Кровля
Что такое кровля
Кровля– это самый верхний элемент крыши. Кровля служит для защиты помещений здания и строения от атмосферных осадков, солнечной радиации и температурных воздействий.
Монтируется кровля на основание. Основанием для кровли в зависимости от архитектуры крыши служит:
- Стропильная система
- Бетонная, битумная или полимерная стяжка
К любому виду кровли предъявляются общие требования. Конструкция должна быть:
- Влагостойкой
- Водонепроницаемой
- Прочной
- Безопасной
- Стойкой к атмосферным и климатическим воздействиям, а именно:
- перепадам температур;
- порывам ветра;
- солнечному облучению.
Виды кровельных материалов
Строительные магазины и рынки изобилуют кровельными материалами. Разобраться в них поможет классификация.
Мягкая кровля
- Рулонная. Как следует из названия, выпускается в рулонах. Крепится к основе методом наплавления. Применяется для обустройства кровли в многоэтажных жилых домах и промышленных строениях при уклоне крыше от 110. Представляет из себя многослойный материал. Если исследовать рулонный материал от лицевой стороны, то он выглядит так:
- Верхний слой из гранитной посыпки.
- Основа. В качестве основы применяется стеклохолст, стеклоткань или полиэстер.
- Битумно- полимерная смесь. Основа с двух сторон пропитывается битумно- полимерной смесью. Смесь подвергается плавлению пламенем газовой горелки при монтаже.
- Защитная полимерная пленка. Прокладывается по нижнему слою и препятствует слипанию слоев в процессе хранения.
- Мягкая черепица. По строению схожа с рулонными материалами. Имеет размер полосы в длину 1 метр и в ширину 30-35 сантиметров. Одна полоса называется гонтом. Характерной особенностью является то, что по форме мягкая черепица имитирует керамическую черепицу, щепу, сланец, дранку, геометрические фигуры. Минеральная присыпка способна придать материалу разный цвет и оттенок. Поэтому крыши, покрытые мягкой черепицей, не выглядят стандартно и однообразно. Для использования этого кровельного покрытия необходимы два условия:
- Уклон не менее 110. Для менее наклонных и плоских крыш не подходит.
- Сплошное основание. При монтаже мягкой черепицы основание требуется сплошное и жесткое, то есть крыша предварительно кроется влагостойкой фанерой, доской либо ориентированно стружечной плитой.
Мягкая черепица отлично подходит для кровель крыш сложной конфигурации. Количество отходов не превышает 5%.
- Мембранная кровля. Разновидность мягкой кровли. Выпускается в виде рулонов шириной от 0,9 до 15 метров, длиной до 60 метров, толщина до 2миллиметров. Отлично подходит для герметизации плоских и крыш с небольшим уклоном большой площади. Чаще всего применяется для покрытия промышленных зданий и многоэтажных застроек. Производят кровельные мембраны трех составов:
-ПВХ. Выпускают на основе поливинилхлорида. Самый распространенный материал. С добавлением пластификаторов приобретает повышенную эластичность и морозостойкость.
-ЭПДМ. Этиленпропилен диеновые мембраны. Основой материала служит плотный каучук, усиленный полимерной сеткой.
-ТПО. Термопластичные олефины- герметичный и термостойкий материал. Армируются полиэфирной сеткой или стекловолокном.
По назначению кровельные мембраны бывают:
- Пароизоляционная. Мембрана выполняет функцию пароизоляции.
- Антиконденсатная. Поглощает пары из толщи утеплителя и выводит их наружу, но препятствует проникновению влаги в кровельный пирог.
- Супердиффузионная. Отлично защищает кровлю от атмосферных осадков, ультрафиолетового облучения, температурных перепадов, не препятствуя отведения внутренних водяных паров.
- Дышащая. Материал хорошо отводит пары влаги наружу, при этом не пропуская атмосферную воду внутрь.
Монтируются мембраны тремя способами:
- Балластным. Раскатанный материал присыпается гравием, или мелким гранитным щебнем.
- Клеевым. Материал раскатывается внахлест между листами. Площадь контакта двух листов склеивается клеевым составом.
- Термическим. Монолитность конструкции создается спайкой листов горячим воздухом.
- Механическим. Покрытие крепится к основанию специальным крепежом с герметиком и широкими шляпками.
Листовая кровля
- Металлочерепица– это стальной лист толщиной 0,4-0,5 мм, произведенный холоднокатанным способом, которому на производстве придают объемную форму по виду близкому к натуральной черепице. Для придания антикоррозийных свойств, материал цинкуется и окрашивается стойкой к ультрафиолету краской– это вдобавок придает эстетических свойств изделию. Используют металлочерепичную кровлю для покрытия крыш со скатом выше 15%. Монтируют металлочерепицу к обрешетке из досок. Шаг обрешетки увеличивается с ростом угла наклона ската крыши. Крепится материал при помощи кровельных саморезов. Широкое распространение получила для защиты крыш от атмосферных осадков при строительстве частных домов, гаражей, магазинов, сараев, подсобных строений. Не рекомендуется использовать металлочерепицу для покрытия крыш сложной конфигурации, так как это неизбежно приведет к большому количеству отходов материала при резке. Главным минусом при использовании в частном жилом строительстве выступает шумность материала при дожде и резких порывах ветра.
- Профнастил кровельный- оцинкованный стальной лист, иногда неокрашенный. Имеет волнообразный, трапецевидный, прямоугольный профиль. Отличается от металлочерепицы низкими эстетическими характеристиками. Поэтому применяют для монтажа кровель нежилых, хозяйственных и промышленных строений.
- Шифер. Всем известный асбестоцементный материал. Бывает 6, 7 и 8 волновым. Монтируется на крыши с уклоном от 12 до 60 градусов. Крепится к обрешетке из досок или деревянных брусков. Непримечательный материал имеет свои достоинства: недорогой по стоимости, относится к негорючим материалам. Недостатком выступает гигроскопичность изделия. Со временем шифер накапливает влагу и теряет прочностные характеристики.
- Ондулин. Представляет собой материал из прессованных целлюлозных волокон, пропитанных битумом и окрашенных краской в один или два слоя. Может имитировать шифер, черепицу. Материал водостойкий, прост в монтаже. Крепится к обрешетке специальными гвоздями. Служит достойной современной альтернативой шиферу, но относится к горючим материалам и со временем под действием солнечных лучей выцветает краска.
- Металлическая фальцевая кровля– это ровные непрофилированные металлические листы. Производят из стали, меди и алюминия. Кровельную медь и алюминий не окрашивают. Благодаря образованию на поверхности металла стойкой оксидной пленки материал не подвержен корозионным процессам и служит от 80 до 100 лет. Свое название вид кровли получил от метода скрепления листов- фальца. Фальц- это особый способ скрепления металлических листов между собой. Заключается во взаимном сгибании краев примыкающих элементов. Замок может быть одинарным и двойным. При монтаже листов в длину применяется стоячий фальц, а в ширину- лежачий. Отдельный лист называется картина. Картина крепится к обрешетке стальными креплениями- кляммерами. Обжатие фальцевого замка производится фальцовочным инструментом. Используют материал для обустройства кровель промышленных зданий, складов, реже домов. Алюминий и медь используются для кровель зданий усадебного типа, храмов.
Штучные материалы для кровли
- Керамическая черепица. Наиболее древний вид кровли. Производится из обожженной глины. Поверхность покрывается перед обжигом глазурью или без таковой. В состав глазури входят пигменты, придающие цвет продукции. Отдельные элементы выпускаются разных форм:
- Волновая. Существует одно и двухволновая.
- Плоская.
- Желобчатая.
Отдельно выпускаются коньковые элементы и элементы для ендов.
По типу покрытия керамочерепица бывает:
- Натуральная. Имеет цвет обожженной глины. Оттенок зависит от содержания окислов железа.
- Цветное матовое покрытие– цветной ангоб. Ангоб- смесь глины тонкого помола с пигментом. Смесь распыляют на высушенную продукцию и в ходе обжига черепица и ангоб спекаются в единое целое.
- Цветная глазурь- смесь глины, кварцевого песка и пигментов на основе оксидов металла.
- Топ глазурь. Суспензия тонко измельченной глины с водой и добавлением молотого стекла. Наносится на высушенную черепицу. В процессе обжига образуется слой полупрозрачного стекла, которое в процессе эксплуатации отражает и преломляет свет в зависимости от угла падения солнечных лучей.
Крепится черепица к основанию гвоздями через специальные отверстия.
- Песчано-цементная черепица
Песчано-цементная или цементно-песчаная черепица производится формовкой из раствора портланд– цемента, кварцевого песка, пигмента и воды. Обжигу продукт не подлежит. Так как окрашывающий пигмент присутствует в сырье, то песчано- цементная черепица окрашена во всей массе. В этом отличие от керамической черепицы.
- Сланцевая кровля. Природный материал, распиливается в виде отдельных плиток. Имеет разные естественные тона окраски. Обрешетку для такого типа кровли делают индивидуально в зависимости от размера элемента. Укладывать сланец допускается на крыши наклоном от 25 градусов. Крепятся элементы медными или оцинкованными гвоздями.
У штучных материалов для кровли есть признаки, которые выделяют их из всех групп кровельных материалов:
- Изысканность. Дом, покрытый черепицей или сланцевой плиткой, претендует на элитарность и стиль.
- Огромный срок службы. Материал выполняет все возложенные на него функции более 100 лет.
- Серьезная нагрузка на стропильную конструкцию. Так как природные материалы- глина, песок, цемент имеют большую относительную массу, то это переносится и на конечный продукт. При укладке вес передается на другие элементы кровли, крыши и здания в целом. Эту особенность обязательно следует учесть в процессе проектировки строения.
- Обеспечивает надежную влагозащиту; естественный воздухообмен; низкое водопоглощение; морозостойкость; малую теплопроводность; шумоподавление; со временем не теряют презентабельности; инертны к агрессивным средам.
- Отличаются высокой стоимостью. Штучные кровельные материалы сами по себе не из дешевых. Дорого обходится и их укладка, так как требует внимательного, терпеливого и квалифицированного подхода.
Полимерная наливная кровля
Представляет собой монолитный слой покрытия, называемый также мастичной кровлей. Используется для крыш с уклоном до 25%. Это вязкая жидкость на основе химических органических веществ, которые на воздухе образуют высокоэластичную пленку. Покрытие на склонах выше 3 градусов требует армирования сеткой из стекловолокна. Имеет отличное сцепление с металлом, битумом и бетоном. Поэтому полимер можно наносить прямо на сплошное основание. В случае комбинированной кровли, на основание раскатывают недорогой рулонный материал, а поверх наносят мастичное покрытие, иногда посыпая минеральной крошкой. Сплошной слой кровельного ковра обеспечивает надежную защиту от атмосферных осадков. Используют такой тип кровли в многоэтажных жилых домах, торгово-развлекательных центрах, гостиничных комплексах, промышленных корпусах.
Критерии выбора кровли
- Назначение здания – для промышленных и хозяйственных строений не рационально приобретать дорогое покрытие, а вот на зданиях жилого назначения экономить не стоит.
- Проектные нагрузки – подбор материала кровли выполняется с учетом предполагаемых ветровых и снеговых нагрузок. При этом покрытие не должно производить избыточных нагрузок на основание и стропила. При проектировании необходимо учитывать работу системы в комплексе. Учесть какие будут применяться материалы для утепления и пароизоляции. Нужно продумать системы водоотведения и предотвращения внезапного падения снега.
- Форма крыши – при использовании листовых материалов для сложных конфигураций крыш будет оставаться много обрезков, лучше остановиться на мягких типах кровельных материалов, например, битумная черепица, либо других видах покрытия с минимальными отходами при монтаже.
-Угол наклона скатов – стоит учитывать, так как для каждого материала производители указывают минимально допустимый уклон, что гарантирует оптимальный водоотвод.
-Эксплуатационные характеристики – к ним относятся прочность, жесткость, пожаробезопасность, устойчивость к механическим воздействиям и коррозионная стойкость, возможность обслуживания гарантийный срок службы.
-Эстетические показатели – здесь все полностью зависит от предпочтений заказчика и фантазии архитектора здания.
- Цена – учитывает расходы на кровельные материалы, систему стропил, доборные и крепежные элементы, а также их монтаж.
Ошибки в организации обустройства кровли
- Отсутствие проекта. Частая и критическая ошибка в частном домостроении. Нельзя строить дом по видео из интернета или, опираясь на чей-то опыт. Отсутствие профессионального проекта говорит о том, что совершенно неизвестны нагрузки на кровлю, под возникающие напряжения не подобран материал стропильной системы, не просчитана теплопроводность термоизоляционных материалов. Такая стройка приведет к некачественной кровле, либо наоборот будет заложен необоснованно завышенный предел прочностных характеристик, что приводит к дополнительным финансовым тратам.
- Отсутствие контроля на площадке. Бесконтрольность приводит к ухудшению качества конструкции. Подрядчики работают сдельно, поэтому спешат со сдачей работ. Отсюда возникают ошибки, огрехи и халатность. Осуществлять контроль должен технический специалист. В его обязанности вменяют технологический контроль, координирует целевое использование материалов, организует закупки и доставки на строительную площадку.
- Смена исполнителей. Бывает, что строительство несложной кровли растягивается во времени и разбивается по этапам: возведение стропильной системы, монтаж кровельного материала, утепление, вентиляция, подшивка. Всю цепь технологических операций должна выполнять одна строительная компания, так как в случае возникновения претензий установить виновного не представится возможным.
- Применение низкокачественных материалов. Заказывая кровельные материалы через интернет, заказчик смотрит в первую очередь на цену. Срок службы, эксплуатационные характеристики остаются в стороне.
- Отсутствие квалификации исполнителей.
Нанимая на ответственные работы по обустройству кровли, заказчик должен понимать всю степень риска. Поэтому сотрудничать оправданно с известными строительными компаниями. Перед началом работ подрядчик и заказчик должны подписать договор, ознакомиться с нормативной документацией, подписать смету на работы и материалы. В ходе проведения работ четко следовать проекту и сметной документации. Это правило применимо ко всем строительно-монтажным работам. Только в этом случае возможно ответственное выполнение работ по возведению строений и обустройству кровли в частности.
Качественный подход
Инновационные технологии позволяют ускорить дорожное строительство и повысить сроки службы асфальтобетонного покрытия. Однако их масштабному внедрению мешают устаревшие нормативы.
Премьер-министр РФ Дмитрий Медведев порекомендовал регионам активнее внедрять в дорожное строительство новые технологии. С этим предложением он выступил на прошлой неделе в Екатеринбурге на совещании по вопросам реализации национального проекта «Безопасные и качественные автомобильные дороги». По его словам, в этом году на эту программу из федерального бюджета было выделено 110 млрд рублей. Однако ряд регионов страны (Приморье, Чукотка, Крым) освоили менее трети предоставленных средств.
Глава российского правительства также предложил наращивать в дорожной отрасли долю контрактов на принципах полного жизненного цикла. «Это мировая практика, она позволяет существенно улучшить качество работ и обеспечить последующий мониторинг. Она, конечно, дисциплинирует подрядчиков, которые не заинтересованы в том, чтобы свой брак постоянно переделывать. К концу 2019 года на принципах жизненного цикла в России должен заключаться каждый 10-й контракт на дорожные работы, то есть 10%. Пока удалось достичь показателя приблизительно 7%, поэтому нужно с подготовкой этих документов в целом ряде регионов поторопиться», – подчеркнул Дмитрий Медведев.
Экспериментальный образец
Стоит отметить, что Петербург и Москва в нацпроекте «Безопасные и качественные автомобильные дороги» не участвуют. В соседней Ленобласти на данный момент по годовому плану данная программа реализована приблизительно на 70%. Параллельно идет подготовка проектов, которые должны стартовать в 2020-м. В целом же в Петербурге и Ленобласти власти стараются активно заниматься ремонтом и строительством дорог и вне федеральных программ. Особое внимание чиновники сейчас уделяют качеству проводимых работ. Многие крупные подрядные организации обоих регионов на своих объектах стараются задействовать инновационные технологии, в том числе и собственные. Правда, чаще всего пока в качестве эксперимента или теста.
В частности, компания «ВАД» совместно с «Газпромнефть – Битумные материалы» летом этого года на тестовом участке в Ленобласти задействовала в работе технологию нанесения защитно-восстанавливающего состава «Брит» (ЗВС-Р) на дорожное покрытие. Этот продукт изготавливается на основе раствора битумно-полимерного вяжущего вещества в органических растворителях и восстанавливает поверхностную структуру асфальтобетона, эффективно защищая его покрытие. Предполагается, что использование ЗВС-Р на автомобильных дорогах поможет продлить срок службы асфальтобетонного покрытия на два-три года и снизит затраты на обеспечение межремонтного периода.
Также этим летом компания «ДСК АБЗ-Дорстрой» уложила километровый экспериментальный участок асфальта на трассе Огоньки – Стрельцово – Толоконниково в Ленобласти, по методу объемного проектирования. В данной технологии был использован ЩМА-19 (щебеночно-мастичный асфальт), а не ЩМА-20, требуемый по ГОСТу. Новая смесь призвана помочь снизить колееобразование, возникающее из-за высокой интенсивности движения на дорогах. Отмечается, что срок эксплуатации дорожных одежд с использованием данного материала в полтора-два раза выше, чем у традиционных смесей.
Необходима актуализация
По мнению первого заместителя директора компании «Стройтех» Сергея Ивашова, качественное строительство дорог невозможно без актуализации действующих государственных стандартов. В настоящее время они меняются, но недостаточно быстро, не успевая за появлением все новых технологий, начиная от проектирования, заканчивая повседневной эксплуатацией дорог. Также необходимо своевременно обновлять различные подзаконные акты.
«Другая боль дорожников – это конкурсы. Сейчас заказчику требуется выбрать подрядчика с наибольшим снижением начальной максимальной цены. При этом демпингующая организация – не обязательно «Рога и копыта». Минимизирование цены приводит к тому, что работы выполняются некачественно, а иногда и вовсе не могут быть завершены. Соответственно, проект остается нереализованным, а проведение дополнительного конкурса требует дополнительных средств и времени. Необходимо отходить от проведения аукционов к прямым договорам, но для этого необходимо существенно менять все законодательство», – полагает Сергей Ивашов.
Мнение
Максим Хрипунов, директор Департамента «3D-системы автоматического управления TOPCON» ООО «Геостройизыскания»:
– В настоящее время при проектировании и строительстве активно применяются различные сканирующие системы, предназначенные для оперативного сбора данных, на основе которых создаются проекты. Получение реальных данных о поверхности дороги входит в часть задач системного рабочего процесса, включающего работу системы 3D на асфальтоукладчиках и дорожных фрезах. Преимущества такой технологии: быстрый сбор большого количества данных; четко спрогнозированное использование времени, оборудования и материалов; проектирование с учетом всех требований и критериев; выполнение работ по фрезерованию и укладке; работа с переменным слоем; интеллектуальное уплотнение.
Сергей Луценко, генеральный директор компании «Дорианс»:
– Сейчас все говорят о необходимости применения BIM-технологий при проектировании дорог. Эту позицию мы поддерживаем и в своих проектах задействуем информационное моделирование. Но в целом, чтобы эти технологии действительно показали свою эффективность, важно их задействовать всем, а не только проектировщикам. Сейчас, к сожалению, они почти не используются при согласовании с заказчиками, представителями ресурсоснабжающих организаций и др. В частности, специалист может с помощью BIM быстро подготовить проект, но далее экспертиза все равно от него попросит чертежи в PDF-файле. С одной стороны, мы внедряем прогрессивную программу, с другой – барьеры для ее эффективного использования сохраняются.
Михаил Смирнов, продакт-менеджер направления «Ремонт бетона» подразделения строительной химии Master Builders Solutions концерна BASF:
– Пока, на наш взгляд, распространение инновационных технологий в дорожной отрасли идет достаточно медленно. Несмотря на их очевидные плюсы, производителям все еще приходится убеждать дорожников, что подобные подходы оправдывают свою стоимость. В целом же решений, способных обеспечить быстрый и качественный ремонт мостов и дорог, на рынке достаточно много. Но хотелось бы отметить, что ставка должна делаться на комплексное использование существующих решений. В частности, составы для ремонта бетона, его вторичной защиты и гидроизоляции необходимо подбирать с учетом индивидуальных особенностей объекта.
Купол как уникальная конструкция
Лаборатория деревянных конструкций ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко АО «НИЦ «Строительство» совместно с ООО «ЦНИПС ЛДК» разрабатывает проекты большепролетных каркасов покрытия из клееных деревянных конструкций (КДК). По их проектам построено более 10 аквапарков по всей России. Крупнейший из них – аквапарк «Питерлэнд» в парке 300-летия Санкт-Петербурга. Об особенностях проекта «Строительному Еженедельнику» рассказал заведующий лабораторией деревянных конструкций ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко Александр Погорельцев:
– В бассейнах и аквапарках КДК имеют преимущества перед конструкциями из металла или железобетона. Для них хлорирование или озонирование воды создает агрессивную среду, нейтральную для древесины.
В ТРК «Питерлэнд» смонтирован ребристый купол диаметром 90 м и высотой 45 м. Особенности конструкций связаны в основном с его габаритами. В плане меридиональные ребра купола опираются с шагом 14,5 м на нижнее железобетонное кольцо и на стальное верхнее кольцо диаметром 5 м. Основные ребра длиной около 60 м выполнены в виде серповидных сборных ферм и сами по себе являются уникальными в части принятых конструктивных решений, изготовления, сборки и монтажа. На эти ребра с шагом 6 м опираются девять криволинейных кольцевых элементов, из которых два – верхний и нижний – являются опорами для 60 промежуточных меридиональных ребер. Нижний кольцевой элемент выполнен в виде горизонтальной фермы, воспринимающей реакции опор от промежуточных ребер и нагрузки от кольцевой технологической площадки. Остальные кольца являются распорками между меридиональными ребрами для обеспечения их устойчивости.
В конструкции купола реализованы основные принципы «системы ЦНИИСК», все основные узлы и стыки поясов серповидных ребер выполнены на наклонно вклеенных стержнях и V-образных анкерах. Это уникальная система узловых соединений, основанная на вклеивании в древесину арматурных стержней периодического профиля. Россия обладает приоритетом в области подобных узловых соединений деревянных конструкций.
Все жесткие стыки ребер и соединения закладных деталей со стержнями, вклеенными на заводе и на монтаже, выполнены ручной сваркой. Экспериментальные исследования, проведенные в ЦНИИСК с целью оценки влияния сварки на соединения, показали, что существующий «психологический» барьер при сварке деревянных конструкций успешно преодолевается. При соблюдении нескольких рекомендаций сварка практически не сказывается на несущей способности соединений.
Меридиональные ребра состоят из четырех отправочных блоков полной заводской готовности, соединяемых на монтаже жесткими стыками на сварке. Все блоки по торцам снабжены выпусками V-образных анкеров и закладными деталями.
Проблемы допусков по длине для меридиональных ребер решены с помощью зазоров около 40 мм между торцами поясов, заполняемых полимербетоном после сварки V-образных анкеров и стальных полос. Этим достигается плотный контакт по площадкам сжатия.
Треугольная решетка меридиональных ребер включает горизонтальные и вертикальные элементы. Горизонтальные соединены с поясами на цилиндрических нагелях и шпильках, а вертикальные – с усилием растяжения до 40 т – путем сварки выпусков вклеенных стержней и закладных деталей на раскосах.
Сборка и монтаж меридиональных ребер производились в три этапа: сначала на жестком горизонтальном стенде производилась предварительная сборка блоков в проектных габаритах, затем окончательная сборка в вертикальном стальном стенде с последующей установкой блоков в проектное положение.
Из-за кризиса 2008 года после монтажа каркаса купола строительство было приостановлено – и возобновлено только в 2011 году. В результате влажность древесины, не защищенной от атмосферных осадков, значительно превысила величину равновесной влажности, соответствующей условиям эксплуатации. Быстрое завершение строительства и ввод в эксплуатацию могли привести к неравномерной усушке древесины и, как следствие, к появлению значительных трещин и расслоений. Разработанные в ЦНИИСК рекомендации по обеспечению температурно-влажностного режима при завершении строительства позволили избежать этих проблем.