Строительство тоннелей
Строительство тоннелей и прочих подобных подземных систем — одно из главных инфраструктурных решений любого крупного города. Это технология, которая позволяет выполнять сразу много решений на глубине: разгрузить городские улицы, организовывать автомобильные развязки, создавать альтернативные наземным дорогам транспортные системы, такие как метро в Москве.
Также тоннелестроение позволяет делать путепроводы в местах со сложным ландшафтом, где без них приходилось совершать длинные объезды. И даже соединять целые острова между собой или с континентальной частью. Таким образом, усилиями инженеров людям удается экономить много времени и денег, оптимизировать экономическую систему городов и стран. Давайте выясним, как правильно планировать и прокладывать тоннели, какие существуют инновационные проекты и современные способы проходок. А также, с какими проблемами можно столкнуться во время строительства, и как их решить.
Современные технологии возведения тоннелей
Технологический процесс строительства тоннелей в России и мире со временем только совершенствуется, но некоторые постулаты подземных инженерных проектов остаются неизменными, потому что они эффективны и проверены временем. Например, делить возведение тоннелепроходов на два основных способа: открытый и закрытый.
Метод открытого строительства применяют в том случае, когда нужен тоннель мелкого заложения (обычно не ниже 20 м под уровнем поверхности). У этого метода есть как плюсы, так и минусы. Из преимуществ можно отметить экономическую выгоду по сравнению с закрытым способом. В то же время от инженеров потребуется учитывать все основные коммуникации над самим тоннелем, а также дороги. Это усложняет задачу, иногда вынуждая перекладывать их.
Строительство открытым способом ведется посредством вырывания котлована, который засыплют землей обратно после окончания работ. Также на этом уровне нередки грунтовые воды, и для защиты от них нужно построить специальных слой гидроизоляции.
Второй способ строительства тоннелей — закрытый. В отличие от предыдущего метода, он может применяться как на малой высоте, так и при глубине более 20 м. Типичный пример прокладки тоннелей закрытого типа — строительство метро. Чтобы начать проходку, инженерам нужно создать систему из шахт и проходов. Также обязательно установить лифты и подъемники, которыми персонал и строительные машины доставляются под землю. С их же помощью налаживается постоянные поставки материалов вместе с выведением грунта и прочего мусора.
Если использовать закрытый метод строительства, придется потратить больше средств, однако это открывает более широкие технологические возможности. Во-первых, таким способом не нарушается целостность внешней коммуникационной и транспортной системы, находящейся значительно выше. Во-вторых, уже организовав первоначальную шахту и доставив туда строительную технику, включая тоннелепроходческий щит, можно делать проходку на длину значительно больше, чем открытым типом.
Построение ступенчатым методом
При этом способе строительства тоннелей необходимо первым делом выкопать верхнюю секционную часть. Приступать к извлечению породы в нижней половине нужно после того, как будет достигнута определенная длина отверстия. После этого верхняя и нижняя секции начинают идти параллельным путем. Ступени можно поделить на 3 основных размера: короткая, длинная и очень короткая. В современном строительстве в зависимости от сложности проекта количество ступеней может быть три и даже больше.
Преимущество выкапывания тоннеля ступенчатым способом состоит в высокой скорости проходки, а также обеспечении обширного пространства для строительных маневров. При этом количество нарушений в окружающих среде из-за интерференции двух параллельных операций по изъятию грунта может повышаться. Тем не менее, стабильность поверхности выемки повышается благодаря наличию ступеньки.
Кольцевая выемка с основным грунтом
В этом методе строительства тоннеля важно подобрать правильный метраж для круговой выемки. По правилам, основной грунт в ней должен составлять более половины от совокупной площади проема. Как только проводятся земляные работы, нужно сразу устанавливать опоры стального каркаса и анкера для распыления. При этом опорные рамы соединяются между собой стальными стержнями.
В этом способе проходки проблемой может стать низкое качество породы, дающее короткий срок самостабилизации перед грунтовым изъятием. Чтобы защитить конструкцию, нужно обустроить предварительную поддержку, как того требует проектная документация.
Метод по соседству
Его также называют методом с центральной диафрагмой, или просто «CD». Это способ прокладки тоннелей, по которому необходимо выкопать одну сторону, затем возвести среднюю стену, и только после этого приступать к выкапыванию второй стороны тоннеля. Данный технологический процесс применяют, когда тоннель с двойной линией имеет большой пролет, а окружающая порода скал достаточно слабая.
Способ перекрестного соседа
Другое название — способ с поперечной центральной диафрагмой «CRD». Также как и предыдущий, он применим в тоннелях, имеющих большой пролет, и прокладываемых в условиях слабой скальной породы. Отличие заключается в том, что вместо последовательного выкапывания сначала одной, а затем другой стороны, в этом способе выемку делают попеременно с обеих сторон небольшими частями.
Также по центру устанавливается средняя стена. Эта перегородка с диафрагмой подстраивается по ходу вскрытия новых участков породы с обеих сторон, пока не будут выкопаны последние части. Снимать среднюю поддерживающую стенку нужно только после закрытия всей секции с установлением стабильности.
Пилотная яма с двойной стенкой
Суть данного метода заключается в том, чтобы продольно разделить вес участок на 3 части двумя перегородками. В итоге в поперечном сечении прохода образуются две отдельные стороны — пилотные ямы. А центральный участок тоже можно условно поделить на пару составляющих: ступени снизу и основной грунт сверху.
Основные этапы строительства
Прокладывание тоннелей — сложный процесс, включающий много инженерно-технологических этапов. Однако первым из них всегда должен быть исследовательский. Любой тоннель проходит в определенной толще земли, которая имеет сложный состав, включает в себя разные слои, может содержать подземные воды и прочие геологические факторы. Поэтому перед началом любых строительных шагов требуется определение, где и как в данной местности допустимо вести раскопки, чтобы не допустить ошибок.
Этап подготовки
Геологическое обследование участка подразумевает комплекс различных мероприятий, а выводы делаются на основании суммирования всех результатов. Вот из каких видов исследований состоит анализ строительного участка:
- Изучение документации. Включает в себя ознакомление с любой доступной литературой, геологическими картами местности, отчетами других специалистов.
- Геофизические методы. Например, георадар и сейсмические показатели, электромагнитное обследование, проверка удельного сопротивления.
- Проба через бурение скважин. Из них можно достать образцы местной почвы и горной породы, чтобы затем испытать их в лаборатории.
- Выкапывание ям для визуального осмотра.
- Картирование полей для выяснения геологических структур и прочих важных для сооружения особенностей.
Также по ходу строительства используют различные узконаправленные инструменты, которыми измеряют производительность грунтов: пьезометр, тензодатчик, инклинометр.
Закончив исследовательскую работу, инженерам на ее основании требуется составить технический проектный план. Здесь создаются чертежи будущего тоннеля и его коммуникаций. Основные параметры проходки: длина, диаметр, метод возведения, условия безопасности и т.д. После этого нужно подготовить строительную площадку. В рамках этого монтируются временные конструкции, доставляется техника, строятся шахты, проходы и бункеры.
Этап проходки
Когда подготовка прошла успешно, начинают непосредственно прокладывать участок тоннеля. Это может быть открытый метод с траншеей и котлованом, или закрытый — путем тоннелепроходческого щита. Разница между ними, как правило, определяется глубиной заложения, а также ожидаемыми финансовыми затратами и временем. На данном этапе строители делают все действия, позволяющие отделить и удалить твердую породу.
Затем следует укрепление пролетов, ведь сама по себе горная порода очень нестабильна, способна обваливаться и давать трещины. Укрепляют проход в несколько стадий. Сначала первичной конструкцией по мере продвижения, которая потом будет удалена. После этого делают уже окончательную отделку железобетонными блоками вместе с изоляцией от грунтовых вод. Делается дренаж.
Отделка и коммуникации
После завершения основного этапа строительства, особенно если в тоннеле должна проходить дорога для автомобилей, следует облагораживание внутренней территории. Нужно проложить кабели для электрификации, создать по всей длине вентиляционные шахты, источники освещение, канализацию, системы снабжения водой и прочее. Особенно такое благоустройство требуется в тоннелях с большой длиной, где транспорт может проводить не одну минуту.
Также нужны противопожарные системы и другие, которые нужны для безопасной эксплуатации перегона. Дополнительно нужны различные датчики, чтобы мониторить состояние тоннеля: деформацию, вибрацию и т.д. Только после этого можно делать финальную облицовку, красить стены и вводить тоннель в работу.
Проблемы современного тоннелестроения
В процессе строительства тоннелей недопустимо совершать ошибки, которые могут привести к возникновению трещин, обсыпанию неустойчивой почвы, подтапливанию и обрушению несущих конструкций. Такие проблемы способны превратиться в настоящую катастрофу, если внутри находятся сотни и тысячи людей как, например, в метрополитене. Факторов риска может быть множество, особенно наличие водоемов поблизости, которые влияют на геологические свойства на километры вокруг. Ярчайший пример таких сложностей — московское метро, многие станции которого и перегоны между ними прокладывают рядом с одноименной рекой столицы, а также ее притоков.
С не меньшими проблемами сталкиваются и тоннели для авто. Как правило, этот тип подземных магистралей не опускается ниже уровня почвы, а проходит внутри гор и холмов. Здесь главным фактором риска выступает наличие над проходкой десятков метров горной породы. Некоторые ее виды не являются достаточно устойчивыми и склонны к осыпанию, оползням как, например, известняк. Это требует от инженеров и строителей целого комплекса защитных и укрепляющих мер, чтобы структура местности оставалась стабильной, а сам километровый тоннель не раздавило тяжестью земли.
Вот перечень основных проблем и вопросов, с которыми сталкиваются компании по прокладыванию тоннелей, а также варианты ответов на них и принимаемых мер:
- Цель сооружения. Есть много видов тоннелей по предназначению, и от конкретного типа будут зависеть все дальнейшие технические характеристики.
- Геологические и технические особенности. Сбор данных и анализ всего, что связано с подземной местностью и ее составом: выявить разломы, грунтовые воды, устойчивость и прочность породы и т.д.
- Выбор методов строительства. После исследований инженерам предстоит решить, какой способ выполнения проходки подойдет. В прокладывании тоннелей можно использовать не только классические тоннелепроходческие машины (ТПМ) и СЭМ, но также буровзрывной метод.
- Выравнивание тоннеля. Включает в себя комплекс мер по минимизации влияния подземного инженерного сооружения на другую надземную инфраструктуру и соседние коммуникации, а также защиту самого прохода от факторов окружения.
- Поперечное сечение. Этот параметр тоннеля нужно определить, прежде всего, исходя из назначения постройки. Если он является транспортным, то важно также учитывать ожидаемый трафик и другие нагрузки. В зависимости от условий и желания застройщика сечение тоннеля может быть круглым, эллиптическим, в форме подковы, прямоугольным.
- Обеспечение поддержки при строительстве. Чтобы во время проходки и других этапов строительства стабилизировать местность, требуется обделка системой поддержки.
- Циркуляция воздуха. Тоннель не сможет нормально функционировать без продуманной системы вентиляции. Это важно не только для людей внутри, но и для некоторых материалов. Вентиляция избавляется от углекислого газа и доставляет с поверхности свежий воздух, богатый кислородом.
- Решение проблемы грунтовых вод. Также потребуется система дренажа, иначе тоннель будет страдать от накапливания поземной жидкости. Обязательное мероприятие поблизости с озерами, реками и прудами.
Также нельзя забывать, что одно из основных мест тоннеля, проходящего через рельеф местности — вход. Ему следует уделять особое внимание, потому что в данном месте всегда есть риск обрушений и оползней, которые способны заблокировать выход для людей и машин. Чтобы избежать этого, в районе входов требуется обустройство укрепляющей конструкции, защитных козырьков и рам и т.д.
Напоследок проблема, которая главным образов волнует застройщика — определение стоимости проекта. Итогом проектирования тоннеля должна стать оценка затрат с учетом всех используемых материалов, ожидаемых сроков, количества задействованных людей, разнообразия строительной техники и многого другого.
Импортозамещение в строительстве тоннелей
В последнее время страна поставила ключевой задачей обретение как можно большей самостоятельности и независимости от иностранных поставщиков. Особенно это важно в сфере инженерного строительства. Вместе с тем поменялись тенденции импортозамещения. Раньше упор делался на создание отечественного высокотехнологического комплекса и IT-технологий. Теперь же возникла острая необходимость в качественных домашних материалах, технике и комплектующих к ней.
В этой сфере у нас до сих пор существует неравенство между разными сегментами. Если широко используемые материалы имеют большую долю именно среди российского производства, то более сложные и дорогие системы до сих пор закупаются у других стран, особенно в Европе. Дефицит отечественного производства наблюдается в устройствах:
- кондиционирования и вентиляции;
- пожарной безопасности;
- систем оповещения;
- средства автоматического управления;
- насосы и оборудование к ним.
Все эти устройства имеют непосредственное отношение к строительству тоннелей. Поэтому нужно развивать домашний рынок производства сложных инженерных систем.
Инновационные проекты
В рамках представления новых технологий и инноваций, а также для обмена опытом большой значимостью обладают международные выставки. В сфере тоннельной инженерии такое важное событие происходит осенью 2024 года в Берлине — InnoTrans 2024. Там свои революционные проекты представят около 30 технологических компаний из разных стран.
Одним из ключевых вопросов выставки является экологическая безопасность используемых материалов. Среди новинок можно заметить проект 55-километрового тоннеля между двумя горными регионами Австрии, современные системы кабельной прокладки, план строительства высокоскоростной подземной ж/д в Египте. А итальянская строительная фирма презентует новейшее оборудование для прокладки тоннелей, повышающее скорость проходок.
Обмазочная гидроизоляция: практично и надежно
Гидроизоляция обмазочными материалами - один из самых доступных способов защиты гражданских и промышленных конструкций от влаги. Она может задействоваться при проведении как наружных, так и внутренних работ. Современные технологии помогают улучшать характеристики обмазочных гидроизоляционных материалов и расширяет область их применения.
Обмазочные гидроизоляционные материалы – это специальные смеси, в основе которых битум, полимеры, цемент и их сочетание. Обмазочная гидроизоляция имеет высокий показатель удержания влаги, паронепроницаемости, долговечности и т.д. На отдельных ее достоинствах заострили внимание эксперты.
Максимальная герметичность
По словам менеджера по продукту «Гидроизоляция» Master Builders Solutions, ООО «МБС Строительные системы» Дмитрия Лупанова, в определении «обмазочная гидроизоляция» уже заложен принцип её применения и действия. Данный вид гидроизоляции наносится на изолируемую область ручным или механизированным способом и приобретает сцепление со всей площадью поверхности. Этим она отличается от многих гидроизоляционных материалов свободной раскладки (ПВХ, ТПО, ЭПДМ и пр. рулонные мембраны). За счёт сцепления с поверхностью и отсутствия швов обмазочная гидроизоляция обеспечивает высокую степень надежности и снижает риски распространения воды по контакту между конструкцией и изоляционным слоем.
Технический директор ООО «РЕММЕРС» Сергей Шибаев отмечает, что обмазочная горизонтальная гидроизоляция, в отличие от инъекционной, делается исключительно на этапе строительства. Основная ее задача – предупреждение капиллярного подсоса влаги, который может достигать высоты до нескольких метров от уровня грунта. Создавая непроницаемый барьер между фундаментом и стеной здания, предотвращается подъем влаги по пористой структуре строительного материала, что особенно важно при строительстве объектов из кирпича, дерева и газобетона. «Традиционно в России для этой цели используют рулонную гидроизоляцию на битумной или битумно-полимерной основе, не принимая в расчёт надежность, долговечность и эксплуатационные характеристики. Но рулонная гидроизоляция создает в сечении стены зону с пониженной стойкостью к сдвигающим нагрузкам. Выступающие края рулонного материала затрудняют отделку цоколя, а также необходимый нахлест листов утолщает размеры шва в данной области. Поэтому качество рулонной отсечной гидроизоляции в значительной мере зависит от аккуратности и тщательности выполнения работ, а также от качества самого рулонного материала»,- подчеркивает Сергей Шибаев.
Стоит добавить, что в настоящее время обмазочную гидроизоляцию активно задействуют и на бытовом уровне. Как рассказывает специалист по связям с общественностью ООО «Крепс» Надежда Цыпкина, на данный момент при гидроизоляции санузлов в многоквартирном доме очень часто применяют акриловую гидроизоляцию. «Её особенность в том, что она абсолютно не впитывает воду и поверхность после обработки получается очень гладкая, дальнейшая обработка (оштукатуривание или облицовка) возможна только очень дорогими материалами, содержащие большое количество полимерных добавок в составе. В свою очередь гидроизоляции на основе цемента имеют в составе песок, за счёт которого обработанная поверхность обладает достаточной шероховатостью, поэтому к материалам для дальнейших отделочных работ не предъявляется особых завышенных требований»,- отмечает эксперт.
Критерии выбора
При выборе обмазочной гидроизоляции следует ориентироваться на четыре важных критерия, подчеркивает Дмитрий Лупанов. Первый - это тип сооружения, где будет задействована гидроизоляция и сама гидроизолируемая зона. А именно - учитывается само инженерное решение. Соответственно, внешняя гидроизоляция стен фундамента здания или внутренняя гидроизоляция резервуара формируют разный набор требований к материалу. Зона гидроизоляции, финишное покрытие в цокольной части здания или межслойная изоляция между стяжкой и плитой перекрытия подземного паркинга также влияют на его выбор.
Второй критерий выбора того или иного гидроизоляционного материала – это его условия эксплуатации и ожидаемый срок службы. Тут учитываются тип воздействия воды (капиллярная влага из основания или напорная вода влияют на изоляционные свойства материала); механические воздействия на поверхность изоляции при эксплуатации на прочность сцепления, прочность при разрыве, абразивную стойкость; перепады температур или циклические динамические нагрузки, влияющие на способность к перекрытию трещин (эластичность), паропроницаемость и т.д.
Третий важный критерий, продолжает Дмитрий Лупанов, – это простота или сложность применения материала. Скорость его нанесения, продолжительность межслойной сушки, время до введения в эксплуатацию и т.д. Четвертый фактор – экономический. Необходимо учитывать исходную стоимость материала и трудозатраты при применении, а также – межремонтные сроки службы и стоимость ремонта.
В контексте применения обмазочных гидроизоляционных материалов на бытовом уровне потребителям также важно соблюдать вполне простые правила. «Возможные промахи - такие же, как при выборе любого строительного материала. Всегда важно заранее правильно замерить помещение, знать, на какое основание что вы наносите, что планируете делать дальше и внимательно читать инструкцию. При всех сомнениях лучше до покупки проконсультироваться у производителя через сайт или горячую линию, он поможет все сделать правильно и предотвратить будущие ошибки, последствия которых испорченный новый ремонт и проблемы с соседями»,- делает выводы Надежа Цыпкина.
Активное развитие
Как отмечает Дмитрий Лупанов, обмазочная гидроизоляция – тип изоляции, который был изобретен самым первым. «Несмотря на это, направление всё ещё очень активно развивается. Например, в области полимецементных мембран мы достигли новой планки с материалом MasterSeal 6100 FX в технологичности (сократился срок введения в эксплуатацию до 3 дней) и в надёжности: повысилась адгезия до 2 МПа, перекрытие трещин до 2 мм, стойкость к постоянному давлению воды до 5 бар. Общий срок службы достиг 80 лет»,- добавляет он.
Действительно, отмечает Сергей Шибаев, современный уровень развития строительной химии дает новые возможности в этой области. Основываясь на принципе долгосрочной надежности, компания Remmers рекомендует эластичную обмазочную гидроизоляцию для выполнения горизонтальной отсечки. Наиболее популярным решением является полимерцементная гидроизоляция Remmers MB 2K. Она удобна и строителю, так как наносится быстро (время полимеризации от 9 часов) и владельцу здания, так как имеет чрезвычайно высокую стойкость к сжимающим нагрузкам, высокую адгезию ко всем строительным материалам (включая битумные основания, пластик и металл), что гарантирует длительный срок службы без снижения эффективности.
«Важным критериев для выбора материала является и его эластичность, так как подвижки и усадка фундамента неизбежны в новом строительстве. Применяя гидроизоляционную обмазку MB 2K как для гидроизоляции фундамента, так и для горизонтальной гидроизоляции можно быть совершенно спокойным за ее целостность, так как она имеет практически уникальный параметр перекрытия трещин в своем классе – при ширине раскрытия до 3 мм»,- подчеркнул представитель компании Remmers.
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.