Кровли – основные моменты

29 апреля 2010 года в Минске прошел практический семинар, посвященный современным кровельным конструкциям. Организовала его медиагруппа «Арт Престиж». С основным сообщением на этом мероприятии выступил Александр Ананич из чешской компании AMTEKO international. Он рассказал о критериях выбора современных кровельных конструкций. Далее – изложение первой части этого рассказа.

Термины, классификация и требования

Кровля – это ограждающая строительная конструкция над защищаемой внутренней средой. Данная конструкция непосредственно подвержена прямому атмосферному воздействию и предназначена для обеспечения необходимых условий для эксплуатации внутренней среды объекта. Структура кровли: несущая конструкция, одна или несколько кровельных конструкций, отделенных воздушными промежутками, дополнительные конструкции и элементы. Кровельная конструкция – это часть кровли, которая находится над несущей конструкцией. Она защищает объект от внешних воздействий и обеспечивает требуемые условия для эксплуатации внутренней среды объекта. Состоит из одной или более частей или элементов.

Кровельные конструкции и материалы подразделяются по уклону кровельной конструкции, типу базового материала, количеству слоев кровельного покрытия, типу используемого утеплителя, способу монтажа, функциональному назначению – неэксплуатируемые и эксплуатируемые.

Плоская кровля, состоящая из несущей и кровельной конструкции, является наиболее требовательной строительной конструкцией. Ведь она должна длительное время противостоять всевозможным экстремальным воздействиям. К ним относятся внешние климатические, включая различные коррозийные, внутренние микроклиматические, а также внутренние процессы старения кровельных материалов, влияющие на их механические свойства.

Устойчивость кровельных конструкций к ветровым нагрузкам

Одним из наиболее важных свойств кровельной конструкции является ее статическая и динамическая устойчивость, в первую очередь к ветровым нагрузкам. В соответствии с европейскими нормами максимальная ветровая нагрузка на кровельную конструкцию при катастрофических климатических условиях – 250 килограммов на метр квадратный. Однако обычную ветровую нагрузку принимают равной 30 процентам от максимальной, то есть 80 килограммам на метр квадратный. На такую нагрузку и должна быть рассчитана устойчивость всей кровельной конструкции, а не только кровельное покрытие.

При проектировании и исполнении кровельной конструкции с механическим креплением всегда необходимо рассчитывать количество фиксирующих элементов и их размещение по площади кровли. Для этого на практике используется расчет количества фиксирующих элементов в зависимости от зон кровли и высоты здания.

Одним из важнейших требований к фиксирующим элементам является их устойчивость к коррозии. Особенно сильное коррозийное воздействие на металлические элементы имеют все типы легких бетонов, в особенности те, которые содержат перлит и керамзит. Один из показателей устойчивости фиксирующих элементов к коррозийным нагрузкам – их способность выдерживать испытания по методу Kesternich. Минимальное количество циклов, которое должен выдержать фиксирующий элемент, не менее пятнадцати.

Использование нержавеющей стали в крепежных элементах эффективно минимизирует коррозию в течение всего срока эксплуатации здания, составляющего 30-50 лет, сохраняет целостность структуры кровельной конструкции и снижает вероятность выполнения дорогостоящего ремонта. Кровельные конструкции с механической фиксацией нельзя применять:

– на объектах с выраженными микроклиматическими нагрузками, особенно при наличии открытой поверхности воды;
– на объектах с агрессивной внутренней средой, которая способствует коррозии на конструкциях, не защищенных против коррозии;
– в конструкциях, в которых содержатся коррозийные материалы, например, перлит или керамзит.

Требования к выбору системы отвода воды с плоской кровли

При выборе технического решения плоской кровельной конструкции на первом этапе должна быть решена конструкция системы отвода воды. Имеется ряд основных требований к выбору такой системы:

– каждая кровельная конструкция должна иметь минимум две зоны для отвода воды;
– минимальный диаметр водоприемных воронок должен быть не менее 100 миллиметров. Воронки меньшего диаметра легко засоряются;
– необходимо, чтобы кровельные конструкции, в которых отвод воды осуществляется с помощью внутренних воронок, дополнялись страхующими водоотводящими системами. Эти системы могут располагаться, например, в парапетах или других вертикальных конструкциях, ограждающих кровлю. Для инверсионных кровель это требование обязательное;
– воронки должны быть оборудованы защитными решетками, задерживающими мусор;
– максимальное расстояние воронок от парапетов и водоразделов, в ендовах от их конца или водораздела кровельной конструкции, должно быть не более пятнадцати метров;
– воронки должны располагаться на расстоянии как минимум в один метр от конструкций, выступающих над поверхностью кровли. Эти конструкции – парапеты, надстройки, трубы и т.д. В противном случае воронки засоряются мусором или снегом, особенно если они размещаются на подветренной части кровли;
– верхний уровень входного отверстия воронки должен находиться ниже – минимум на пять миллиметров – уровня прилегающей к воронке кровельной конструкции, притом в самой нижней точке поверхности кровли;
– при использовании пароизоляционных пленок необходимо применять двухуровневые воронки, для того чтобы иметь возможность отвода воды с поверхности таких пленок;
– в случае возможного замерзания воды в воронках или желобах следует применять системы электрического обогрева воронок.

Особенности водоотвода с плоских кровель

Имеется два основных принципа функционирования водоприемных систем – классический и динамический. Динамический принцип основан на эффекте сифона, создающегося за счет разряжения в колене трубы ливнеотвода. С системой отвода воды непосредственно связаны и уклоны кровельной конструкции. Минимальный уклон, в том числе и в ендовах, должен быть один процент, оптимальный – три процента в плоскости кровли и один процент в ендовах. Технически возможны и нулевые уклоны, но лучше проектировать кровельную конструкцию с достаточными уклонами. Желоба всегда должны иметь наклонные стенки. При замерзании воды в желобе с вертикальными стенками происходит его разрушение.

В связи с изменением в последнее время климатических условий в Европе увеличилось количество осадков, выпадающих в единицу времени. Это стало причиной обрушения ряда кровель из-за недостаточно быстрого отвода воды, связанного с засорением водоприемных воронок. Это потребовало создания дополнительных страхующих водоприемных систем на кровлях, что нашло свое отражение в последних изменениях европейских стандартов. Основными требованиями к страхующим системам водоотвода является наличие на каждой кровле минимум одной основной и одной дополнительной воронок для аварийного сброса воды и обязательный аварийный сброс воды на землю, а не в ливневую систему.

Подготовил Дмитрий ЖУКОВ, фото автора, на рисунках страхующие системы водоотвода немецкой компании Sita Bauelemente