостоком, а также со стороны движения прохожих необходим монтаж снегозадерживающих конструкций. Эти устройства должны крепиться к прогонам, обрешетке или другим несущим элементам кровли.

Кровельные материалы: основные требования ↑

Мягкие кровли очень удобны и просты в монтаже, особенно на крышах со сложной геометрией. Работы можно производить в любое время года. По способу монтажа они могут быть наплавляемыми или присоединяться с помощью клеев и мастик.

Наплавляемые покрытия предусматривают сплошное и частичное наплавление. В первом случае покрытие максимально прочно держится и хорошо противостоит сползанию, однако работа по монтажу сложнее и требует мер безопасности. Частичное наплавление позволяет ускорить процесс, при этом полотнище приклеивается достаточно качественно, без образования пузырей. Однако в случае протечки затруднен поиск дефектов.

Следует помнить, что при использовании наплавляемых покрытий недопустимо утеплять крышу пенополистиролом, пенопластом или другими горючими и легкоплавкими материалами.

Сегодня множество мягких покрытий уже имеет слой клея, что весьма удобно. Мягкие кровли наносят на сплошную обрешетку независимо от способа крепления. Использование клеев и мастик предъявляет некоторые требования к теплоизоляции: она должна быть стойкой к растворителям, бензину, ацетону и другим химикатам, способным реагировать с органическими соединениями.

Также существуют методы тепловой сварки и механического крепления мягкой кровли. Для таких работ необходим опыт и профессионализм, иначе положенная на плохое основание или некачественно закрепленная кровля начнет отслаиваться и протекать.

Металлочерепица ↑

Представляет собой стальной катаный лист в форме полосы, которой с помощью пресса придается профиль, имитирующий натуральную черепицу. Затем сталь покрывается слоем цинка, после чего материал покрывается полимерным красящим составом.

Нанесение полимера происходит при помощи электростатического поля, которое притягивает и равномерно распределяет на поверхности частички красящего порошка. Далее покрытие полимеризуется в специальной печи и образует монолитный герметичный защитный слой.

Комплект для кровли поставляется с крепежными саморезами, коньковыми и карнизными деталями, водостоками и т.д. Этот материал может сочетаться с различными утеплителями, однако требует хорошей гидроизоляции и ветрозащиты.

Шифер и профнастил ↑

Самый распространенный и традиционный для России материал. Это связано с его дешевизной, простотой монтажа и долговечностью. Однако следует иметь в виду, что в странах ЕС, США и Канаде шифер запрещен из-за его канцерогенности.

Не требует сплошной обрешетки, монтируется гвоздями с резиновой шайбой. Укладывается волна в волну, что весьма удобно и не требует особых навыков.

Профнастил соединяется замками, что также просто и удобно и не вызывает затруднений. Правда, металлическая кровля сильнее шумит при дожде, но если положить хороший слой утеплителя, то он вместе с ветробарьером, гидро- и пароизоляцией значительно ослабит шум.

Существует достаточно много других материалов, перечислять которые можно долго. Важно помнить одно: крыша должна проектироваться как единая система, от стропил до кровельного пирога. Выбор того или иного покрытия должен производить инженер и в соответствии с ним вести расчет всей конструкции. Эту работу следует доверять только опытным специалистам, которые разбираются в современных технологиях и способны правильно выбрать тип кровли, материал покрытия, тепло- и гидроизоляцию. Не стоит экономить, жадный платит дважды.

Конструкции и требования к крышам

Каждый застройщик стремится иметь «над головой» надежную, долговечную крышу. Но кроме функций защиты, крыше отводится еще одна не менее важная роль — придать привлекательность и красоту архитектурному облику дома. Именно крыши определяли облик населенного пункта и даже целого региона. На основе архитектурных стилей, климатических условий и имеющихся в данном регионе строительных материалов появились крыши самых разных форм и типов: плоские, скатные, с мансардой или чердаком; покрытые соломой, древесиной, шифером, металлом, черепицей и т.д.

Современные крыши — это прежде всего новые конструктивные решения, позволяющие сделать устройство крыши более технологичным и долговечным, это новые, более долговечные кровельные материалы. Цветовая гамма, формы, декоративные элементы, различные системы водоотвода позволяют воплотить в жизнь практически любые фантазии застройщика.

Прежде, чем приступить к рассмотрению конструкций крыш и кровельных материалов остановимся на строительной терминологии.

Основные понятия

Очень часто в разговорной речи и в популярной литературе на строительную тематику понятия «крыша» и «кровля» используются как синонимы. Но это не одно и то же. Понятие «крыша» более общее: оно включает в себя кровлю как один из конструктивных элементов.

Крыша — верхняя несущая и ограждающая конструкция здания, предохраняющая его от воздействия окружающей среды. Она не только защищает дом от внешних воздействий, но и является важнейшей составляющей его архитектуры.

Крыша, кроме гидроизолирующей функции, выполняет при бесчердачных (совмещенных) крышах и теплых чердаках еще и теплоизолирующие функции.

Кровля — это верхний элемент крыши (покрытия), предохраняющий здание от проникновения атмосферных осадков. Основание под кровлю:

в кровлях из рулонных и мастичных материалов — это поверхность теплоизоляции, несущих конструкций (плит, стяжек, сплошного деревянного настила), по которым укладывают слои водоизоляционного ковра;

в кровлях из шифера — это опоры (прогоны или обрешетки) для закрепления листов; в кровлях из металлического профилированного листа — прогоны;

в кровлях из листовой стали, меди, черепицы, металлочерепицы и мягкой черепицы — обрешетка. Чердак — это пространство между поверхностью покрытия (крыши), наружными стенами и перекрытием верхнего этажа. Он надежно защищает дом от холода, обеспечивает вентиляцию и проветривание конструктивных элементов крыши. С конструктивной точки зрения чердак значительно повышает надежность и долговечность крыши, однако увеличивает стоимость дома по сравнению с домом, имеющим мансарду.

Этаж мансардный (мансарда) — это этаж для размещения помещений внутри свободного чердачного пространства, фасад которого полностью или частично образован поверхностью (поверхностями) наклонной или ломаной крыши, при этом линия пересечения плоскости крыши и фасада должна быть на высоте не более 1,5 м от уровня пола мансардного этажа. Внутреннее пространство дома при этом используется максимально, отчего стоимость дома существенно уменьшается.

Геометрические формы крыш

Форма крыши как завершающий архитектурный элемент дома может быть простой и чрезвычайно сложной. В коттеджном и усадебном строительстве в основном применяются скатные крыши. Плоские крыши с небольшим уклоном устраивают при сооружении хозяйственно-бытовых построек (сараи, мастерские, гаражи, душевые и другие надворные постройки). С появлением новых материалов и технологий появилась возможность устройства эксплуатируемых плоских крыш и в загородных домах. На таких крышах-террасах, помимо соляриев, веранд, могут быть сооружены оранжереи, зимние сады, теплицы, использующие тепло дома для усиленной вегетации растений.

Скатные крыши по форме подразделяются на несколько типов.

Простейшей из них является односкатная крыша (рис. 1, а). Чаще всего она применяется в нежилых, простой конструкции вспомогательных сооружениях. Скат крыши, как правило, обращают к наветренной стороне, защищая тем самым сооружение от ветра, дождя и снега.

Двускатная, или щипцовая, крыша (рис. 1,6)-самая распространенная конструкция, состоит из двух наклонных плоскостей (скатов), направленных в противоположные стороны и образующие вверху конек. Треугольные торцевые стены, образующиеся при этой форме, называются щипцами или фронтонами.

Шатровая, или четырехскатная, крыша (рис. 1, г) встречается реже. Она применяется в основном в домах, имеющих квадратную форму в плане. Все скаты такой крыши в виде равнобедренных треугольников сходятся в одной точке.

Вальмовая крыша (рис. 1, е) состоит из четырех скатов: два ската представляют собой трапеции, а два других, со стороны торцевых стен, — треугольники, которые называются вальмами. Вальмовые крыши имеют слуховые окна. Четырехскатные крыши в отличие от двускатных, на первый взгляд, кажутся более простыми, так как не требуют устройства щипцовых стен, однако их стропильная система намного сложнее.

Иногда четырехскатные кровли выполняются в виде полувальмовых (рис. 1, д). В этом случае боковые скаты (полувальмы) срезаются и имеют по линии уклона меньшую длину, чем основные скаты. Полувальмовые крыши применяют там, где существует необходимость защиты фронтона от неблагоприятных внешних воздействий.

Многощипцовая крыша (рис. 1, ж) сооружается на домах со сложной многоугольной формой плана. Такие крыши имеют большое количество ендов и ребер, что требует высокой квалификации при выполнении кровельных работ. Ендовами или разжелобками называют впалые углы, получаемые при пересечении боковых скатов.

Мансардная, или ломаная, крыша (рис. 1, в) образуется скатами различных уклонов: нижние -более крутые и верхние — более пологие. Это делается для того, чтобы увеличить объем чердачного пространства для оборудования в нем комнат или подсобных помещений.

Купольные, или конические, крыши применяются при устройстве округлых форм крыши.

Уклоны кровли

В зависимости от уклона крыши условно делят на плоские и скатные. Абсолютно плоских крыш не бывает, так как для выполнения своей основной функции крыша обязана иметь уклон (как правило, не менее 3%). «Скатными крышами» называют крыши с большими уклонами (более 20%), подкровельное пространство которых может использоваться как чердак или мансарда.

Уклон скатов крыш может обозначаться:

• в градусах;
• отношением подъема ската крыши (п) к его основанию (эта величина выражается в простых или десятичных дробях);
• отношением п/1 = п/2а подъема ската к пролету крыши для симметричных двускатных крыш;
• в процентах (для крыш с небольшим уклоном).

Тот или иной уклон крыше придают в зависимости от климатических условий местности, материала кровли, а также от существующих традиций определенных районов. В снежных районах крыши желательно делать крутыми и простой формы. При уклоне 45° и более снег на ней практически не лежит. При высоких крышах в районах с сильными ветрами их конструкцию необходимо усиливать. По противопожарным требованиям, предъявляемым к крышам, высота чердака должна составлять не менее 1,6 м. Уклон кровли может колебаться от 5 до 60° (табл. 1). Его можно определить математическим путем. Для этого нужно половину ширины пролета дома умножить на относительную величину, приведенную в табл. 2 для каждого угла наклона кровли (так, например, при уклоне кровли в 25° и ширине дома 8 м стропила должны подняться на высоту 1,88 м — 1/2 ширины дома умножили на относительную величину 0,47).

Требования, предъявляемые к крышам

Современные крыши и кровельные покрытия должны отвечать целому ряду самых общих требований, а именно:

• обладать водонепроницаемостью;
• обеспечивать нормальную температуру и влажность воздуха в помещениях;
• не допускать образования конденсата на внутренних поверхностях покрытий крыш;
• выдерживать снеговые и ветровые нагрузки;
• быть устойчивыми к атмосферным воздействиям (солнечной радиации, перепаду температур, химическому и кислотному воздействию);
• обеспечивать защиту от шума;
• противостоять коррозии, гниению, жизнедеятельности насекомых и микроорганизмов;
• быть ремонтопригодными и экономичными в эксплуатации;
• сопротивляться механическим нагрузкам.

Чтобы с пониманием дела отнестись к выбору конструкции крыши, рассмотрим те процессы, которые будут происходить при ее эксплуатации.

Процессы, происходящие при эксплуатации крыш

Атмосферные осадки

Дом от атмосферных осадков защищает верхний элемент крыши — кровля, которая препятствует проникновению воды в нижележащие слои. Для стока дождевой воды поверхность кровли делают с уклоном и в большинстве случаев предусматривают организованный водоотвод через систему водосточных желобов и труб. При использовании штучных кровельных материалов на крышах с небольшим уклоном при дожде и сильном ветре влага может проникнуть под кровельное покрытие. В таких случаях под кровлей устраивают дополнительную гидроизоляцию — второй рубеж защиты от атмосферных осадков.

При расчете общей нагрузки на конструкцию крыши необходимо учитывать и снеговую нагрузку. Эта нагрузка зависит от уклона крыши, поэтому в снежных районах уклон делают больше, чтобы снег не задерживался на крыше. При наличии системы организованного водоотвода, чтобы уберечь ее от деформации при лавинообразном сходе снега, на скатных крышах желательно установить снегозадерживающие элементы.

При чередовании оттепелей и морозов на крышах образуются наледи и сосульки. Наледи не позволяют воде попасть в желоб, водяную воронку или просто стечь вниз. При очередном оттаивании вода может проникнуть сквозь щели в сборных кровельных покрытиях (черепице, шифере и др.), образуя протечки.

Ветер

Отрывающая сила ветра может оказаться достаточной для повреждения кровли: отрыва части покрытий, образования вздутий и т.п. Особенно она возрастает при усилении давления внутри чердачного пространства под основанием кровли из-за проникновения напора воздуха через открытое слуховое окно или щели в конструкции. Чтобы исключить риск повреждения кровли, основание крыши необходимо делать как можно герметичнее.

Температурные воздействия

Крыша работает в жестком температурном режиме. Ее нижняя поверхность имеет температуру, близкую к температуре в помещении. Температура наружной поверхности меняется в широких пределах: зимой до -25. -35°С, а летом поверхность кровли может нагреваться до +70. +80°С, при этом в солнечную погоду из-за неодинаковой освещенности температура отдельных участков может отличаться на 20-30°С. Перепады температур дневного и ночного времени также могут быть значительными. Практически все кровельные материалы в той или иной степени подвержены растяжению и сжатию. Поэтому во избежание деформаций и разрушения очень важно, чтобы материалы, «работающие» в единой конструкции (особенно многослойной), имели близкие коэффициенты температурного расширения.

Крыша, помимо прочности и устойчивости к температурным перепадам, должна надежно защищать внутренние помещения дома от проникновения холода и жары. Таким барьером в конструкции крыши служит слой теплоизоляционного материала.

Водяной пар

В результате жизнедеятельности людей, проживающих в доме (стирка, сушка белья, приготовление пищи, купание, наличие сауны, бассейна в доме и т.д.), водяной пар поднимается вверх и конденсируется в подкровельном пространстве. Количество образующейся влаги тем выше, чем больше разница температур снаружи и во внутренних помещениях дома, поэтому в зимнее время влага довольно интенсивно накапливается в подкровельном пространстве. Известно, что влага отрицательно воздействует как на деревянные, так и на металлические элементы и конструкции крыши. Избыточная влага начинает стекать, образуя протечки на потолке. Накопление влаги в теплоизоляционном материале приводит к снижению его теплоизоляционных свойств. При увеличении влажности всего на 5% теплоизоляционная способность материала уменьшается почти в два раза. Для защиты в таких случаях применяется специальная пленка с низкой паропроницаемостью, которую при устройстве крыши помещают непосредственно под теплоизоляцией.

Однако никакой пароизоляционный материал не в состоянии полностью исключить проникновение влаги. Эта проблема решается конструктивными мерами. Например, в скатных крышах устраивают специальные вентиляционные зазоры.

Для обеспечения хорошей циркуляции воздуха многие фирмы, производящие кровельные материалы для скатных крыш, как правило, предлагают ряд готовых вентиляционных элементов: аэраторы для свеса и конька, вентиляционные решетки, а для черепичных кровель — вентиляционные черепицы.

Требования к кровельному покрытию

К кровлям из новых материалов относят кровли из синтети­ческих волнистых и плоских плит, мелких плиток и рулонных материалов. Волнистые и плоские плиты из стеклопластика укладывают по обрешетке внахлестку и крепят к ней шурупами с полиэтиленовой прокладкой. Прозрачный стеклопластик позво­ляет при необходимости дать в помещение верхний свет.

К ру­лонным синтетическим материалам для покрытия кровель от­носят бризол и изол, выпускаемые в рулонах и наклеиваемые на специальных мастиках. Кровли из синтетических плиток выпол­няют аналогично кровлям из плоских асбестоцементных плиток.

39. Совмещенные крыши. Эксплуатация крыши. Водоотвод крыш.

Крышей называют часть здания, обеспечивающую защиту его от атмосферных осадков сверху.

Совмещенные крыши — такие пологие бесчердачные покрытия, в которых крыша совмещается с конструкцией чердачного перекрытия, а нижняя поверхность служит потолком помещений верхнего этажа. В проектной прак­тике применяют вентилируемые совмещенные крыши, в которых между кровлей и утеплителем имеется вентилируемая воздушная прослойка и невентилируемые, представляющие собой сплошную конструкцию.

Основными элементами совмещенной крыши являются настил, утеплитель, пароизоляция и кровля. Настил устраивают из железобетонных крупноразмерных плит различного вида. Пароизоляционный слой в виде одного или двух слоев рубероида или пергамина на мастике предусматривают для защиты теплоизоляции от увлажнения водяными парами, проникающими со стороны внутренних помещений. В качестве утеплителя применяют плитные и сыпучие теплоизоляционные материалы. Поверх теплоизоляции делают выравнивающий слой (стяжку) из цементного раствора. По стяжке устраивают кровлю. Ее выполняют из рулонных кровельных материалов в несколько слоев. Наклеивают их на холодную или горячую мастику. Для защиты гидроизоляционного ковра от повреждений делают защитный слой в виде насыпок из песка или мелкозернистого гравия, втопленного в верхний слой мастики, или слоя рубероида.

На эксплуатируемых крышах размещаются зеленые зоны, рестораны, кафе, детские площадки, зоны отдыха, паркинги и автостоянки. Разновидностью эксплуатируемой крыши могут быть и перекрытия подземных помещений (тех же паркингов, торговых зон и т.д.), которые с поверхности земли воспринимаются как благоустроенное пятно в городской застройке (сквер, летнее кафе и проч.).

Эксплуатируемая крыша для подземной автомобильной стоянки устроена следующим образом: гидроизолирующий слой настилается непосредственно на стяжку, выполненную на бетонном перекрытии. Сверху укладываются теплоизоляционные плиты перекрывая друг друга. Поверх теплоизоляции, укладывается специальный фильтрующий слой, на него — слой гравийной засыпки. На гравий укладываются тротуарные плиты. Получается не крыша, а дворовая территория, которая используется как обычно, правда не рекомендуется высаживать там деревья. Цветы, траву, мелкий кустарник — пожалуйста. Если же крыша подземного паркинга предназначена для использования в качестве гостевой стоянки, то вместо плит и засыпки гравием следует применить устройство сплошного армированного бетонного покрытия.

Крыши-террасы и крыши-сады – («зеленые» крыши) используют для озеленения, высаживают как деревья и крупные кустарники, так и газонную траву. В зависимости от желаемого варианта может предполагаться почвенный слой разной толщины, а также варианты хождения по озелененной крыше — так, например, в экономичном варианте хождение по зеленой крыше возможно только по специальным дорожкам, растения могут высаживаться в специальных емкостях с почвой. Для зеленых кровель используются специальные, предназначенные именно для устройства зеленой кровли системы — комплексы специально подобранных кровельных материалов. Особое значение при этом имеют специальные водозадерживающие и дренажные мембраны, корнестойкие пленки, битумно-полимерные рулонные материалы со специальными химическими добавками, препятствующими росту корней вглубь гидроизоляции.

Водоотводы. Отвод воды с кровель чердачных крыш (дождевой и талой) бывает неорганизованным и организованным. При неорганизованном водоотводе вода стекает с кровли на всем ее протяжении. Допускается лишь в малоэтажных домах при условии, что стекающая вода не попадает на тротуары.

При организованном водоотводе вода, стекающая с кровли, по желобам отводится к наружным водосточным трубам. Различают три вида желобов: настенные, подвесные и выносные. Водосточные трубы изготовляются из кровельной стали и состоят из верхней воронки и трубы, составленной из отдельных звеньев. Крепление водосточных труб к стенам производится при помощи ухватов, прочно заделанных в стены.

При внутренних водостоках на крыше устанавливаются специальные водоприемные воронки, соединенные с чугунными стояками, проходящими внутри здания и отводящими воду в подземную ливневую сеть или канализацию.

Водоприемные воронки устанавливают в ендовах. Расположенные внутри здания трубы отводят атмосферную воду в ливневую канализацию. Расстояние между воронками зависит от длины ската. Необходимые продольные уклоны для стока воды к воронкам в ендовах создаются за счет переменной толщины укладываемого в них слоя легкого бетона. Водоприемные воронки внутренних водостоков делают из чугуна.

КРОВЛЯ: ЗАЩИТНЫЕ ФУНКЦИИ КРОВЕЛЬНЫХ ПОКРЫТИЙ; СВОЙСТВА И ТРЕБОВАНИЯ К КРОВЛЕ; ВЫБОР КРОВЕЛЬНОГО ПОКРЫТИЯ

Оформительская функции кровли

Влияние формы кровли на здание в общем и целом особенно велико, если у здания скатная крыша. Эту образную функцию определяют многочисленные факторы:

Сочетание форм крыши

Надстройки на крыше

Форма карниза и фронтона

Структура кровельного материала

Поверхность кровельного материала

Цвет кровельного материала

Форма крыши тесно связанна с ее защитно-полезными функциями. Так в заснеженной местности больше распространены крыши с пологим скатом и большим свесом, а в ветреных и дождливых районах наоборот, крыша с крутым скатом и маленьким свесом. Наряду с региональными особенностями возникновению определенных кровельных форм способствуют целевое назначение здания.

Вот самые яркие примеры: «сахарные шляпы», покрытые вереском, касающиеся земли вальмовые крыши появлялись не только в отдельных районах, но и в дальних областях Мекленбурга, до целых прибрежных районов Северной Германии. Крутая или боковая ярусная крыша из века в век определяла конструкцию здания в средней части Германии.

Тяжеловесные гонтовые крыши, сделанные как вальмовые, преобладали в районе Шварцвальда. А плоские кровли из природного камня являлись отличительной чертой домов альпийских и предальпийских районов. Учитывая всемирную унификацию в последние столетия все чаще возникает желание вписать здание в общий ландшафт. С этой целью архитекторы, кровельщики и строители снова учитывают значение оформления кровель.

Кровля не только должна соответствовать по своим функциям и форме условиям местности, но и оставаться важным элементом каждого конкретного здания и создавать основу для реализации многочисленных возможностей по оформлению. Сюда надо отнести сочетания форм, структур и цветов.

Невозможно точно установить, что отражают крыши посредством названных факторов: общий вид дома, деревни, поселения, города или местности.

Основываясь на традиционные формы и цвета были созданы (разработаны) различные модели черепицы и соответствующие кровельные аксессуары, для надежного и недорогого оформления крыш любого типа в соответствии с условиями ландшафта и архитектурным стилем.

Полезно-защитные функции кровли

Одна из важнейших функций кровли – это защита дома и его обитателей от влаги в виде дождя, снега и града.

Зачастую мало внимания уделяется функции защиты кровли от ветра. Здесь необходимо отметить то, что защита самой крыши от ветра и урагана не менее важна, чем защита здания и его обитателей от превратностей природы.

Нагрузки, которым может подвергаться крыша, установлены стандартными размерами нагрузок. Снег, ветер, люди (трубочисты и кровельщики) – все должно приниматься во внимание. Другие нагрузки, т.к башенка на коньке крыши, колокольни, нагрузки от колебания колоколов, крепление антенн и кабеля имеют значение скорее для самой кровельной конструкции.

Крыша особенно подвергается колебаниям температуры. В течение всего дня крышу нагревает солнце, а ночью она охлаждается. При этом кратковременные температурные интервалы сменяются долгосрочными при смене времен года.

Последствия таких температурных колебаний могут стать изменения размеров материала. Эти температурные изменения размеров прекрасно выдерживает такой чешуйчатый, малоформатный кровельный материал как натуральная черепица. Решающим фактором для нашего региона является устойчивость кровельного материала по отношению к частой смене мороза и влаги, которой прежде всего подвергается именно кровля.

Во времена, когда кровля была из соломы и дерева, пожар представлял собой огромную опасность для зданий. Теперь риска возникновения пожара значительно снизился, но это вовсе не означает, что сильная жара и искры не представляют собой больше никакой опасности. Кровля и само здание должно быть надежно защищены от этого.

Излучение представляет собой опасность, которой раньше не предавали большого значения. Современная кровля имеет действенную защиту от ультрафиолетовых лучей, космического, а также теплового излучения.

Требования к внешнему виду кровельной поверхности различны. Очень популярна кровля, которая всегда выглядит абсолютно новой. В других случаях – например для памятников архитектурой — наоборот популярностью пользуется так называемая патина.

Вредные вещества

Современная кровля должна защищать от вредных веществ, возникающих под влиянием окружающей среды, таких как промышленные, выхлопные и бытовые газы. Это означает, что кровельный материал должен выдерживать такое воздействие.

Конденсат и огонь изнутри.

Факторы риска существуют и внутри строения. Защитные функции кровли должны помогать справится и с ними . К ним относится защита от конденсата. Ее обеспечивает правильный порядок расположения слоев крыши. Также крыша должна противостоять опасности возникновения пожара внутри здания.

Шум внутри и снаружи

Хорошая, построенная по всем правилам, крыша не должна пропускать шум снаружи во внутрь и одновременно поглощать шум изнутри.

Двускатная крыша

Двускатная кровля – одна из самых распространенных форм кровли. При этом речь идет о конструкции, края которой не подвергаются влиянию времени, которая собрана как крыша с наклонными стропилами и хорошо зарекомендовала себя как с архитектурной, так и с конструктивной точки зрения. К многочисленным вариантам относят двухскатные крыши как с одинаковым, так и с разным кровельным склоном, и высотой карниза.

Односкатная крыша

Как правило, односкатные крыши устанавливались на пристройках, простых строениях, складских и производственных помещениях. Ранее из соединенных вместе односкатных крыш создавали целые кровельные ландшафты. Кровельная поверхность односкатной крыши в большинстве случаев расположена так, чтобы противостоять ветру, дождю и снегу (то есть обращена к подветренной стороне). На солнечной стороне эта форма кровли позволяет устроить световые окна большой площади.

Шатровая крыша (пирамидальная)

Это достаточно редкая форма кровли, так может быть установлена только на квадратном или почти квадратном здании. При такой форме кровли основным элементом является симметрия со всех сторон: правильные четкие формы и линии, которые соединяются в одной наивысшей точке. Крутые шатровые крыши на башнях и церквях действуют как указатели и ориентиры на местности.

Вальмовая крыша

Относится к самым старым формам кровли и дает возможность увидеть, каким было первоначальное жилище людей. Такая форма кровли четко подчеркивает защитные функции крыши и придает зданию презентабельный вид. Акценты вальмовой крыши могут подчеркнуть четырехугольные слуховые окна.

Полувальмовая крыша (кривая вальмовая крыша)

В свою очередь и кривая вальмовая крыша также является давней исторической традицией. Такая форма применяется там, где на самом видном месте – на коньке, должен быть защищен крутой фронтон. Кривая вальмовая крыша предлагает интересную своеобразную оптику. Эта кровельная форма выбирается там, где необходимо обеспечить защиту фронтона от суровых погодных условий.

Мансардная крыша

Данная форма кровли возникла скорее из-за необходимости, так как с практической точки зрения, под мансардной крышей можно сделать один полноценный этаж. Мансардные крыши строят и по сей день. Они позволяют максимальное возможное использование площади крыши. Благодаря данной форме скосы становится максимально короче, а стороны максимально используются в качестве крутых скатов.

Надстройки и пристройки на крышах

Из-за надстроек и встроенных элементов формы крыши стали дифференцировать. В результате они выполняют архитектурно-оформительскую функцию и предоставляют дополнительную жилую площадь и освещение. Если рассматривать здание с наружи, то кров надстройки и встроенные элементы дополнительно предают кровле индивидуальность и характер. С точки зрения внутреннего использования они дарят помещениям больше света и уютную атмосферу.

Простые и экономичные решения – встроенные на крыше окна. С меньшими затратами можно достигнуть превосходного эффекта – много света и уютная атмосфера.

Кровельные встроенные элементы, такие как лоджии, предоставляют возможность выйти на свежий воздух не выходя из дома. По мнению кровельщиков высокие требования должны предъявляться изоляции и водоотводу.

Четырехугольное слуховое окно

От покрытия и конструкции кровли зависит степень сложности различных видов слуховых окон. К самым старым и простым формам слуховых окон относят четырехугольное слуховое окно, горизонтальные стены (щеки) которого часто покрывают (мелким) кровельным материалом.

Известные еще в средневековье слуховые окна данной формы представляют собой очень интересный архитектурный вариант. Покрытие его двух скатов должно быть выполнено, по правилу из того же материала , что и сама крыша, однако обычно покрытие боковых сторон слуховые окна заменяют более мелким кровельным материалом.

Овальное (круглое) слуховое окно

Одним из вариантов слухового окна является круглое (овальное) слуховое окно в большинстве случаев выполненное из металла, например – из меди.

Остроконечное (треугольное) слуховое окно

Треугольное окно, которое раньше часто можно было встретить в церковных и светских постройках, сейчас очень популярно в современной архитектуре.

Слуховое окно «летучая мышь»

Для планирования и исполнения слухового окна типа «летучая мышь» или слухового окна любого другого типа необходимо обладать специальными знаниями в этой области. Соответственно, геометрические размеры позволяют создать гармоничную кровельную форму (кровельный свод) и правильно (грамотно) выбрать материал.