Кровля эксплуатируемая. Виды, конструкция и устройство эксплуатируемой кровли

Коттеджи и частные дома с плоскими кровлями привлекательны своей архитектурой. Наличие эксплуатируемой кровли добавит проекту вашего дома внешнюю изюминку, а Вам – дополнительную площадь для уюта и отдыха.

Плоская кровля – это кровля с уклоном до 15^о. Эксплуатируемая кровля – это плоская кровля, предназначенная для дальнейшей эксплуатации, т.е. возможно использовать, как парковую зону, бассейн, корт, вертолетную площадку, паркинг, сад, зону для прогулок и отдыха. Дополнительными площадками для эксплуатации могут быть плоские кровли вашего дома, гаража, подвала, веранды, оранжереи. Перекрытия подземных помещений (например, гаража) также являются плоскими кровлями и могут стать эксплуатируемыми. Такие кровли могут располагаться как выше уровня земли, так и в нулевом уровне, т.е. на одном уровне с прилегающей территорией.

Устройство эксплуатируемой кровли

Для длительной службы и простой эксплуатации кровли важно правильно устроить все слои кровельной конструкции, так называемого кровельного «пирога». Назначение кровли позволит рассчитать Вашему проектировщику нагрузки на кровлю, вес конструкции, а также подобрать материалы для строительства с соответствующими свойствами и характеристиками. Правильный подбор кровельного пирога, материалов и правильный монтаж может гарантировать срок эксплуатации кровли 30-50 лет.

Эксплуатируемая кровля подвержена нагрузкам, солнечному излучению, водным нагрузкам, перепаду температур.

Нагрузки на кровле бывают нескольких видов:

• нагрузка от эксплуатации (ходьба, движение автомобиля);
• нагрузка от собственного веса материалов;
• ветровая нагрузка;
• снеговая нагрузка.

Материалы кровельного пирога должны выдерживать все возникающие нагрузки на кровле и не разрушаться. Нагрузка на материалы в кровле может достигать 25 т/м², поэтому требования по прочности к материалам в таких кровлях повышенные.

Кровля подвержена постоянному солнечному излучению (ультрафиолетовое излучение - UV). Воздействие солнечного излучения на кровлю приводит к преждевременному «старению» и разрушению материалов. Все материалы, которые находятся под воздействием солнечного излучения, должны быть UV стабильны.

В течение продолжительного времени на плоских кровлях для защиты теплоизоляции от намокания – гидроизоляцию располагали над ней. Сейчас такие кровли называют традиционными. Использование на кровле теплоизоляционных материалов с низким водопоглащением позволило гидроизоляцию располагать под ней. Такие кровли называются инверсионными или перевернутыми. Такой способ укладки материалов позволяет увеличить срок службы гидроизоляционного ковра.

Эксплуатируемая кровля может быть как традиционной, так и инверсионной.

- эксплуатируемая традиционная и инверсионная кровля

а)

б)

На рисунке представлены «пироги» традиционной (а) и инверсионной (б) кровель с покрытием из ФЕМ (фигурные элементы мощения, например, тротуарная плитка).

Каждый слой кровельного пирога имеет свое функциональное назначение:

• Уклонообразующий слой формирует уклон и направление отвода воды с кровли. Величина уклона кровли должна быть в пределах от 0,5 до 3%. Уклон должен обеспечивать сток воды в заданном направлении. При неправильном спланированном уклоне на кровле будет стоять вода и кровлю будет сложно использовать по назначению. Уклонообразующий слой выполняется из керамзита, шлака, бетона и других материалов с последующим нанесением выравнивающей стяжки. Уклонообразующий слой устраивается ниже слоя гидроизоляции, для того чтобы вода стекала по гидроизоляции.
• Гидроизоляционный слой обеспечивает защиту от протекания внутрь помещений воды. В качестве гидроизоляции используются мембраны (ПВХ, битумные, полимерные) и герметики. Требование к гидроизоляции – длительный срок эксплуатации – 20-50 лет, стойкость материала к растяжению, восприятие нагрузок. При эксплуатации дома под слоем гидроизоляции скапливается пар. Это может привести к намоканию кровельной конструкции и образованию грибка под гидроизоляцией. Для предотвращения на кровле устанавливают капельники или флюгарки для вывода пара из-под гидроизоляции.
• Теплоизоляционный слой сохраняет тепло во внутренних помещениях в зимнее время и прохладу в летнее время года. При неправильном подборе материалов для утепления эксплуатируемой кровли они могут разрушаться от нагрузок, а также намокать. При неправильном расчете толщины теплоизоляции на потолках внутренних помещений могут образовываться мокрые пятна (конденсат). Тип теплоизоляционного материала и толщину слоя должен определить Ваш проектировщик, проведя теплотехнический расчет (ДБН В 2.6-31-2006 ТЕПЛОВА ІЗОЛЯЦІЯ БУДІВЕЛЬ). Толщина теплоизоляционного слоя зависит от условий работы материала в кровле, собственных теплотехнических характеристик, климатической зоны расположения дома.
• Требования к теплоизоляционным материалам для устройства эксплуатируемых кровель:
  • высокая стойкость к нагрузкам;
  • высокое тепловое сопротивление (низкий коэффициент теплопроводности);
  • низкое водопоглощение (для утеплителей в инверсионных кровлях);
  • материалы негорючие или с низкой группой горючести;
  • стабильность размеров; 
  • защита утеплителя от пара (для традиционных кровель).

  Для разных типов кровель используются разные виды материалов. В традиционных кровлях теплоизоляция расположена ниже слоя гидроизоляции. Теплоизоляционные материалы, подверженные намоканию и впитыванию воды (свойство – водопоглощение), должны быть защищены слоем гидроизоляции. При намокании утеплителей, их теплотехнические характеристики ухудшаются. К примеру, ватные теплоизоляционные материалы при увеличении влажности на 5% теряют свои теплотехнические свойства на 50%, т.е. в 2 раза. При традиционном расположении гидроизоляция подвержена воздействию перепада температур (зима-лето, день-ночь), материал стареет, и срок службы всей кровли сокращается. При устройстве теплоизоляционного слоя выше гидроизоляционного (инверсионная кровля), воздействие температур на гидроизоляцию уменьшается, срок эксплуатации кровли – не сокращается. В инверсионных кровлях утеплитель имеет прямой контакт с водой. В таких кровлях должны использоваться утеплители с низким водопоглащением – менее 0,5% по объему. Такие материалы не впитывают воду и сохраняют свои теплотехнические функции на протяжении всего срока службы кровли. Это материалы с закрытой ячеистой структурой, например, экструдированный пенополистирол (ЭППС) или вспененное стекло.

• Дренажный слой предназначен для отведения воды. Дренаж должен обеспечивать своевременный и полный отвод воды из кровельной конструкции. В эксплуатируемой кровле вода отводится по поверхности через воронки и водоотводные лотки. Часть воды может проходить через верхние слои, например, через стыки тротуарной плитки или газон внутрь кровельного пирога. Поэтому, в кровельном пироге могут образовываться застои воды, материалы кровельной конструкции могут намокать и преждевременно разрушаться от гниения или перемерзания. Для отведения воды из кровельного пирога устраивают дренажный слой. Дренажный слой состоит из дренажного ядра и фильтрующего элемента. Конструкция дренажа создает полость, по которой происходит отвод воды. Фильтрующий элемент пропускает воду из вышерасположенных слоев в дренажную полость и не позволяет с течением времени полости заиливаться. Фильтрующий слой может выполняться из термоскрепленных геотекстилей. Такие геотекстили не подвержены заиливанию. В качестве дренажного ядра могут использоваться как натуральные (керамзит, гран-шлак), так и искусственные материалы (профилированные мембраны или дренажные маты). Для предотвращения появления неприятных запахов на кровле необходимо предусмотреть вентиляцию дренажного слоя, т.е. сделать отдушины. Толщина дренажного слоя – величина расчетная и зависит от количества осадков, количества мест слива воды, площади кровли.

Преимущества и недостатки традиционных и инверсионных кровель

Как и любое решение, инверсионный и традиционный способ устройства эксплуатируемой кровли имеют преимущества и недостатки.

К преимуществам инверсионной кровли относятся:

• гидроизоляция защищена теплоизоляцией от перепада температур – материал не «стареет» - более долгий срок службы кровли без промежуточных ремонтов;
• теплоизоляционный слой распределяет нагрузки по всей площади гидроизоляции – гидроизоляция подвержена меньшим нагрузкам, срок службы не сокращается;
• при использовании ЭППС в качестве теплоизоляционного слоя – стоимость кровли – ниже, чем при использовании минеральной ваты;
• более быстрая реконструкция кровли. Для замены или увеличения слоя теплоизоляции не нужно демонтировать гидроизоляцию.

К недостаткам инверсионной кровли относятся:

• в качестве теплоизоляции возможно использование материалов с закрытой ячеистой структурой для предотвращения их намокания. Ватные теплоизоляционные материалы использовать в таких типах кровель нельзя;
• использование воронок для отвода воды более сложной конструкции – больше стоимость, сложность монтажа;
• необходимо защищать ЭППС от точечных нагрузок (это нагрузка на небольшую единицу площади – «каблук на пол»).
• к недостаткам инверсионных кровель можно было бы отнести горючесть ЭППС, но в конструкциях эксплуатируемых кровель материал защищен негорючим основанием – стяжка, бетон, грунт.

К достоинствам традиционной кровли относятся:

• возможность использования всего ассортимента теплоизоляционных материалов при устройстве кровли;
• использование негорючих материалов – минеральная вата по сравнению с ЭППС;
• по сравнению с вспененным стеклом (не горючий материал) стоимость минеральной ваты ниже.

К недостаткам традиционной кровли относятся:

• меньший срок службы гидроизоляции и всей кровли. Срок эксплуатации кровли зависит от материалов кровли, их монтажа, эксплуатации. При одинаковых условиях гидроизоляционный слой в традиционных кровлях служит меньше, т.к. не защищен теплоизоляцией и подвержен перепаду температур (старение материалов) и точечным нагрузкам («каблук на пол»). Это приводит к более частым промежуточным ремонтам;
• вес конструкции кровли больше. Ватные утеплители весят больше чем ЭППС в 4-8 раз, а из-за разницы теплопроводности и использовании разных толщин материалов в кровле - разница в весе этих слоев может достигать 5-10 раз.

Виды эксплуатируемых кровель

Эксплуатируемые кровли можно условно разделить на следующие виды:

• кровля – терраса
• зеленая кровля;
• кровля - паркинг;
• кровли с пешеходными и зелеными зонами.

Кровля – терраса представляет собой кровлю с натуральным или искусственным покрытием для отдыха, ходьбы, проезда. Например, корт, тротуарные дорожки, плитка и др. Зеленая кровля – это кровля с плодородным слоем и устроенными газонами, клумбами. На всей площади кровли можно организовать сад с кустарниками и деревьями. Кровля - паркинг – это дополнительное место для стоянки автомобилей. Кровли с пешеходными и зелеными зонами являются комбинированным вариантов всех типов кровель.

Эксплуатируемая кровля – терраса

Кровли – террасы предназначены для отдыха, прогулок, занятий спортом. Верхний слой кровельного пирога формирует назначение кровли. Материалы верхнего слоя укладывают на вспомогательные слои. Например, тротуарная плитка - по слою цементно-песчаного раствора. Искусственные покрытия укладывают на стяжку и разделительный слой. Отвод воды с таких кровель осуществляется лотками или воронками.

Зеленая кровля

При устройстве зеленой кровли важно, что бы Ваш проектировщик совместно с ландшафтным дизайнером правильно подобрали композицию растений. Толщина грунта для этих растений должна быть больше глубины роста их корней. Для предотвращения разрушения кровли или отдельных ее элементов необходимо предусмотреть противокорневую защиту. Она может быть выполнена из нетканых геотекстилей или определенных видов полимерно-битумных мембран. Растения с большими корневыми системами располагают в отдельных кадках или подготовленных клумбах с возможностью роста корней. Отвод воды с таких кровель осуществляется при помощи воронок.

Эксплуатируемая кровля - паркинг

Паркинг на кровле - дополнительное место для парковки автомобилей в большой или гостеприимной семье. Устраивается паркинг аналогично кровле-террасе. Отличие в том, что ваш проектировщик должен учесть при проектировании пирога кровли все нагрузки на материалы, которые могут возникнуть при движении и стоянке автомобилей.

ПОСЛЕСЛОВИЕ

Существует два разных типа эксплуатируемых кровель. У каждого типа кровли есть преимущества и недостатки. Развитие строительной индустрии позволило создать материалы для кровли с характеристиками, позволяющими эксплуатировать кровлю без ремонтов до 30-50 лет. Благодаря этому, идея строительства частных домов с плоскими кровлями очень популярна в Европе и Америке, а у нас с каждым годом таких кровель становится все больше и больше. В наше время, благодаря развитию технологий, создать эксплуатируемую кровлю стало проще, а назначение ее будет зависеть только от Вашей фантазии.