Назначение плоских покрытий

Назначение покрытий

Сооружения со стальным каркасом почти всегда имеют плоские покрытия, редко наклонные кровли, например в конструкциях шедов.

Далее рассматриваются преимущественно плоские покрытия.

Плоские покрытия выполняются в основном утепленными, в связи с чем требуется устройство внутренних водостоков, что определяет форму примыкания к стенам.

Покрытия рассчитывают на постоянные нагрузки, а также на временные от снега, ветра, температурных воздействий и случайные (декоративных украшений, рельсовых путей для подвески люлек и т. д.). Покрытие должно обеспечивать:

• гидроизоляцию от поверхностных вод;
• пароизоляцию от диффузии пара изнутри помещений;
• теплоизоляцию;
• звукоизоляцию.

1. Обычная структура плоского утепленного покрытия. Структура покрытия выбирается на основании предъявляемых к нему требований. Полная информация об эксплуатационных особенностях и структуре плоских покрытий имеется в специальной литературе, в том числе в книге: W. Henn. Das Flache Dach. Munchen.

В качестве кровельной гидроизоляции применяют:

• рубероид с присыпкой гравием или без него;
• другие битуминизированные рулонные материалы (например, джутовое полотно);
• водонепроницаемые рулонные материалы, иногда с включенной алюминиевой пленкой, уложенной в битум, или свободно уложенной, со сваркой или склейкой стыков;
• водонепроницаемые синтетические мастики.

Конструкция кровли состоит в большинстве случаев из изолирующего слоя и лежащего над ним защитного слоя.

Теплоизоляция, как правило, состоит из уложенных на битум плит. В качестве теплоизоляции применяются, например:

• натуральные теплоизолирующие материалы [например, пробка с объемной массой 200 кг/м³, λ=0,04 ккал/(м·ч°·С)];
• жесткий поропласт [например, стиропор, молтопрен с объемной массой от 30 до 50 кг/м³, λ=0,025—0,035 ккал/(м·ч°·С)] ;
• пеностекло [200 кг/м³, λ=0,047 ккал/(м·ч°·С)].

Плиты укладывают во избежание мостиков холода в несколько слоев вразбежку с перекрытием швов.

Изолирующие плиты могут поставляться с приклеенными слоями (сверху вниз): гидроизоляции, подкладного слоя, теплоизоляции, пароизоляции. Эти плиты применяют для сухой укладки зимой. Тщательная заклейка стыков должна выполняться в сухих условиях, например под передвижной защитной крышей.

В качестве пароизоляции применяются: алюминиевая или медная фольга, уложенная в битум или приклеенная к основанию, или пластмассовая пленка, уложенная всухую или в битум с заваркой или проклейкой стыков.

Подкладной слой может состоять из: кровельного картона с грубой присыпкой, гофрированного картона, волокнистых плит (например, стекловолокна) или волнистых асбестовых плит.

Для пояснения эксплуатационных качеств покрытий сравниваются следующие варианты:

2.1. Несущие плиты покрытий служат одновременно теплоизоляцией (например, газобетон). Кривые распределения температуры позволяют определить, где лежит при холодной погоде точка росы. Влажный внутренний воздух попадает в плиты, и влага конденсируется в верхней части плиты, увлажняя ее. Во избежание выпадения конденсата необходимо устройство надежного пароизоляционного покрытия на нижней поверхности плиты либо осушающих продухов внутри покрытия.

Несущая плита подвергается большим температурным колебаниям, которые могут привести к значительному изменению ее длины и короблению, особенно при сильном солнечном нагреве.

2.2. Обычная структура плоского покрытия:

• гравийный слой препятствует сильному нагреву при солнечном облучении;
• разделение несущего и теплоизолирующего слоев препятствует появлению больших температурных колебаний в несущих плитах;
• теплоизолирующий слой должен быть такой толщины, чтобы точка росы всегда лежала в нем;
• пароизоляция препятствует попаданию влаги в слои, в которых воздух охлаждается ниже точки росы и конденсируется с выпадением влаги;
• подкладной слой под пароизоляцией при нормальном температурном режиме не требуется. Он может быть необходим, когда несущее железобетонное покрытие недостаточно высушено и существует опасность размягчения его от сырости. Поэтому правильнее отказаться от этого слоя и приклеивать пароизоляционный слой непосредственно к несущей конструкции прокрытия.

2.3. Пространство между конструкцией покрытия и подвесным потолком может оказывать влияние на структуру кровельной изоляции. Если невозможен постоянный воздухообмен между помещением и зоной внутри перекрытия, то там образуется воздушная прослойка, температура верхнего слоя которой приближается к наружной температуре. Воздушная прослойка усиливает теплоизоляцию покрытия. Вследствие этого точка росы оказывается под слоем пароизоляции и вызывает проникание влаги в несущее покрытие. Этого явления не происходит, если потолок состоит из реек, так что помещение и промежуточная зона образуют практически одну климатическую зону. Однако такой потолок не может расцениваться как огнейстойкая защита несущей конструкции покрытия.

2.4. В большинстве случаев для предотвращения этого недостатка необходимо усиление изолирующего слоя, чтобы точка росы всегда лежала в теплоизоляционном слое, т. е. над пароизоляцией.

Несущая конструкция плоского покрытия аналогична конструкции несущего перекрытия. В качестве материала для плит покрытия при стальном каркасе применяются металл и железобетон.

Металлические покрытия

Металлические покрытия состоят из профилированных листов: волнистых листов, гофрированных плит или профилированных листов с трапецеидальным поперечным сечением из алюминия или стали.

Для определения требуемой высоты профиля h и массы листа в зависимости от общей нагрузки q, шага колонн l и условий опирания служит диаграмма 3.

Требуемый уклон кровли достигается соответствующим уклоном кровельных балок, а не набетонкой.

Стальной лист непроницаем для воды и пара, но стыки листов этим свойством не обладают. Поэтому при большой влажности должна предусматриваться пароизоляция над листом под изолирующим слоем.

Каналы и пазы трапецеидальных листов могут быть соединены с наружным воздухом у карниза крыши для вентиляции. На торцовых концах листов слой пароизоляции должен быть прикреплен к пароизоляционному слою стены. Желобки между волнами настила можно закрыть отдельно путем приклейки кусков из жесткого пенопласта Ввиду недостаточной огнестойкости стальных листов можно повысить сопротивляемость кровли действию огня нанесением слоя тощего бетона (приблизительно 3 см над выпуклой волной), укладкой тонких сборных железобетонных плит (5 см) или укладкой плит из вермикулита или минеральной ваты (2,5 см).

Плиты покрытий из железобетона

Плиты из тяжелого бетона бетонируются на месте или изготовлятся на заводе. Применяются главным образом при больших нагрузках. Если предполагается дальнейшая надстройка здания, то плиты рассчитывают на повышенную нагрузку, как перекрытия.

В сборных плитах из легкого бетона необходимы дополнительные изолирующие слои достаточной толщины, чтобы температура в легком бетоне всегда была выше точки росы. Весьма подходящим теплоизолятором является газобетон, а также древесноопилочный бетон (например, «дюризол») или пемзобетон. В железобетонных покрытиях уклон кровли более экономично выполнять соответствующим уклоном балок покрытия, а не набетонкой.

4. Кровля из профилированных листов может возвышаться над наружной стеной. Край кровли опирается на брусок из дерева или жесткого пенопласта.

5. Железобетонная кровля по стальным балкам с устройством парапета, возвышающегося над крышей. В этом случае изолирующие слои заводятся на стену и удерживаются парапетной плитой.