СИСТЕМА ПЕРЕКРЫТИЙ КРОВЛИ

Полезная модель относится к кровлям и может быть использована для быстрого возведения легкой кровли без потребности в стяжке. Возведение любой кровли требует с одной стороны обустройства в ней дренажной системы, а с другой обеспечения кровли соответствующими по допустимой нагрузке несущими конструкциями.
При большем весе кровли требования к несущим конструкциям по нагрузке возрастают. Соответственно чем больше вес кровли, тем более толстые несущие стены и панели требуются для здания, тем больше бетона уходит на них и на фундамент здания. Поэтому чем меньше вес имеет кровля, тем экономичнее и быстрее процесс возведения зданий.
Из уровня техники известно устройство кровли с помощью стяжки [1]. В качестве основания под рулонное покрытие применяют стяжку из цементно-песчаного раствора марки не ниже 50, состава 1:2 или 1:3 по массе с введением противоморозных добавок - поташа (хлористый кальций) или солей углекислого натрия в количестве 10…15% по массе цемента, а также не литого песчаного асфальтобетона, прочность которого на сжатие не должна быть ниже 0,8 МПа. Толщина стяжек при укладке по бетону 10…15 мм, по жестким монолитным плитам - 15…25 мм, по сыпучим утеплителям - 25…30 мм. Если асфальтобетон укладывается по сыпучему утеплителю, он оседает или растрескивается вместе с рулонным ковром. Асфальтобетон применяют для устройства стяжек только на плоскостях скатов. Стяжки на вертикальных и крутых плоскостях, как, например, парапеты или вспомогательные стены, выполняются из цементно-песчаных растворов или бетонных плиток. При устройстве стяжек из цементно-песчаного раствора через каждые 6 м оставляют температурно-усадочные швы, ограничивающие саму стяжку и имеющую форму квадратов со сторонами 4×4 м. Для образования температурно-усадочных швов при устройстве стяжки закладывают деревянные рейки толщиной 10 мм, которые затем удаляют, а швы заделывают кровельной мастикой и заклеивают полоской рулонного материала. Поверхность основания выравнивают, заделывают все выбоины и раковины холодными битумными грунтовками. В качестве грунтовки применяют раствор битума ВН-70/30 в медленно испаряющемся растворителе - керосине или соляровом масле в соотношении 1:(2…3). Свежеуложенный раствор стяжки пропитывается битумом на глубину не менее 3 мм, и на поверхности стяжки образуется пленка, препятствующая испарению воды из раствора. Время высыхания грунтовки на затвердевших стяжках 12 ч, на свежеуложенных - не менее 48 ч. Перед огрунтовкой основание очищают от мусора и пыли. Огрунтовку основания выполняют распылением холодного грунтового состава. Первый слой кладут на абсолютно сухую поверхность. Огрунтовку выполняют по захваткам полосами шириной 3…4 м.
Цементно-песчаную стяжку устраивают, укладывая цементно-песчаный раствор шириной полосы до 2 м. Выравнивают поверхность уложенного раствора правилом или мастерком. Следующую полосу цементно-песчаного раствора укладывают после схватывания предыдущей. До выполнения стяжки необходимо закончить устройство всех парапетов, вентиляционных и других шахт, выходов на крышу.
В местах примыкания стяжки к выступающим над крышей частям здания и на перегибах основания крыши делают переходные наклонные бортики шириной 150 мм под углом 45°, закругляя их для лучшей приклейки рулонного ковра. Перед началом работ вокруг зоны устройства стяжки на скатах покрытиях устанавливают инвентарные ограждения. По свесам прибивают бортовые доски.
Недостатком данного решения является тяжелый вес кровли, что требует обеспечения более высоких требований к нагрузке для несущих конструкций кровли. Кроме того, процесс возведения кровли трудоемок, затратен и длителен по времени.
Из уровня техники известно устройство мягкой кровли по перекрытию из профнастила [2]. Решение выбрано за прототип.
Кровля по данному решению формируется безстяжечной и в качестве кровельного перекрытия используется профнастил.
Выполняется установка и монтаж системы внутреннего или внешнего водостока.
На кровельное перекрытие из профнастила укладывается внахлест пароизоляционная пленка и склеивается между собой специальной клеящей лентой. В качестве пароизоляции могут применяться армированые полиэтиленовые или полипропиленовые пленки Ютафол или Изоспан.
По поверхности пароизоляционного слоя производится укладка жестких теплоизоляционных плит из негорючего материала повышенной прочностью на сжатие (не менее 60-70 кПа при 10% деформации). В качестве теплоизоляционного материала могут применяться материалы фирм Rockwool, Parok, Izomat, ППЖ (Россия).
В качестве основания под гидроизоляционный слой монтируются асбоцементные или цементно-волокнистые плиты, закрепляемые к перекрытию из профнастила с помощью полимерных дюбелей CROCO. В некоторых случаях применение асбоцементных плит и ЦВП можно исключить, при этом используемый теплоизоляционный материал крепится таким же механическим способом.
2
Праймирование поверхности стяжки или минераловатного утеплителя производится нанесением специального негорючего состава МЭБИС или Праймаст из расчета 0,3 кг на 1 м.
Устройство гидроизоляционного покрытия производится в 2-3 слоя в зависимости от характеристик применяемого битумно-полимерного рулонного материала, путем наплавления его с помощью газовых горелок и приклеиванию к основанию на асбоцементные плиты или непосредственно к поверхности негорючего утеплителя из минваты.
После наплавления гидроизоляционного покрытия выполняется изготовление и монтаж защитных фартуков, отливов на парапетах и примыканиях из оцинкованной стали или кровельной меди, с последующей обработкой их мастикой АМ-05.
Несмотря на отсутствие цементной стяжки вес кровли также высок, что требует обеспечения более высоких требований к нагрузке для несущих конструкций кровли. Кроме того, процесс возведения кровли трудоемок, затратен и длителен по времени вследствие потребности в укладки множества слоев изоляции и утеплителя. Причины состоят в следующем.
Устройство любых плоских кровель с внутренним водостоком осуществляется следующим образом:
1 Вся поверхность кровли разделяется на площадки водосбора, разделяемые ендовами.
2 Внутри каждой площадки водосбора, как правило в центре, проектируется установка водосточной воронки, к которой должен быть обеспечен уклон из любой точки площадки водосбора. С этой целью площадка водосбора делится диагоналями, воронка устанавливается в точке пересечения диагоналей, а образованные диагоналями треугольники формируют таким образом, чтобы вода сбегала к воронке.
3 Поперечный уклон, если позволяет конструкция здания, создают за счет устройства по уклону несущих конструкций, однако продольный уклон, как правило, формируют путем отсыпки, либо укладки дополнительного утеплителя, что требует значительных дополнительных затрат.
4 Иногда фермы проектируют таким образом, чтобы за счет ферм создать как продольный, так и поперечный уклоны, однако в этом случае возникают большие объемы «омертвленного» пространства, возникающие как следствие необходимости развития высоты ферм.
Таким образом, подобные способы трудоемки, не индустриальны, не универсальны. Целью полезной модели является создание кровли, которая является недорогой по стоимости материалов, быстровозводимой и малой по весу, что позволяет снизить к такой кровле требования к нагрузке по несущим конструкциям кровли, уход от необходимости в устройстве разуклонок и обеспечении возможности укладки утеплителя одинаковой толщины по всей поверхности кровли, что позволяет выполнять механическое крепление утеплителя универсальными крепежными «грибками», в результате чего достигается универсализация и индустриализация работ.
Указанная цель достигается за счет того, что система перекрытий кровли, включающая профнастил, уложенный на несущие балки, отличающаяся тем, с что профнастил сформирован модульным из отдельных сборных частей таким образом, что общая поверхность профнастила выполнена с искривленной поверхностью, формирующей как продольный, так и поперечный уклон кровли, а каждый отдельный модуль профнастила отрегулирован по наклону и посредством упора на балки, уложенные под разным углом и высотой относительно друг друга. Краткое описание чертежей.
На Фиг.1 показано конструктивное устройство настила одного модуля кровли, где 1 - профнастил, 2 - балка, 3 - горизонтальный уровень, 4 - направление уклона настила, α, β - продольный и поперечный уклоны настила.
На Фиг.2 показан пример настила кровли из модулей, где 5 - водосток.
На Фиг.3 показан общий вид получаемой кровли в сборке на здании, где 6 - зона кровли, 7 - здание.
В заявленной полезной модели предлагается принципиально новый способ устройства кровель, при котором водосбор осуществляется не по четырем плоским поверхностям треугольников, как это традиционно делается в настоящее время, а за счет формирования криволинейной поверхности кровли, создаваемой из прямолинейных погонажных элементов.
Примером такой конструкции является устройство криволинейной поверхности кровли из профнастила.
Возьмем лист профнастила размером 6 м×1 м, установим его на 4 опоры горизонтально, после чего уберем одну из опор. Произойдет выход листа из плоскости и трансформация плоскости в криволинейную поверхность, однако в любом сечении, как продольном, так и поперечном, мы получим прямую линию.
Модульный квадрат размером 6×6 м в котором три точки опирания несущих балок имеют одинаковую отметку, а четвертая точка опущена на величину, необходимую для обеспечения уклона, собирается из листов профнастила уложенных в продольном либо поперечном направлении, в результате чего образуется кривоизогнутая «лепестковая» поверхность, которая в дальнейшем может рассматриваться как модульный элемент конструкции плоских кровель.
Представим себе горизонтальную поверхность размером 12×12 м с шагом колонн (и, соответственно ферм) 6×6 м. Опустив отметку опирания на центральной колонне до величины, необходимой для образования нормативного уклона, мы легко трансформируем плоскую поверхность в криволинейную, сформированную как поверхность водосбора с воронкой в центре. Поверхность водосбора будет сформирована из четырех модульных «лепестковых» элементов. Это произойдет вне зависимости оттого, в каком направлении уложен профнастил.
В некотором смысле мы получаем «парадоксальную» поверхность, математически определяемую как гиперболоид.
Будучи криволинейной, она, тем не менее образует прямую линию в любом (как продольном, так и поперечном) сечении. Последнее обстоятельство является важным, поскольку позволяет легко рассчитывать и заводить в пролет дополнительные фермы или элементы обрешетки, если они необходимы по конструктивным соображениям.
На этом принципе легко проектируется и выполняется в натуре перекрытие под плоскую кровлю любой величины и любой геометрии.
Принципиальным преимуществом предлагаемой конструкции является уход от необходимости в устройстве разуклонок и обеспечении возможности укладки утеплителя одинаковой толщины по всей поверхности кровли, что позволяет выполнять механическое крепление утеплителя универсальными крепежными «грибками», в результате чего достигается универсализация и индустриализация работ.
Естественно, в качестве покрытия могут быть использованы любые материалы позволяющие формировать криволинейную поверхность, например поликарбонаты, что расширяет архитектурные возможности.
Наконец, формирование основания под кривоизогнутую поверхность перекрытия или покрытия по вышеописанному принципу можно создавать из прямолинейных погонажных элементов, натягивая на них мембраны или пленки.
Полезная модель может быть реализована (см. Фиг.1 и Фиг.2) путем укладки балок (2) с продольным и поперечным уклоном так, что при последующей укладке на них профнастила (1), последний приобретает продольный и поперечный уклон, с помощью которого регулируют направление (4) стока воды на кровле.
Лист профнастила (1) в каждом таком модуле рассматривается уже не как плоская панель, а как криволинейная оболочка. За счет того, что профнастил выполнен из тонкого листа металла (алюминиевого или оцинкованного), то при креплении к балкам, имеющим продольный и поперечный уклоны, он принимает криволинейную форму, отличную от плоскостной. На функциях профнастила это никак не сказывается, но при этом профнастил выполняет функции дренажной системы с направленным стоком, который предпочтительно устанавливается в центре кровли, а все модули ориентируют стоком на центр.
Каждый модуль своими углами соответствует по уровню углам прилежащим к нему соседним модулям.
Таким образом, за счет простой укладки балок с заданным уклоном, с последующим креплением к ним модулей из профнастила, удается с минимальными затратами на материалы, быстро сформировать легкую и надежную кровлю, что в свою очередь позволяет снизить к такой кровле требования к нагрузке по несущим конструкциям кровли.
Общий вид получаемой кровли в сборке показан на Фиг.3.
Источники информации:
1. http://www.mukhin.ru/stroysovet/kr1/4_01.html
2. http://www.teps.ru/roof_repare_flopy_profnast.html