Вниз

Всегда ли кровли будут течь? Часть 2

В настоящее время проблема текущих плоских кровель чрезвычайно актуальна. Отсутствие системного подхода не только к ремонту старых, но и к проектированию новых кровель, осуществление их капитального ремонта (с полным снятием) без составления проекта приводит к неэффективной трате огромных средств.

То, что проблема «загнана в угол», наглядно демонстрирует стремление многих заказчиков произвести замену плоской мягкой кровли на уклонную жесткую. При этом происходит не решение проблемы с кровлей, а замена одного набора специфических проблем другим, не менее обширным набором.

Данный материал не претендует на то, чтобы дать исчерпывающую информацию о том, как изготавливать или проектировать кровлю. Он предназначен для иллюстрации базовых принципов, учет которых позволит сделать кровлю более надежной и долговечной.

Уклоны

Начнем с того, от чего в первую очередь зависит надежность кровли: с уклонов. Уклон – это угол наклона ската кровли к горизонту. Уклон кровли измеряется в процентах. На кровлях с уклоном 0% или около этого вода скапливается. Кровли с уклонами 2..10% быстро освобождаются от воды, создавая более комфортные условия работы кровельного ковра. Кровля с малыми уклонами от 0..1% — первый кандидат на протечки и капитальный ремонт кровли.

Вода, застаиваясь на кровле, медленно, но верно разрушает кровельный материал, приводит к быстрому смыву посыпки с поверхности материала, что делает битумный или битумно-полимерный материал беззащитным перед воздействие м ультрафиолетового излучения солнца. Появление небольшого дефекта в кровельном покрытии на поверхности с хорошим уклоном не приведет к серьезным последствиям, в то время как в области застойной зоны вода проникает в дефекты, усугубляя уже существующие проблемы. Поскольку водопоглащение битумных кровельных материалов на картонной основе достаточно высоко, появление луж на рубероидной кровле приводит к быстрому разрушению кровельного ковра, появлению большого количества пузырей.

Не рекомендуется изготавливать новые кровли с уклоном менее 2% и делать уклон менее 1% при ремонте. Лучший вариант – когда кровля имеет уклоны, обеспеченные конфигурацией основания. При ремонте же чаще приходится дополнительно снабжать кровлю уклонами – изготавливать разуклонку. Удобнее и быстрее всего уклоны изготавливаются из клиновидной изоляции, однако это – достаточно дорого. Поэтому чаще используется засыпка деревянных ячей керамзитом, изготовление разуклонки из асфальтовой или цементно-песчанной стяжки.

Без хороших уклонов, обеспечивающих беспрепятственный сток воды, не может быть надежной кровли, независимо от того, из какого материала она изготавливается.

     

Водостоки

Вода, стекая по поверхности кровли, может попросту остаться в самой нижней ее точке, если отсутствуют правильно установленные водостоки.

Воронки должны находиться там, где они эффективно принимают воду, а не там, где их установка дешевле или удобнее. Так, например, проектировщики любят ставить воронки рядом с опорными колоннами. Очевидно, что основание кровли деформируется после монтажа кровли под собственным весом и эта точка может стать самой ВЫСОКОЙ на данном участке кровли, а вовсе не самой нижней, особенно если не обеспечены необходимые уклоны основания.

Водосток должен справляться с потоком воды в сильные ливни, не допуская затопления кровли. На случай, если водосток забьется листьями, льдом или чем-либо еще, предусматривают «ливневку»: дополнительный водосток. Ливневка должна начинать сбрасывать воду, когда ее уровень превысит некий максимум, который определяется, в первую очередь, допустимой нагрузкой на кровлю. Обычно это 5-7 см. Известны случаи обрушения кровли из-за того, что вода скапливалась на кровле и нагрузка на несущие конструкции становилась слишком большой.

Водостоки являются своего рода индикатором ухода за кровлей. Воронки необходимо регулярно осматривать, удалять из них грязь, листья, лед, при необходимости оперативно их ремонтировать. Забитый мусором водосток сведет на нет затраты на придание кровле надлежащего профиля.

При проектировании и установке водоприемных систем необходимо соблюдать простейшее правила, улучшающие режим функционирование кровельного покрытия:

    • водостоки должны располагаться равномерно по площади кровли в наиболее низких местах;
    • поверхность основания под устройство кровельного ковра должна иметь уклоны  к водоприемной воронке не менее 2% в том числе и в ендове; вна расстоянии не менее 50 см от воронки уклон делают не менее 5% за счет уменьшения толщины теплоизоляции или выравнивающей стяжки; следует учитывать уменьшение количества теплоизоляции рядом с воронкой в теплотехническом расчете;
    • воронка не должна быть жестко связана с трубами водосточной системы, крепление должно обеспечивать небольшой свободный ход воронки относительно трубы, это особенно это важно для кровель с несущим основанием из металлического профлиста; при прогибе несущего основания воронка не должна подниматься над уровнем кровельного покрытия;
    • чаша воронки не должна опираться на теплоизоляцию; для установки воронки используют антисептированный деревянный брус, который крепится к основанию кровли; уже к этому брусу крепится водоприемная воронка.
    • на кровле с внутренним водостоком любого размера должно устанавливатся не менее 2-х воронок или одна воронка и ливневой водосток (ливневка).
    • количество воронок  и их диаметр необходимо определятся расчетом, в зависимости от скорости выпадения осадков;
    • при выборе воронки необходимо обращать внимание на материал, из которого изготавливается воронка и имеет ли она прижимное кольцо, позволяющее прижать кровельный материал к водоприемной чаше; предпочтительнее использование разборных воронок из чугуна – они прочнее и долговечнее пластмассовых изделий.

Утеплитель и пароизоляция

Требования СНиП к сопротивлению кровли распространяются, к сожалению, только на кровли вновь возводимых зданий, однако все большее количество заказчиков утепляет кровли при их ремонте. Теплая кровля под снежным покровом регулярно увлажняется и даже при наличии хороших уклонов кровельный ковер находится в весьма неблагоприятных условиях. На хорошо утепленной кровле, напротив, кровельный ковер в зимнее время находится под защитой снежного покрова, обеспечивающего защиту от перепада температур.

Расчет толщины утеплителя, необходимого для эффективного утепления кровля, содержится в СНиП II-3-79 «Строительная теплотехника». Поскольку в явном виде требований к теплосопротивлению плоской кровли в этом документе нет, для расчета используются требования к чердачным перекрытиям.

Утеплитель укладывается, как правило, в два слоя со сдвигом верхнего слоя относительно нижнего для исключения образования мостиков холода. Стандартная практика крепления утеплителя на металлический профлист предполагает закрепление нижнего слоя механически с помощью телескопических саморезов. Верхний слой укладывается на горячий битум. Такое крепление утеплителя значительно снижает риск разрушения кровельной системы под воздействием ветровых нагрузок. В случае бетонного основания оба слоя утеплителя укладываются на горячий битум.

Однако самая хорошая теплоизоляция становится недостаточной, если не установлена эффективная пароизоляция. В этом случае происходит увлажнение утеплителя «снизу». К сожалению, пароизоляцию кровли часто обходят вниманием. Помимо ухудшения теплоизоляционных свойств кровли плохая пароизоляция приводит к образованию наледей на внутренней поверхности кровли в холодное время года, отслоению кровельного ковра от основания, появлению пузырей. Все это серьезно снижает надежность кровельного покрытия. Мы неоднократно встречались с протечками кровельного ковра, связанными непосредственно с отсутствием эффективной пароизоляции.

Рисунок 1. Источники влаги в кровельном ковре.

 

Рисунок 1. Источники влаги в кровельном ковре.

 

Тип пароизоляции и способ ее укладки определяется проектировщиком, но необходимость устройства пароизоляции определяется следующими требованиями:

    • здание расположено в зоне со средней температурой самого холодного месяца ниже плюс 5оС или наружной влажностью воздуха зимой более 45%
    • сооружения с высокой влажностью внутри помещений, содержащие открытые резервуары с водой или использующие «мокрые» процессы в производстве, т.е. с влажностью более 70% при температуре 18-20 оС (плавательные бассейны, молокозаводы, текстильные фабрики.)
    • в случаях, если кровельная система устраивается по основаниям, содержащим воду или непросушенным основания.

Старая кровля эффективной пароизоляцией не является. Также нельзя считать пароизоляцией профлист основания. Хотя паропроницаемость стального листа пренебрежимо мала, пар проходит через стыки листов и места крепления (см. рис.№1).

Пароизоляция должна быть герметичной. Полотнища пароизоляционного материала обязательно должны быть соединены между собой: склеены двухсторонней лентой, сплавлены или сварены.

В качестве пароизоляции в настоящее время широко применяются СБС-модифицированные битумно-полимерные материалы. Эластичность СБС-битума и его способность к «самозалечиванию» делают пароизоляцию из них надежной и эффективной. Даже при проколе такой пароизоляции шурупами при закреплении утеплителя СБС-битум обволакивает крепежные элементы и делает соединение паронепроницаемым.

Все большее распространение получают здания с основанием кровли из легкого стального профлиста, который обладает гораздо меньшей стойкостью к воздействию огня при пожаре внутри здания. Для увеличения стойкости кровли к внутреннему возгоранию не следует помещать битум между утеплителем и профлистом. Можно применить полимерные пароизоляционные материалы с группой горючести Г2, либо использовать систему «негорючий утеплитель-пароизоляция-утеплитель»: нижний слой негорючего утеплителя будет играть роль барьера, защищающего пароизоляцию от воздействия огня. В такой системе можно без опасений использовать битумно-полимерные пароизоляционные материалы. Следует сказать, что для повышения огнестойкости конструкции из профлиста необходимо использовать только механическое крепление нижнего слоя утеплителя.

В местах примыкания кровли к стенам пароизоляцию заводят на стену на высоту равную или большую толщины теплоизоляционного слоя. После приклейки пароизоляционного слоя края пароизоляционного слоя прижимают к стене оцинкованными рейками или загибают на утеплитель.

Пароизоляция в местах примыкания покрытия к стенкам фонарей, шахтам, опорам оборудования должна продолжатся на высоту равную толщине теплоизоляционного слоя, а в местах деформационных швов пароизоляция должна перекрывать края металлического компенсатора.

Пароизоляционный материал должен плотно прилегать к трубам, анкерам, и прочим конструкциям, проходящим через кровельный пирог. Недопустимы зазоры в местах примыканий. Для плотного прилегания пароизоляции к трубам необходимо устанавливать резиновые переходники, обжимая их на трубе оцинкованными хомутами.

Основания кровли и выбор материала для рядового покрытия

Основание кровли, его несущая способность и механические характеристики определяют то, какую кровельную систему можно использовать, какое оборудование можно будет установить после монтажа кровли, насколько сложным будет уход за кровлей.

Как правило, кровельные системы укладываются на три хорошо известных типа основания. Они имеют принципиально разные механические свойства:

  • бетонная плита;
  • металлический профилированный лист (профнастил), по которому уложен утеплитель;
  • старая кровля.

Бетонное основание имеет наименьшие температурные деформации. Тяжелая и жесткая плита – это практически идеальное основание для утеплителя и кровельного материала. Бетонная плита хорошо противостоит огню и влаге, выдерживает значительные нагрузки. Бетонное основание относительно стойко к протечкам, арматура защищена бетоном и корродирует достаточно медленно. На бетон можно укладывать практически любой материал. Неплохо работает рядовое кровельное покрытие их битумных материалов с температурой хрупкости –150С и выше. Исключение составляют примыкания и детали кровли, где необходимо применять полимерно-битумные материалы.

   

Основной недостаток бетонного перекрытия – высокая стоимость и большой вес.

Металлический профилированный лист легок, относительно дешев, быстро монтируется. Кровля из профлиста, как правило, утепляется. Утеплитель крепится на битум или механически. Кровельный материал укладывается непосредственно на утеплитель. Современные технологии изготовления кровли не требуют укладки стяжки на утеплитель для обеспечения его пригруза.

Металлическое основание легко деформируется под воздействием многих факторов. Ветровые нагрузки, температурные деформации, эксплуатационные нагрузки делают металлическое основание подвижным. Кровельному ковру необходимо деформироваться вместе с основанием. Это накладывает серьезные ограничения на выбор кровельного материала. Поскольку основание «гуляет» не только летом, но и зимой, материал должен сохранять эластичность и в холодную погоду. Повышенные требования к деформативности кровельного ковра приводят к удорожанию его стоимости, хотя такое удорожание компенсируется уменьшением стоимости несущей конструкции.

Надежным и проверенным решением является изготовление кровли из одного или двух слоев битумно-полимерного материала с основой из полиэстера, Такой материал обладает удлинением на разрыв более 30%. СБС-модифицированные битумно-полимерные материалы высокого класса сохраняют эластичность при весьма низких температурах.

Старая кровля может иметь толщину до 40-50 см и состоит обычно из многих слоев рубероида и битума, пропитанных водой. Тяжелое покрытие деформирует основание кровли. Даже если накрыть старую кровлю новой, вода, оставшаяся в кровельном ковре, будет по-прежнему разрушать бетонное основание. По этой причине старую кровлю лучше всего снять.

Если старая кровля не влажная, требует лишь ремонта местами, то ее можно накрыть кровельным ковром с частичным креплением. Необходимо обязательно предусмотреть продыхи на парапетах или аэраторы, которые позволят водяным парам беспрепятственно покидать кровлю, не вспучивая ее. Если это не сделать, то старая кровля, нагреваясь на солнце, начнет испарять содержащуюся в ней влагу, кровельное покрытие вспучится. Пузыри же легко теряют герметичность и вместо герметичной новой кровли получается дырявая новая кровля, т.е. деньги потрачены без результата. Срок службы такой кровли редко превышает 2-3 года.

Чтобы избежать появления пузырей и одновременно улучшить теплоизоляционные свойства новой кровли можно применить следующее решение. На старую кровлю механически с помощью специального пластикового шурупа крепится утеплитель толщиной 20-25 мм, который выровняет старую кровлю и дополнительно ее утеплит. Утепилитель не даст старой кровле чрезмерно нагреваться и уменьшит количество испаряемой влаги. Затем на утеплитель крепится механически или наплавляется материал. Следует применять утеплитель с прочностью на 10% сжатие не менее 60 кПа.

Деформационные швы

Деформационные швы призваны уменьшить нагрузки на кровельный ковер в местах наибольших деформаций. Идея установки деформационного шва состоит в том, чтобы сделать деформации в узле нормальными для данного типа кровельного материала. Излишне говорить, что деформационные швы следует изготавливать из эластичных полимерных и битумно-полимерных материалов, с учетом режима эксплуатации кровли.

Деформационные швы следует обязательно предусматривать в конструкции кровли в следующих случаях:

  • над деформационным швом здания;
  • если длина здания или ширина более 60м;
  • в местах стыка кровельных оснований с разными коэффициентами линейного расширения (например, когда бетонные плиты примыкают к основанию из оцинкованного профлиста);
  • в местах изменения направления укладки элементов каркаса здания, прогонов, балок и элементов основания  кровли;
  • в местах, где резко изменяется температура внутри помещения, которое защищает кровля.

Следует помнить, что деформационный шов должен в первую очередь предохранить кровельный ковер от разрыва, поэтому не стоит направлять поток воды через его конструкцию. Желательно, чтобы конструкция деформационного шва предусматривала возможность безопасной деформации «в объеме».

В качестве примера перевода «плоского» деформационного шва в «объем» приведем техническое решение, предложенное для сопряжения существующей арочной бетонной кровли и кровли из металлического профлиста вновь возводимого здания (рис. №2). Предложенная конструкция имела два существенных недостатка:

Рисунок 2. Деформационный шов, сопрягающий две кровли

Рисунок 2. Деформационный шов, сопрягающий две кровли

1) компенсатор работает только в плоскости, параллельной плоскости чертежа; деформации вдоль компенсатора разрушат крепление компенсатора и, как результат, нарушится целостность кровельного ковра

2) поток воду с половины площади ската существующей кровли направлен непосредственно через узел компенсатора.

Нами был предложен другой вариант сопряжения (рис.№3). Мы благодарны проектировщику за то, что он выслушал наши аргументы и принял за основу предложенный вариант спорного узла. Конечно, такая конструкция, заменившая стандартный вариант деформационного шва, значительно дороже, однако потенциальные убытки от повреждения технологического оборудования, которое будет установлено внутри, гораздо больше.

Рисунок 3. Более надежная конструкция сопряжения кровель

 

Рисунок 3. Более надежная конструкция сопряжения кровель

 

Узлы примыканий

Если деформационные швы предназначены для работы с «плоскими» нагрузками, то узлы примыканий позволяют изолировать переходы с горизонтальной на вертикальную поверхность. К сожалению, именно в узлах примыканий происходит большая часть протечек. Если дефект примыкания не был замечен и устранен вовремя, начинает разрушаться вся кровля.

Существует большое количество типовых конструкций узлов примыкания кровли к парапету, трубам, другим элементам кровли. Большинство из них обладает достаточно высокой степенью надежности в случае, если применен надежный и долговечный материал. Учитывая важность целостности узлов примыканий для надежности всей кровли, их следует изготавливать из битумно-полимерных материалов, желательно – с полиэстеровой основой. Такая практика приемлема в том числе для битумных кровель, в т.ч. рубероидных: площадь примыканий относительно невелика и к значительному удорожанию применение битумно-полимерных материалов не приведет.

Форум для кровельщиков: www.tn.ru/forum

Горелов Юрий Александрович, зам. генерального директора Группы ТЕХНОНИКОЛЬ по техническим вопросам Фисюренко Дмитрий Александрович, специалист технического отдела
«Строительство и бизнес» №№5(9), 6(10) май-июнь 2001