Плоские крыши представляют собой многослойные конструкционные системы, применяемые с углами ската кровли от 0 ° до 5 ° (= 9%). Отдельные слои плоской крыши обычно выполняют разные функции, поэтому они сделаны из разных материалов. Основное расположение слоев в плоской крыши зависит от:
• типи конструкции
• способа использования
• внешних условий
Виды плоских крыш и их использование
По конструкции различают следующие виды плоских крыш:
• полные (невентилируемые) крыши, где все слои уложены друг на друга,
• вентилируемые (раздельные) кровли с пространством, соединенным с наружным воздухом между двумя слоями плоской кровли.
По способу использования бывают плоские крыши:
• некоммерческие, доступ к которым ограничен только наблюдением и обслуживанием крышки,
• полезные, например террасы,
• полезные и доступные для легкового и грузового транспорта,
• зеленые, широко используемые, невысокие и не требующие особого ухода,
• зеленые, интенсивно используемые, обычно с высокой растительностью, тщательно ухоженные
Огнестойкость плоских крыш
Пенополистирольные плиты можно использовать для утепления плоских крыш большой площади. Такое решение позволяет также выполнить требования к конструктивному элементу, на который непосредственно опирается теплоизоляционный материал. В случае современных легких сплошных плоских кровель это может быть, например, трапециевидный лист, на который укладываются кровельные слои. Несущая часть покрытия (и только она) должна быть негорючей и огнестойкой. Тип используемого изоляционного материала не влияет на классификацию огнестойкости этой части покрытия. С другой стороны, теплоизоляция вместе с покровным слоем, независимо от типа используемого теплоизоляционного материала, всегда должна образовывать огнестойкую систему. Оценка конкретного материального решения выдается только на основании экспериментальных огневых испытаний.
минеральной ваты URSA 100 мм
проверить цену
Примером легкой конструкции, отвечающего требованиям пожарной безопасности для покрытий площадью более 1000 м², является, например, следующее расположение слоев кровли:
• трапециевидный лист (несущая часть кровли),
• Полиэтиленовая пленка (пароизоляция),
• Полистирол EPS 100 (15 см),
• Мембрана EPDM (кровля)
Применение пенополистирола в плоской кровле большой площади позволяет использовать все преимущества этого материала, то есть его высокую теплоизоляцию и при этом высокую механическую прочность. В результате плоская поверхность крыши может использоваться в хозяйственных целях: как терраса, сад и даже парковка или под технические помещения для размещения устройств кондиционирования воздуха, антенн и т.д. Для высоких нагрузок, конечно же, требуется правильно спроектированная массивная несущая конструкция. Поэтому пенополистирол — очень полезный материал для строительства плоских крыш, обеспечивающий необходимую пожарную безопасность конструкции.
Слои плоской кровли
1. Несущий слой.
При небольшой длине пролете между опорами несущий слой может быть выполнен, например, в виде жесткой массивной конструкции из железобетона. В случае больших пролетов обычно используется более легкая каркасная конструкция из дерева, стали или железобетона с несущим слоем плоской крыши, опирающимся на каркас и сделанным, например, из дерева или трапециевидного листового металла.
2. Разделительный и выравнивающий слой.
Этот слой необходим для закрытия небольших трещин в несущем слое, вызванных усадкой, выравнивания основания и защиты более высоких слоев от возможных химических воздействий.
3. Пароизоляция
Пароизоляция защищает плоскую крышу от чрезмерного проникновения водяного пара внутрь и, таким образом, снижает до приемлемого уровня влажность, вызванную конденсацией водяного пара под внешним покрытием.
При нормальных условиях эксплуатации помещения, т.е.. температуре воздуха 20 ° C, относительной влажности воздуха 50% и теплоизоляции в соответствии с действующими требованиями, сплошная плоская крыша будет защищена от чрезмерной влажности, если значение параметра Sd пароизоляции составляет не менее 100 м.
Пароизоляция неплотно укладывается на потолок или приклеивается полосами к основанию, она может одновременно выполнять роль разделительного и выравнивающего слоя.
4. Теплоизоляция
Теплоизоляция предназначена для:
• поддержания температурного комфорта внутри здания в любое время года,
• снижения потерь энергии при обогреве
• защиты основного слоя от чрезмерных напряжений и термических деформаций.
5. Слой выравнивания и разделения давления пара Этот слой предназначен для:
• создания непрерывного воздушного слоя между теплоизоляцией и покрытием, позволяющий уравнять давление водяного пара по всей поверхности крыши,
• Предотвращения передачи термических напряжений от слоя теплоизоляции на другие слои,
• Защиты слоев теплоизоляции и покрытия от взаимного неблагоприятного химического воздействия (например, полистирола и мягкого ПВХ),
• Защиты внутренней части плоской кровли от огня и теплового излучения при использовании пластиковых покрытий, не покрытых сверху плотным защитным слоем.
6. Покровный слой
Задача этого слоя — защитить внутреннюю часть плоской кровли от различных видов осадков и скопления воды на крыше.
Битумные покрытия обычно укладывают в два слоя, склеивают по всей поверхности, чтобы получить полную герметичность от проникновения воды и ветра. Пластиковые покрытия обычно используются в виде однослойных, неплотно уложенных на основу и затем утяжеленных балластом и / или механически закрепленных. Покрытия, свободно уложенные на слой теплоизоляции или прикрепленные к нему точками или полосами, могут одновременно действовать как выравнивающий давление и разделяющий слой.
7. Защитный слой.
Этот слой выполняет следующие функции:
• Защита крыши от механических повреждений, а также от огня или теплового излучения.
• Уменьшение перепада температур и защита кровли от солнечного излучения (особенно в УФ-диапазоне), что увеличивает ее долговечность,
• Легкий защитный слой (только для битумных покрытий), изготовленный на заводе в виде россыпи мелкого сланцевого гравия, помимо своих защитных функций, он также может выступать в качестве разделительного слоя для тяжелого защитного слоя.
В случае пластиковых покрытий рекомендуется использовать синтетические ткани с плотностью > 300 г / м для защиты механической защиты покровного слоя.
8. Износ
Слои износа Слои этого типа относятся к способу использования плоской кровли. Они выполняют функции, аналогичные функциям пункта 7, и, кроме этого, они позволяют получить поверхность, подходящую для пешеходного или автомобильного движения, или слой почвы для выращивания растений.
Перевернутая плоская крыша — устройство и преимущества
Традиционные наружные покрытия гидроизоляции сплошных плоских кровель представляют собой слои, которые существенно блокируют отток водяного пара изнутри плоской кровли. Поскольку они расположены в низкотемпературной зоне, водяной пар, поступающий к ним изнутри здания, конденсируется под покрытием, вызывая сильную сырость в слоях крыши. В перевернутой плоской крыше это явление полностью исключено за счет размещения водонепроницаемого и паронепроницаемого покрытия вблизи внутренних помещений, в зоне высоких температур.
На конструкционный потолок кладется гидроизоляция, а поверх нее слой теплоизоляции, покрытый снаружи только прижимным слоем из щебня или бетонной плитки. Водяной пар, диффундирующий изнутри здания через потолки, удерживается герметичным покрытием перед теплоизоляцией при температуре, близкой к внутренней температуре.
В этих условиях пар не конденсируется и не приводит к намоканию барьера. Но слой теплоизоляции, обычно тщательно защищенный от влаги, здесь подвергается постоянному воздействию воды и перепадам температур. Немногие материалы могут выдерживать такие условия эксплуатации без потери необходимых изоляционных и механических свойств. Таким образом, в качестве теплоизоляционного материала перевернутых плоских крышах используется специальный тип полистирола с очень низким водопоглощением, то есть гидрофобный полистирол EPS P.
Основными преимуществами перевернутой плоской крыши являются:
— предотвращение конденсации водяного пара, диффундирующего через перегородку и, как следствие, увлажнения плоской кровли,
— защита гидроизоляции от воздействия следующих факторов: постоянных температурных перепадов и экстремальных температур, УФ-лучей, давления водяного пара под навесом
— возможность использования поверхности крыши в качестве террасы, автостоянки или сада,
— очень легко утолщать изоляционный слой в существующей плоской крыше, не нарушая интерьер самого здания
— легкий доступ к водонепроницаемой мембране.
Эти преимущества позволяют значительно продлить срок безаварийной эксплуатации плоской кровли и долговечность гидроизоляции.
Защитный слой перевернутой плоской кровли можно выполнить угловыми способами:
• в виде фракционированного гравия (толщина слоя обычно 50-100 мм в зависимости от силы всасывания ветра), рассыпанного непосредственно на теплоизоляцию, он является напорным и защитным слоем для изоляции.
• гравий и, например, тротуарная плитка в коммуникационных зонах,
• сама тротуарная плитка,
• грунт с дополнительными защитными слоями,
• расширенная бетонная плита.
Гравий не должен содержать фракций менее 20 мм, если этого нельзя гарантировать, необходимо покрыть теплоизоляцию слоем фильтровальной ткани, которая предотвратит попадание мелких камешков и грязи в потолок и повреждение гидроизоляционного покрытия. Это особенно важно в случае гидроизоляционной мембраны из пластика, более тонкого и мягкого, чем асфальтовые покрытия.
Доступ прохладной дождевой воды внутрь крыши вызывает дополнительные потери тепла, поэтому теплоизоляция перевернутой крыши обычно примерно на 20% толще, чем у традиционного потолка. Поток воды во время сильного дождя может вызвать временное охлаждение и конденсацию водяного пара на нижней поверхности плоской крыши, установленной на очень тонкую несущую конструкцию (например, стальной лист или тонкое железобетонное покрытие). Поэтому рекомендуется, чтобы несущий слой плоской кровли имел тепловое сопротивление не менее 0,15 (мK) / Вт, этого можно добиться, покрывая лист слоем стяжки толщиной не менее 50 мм или 20 мм со слоем фанеры или ДВП. При массивной конструкции перекрытия из железобетона такого риска нет.
Крыши вентилируемые
В вентилируемых плоских крышах строительные слои разделены вентилируемым воздушным зазором. Он располагается между слоем теплоизоляции и покрытием путем подъема гидроизоляционного покрытия на отдельную несущую конструкцию.
Наличие вентилируемого помещения с постоянным воздухообменом с окружающей средой позволяет значительно снизить давление водяного пара под навесом и, как следствие, избежать конденсации водяного пара.
Кровельная вентиляция особенно необходима в случае применения легких каркасных конструкций. Нижние слои такой плоской кровли выполняют роль теплоизоляции и пароизоляции, защищая интерьер от воздействия внешней среды. Верхний слой плоской кровли переносит нагрузки от кровли и, при необходимости, от защитного слоя.
В случае пластиковых кровельных покрытий рекомендуется использовать разделительный слой из синтетических нетканых материалов с массой> 300 г / м для защиты кровельного слоя от механических повреждений.
Движение воздуха в вентилируемом зазоре может быть вызвано перепадом температур и действием ветра. Разница температур между воздухом в зазоре и наружным воздухом вызывает конвективное движение воздуха. Однако, если высота зазора мала или потоку воздуха препятствуют элементы конструкции плоской крыши, тепловое воздействие не вызовет вентиляционного обмена, достаточного для удаления водяного пара. В этом случае необходимо заставить воздух двигаться под действием ветра. Чтобы обеспечить постоянный перепад давления независимо от направления ветра, на всех стенах плоской кровли размещены вентиляционные отверстия. Это называется «многоосевая вентиляция плоских крыш».
Расположение слоев в вентилируемой плоской крыше:
1. Потолочный слой
Декоративный слой в плоской крыше этого типа обычно состоит из дерева или гипсокартона. В зависимости от ситуации он также может выступать в качестве огнезащитной облицовки.
2. Пароизоляционный и герметизирующий слой. Задачами этого слоя являются:
— блокирование слишком интенсивного притока водяного пара из помещения в вентилируемое пространство через нижние слои плоской кровли,
— ограничение притока холодного воздуха из вентилируемого зазора во внутреннее пространство помещения или оттока теплого воздуха (вместе с водяным паром) с помощью помещения к плоской крыше
— Предотвращение чрезмерных теплопотерь и попадания водяного пара внутрь плоской кровли.
Чтобы такой слой выполнял свою функцию должным образом, он должен быть сработан плотно, то есть путем тщательного соединения листов или полотен материала друг с другом и точного соединения со стенами здания.
Согласно общим правилам проектирования, в этом типе плоской кровли общая толщина эквивалентного воздушного слоя нижних слоев (до воздушного зазора) должна быть больше или равна 10 м. Точное значение диффузионного сопротивления следует принимать индивидуально для каждого случая в зависимости от так называемого так называемого длина критического вентилируемого пространства.
3. Теплоизоляция может быть размещена:
— между
— между и под
— только под элементами несущей конструкции крыши.
4. Вентилируемая щель
Он снижает давление водяного пара, диффундирующего через крышу, выводя его наружу вместе с воздухом, вентилирующим зазор. Чтобы воздухообмен происходил с необходимой интенсивностью, необходимо сделать:
— проемы сечением не менее 2 мм по всем краям ската крыши,
— вентилируемый зазор не менее 2 см по всей поверхности плоской кровли.
5. Несущий слой верхней части каркасной кровли
часто выполняется из дерева или древесных материалов.
6. Разделительный и выравнивающий слой
Задачами этого слоя являются:
— предотвращение передачи напряжений от несущего слоя к внешнему покрытию,
— предотвращение вредного химического воздействия между слоями (например, вредного для ПВХ эффекта масляных пропиток для древесины),
— в случае битумных покрытий верхний слой может быть приклеен к разделительному слою, ранее прибитому к поверхности крыши,
— для пластиковых покрытий без толстого покровного слоя, правильно подобранный разделительный слой также может действовать как противопожарная защита.
7. Кровельное покрытие.
Функции этого слоя и требования к нему практически такие же, как и для плоских невентилируемых крыш.
8. Защитный слой.
Функции этого слоя и требования к нему практически такие же, как и для плоских невентилируемых крыш.
9. Слои износа
Из-за каркасной конструкции плоской крыши с ограниченной грузоподъемностью использование ската крыши может использоваться в лучшем случае для выращивания растений.
Из-за сложного протекания явлений, связанных с обменом тепла и пара в вентиляционном зазоре, расчеты для вентилируемой плоской кровли намного сложнее и в то же время менее надежны. Кроме того, им мешает постоянная изменчивость направления и скорости ветра, наружной температуры и влажности. На функционирование плоской кровли также влияют способ ее выполнения, погрешности исполнения, затруднения с прохождением воздуха и т. д.
Крыши с битумным покрытием
Ленточные битумные материалы (разделительное и выравнивающее покрытие, пароизоляционный и укрывной слои) всегда состоят из армирующей вставки и битумных покрытий с обеих сторон.
Армирующие вставки составляют несущий слой битумных покрытий и определяют механические свойства всей кровли, в частности:
• устойчивость к продольному, поперечному и диагональному разрыву,
• относительное удлинение,
• прочность на разрыв после забивания гвоздей и т. д.
Битумные покрытия, битумные полимеры или окисленные битумы обеспечивают:
• гидроизоляцию покрытия,
• устойчивость к условиям окружающей среды,
• устойчивость к старению,
• биологическую устойчивость.
По сравнению с обычными окисленными битумами битумно-полимерные покрытия обладают особенно хорошими:
• устойчивостью к внешним условиям и старению,
• стойчивостью к высоким температурам,
• гибкостью при низких температурах.
Кровельные мембраны на основе полимерных битумов делятся на:
• эластомерные битумные мембраны,
• Битумные листы.
Материалы на основе эластомеров отличаются особенно хорошими эластичными свойствами и высокой способностью к восстановлению даже при низких температурах. Они также обладают хорошей устойчивостью к воздействию окружающей среды и старению.
Битумные листы обладают хорошей пластичностью и высокой термостойкостью.
По способу укладки различают:
• Сварные рубероиды, в которых клейкая масса, необходимая для соединения, содержится в кровле из рубероида. Соединение выполняется путем нагревания войлочных полотен в пламени газовой горелки и их точечного или непрерывного склеивания,
• рубероид, наклеиваемый горячими битумными вяжущими полосами.
Гидроизоляционные покрытия из битумных материалов обычно изготавливают как минимум из двух слоев рубероида. Слои соединены между собой таким образом, чтобы обеспечить полную водонепроницаемость и проникновение воздуха. Отдельные полотна материала соединяются сваркой или битумным клеем. Верхний слой покрытия должен быть из полимерного войлока, покрытого минеральной крошкой, которая служит защитным слоем.
Особый вид рубероида — рубероид, склеенный в заводских условиях теплоизоляционными лентами из полистирола. Рубероид, на который приклеивается теплоизоляция, может составлять нижний слой гидроизоляционного покрытия плоской кровли, если он соответствует требованиям стандарта. Секции рубероида имеют длину не менее 2,5 м, а стыки внахлест между отдельными полосами плотно склеены. Битумные материалы также используются как эффективная пароизоляция для плоских крыш.
Подходящие битумные материалы также используются в плоских крышах для других функций, например, в качестве разделительного и выравнивающего слоя на строительном или теплоизоляционном слое. С другой стороны, перфорированные битумные мембраны используются как вентиляционные слои, покрывающие сплошную плоскую крышу. Они неплотно укладываются на основу, и на них приклеиваются только покровные слои. Клеевая масса за счет перфорации фиксирует все покрытие к основанию.
Крыши из пластикового покрытия
Из пластика изготавливаются:
• слои пароизоляции — чаще всего используется полиэтилен (ПЭ) толщиной 0,25 или 0,4 мм
• покровные слои из различных материалов без дополнительного армирования (т.н. гомогенные) или армированные вставками из стекловолокна или синтетического волокна, а также с наклеенным на дно синтетическим флисом.
Изоляционные слои, как пароизоляция, так и покровные слои, и теплоизоляция, неплотно накладываются на несущую конструкцию и затем утяжеляются защитным и износостойким слоями или механически крепятся к основанию. Таким образом, плоская крыша защищена от ветра.
Покрытие выполняется из пластика в один слой. Этот слой должен соответствовать всем требованиям кровли, в т.ч. должен характеризоваться:
• адекватная устойчивость к воздействию внешней среды,
• надлежащая механическая стойкость,
• уверенность в герметичности всех соединений внутри самого покрытия, а также с другими элементами гидроизоляции, прилегающими стенами, дымоходами и т. д.
Особое значение имеет метод крепления покрытия к земле и его устойчивость к ветру в ситуации, когда не используется тяжелый балласт или слой износа. Это решение часто используется, особенно на легких плоских крышах с тонкой несущей конструкцией.
Для гидроизоляции плоских крыш следует использовать пластмассовые материалы и покрытия, производство и применение которых указано в польском стандарте или техническом допуске ITB. Под пластиковыми покрытиями, которые снизу не обнажены защитным слоем, следует нанести дополнительный разделительный слой (например, в виде стеклоткани) в ситуации, когда возможно нежелательное химическое взаимодействие материала покрытия и нижних слоев. Такое взаимодействие возможно, например, между мягким покрытием из ПВХ и полистиролом или деревом, пропитанным масляными добавками. Этот слой также может выполнять противопожарную функцию плоской крыши.
Метод выполнения гидроизоляции плоской кровли, покрытой пластиковым покрытием, должен соответствовать действующим стандартам или общим указаниям для этого типа кровли или инструкциям производителя.
Теплоизоляционные материалы для плоских крыш
Важнейшими критериями выбора теплоизоляционного материала для плоской кровли являются:
• коэффициент теплопроводности,
• всасываемость,
• прочность на сжатие, в том числе на длительное сжатие, при деформации менее 2%,
• прочность на изгиб и разрыв,
• стабильность размеров, объема и формы,
• кратковременное и длительное термическое сопротивление (например, при горячем склеивании и длительной эксплуатации),
• устойчивость к старению и потере свойств,
• значение разрушающих напряжений, истирания и простота обработки.
Материал, оптимально отвечающий указанным выше требованиям — это полистирол. Заявленная производителями теплопроводность слоев теплоизоляции полистирола находится в пределах от 0,032 Вт / (мК) до 0,042 Вт / (мК).
Например:
— в вентилируемой, двухсекционной плоской крыше можно использовать полистирол низкой плотности: EPS 50 042 — EPS 70 040 FACADE или EPS 80 036 FACADE (PS-E FS 12-15)
— в твердой, непригодной для использования плоской крыше следует использовать тип EPS 100 038 КРЫША / ПОЛ (PS-E FS 20),
— в сплошной плоской крыше, используемой для пешеходного и автомобильного движения или в озелененной плоской крыше, следует использовать полистирол типа EPS 200 036 КРЫША / ПОЛ / ПАРКОВКА (PS-E FS 30) или EPS 250 036 ПОЛ / ПАРКОВКА (PS-E FS 40),
— Плоская крыша с теплоизоляцией из полистирола, должным образом экранированная снаружи, при испытаниях получает классификацию NRO, то есть не распространяет огонь.
Пенополистирол в качестве теплоизоляции для плоских крыш следует использовать в виде:
— досок с кромками, подготовленными для шипов и пазов, для изоляции вентилируемых плоских крыш, досок с прямыми краями для сплошных плоских крыш, с балластированными крышами или крышами с механическим креплением к земле,
— в невентилируемых плоских крышах, у которых слои приклеиваются к земле битумными добавками, также используются доски, с одной или двух сторон покрытые битумным материалом, или рулонный утеплитель в виде полос, приклеенных к битумному войлоку.
Принципы проектирования и строительства плоских кровель
Уклон и дренаж ската крыши
Уклон крыши можно определить как угол (измеряемый в градусах) между покрытием крыши и уровнем или как уклон слоя крыши, выраженный в процентах. Минимальный уклон кровельного покрытия согласно PN-B-02361: 1999 Уклон скатов кровли должен быть мин. 1%, но лучше, если он будет немного выше, 2 или 3%. Это выгодно, потому что при очень низких уклонах на скате плоской крыши могут возникать:
• застаивание воды,
• отложение пыли, ила и, как следствие, развитие там водорослей и прочей жизни
• коррозионное воздействие микроорганизмов.
В результате вышеупомянутых условий срок службы покрытия значительно сокращается. Для плоских крыш из легких конструкций рекомендуемый уклон гидроизоляционного слоя больше, чем для массивных конструкций. Отвод воды с плоской кровли всегда должен происходить в самой нижней точке всей поверхности. Необходимо учитывать все ожидаемые деформации и прогибы конструктивных элементов плоской кровли.
Уклон кровли можно получить:
• увеличив уклон строительного слоя,
• делая откос в дополнительном слое под покрытие,
• меняя толщину теплоизоляционного слоя.
Теплоизоляционные плиты из пенополистирола, образующие скат крыши, можно разрезать на станках с компьютерным управлением. В результате получается необходимый уклон и правильное совмещение плоскостей в углах кровли.
Края впадин и углов обычно располагаются под углом 45 к краям элемента. Точное выполнение сборных изоляционных элементов также обеспечивает эффективный дренаж кровли.
Крыши с уклоном менее 1% следует рассматривать как «особые конструкции», и следует использовать более эффективные кровельные слои.
На плоских крышах вода, ранее растаявшая из лежащего ней снега, может снова замерзнуть в дренажных устройствах. Чтобы этого не произошло, водосточные трубы следует располагть внутри здания. Это особенно важно в случае плоских крыш с малыми уклонами дренажного слоя.
Сливные отверстия должны быть расположены так, чтобы:
• путь потока воды был максимально коротким и ровным по всей поверхности,
• водовыпуски из здания хорошо вписывались в конфигурацию местности
Каждая плоская крыша должна быть оборудована как минимум двумя водостоками. При больших уклонах плоских крыш количество водостоков увеличивается по сравнению с указанным в таблице, за счет выдерживания в разумных пределах длины водоотводных путей и перепада высот, связанных с требуемым уклоном крыши. Участки крыши, прилегающие к компенсатору, дренируются отдельно, чтобы не допустить прохождения желобов через стык.
Защита плоской кровли от ветра
Защита плоской крыши от ветра, особенно от подъема кровли из-за всасывания ветром, достигается за счет:
— утяжеления кровли (защитный гравий, тротуары для пешеходного и колесного движения, грунт для растений),
— приклеивания и /или
— механического крепления,
Для зданий высотой до 20 м вместо отдельных типовых расчетов можно сформулировать примерные практические правила крепления плоской кровли, исходя из деления площади плоской кровли. В случае наклеивания покрытий на основу, слой, к которому приклеивается покрытие (например, вентиляционный слой, теплоизоляция), должен быть прикреплен к строительному слою таким образом, чтобы он мог полностью и без повреждений переносить нагрузки, вызванные всасыванием ветра.
При механическом креплении кровли к несущему слою одновременно прикрепляются промежуточные слои кровли. Крепежные детали, обычно рекомендуемые производителем, должны использоваться для крепления, образуя целостную систему с кровлей и подпадающих под действие соответствующего стандарта или технического разрешения.