Author: Еропов Л.А.
Tags: части зданий и сооружений строительство строительные конструкции строительные материалы
ISBN: 5-93093-277-8
Year: 2004
Text
ПОКРЫТИЯ И КРОВЛИ
ГРАЖДАНСКИХ И
ПРОМЫШЛЕННЫХ
Л.А. ЕРОПОВ
ПОКРЫТИЯ И КРОВЛИ ГРАЖДАНСКИХ
И ПРОМЫШЛЕННЫХ
ЗДАНИЙ
Допущено Министерством образования Российской Федерации в качестве
учебного пособия для студентов высших учебных заведений,
обучающихся по специальностям «Промышленное и гражданское
строительство» и «Городское строительство и хозяйство» направления
подготовки дипломированных специалистов «Строительство»
Издательство Ассоциации строительных вузов
Москва 2004
УДК 692.415.5(075.8)
Е77
Рецензенты:
Кандидат технических наук, профессор, зав. кафедрой архитектуры
гражданских и промышленных зданий
Московского государственного строительного университета
А.К. Соловьев
Доктор технических наук, профессор кафедры архитектуры гражданских и
промышленных зданий
Московского государственного строительного университета
Ю.И. Блинов
Кандидат технических наук, профессор, зав. кафедрой архитектуры
Пермского государственного технического университета
А.И. Маковецкий
Кандидат экономических наук, доцент, зав. кафедрой строительных
конструкций Пермского государственного технического университета
А.В. Калугин
Бропов Л.А.
Е77 Покрытия и кровли гражданских и промышленных зданий: Учеб.
пособие. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Издательство АСВ.2004. - 248 с.
ISBN 5-93093-277-8
Содержит теоретические и конструктивные положения по проектирова-
нию конструкций покрытий и их отдельных частей. На основе многочис-
ленных обследований зданий достаточно полно освещены вопросы расчета
конструкций покрытий на теплопроводность, паропроницаемость, воздухо-
проницаемость, защиту от шума. Рассмотрены функции покрытий и их вли-
яние на конструкции с целью выявления особенностей работы покрытия в
целом. Приведены конструктивные решения покрытий жилых, обществен-
ных, промышленных и культовых зданий. Приводятся рекомендации по изу-
чению покрытий зданий в вузах.
Предназначается для студентов специальностей 290300 и 290500 всех
форм обучения, выполняющих курсовые проекты по дисциплинам "Архи-
тектура" и "Архитектура гражданских и промышленных зданий и сооруже-
ний", "Строительные конструкции". Может использоваться студентами и в
дипломном проектировании.
УДК 692.415.5(075.8)
ISBN 5-93093-277-8
© Издательство АСВ, 2004
© Еропов Л.А., 2004
Введение
Данное пособие является руководством для проектирования покры-
тий зданий и сооружений. Пособие дополняет и обобщает ранее изданные
части пособия [42, 43, 84]. В нем приведены основные понятия и термины,
типы покрытий, функции, классификации крыш и кровель, физико-техниче-
ские основы их проектирования, методики расчета ограждающих конструк-
ций. Освещены вопросы устройства деревянных и железобетонных стро-
пильных систем в чердачных покрытиях, приведены решения чердачных и
бесчердачных железобетонных покрытий малоэтажных зданий, представле-
ны виды традиционных кровельных покрытий, устройства отвода воды с
крыш, примыкания кровли к стенам и трубам. Содержатся проектные и кон-
структивные решения чердачных и бесчердачных железобетонных крыш
многоэтажных зданий, виды и способы устройства современных кровель-
ных покрытий. В гл. 8 освещены вопросы конструирования и устройства
покрытий культовых зданий и сооружений.
Использование пособия в учебном процессе при дипломном и кур-
совом проектировании позволит студентам - будущим строителям и про-
ектировщикам - удачно выбрать и умело применить тот или иной вид по-
крытия и кровли. В процессе проектирования покрытий возникает множе-
ство нерешенных ранее вопросов и проблем. В пособии приводятся под-
ходы и пути решения таких проблем. В нашей стране создано множество
интересных и заслуживающих внимания конструктивных решений покры-
тий. Студентам надо их знать и умело применять в будущей проектной
или производственной практике. На основе изучения накопленного опыта
проектирования следует ориентировать студентов на создание собствен-
ных разработок.
В приложениях пособия даны достаточно емкие справочные матери-
алы о современных видах кровель, диаграммы для расчета паропроницае-
мости конструкций покрытий и точки росы. В прил. 1 указаны условные
обозначения, приводимые в рисунках. Использование их в учебных целях
позволяет быстро освоить изучаемый материал и применить его в проекти-
ровании. В словаре по названной теме приведены наиболее часто встречаю-
щиеся понятия и определения.
Автор выражает благодарность д.т.н., проф. Ю.И. Блинову за ценные
замечания, сделанные в процессе работы над учебным пособием.
3
Глава 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО
ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПОКРЫТИЙ
§ 1. Основные положения и понятия
В словарях С.И. Ожегова, Н.Ю. Шведовой, В.И. Даля термины "по-
крытие" и "крыша" имеют несколько смысловых значений. Основное из них
- верхняя покрывающая часть (конструкция) здания. Покрытие и крыша
воспринимаются как инженерная часть здания или сооружения. Но эти по-
нятия включаются и в круг других понятий, ассоциаций, эмоций, знаний ис-
торического характера, которые составляют систему соответствующего ми-
ровоззрения. Таким, например, является понятие "крыша над головой", оз-
начающее дом, в котором живет человек. То есть понятие "крыша" употреб-
ляется в значении верха чего-либо. И это имеет существенное значение. В
строениях и сооружениях, современных и ранее возведенных, крыша, или
покрытие, является важнейшей частью. Так, например, достаточно постро-
ить крышу (шалаш или шатер или просто поставить крышу на стойки) и при
определенных климатических условиях человеку можно защититься под
ней, что нельзя сказать о других конструктивных элементах зданий.
Покрытие [40] - это верхнее ограждение здания, защищающее от ат-
мосферных воздействий (рис. 1). Состоит из несущих и ограждающих кон-
струкций - кровли, стропил или плит покрытия, чердачного перекрытия (пе-
рекрытия верхнего этажа). Кровля - это часть покрытия, состоящая из водо-
изолирующего слоя и основания (обрешетки, сплошного настила), уклады-
ваемого по несущим конструкциям, - стропилам или плитам покрытия.
Стропила - это наклонные деревянные или железобетонные балки, опира-
ющиеся на стены, стойки, подстропильные прогоны. Несущие конструкции
и кровля образуют крышу здания. Между кровлей и чердачным перекрыти-
ем образуется замкнутое пространство, называемое чердаком (чердачным
помещением, чердачным этажом). Покрытия с чердаками называются чер-
дачными (см. рис. 1, а,б). Кровля может примыкать вплотную или объеди-
няться с чердачным перекрытием, такую конструкцию называют совмещен-
ной, или бесчердачным покрытием, или бесчердачной крышей (см. рис. 1, в).
Кровля предназначена для защиты здания от атмосферных осадков и
отвода воды и других воздействий окружающей среды. Верхние поверхно-
сти кровли образуют обычно наклонные плоскости, по которым стекают
(скатываются) дождевые (снеговые) осадки. Эти плоскости называются ска-
тами. В зависимости от угла наклона (уклона) ската к горизонтальной по-
верхности крыши подразделяют на скатные (с уклоном более 5%); малоу-
клонные (с уклоном 2,5 - 5 %); плоские (с уклоном 0 - 2,5%). Уклон кровли
обозначают на чертежах либо отношением его сторон - высоты к длине в це-
лых числах (например 1:4; 1:10), либо десятичной дробью отношения тех
же сторон (0,25; 0,1), либо процентным соотношением тех же сторон (25%;
4
Рис. 1. Схемы покрытий гражданских зданий (в поперечном разрезе): а - чердачных
покрытий мало- и среднеэтажных зданий; б - чердачных покрытий многоэтаж-
ных зданий; в,г - бесчердачных покрытий мало- и среднеэтажных зданий
5
10%). В нормативной и технической литературе уклон еще определяют уг-
лом наклона кровли к горизонтальной плоскости в градусах. Кровли из мяг-
ких материалов (рулонных и мастичных) предпочтительно применять при
малых уклонах, а кровли из жестких материалов (черепицы, шифера и дру-
гих) - при больших уклонах.
Отвод воды с покрытий может быть неорганизованным - непосредст-
венно со свеса крыши (см. рис. 1, а) и организованным, то есть осуществля-
емым по желобам, лоткам и водосточным трубам (см. рис. 1, б,в). Граждан-
ские здания высотой 1-2 этажа могут иметь неорганизованный наружный
водосток с крыши. Здания высотой 3-5 этажей имеют организованный на-
ружный или внутренний водоотвод с кровли, а высотой 6 этажей и более -
только внутренний водосток.
§ 2. Элементы покрытий
Скатные, малоуклонные и плоские крыши имеют общие и специаль-
ные элементы. На кровлях скатных покрытий пересечение скатов в верхних
участках называют ’’конек", пересечение в нижних участках - "ендова" или
"разжелобок" (рис. 2, 3). К основным элементам скатных крыш также отно-
сятся:
валъма - треугольный скат, расположенный со стороны торцевой
стены;
желоб - элемент из кровельной стали или листового пластического
материала с отгибами или специальный элемент из железобетона,
предназначенный для отвода воды при устройстве по карнизу крыши;
свес - участок ската длиной 40 - 60 см, выступающий за грань верти-
кальной стены;
слуховое окно - окно на крыше, служащее для освещения, проветри-
вания чердака и выхода на кровлю;
вентиляционное отверстие - отверстие в стене, предназначенное для
проветривания чердака;
фронтон - верхний треугольный участок торцевой стороны покры-
тия (обычно расположен под свесом кровли), отделенный от торце-
вой стены горизонтальным карнизом;
карниз - свес, отделяющий фронтон от стены;
щипец - остроугольное завершение стены, то есть фронтон, у которо-
го нет горизонтального карниза;
софит - подшивка свеса крыши.
Другие термины - см. краткий словарь архитектурно-строительных
терминов.
Чердак в покрытиях мало- и среднеэтажных зданий в основном дела-
ют холодным с целью исключения образования наледей и сосулек на кров-
ле. Для этого утепляющий слой должен быть заложен на чердачном пере-
крытии толщиной, определенной по теплотехническому расчету. Неутеп-
6
ленное чердачное помещение должно быть проветриваемым с целью удале-
ния излишне увлажненного воздуха. Естественная вентиляция предохраня-
ет конструкции крыш от перегрева летом и от образования на них инея (кон-
денсата) зимой. Проветривание осуществляют через специальные щели,
вентиляционные отверстия, каналы, продухи, слуховые окна (см. рис. 2, 3).
Вентиляционные отверстия устраивают под свесом крыши, слуховые окна -
на крыше и на 1 - 1,2 м выше верха чердачного перекрытия.
Рис. 2. Элементы двускатных крыш мало- и среднеэтажных зданий: а - общий
вид; б - поперечный разрез; 1 - направление движения воздуха (некоторые детали
стропил условно не показаны)
7
Рис. 3. Элементы четырехскатных крыш мало- и среднеэтажных зданий: а - об-
щий вид крыши; б - в поперечном разрезе (некоторые детали стропил условно
не показаны)
8
Крыши многоэтажных зданий проектируют с холодным, теплым и
открытым чердаком (рис. 4). В утепленной крыше чердачный этаж будет
теплым, т.е. с положительной температурой внутри в зимний период време-
ни. При неутепленной крыше чердачное помещение будет холодным. Через
Рис. 4. Принципиальные схемы железобетонных чердачных крыш: а - с холодным
чердаком; б - с теплым чердаком; в — с открытым чердаком; 1 — несущие кон-
струкции покрытия и кровля (крыша); 2 - чердачное перекрытие; 3 - вентиляцион-
ный блок; 4 - вытяжная шахта; 5 — вентиляционное отверстие; —। - не-
утепленная конструкция; - утепленная конструкция
9
чердак могут проходить различные трубопроводы и шахты здания. В нем
могут размещаться мансарды, дымовые и вентиляционные каналы. Чердач-
ный этаж предназначен в основном для технических целей: осмотра конст-
рукций покрытия и кровли, сообщения помещений с крышей (для выхода на
крышу), для осуществления соответствующего уклона и других целей. В
связи с этим в чердачном помещении должен быть сквозной проход высо-
той не менее 1,6 м и шириной не менее 1,2 м. Мансарды в чердачном этаже
строят для образования жилых (по последним дополнениям к нормам про-
ектирования) и вспомогательных помещений.
На крыше выше уровня кровли выводят и устанавливают вентиляци-
онные и дымовые трубы; вентиляционные шахты; выводы мусоропроводов
с дефлекторами (шанарами); машинное отделение лифтов; антенны; люки
на крышу; вертикальное ограждение по краю крыши, или парапет. В ниж-
них участках кровель располагают водосборные желоба, лотки и воронки.
На крышах общественных и производственных зданий могут распо-
лагаться световые, аэрационные и светоаэрационные фонари, светопрозрач-
ные панели. Для покрытий мансардных этажей проектируют мансардные
окна. На крышах многоэтажных зданий в настоящее время все больше при-
меняют эксплуатируемые площадки для отдыха, "зимние сады", тепловые
пункты.
Совмещенные крыши проектируют для зданий высотой до 5 этажей.
Эти утепленные крыши могут быть вентилируемыми и невентилируемыми
(рис. 5). Движение воздуха в вентилируемых крышах осуществляется через
специальные продухи, каналы и борозды, располагаемые между слоями по-
крытия. Несущими конструкциями совмещенных крыш являются железобе-
тонные и металлические плиты, настилы, скорлупы, балки (рис. 6).
§ 3. Краткая история развития покрытий зданий
Покрытия, крыши, кровли относятся к первым элементам зданий,
возникшим в строительстве на начальных этапах его развития. Они пред-
ставляли простейшие строения - шалаши, покрытия земляных ям, навесы.
Шалаши первобытные люди строили из палок, расставляя их по кругу под
углом и покрывая соломой, ветками или другими природными материалами.
Такие строения могли защитить человека от действия сил природы (ветра,
солнечной радиации, холода, жары, дождя и других) и хищников. Шалаш
строили конической или двускатной формы. Он же являлся и жилым строе-
нием. Вместе с тем следует отметить, что правильное построение шалаша,
в котором можно жить продолжительное время, является не простой зада-
чей. Так, например, сегодняшние жилища народов севера - яранги, юрты,
вигвамы (рис. 7), [82] - это все прообразы шалашей. Строительство их свя-
зано с применением тщательно подобранных деревянных жердей, с надеж-
ным устройством креплений элементов между собой, с соответствующим
утеплением и защитой от осадков.
10
i = 0,00
1 — u,uv -I о
Рис. 5. Принципиальные схемы совмещенных крыш: а - вентилируемая; б - невенти-
лируемая с наклонным потолком; в - то же, с внутренним водостоком; г-то же,
с нулевым уклоном; д, е, ж, з- схемы вентилируемых и невентилируемых покрытий;
1 - гидроизоляционный ковер; 2 - бетонные плиты; 3 - продух; 4 - бетонная лага;
5 - теплоизоляционный слой; 6 - пароизоляция; 7 - железобетонная панель; 8 - реб-
ристая железобетонная панель; 9 - стяжка; 10- армированные легкобетонные па-
нели; 11 - направление притока воздуха в покрытие; 12 - направление оттока возду-
ха из покрытия; 13 - направление стока воды
Рис. 6. Схемы совмещенных
железобетонных крыш: а - из
прокатных скорлуп и плит
перекрытия; б - из плит
перекрытия; в - из прокат-
ных скорлуп; 1 - гидроизоля-
ционный ковер; 2 - стяжка;
3 - плитный утеплитель;
4 - слой шлака или керамзита
(с уклоном 5 %); 5 - пароизо-
ляция; 6 - пустотелые желе-
зобетонные плиты; 7 - про-
катные скорлупы; 8 - продух;
9 - столбик; 10 - утеплитель
11
Рис. 7. Жилища северных народов: а - юрта (переносное жилище из войлока у на-
родов Центральной и Средней Азии и Сибири, преимущественно круглое в плане с
куполообразной крышей); б - вигвам (жилище индейцев Северной Америки, куполо-
образное, на каркасе из тонких стволов, покрытом ветками, корой, циновками)
В умеренном климате получает развитие землянка, покрытая сверху
шалашом, который имел вид шатра с отверстием для выхода дыма. Шалаш
в этом случае делали из веток и жердей и засыпали землей. Такие покрытия
над землянками строили для постоянного зимнего жилища. Они были рас-
пространены в эпоху палеолита. На территории России было открыто не-
сколько палеолитических жилищ, например у села Костенки (близ Вороне-
жа). На позднем этапе развития палеолита возникают глинобитные, саман-
ные и бревенчатые дома с деревянными покрытиями из жердей и соломы
(рис. 8) [82].
В эпоху неолита характерными постройками являются большие на-
земные дома с двускатной или четырехскатной крышей. На территории Рос-
сии и Украины это были дома, так называемой, Трипольской культуры
(2700 - 2100 гг. до н.э.). Наиболее известным примером этой культуры явля-
ется селение Коломийщина-I близ села Халепье на Киевщине [5]. Здания в
селе были прямоугольной формы и покрыты двускатными крышами с соло-
менной кровлей. Покрытия этих зданий стали символом крова, жилья и не-
отъемлемой частью их образа. В Волгоградской области советскими архео-
логами было открыто "свайное" поселение на р. Модлоне. Крыши домов
были покрыты несколькими слоями бересты, прижатой камнями. Селение
относится ко II тысячелетию до н.э.
В железном веке на территории Британии, Франции дома строили со
стенами из самана. Крышу для этих домов делали соломенной с большим
навесом, чтобы исключить замокание стен от сырости по краям кровли. По-
крытия принимали форму шляпы. Строители говорили, что глиняной стене
12
нужна "хорошая шляпа". До сих пор некоторые европейские и африканские
дома покрывают соломой (рис. 9) [81]. В Африке солому укладывают метел-
кой вниз, а в Европе - наоборот, метелкой вверх. Соломенные крыши укра-
шают традиционными узорами и орнаментами вдоль конька. Часто сам ко-
нек покрывают красивой резьбой.
Рис. 8. Дом с четырех-
скатной крышей эпохи
позднего палеолита
Рис. 9. Дома с соломенной крышей
В южных странах распространенными кровельными материалами
были и сейчас являются тростник, пальмовые ветви, а на Гебридских остро-
вах в Шотландии - вереск. В гористых районах на покрытия крыш шли ка-
менные плитки и сланец. В районах, где было много древесины, на крышу
укладывали гонт - колотые дощечки из дуба или лиственницы.
В Скандинавии в это время начали строить бревенчатые дома с по-
крытием из сосновых досок и кровлей из дерна. Такое решение обеспечива-
ло плотность покрытия и сохранение тепла внутри.
В древние времена некоторые дома строили посреди озера или реки.
Под такие дома устанавливали бревна - сваи, на которые опирали деревян-
ный настил. Легкие хижины на настилах строили из прутьев и тростника.
Очертание их кровли было вогнутое (рис. 10). Это объясняется высокой де-
формативностью и провисанием конструкций покрытия - прутьев.
13
Рис. 10. Дом над озером с покрытием из прутьев и тростника
В бронзовый и железный века крыша становится символом построй-
ки. Основной символ крыши - завершение жилища и конечность, ограни-
ченность пространства. Однако археология не дает достаточных сведений
об украшениях и конструкциях крыш древних русских построек.
В средние века в центральной части Европы зарождаются поселения
земледельцев. Для русских деревянных жилищ Х-ХШ вв. в постройках ха-
рактерной становится двускатная крыша в ее архаической безгвоздевой кон-
струкции (рис. 11) [5, 82].
Двускатную тесовую кровлю укладывали на слеги, которые опира-
лись на стропила ("быки") - пары наклонных деревянных жердей с крюка-
ми ("курицами"). Крюки поддерживали вытесанные из бревен желоба ("во-
дотечники"), предназначенные для отвода воды и поддержания нижней по-
логой карнизной части крыши ("полицы"). Скрепляла элементы крыши и за-
вершала ее сверху тяжелая верхняя слега - охлупень, или конь. Конь имел
смысловое значение в символике кровли. Он украшал жилище и символи-
зировал его красоту, силу и большие возможности.
В горах Грузии дома строили из камня. Самые знаменитые и до сих
пор сохранившиеся древние грузинские дома в Сванетии. Над крышей каж-
дого дома возвышались сторожевые башни с мелкими окошками - бойница-
ми (рис. 12). Сторожевые башни являлись неотъемлемым элементом кры-
ши. Высота и декор башен выражали значимость дома и подчеркивали со-
стоятельность проживающих в нем людей.
В XIV-XVII вв. в странах Центральной и Западной Европы для стен до-
мов применяли древесину и каменные материалы. Здания строили несколь-
ко больших размеров по сравнению с ранее существовавшими. В таких здани-
ях стропила могли провисать, и чтобы этого не случилось, строители изготав-
ливали стропильные деревянные фермы. В фермах пары главных стропил ук-
репляли дополнительными стойками, подкосами, балками (рис. 13) [81].
14
Рис. 11. Покрытие русской избы периода X - XII ев.: а - вид конструктивных элемен-
тов в покрытии; б - коньковая часть с "Князевой" слегой (внизу) и охлупнем
(сверху)
Рис. 12. Грузинские дома с башнями над крышами
Первые фермы делали со стропилами, опирающимися на "конько-
вую" стойку ("бабку"), установленную на затяжке (см. рис. 13, а). В других,
более поздних конструкциях ферм устраивали стойки, промежуточные ри-
гели, гнутые подкосы (см. рис. 13, б,в). Между стойкой и ригелем мог про-
ходить верхний прогон, связывающий фермы по всей длине.
Силуэтность крыш со временем становилась все более функцио-
нальной, конструкции покрытий делали более сложными. В Англии, Фран-
ции стропильные системы усиливали нервюрами и балками-консолями
(рис. 14) [81]. Пара арочных нервюр заменяла затяжку и стойку в фермах
15
Рис. 13. Стропильные деревянные фермы покрытий зданий X1V-XVII вв.: а-фер-
ма с "коньковой" стойкой; б- ферма с ригелем и подкосами; в - ферма, рас-
крепленная продольным прогоном
Рис. 14. Конструкции стропильных ферм покрытий зальных помещений: а- с нер-
вюрами; б - с балками-консолями
(см. рис. 14, а). Нервюры опирали на камни - кронштейны. В результате в
верхней части помещений получалось высокое свободное пространство.
Покрытия с балками-консолями (см. рис. 14, б) впервые появились во Фран-
ции. Короткие консольные балки со стойками на гнутых подкосах поддер-
живали главные стропила и образовывали прочную ферму. Иногда торцы
балок украшали резьбой или скульптурой. В Восточной Англии это были,
как правило, фигурки ангелов. Такие крыши строили для зальных помеще-
ний. Конструкция крыши без затяжек и центральных опор открывала прост-
ранство зала до самого конька и производила впечатление воздушности и
изящества.
16
На бревенчатых домах в Скандинавии и России крыши строили вы-
сокими с кровлей из досок, гонта. Фронтоны украшали искусной стилизо-
ванной резьбой (рис. 15, а). В западных европейских странах (Германии и
других) на домах "состоятельных людей" крышу, как элемент жилища, де-
лали особенно крутой и высокой, по фронтону и свесам приукрашивали де-
коративными узорами в виде раковин и каменными шпилями - фиалами
(рис. 15, б,в) [81].
в)
Рис. 15. Виды крыш зданий XIV -
XVII вв.: а - деревянных домов;
б, в - каменных домов
il И «Ги II И
В период становления классицизма (в XVII - XVIII вв.) вначале в
странах Западной, а затем и Восточной Европы возникли мансардные по-
крытия. Само слово и понятие "мансарда" ("мансард", "мансардное помеще-
ние") появилось в XVII в. и пришло к нам из Парижа. В то время там
возникла сложная социальная проблема - народу в город приехало много, а
селить его - негде. Не было ни строений, ни земли под них. И тогдашний
"хозяин" Парижа приказал архитекторам найти идеи, мысли, предложения
по решению этой проблемы. Одним из таких архитекторов был Франсуа
Мансар (представитель классицизма XVII в.). Он предложил использовать
17
для расселения новых парижан чердаки (рис. 16) [81, 82]. Тогда при высо-
ких скатных черепичных крышах эти чердаки были очень большими и пу-
стовали. Через них шли тепловые трубы. Практически требовалось очень
мало изменить в чердаках, чтобы получить большие жилые площади, не
прибегая к строительству новых домов. После реконструкции домов все эти
площади были очень быстро освоены и заселены особенно бедной «боге-
мой». Отсюда, по фамилии архитектора, и пошли названия «мансарда»,
«мансардный этаж». И сейчас ощущается большой спрос на мансарды.
Рис. 16. Мансардные покрытия:
а, б - виды покрытий; в - конст-
руктивное решение Фр. Мансара
На мансардах каждая сторона состоит из двух скатов. Нижняя сторо-
на ската более крутая или почти вертикальная (см. рис. 16, а). Это дает воз-
можность устраивать довольно большие комнаты под крышей. Слуховые
чердачные окна преобразованы в люкарны, состоящие из маленькой утеп-
ленной крыши и вертикальных стен (см. рис. 16, б).
В XVIII - XIX вв. в России на первом плане преобладали постройки
из народного русского материала - дерева, но все больше со временем при-
меняли в строительстве каменные материалы. Строители и архитекторы
очень широко использовали опыт народного зодчества допетровского вре-
мени. Примером служит бревенчатая "Погодинская изба" на Девическом
поле в Москве (1856 г.) архитектора Н.В. Никитина. Изба была построена
аналогично тем, что строили в XV - XVI вв. (см. рис. 15, а). Украшали фрон-
тоны и карнизы покрытий декоративными резными узорами. В качестве
кровельных материалов стали применять листовую сталь и медь. Наряду с
ними использовали и старые кровельные покрытия.
В XX в. было разработано множество новых покрытий для жилых,
общественных и промышленных зданий, которые в основном и рассматри-
ваются в настоящем пособии.
18
Существует еще очень большая часть нерассмотренных в параграфе
покрытий исторических памятников архитектуры - соборов, храмов, церк-
вей, а также общественных и промышленных зданий. Историю развития по-
крытий этих зданий из-за их уникальности и огромного множества следует
рассматривать отдельно.
Контрольные вопросы
1. Что называют крышей и покрытием в зданиях?
2. Что такое кровля, скат, конек, желоб, свес, слуховое окно, фронтон, кар-
низ, щипец, софит на покрытиях зданий?
3. Для чего предназначены чердак и слуховые окна?
4. Что располагают в уровне и выше уровня кровли?
5. Какие крыши относятся к совмещенным и из чего они состоят?
6. Почему одни крыши называют теплыми, а другие - холодными?
7. Какие типы крыш применяют для многоэтажных жилых зданий?
8. Из чего делали крыши строений люди в первобытном обществе?
9. Какие кровли делали в эпоху неолита в центрально-европейских и юж-
ных странах?
10. Как в железном веке устраивали крыши (в разных странах)?
11. Какие элементы входили в состав покрытий средневековых деревянных
русских изб?
12. Почему в XIV - XVII вв. начали применять деревянные фермы в по-
крытиях?
13. Что такое люкарны?
14. Какие украшения имели крыши на деревянных избах X - XIX вв.?
15. Что такое нервюры и балки-консоли в покрытиях зданий?
19
Глава 2. НАУЧНЫЙ ПОДХОД К ПРОЕКТИРОВАНИЮ И
СТРОИТЕЛЬСТВУ ПОКРЫТИЙ
§ 1. Комплексный подход к проектированию и строительству
покрытий
Практика проектирования, строительства и эксплуатации зданий по-
казывает, что на всех указанных этапах к покрытиям предъявляются необ-
ходимые требования, которые должны быть взаимоувязаны. Такая задача
осложняется тем, что для покрытий не предусмотрено отдельного норма-
тивного документа, а в тех документах, которые существуют (СНиП II-12-
76, СНиП 11-26-76 и других), не все конструктивные решения покрытий,
крыш и кровель приводятся, а следовательно, и не все требования в них ука-
зываются. Комплексный подход к указанной проблеме состоит в учете всей
полноты вопросов, относящихся к разработке, проектированию и эксплуа-
тации покрытий. Неучитывание какого-либо вопроса или группы вопросов,
а иногда и части вопроса на какой-либо стадии проектирования, строитель-
ства или эксплуатации может привести к нежелательным последствиям, ко-
торые часто выражаются в возникновении преждевременных повреждений,
дефектов, протечек в кровле покрытий. Особенно это часто бывает при про-
ектировании новых крыш или крыш со сложной формой кровли. Обобщен-
ная схема комплексного подхода при строительстве покрытий представлена
на рис. 17.
Изучение каждой из указанных групп вопросов и в их взаимосвязи
является первоочередной задачей при проектировании, строительстве и экс-
плуатации зданий. Далее будем говорить об отдельных группах вопросов
комплексного подхода. Часть их рассматривалась в ранее изданных пособи-
ях [42, 43].
Строительные работы по возведению покрытий выполняются на вы-
соте и поэтому имеют свою специфику. Основными требованиями произ-
водства работ по крышам и их элементам являются:
- обеспечение технологичности, т.е. использование современных ин-
дустриальных методов;
- удобство выполнения всех работ;
- обеспечение необходимого качества по прочности, жесткости и гер-
метичности;
- соблюдение требований техники безопасности при работе на высоте;
- соблюдение норм противопожарной безопасности для работающих
и для «ходящих под крышей».
В целом вопросы производства строительных работ по покрытиям
достаточно полно изложены в существующих нормативных документах и
технических условиях на тот или иной вид работ, поэтому в учебном посо-
бии подробно не рассматриваются.
20
Рис. 17. Схема комплексного подхода к проектированию покрытий
§ 2. Функции и предназначение элементов покрытий
Крыши являются верхней частью зданий и сооружений. Каждый эле-
мент крыши предназначен для выполнения одной или нескольких функций.
Функции покрытий можно разделить на три группы: несущие, ограждаю-
щие и технические. Несущие функции - это обеспечение несущей способ-
ности и устойчивости конструкций и всего покрытия в целом, а также при-
дание материалу конструкций определенной прочности. Защитные функции
- это защита помещений от проникновения холода, тепла, влажности, атмо-
сферных осадков, ветра и других воздействий. Технические функции мож-
но разделить на специфические (присущие только покрытиям) и специаль-
ные (дополнительные). Все они заключаются в создании определенных объ-
емно-планировочных решений для обеспечения противопожарных требова-
ний, условий для нормальной эксплуатации крыш, размещения различного
оборудования, размещения жилых комнат и спортзалов на чердаках (в ман-
сардных этажах), создание освещенности через светопрозрачные проемы в
крышах («велюксные окна») и других целей. Для рассмотрения функций
крыши удобна схема, приведенная на рис. 18.
Конструктивные решения покрытий различны, но все они в зависи-
мости от выполняемых функций состоят из несущих, ограждающих или
совмещенных конструкций. Несущие конструкции - это стропила, балки,
ригели, фермы, арки, рамы, плиты чердачного перекрытия, плиты чердачно-
21
го покрытия. Ограждающие конструкции - это кровля, утеплитель, утеп-
ленные и неутепленные панели чердачного перекрытия, пароизоляция; сов-
мещенные - утепленные панели чердачного перекрытия и чердачного по-
крытия. В связи с тем, что ограждающих и несущих функций у покрытия
несколько, оно является многофункциональной частью здания. Иногда каж-
дая функция покрытия требует определенного конструктивного элемента. В
связи с этим анализ функций в отдельности и во взаимосвязи между собой
является важной задачей, решаемой при проектировании и эксплуатации
зданий.
| Ограждающие |
Защита здания
от атмосферных
осадков:
- дождя;
- града;
-снега
Защита
помещений от
климатических
и природных
воздействий:
- холода;
-жары;
-колебаний
температуры;
- влажности;
- солнечной
радиации;
-ветра;
- пыли и грязи;
- шума и других
I Функции покрытий зданий и сооружений |
Защита
помещений и
конструкций
от биологичес-
ких организмов
и химических
воздействии:
-микроорга-
низмов;
-бактерий;
-птиц;
- насекомых;
-вредных
газов;
-вредных
примесей,
содержащихся
в воздухе
I Z~~
I Несущие |
Обеспечение
прочности
и устойчивости
конструкций
от действующих
нагрузок:
-веса конструкций;
- веса снега и наледей;
-силы ветра;
-монтажных;
- эксплуатационных
(веса оборудования
и людей);
-динамических;
-вибрационных;
- сейсмических,
температурных
воздействий и
возможных
перемещении
| Техшлеские ]
| Специфические |
| Специальные |
Отвод и удаление
воды и других осадков
Эстетика крыши, архи-
тектурная выразитель-
ность, внешний вид
Противопожарная за-
щита и безопасность
Снегозадержание или
снегоуцаление
Устойчивость крыши к кли-
матическим воздействиям
Вентиляция помеще-
ний и конструкций
Всевозможная светопрозрач-
ность (для оранжерей и
теплиц, а также “велюксов”)
Всевоможное размещение в
покрытии дополнительных
жилых и нежилых комнат
Всевозможное размещение на
кровле площадок (обзорных,
игровых, специальных)
Размещение на кровле оран-
жерей, теплиц, озеленения
Возможное размещение отопи-
-> тельного узда (газовой ютель-
ной или солнечных батарей)
Устройство чердака, в
т.ч. и для технических
целей
Другие: трансформация,
раздвижка, раскрытие и т.д.
Рис. 18. Схема представления функций покрытий зданий и сооружений
Рассмотрим некоторые наиболее значимые функции крыш. К числу
основных функций относятся:
1) защита:
- от атмосферных осадков;
- ветра;
- солнечного излучения;
- температурных колебаний наружного воздуха;
- сверхнормативных охлаждений и перегревов;
- химически агрессивных веществ, содержащихся в воздухе;
- вредных насекомых и микроорганизмов;
- шума;
2) вентиляция помещений;
3) восприятие эксплуатационных нагрузок, нагрузок от собственной
массы конструкций, от снега, наледей и силы ветра.
22
Защита от атмосферных осадков
Главная и основная функция крыши - защита помещений здания от
атмосферных осадков (дождя, града, снега). Кровля как верхняя ограждаю-
щая часть покрытия воспринимает основную часть осадков и не пропуска-
ет дождевую и талую воду в нижележащие слои и в помещения (рис. 19).
Отвод дождевой воды с поверхности кровли осуществляется путем прида-
ния ей уклона и устройством водоотводящих систем, состоящих из водо-
сборных желобов и водосточных труб. Организация системы водоотвода
(внутреннего или внешнего) является важной задачей, решаемой при проек-
тировании крыши.
Рис. 19. Действие осадков и других факторов на крышу
Кровли представляют собой водоизоляционные материалы, уложен-
ные по несущим конструкциям покрытия. Мягкие кровельные материалы
(рубероид, стеклоизол, мастики, полимерные мембраны и др.) образуют на
поверхности крыши сплошной герметичный ковер. При использовании же-
стких материалов (асбестоцементных листов, черепицы, шифера, металли-
ческих листов и др.) атмосферные осадки могут проникать под кровельное
покрытие, особенно при небольших уклонах крыши и неблагоприятных по-
годных условиях (дождь или снег, сопровождаемые сильным ветром). В та-
ких случаях под кровлей устраивают дополнительный гидроизоляционный
слой, являющийся вторым рубежом защиты от атмосферных осадков.
Снег и наледь создают на крышу временные статические нагрузки
(снеговую или гололедную), которые обязательно учитывают при расчете
несущих конструкций крыши. Они зависят от формы и уклона кровли. В
снежных районах уклон, как правило, делают больше, чтобы снег не задер-
живался на крыше. В то же время на скатных крышах желательно устанав-
ливать снегозадерживающие элементы, которые не позволяют сходить сне-
гу лавинообразно, угрожая тем самым здоровью прохожих. При сходе снеж-
ных лавин может быть поврежден фасад здания и выведена из строя систе-
ма наружного водоотвода.
23
Одной из значительных проблем в снежных районах является обра-
зование на крышах наледей и сосулек. Часто наледи становятся барьером,
не позволяющим воде попасть в желоб, водяную воронку или просто стечь
вниз. При использовании негерметичных кровельных покрытий (металли-
ческих кровель, всех видов черепицы) вода может проникать сквозь кров-
лю, образуя протечки. Поэтому для предотвращения образования наледей
следует разрабатывать системы антиобледенения для кровель и применять
другие способы борьбы с этим явлением. Подробно механизм образования
наледей и способы борьбы с ними рассмотрены ниже.
Защита от ветра
Ветра и бури являются неблагоприятными климатическими фактора-
ми. Потоки ветра, действуя на стены и крышу здания, способствуют про-
никновению внутрь здания наружного воздуха. Кроме этого ветер создает
на здание силовое давление. Огибая здание, ветер образует области положи-
тельного и отрицательного давлений (рис. 20). Покрытие защищает здание
от проникновения ветра сверху.
Рис. 20. Распределение ветрового давления по высоте и по крыше здания: направле-
ние ветра; 2 - распределение ветрового давления
Следует отметить, что отрицательное давление (отсос) вызывает на
кровлю отрывающее действие. Величина давления ветра зависит от многих
факторов. Действие ветра под углом 45° к направлению ориентации здания
наиболее неблагоприятно при распределении отрицательного давления по
площади крыши. Поэтому крыши здания не следует ориентировать под уг-
лом 45° к направлению господствующих ветров. План крыши здания, на ко-
тором показано распределение отрицательного давления при направлении
ветра 45°, изображен на рис. 21 [83].
24
Рис. 21. Распределение отрицательного давления на плоскости крыши (показатели
давления приведены в относительных единицах)
В некоторых случаях отсос может оказаться достаточно большим и
привести к повреждению кровли (образованию вздутий, отрыву части по-
крытий и т.п.). Особенно он возрастает тогда, когда усиливается давление
внутри здания (под основанием кровли) из-за проникновения воздуха через
открытые двери и окна с подветренной стороны или через щели в конструк-
ции. В этом случае отсос обусловливается двумя составляющими: как отри-
цательным давлением над крышей, так и положительным давлением внут-
ри здания. В целях исключения повреждения кровли от отсоса основание
крыши делают герметичным (рис. 22) и в некоторых случаях устраивают
дополнительные механические крепления кровельного материала к несу-
щим конструкциям.
Рис. 22. Влияние силы ветра на кровлю: а - при негерметичности крыши и стены;
б - при герметичности крыши и стены
25
Плоские и малоуклонные крыши с внутренним водостоком проекти-
руют с парапетами - участками наружных стен, вынесенными выше уровня
кровли (см. рис. 22). Парапеты, устраиваемые по периметру крыши, умень-
шают отрицательное давление от отсоса. Но при низких парапетах отрица-
тельное давление может быть выше, чем при их отсутствии. Поэтому креп-
ления кровли на крышах с низким парапетом следует делать более прочны-
ми и надежными.
Для скатных чердачных крыш характерным является проветривание
чердачного помещения. В крышах с холодным чердаком ветер проходит
сквозь чердачное помещение, т.е. продувает все покрытие, а функцию защи-
ты от ветра выполняет чердачное перекрытие (перекрытие верхнего этажа),
в мансардах - ее стены и покрытие.
Для выполнения функции защиты от ветра следует предусматривать
такое конструктивное решение покрытия, которое удовлетворяет следую-
щим условиям эксплуатации:
- прочности, устойчивости и надежности работы несущих конструк-
ций на действие ветровой нагрузки;
- прочности крепления кровли на действие сил отсоса;
- герметичности покрытия;
- стойкости материалов кровли к выветриванию;
- ориентации покрытия по отношению направления действия господ-
ствующих ветров;
- соответствующей обтекаемости покрытия ветровыми потоками с
целью снижения ветрового давления;
- снижению внутреннего давления в покрытии и под покрытием;
- недопущению задувания атмосферных осадков.
Защита от солнечного излучения
Солнечное излучение - это потоки световой энергии, радиоактивных
частиц (солнечной радиации), лучистой тепловой энергии, ультрафиолето-
вого и инфракрасного излучений. Многие из них (солнечная радиация, лу-
чистая тепловая энергия, ультрафиолетовое излучение) в большом количе-
стве неблагоприятны для жизни людей. Крыша является основным препят-
ствием проникновения солнечного излучения. Попадая на кровлю, оно час-
тично отражается и частично поглощается самой кровлей и нижними слоя-
ми покрытия.
Кровельные материалы обладают разной стойкостью к солнечному
излучению. Так, например, солнечное излучение не оказывает существен-
ного влияния на керамическую и цементно-песчаную черепицу, а также на
кровли из металлических листов без нанесенных на них полимерных по-
крытий.
Нестойки к солнечному ультрафиолетовому излучению материалы,
изготовленные на битумной основе. От воздействия ультрафиолетового из-
26
лучения у них ускоряется процесс старения. Поэтому, как правило, они име-
ют верхний защитный слой из минеральных посыпок. Для защиты совре-
менных материалов от старения в состав битума вводят специальные добав-
ки (модификаторы). Ряд материалов под действием ультрафиолетового из-
лучения со временем теряет первоначальный цвет - выцветает. Особенно
быстро выцветают полимерные покрытия и на металлических, и на рулон-
ных кровлях.
Лучистая тепловая энергия, попадая на крышу, частично поглощает-
ся материалами кровли. Верхние слои при этом могут значительно нагре-
ваться (иногда до температуры 100°С), а теплостойкость многих рулонных
битумных материалов (рубероида, стекломаста, стеклобита, рубемаста, ли-
нокрома) и некоторых полимербитумных материалов (элабита, эластобита,
филизола, фольгоизола) составляет 70 - 90°С. (прил. 2). Битумы марок БН-
IV, БН-V, БН-IVK, БН-VK, находящиеся в битумных и полимербитумных
кровельных покрытиях, при относительно высоких температурах (выше
температуры теплостойкости) размягчаются и в ряде случаев могут опол-
зать с наклонных поверхностей крыши. Вследствие этого на скатных кры-
шах следует применять более теплостойкие рулонные кровельные материа-
лы, например такие, как изопласт, битулин, бикропласт. Для того чтобы лег-
коплавкие материалы не плавились и не стекали, а металлические - не те-
ряли дольше защитного покрытия (окрасочного слоя), следует выбирать
светлый цвет кроли, чтобы летом он не был поглощающим.
Солнечное тепловое и световое воздействие приводит к ухудшению
физико-химических свойств кровельных материалов и к их ускоренному
старению. Долговечность рулонных битумных материалов составляет 5-10
лет. В настоящее время все большее применение находят полимербитумные
кровельные материалы, долговечность которых по сравнению с битумными
материалами выше в 1,5-2 раза. Битумные кровельные материалы, такие
как рубероид, толь применяют только для временных сооружений и для ги-
дроизоляции отдельных частей зданий. Постановлением правительства
г. Москвы рубероид вообще запрещен для применения на кровлях новых
зданий. Чувствительны к высокой температуре и металлические кровель-
ные материалы с некоторыми видами покрытий.
При выборе конструктивного решения покрытия в некоторых случа-
ях приходится исходить из определенного вида кровли. Так, например, для
кровель производственных большепролетных зданий применяют в основ-
ном рулонные битумные или полимербитумные материалы. В этих случаях
конструктивное решение покрытия следует подбирать таким образом, что-
бы оно соответствовало условиям эксплуатации кровель, основное из кото-
рых - создание соответствующего уклона. Для большепролетных зданий с
мягкими рулонными кровлями в целях исключения оползания с них битума,
уклон может быть понижен с помощью конструктивных доработок - уста-
новки столбиков или выноски стен под плиты или прогоны крыши в пони-
27
женных участках кровли, расположение кровельных элементов в уровне не-
сущих конструкций по верхним участкам кровли.
Особое значение для выполнения функции защиты от солнечного из-
лучения, крыши приобретают в южных районах страны, где солнечное из-
лучение наиболее интенсивно. Поэтому, выбирая кровельный материал для
применения, следует учитывать район строительства и свойства, обеспечи-
вающие соответствующую стойкость ко всем видам солнечного излучения.
Защита от температурных воздействий наружного воздуха
Температура воздуха — это один из основных факторов, определяю-
щих условия жизни не только людей, но и всех живых организмов. В поме-
щениях зданий, предназначенных для проживания и деятельности человека,
температура воздуха должна быть определенной. Для жилых помещений
она составлять 18 или 20°С согласно СНиП 2.08.01-89*. Наружная темпера-
тура воздуха связана с климатическим районированием территории нашей
страны. В СНиП 23-01-99 «Строительная климатология» приведены средне-
месячные и другие усредненные (за один, три, пять дней) температуры на-
ружного воздуха для различных республик, краев, областей и некоторых го-
родов. Температура наружного воздуха может колебаться в больших преде-
лах, например для средних районов от -45 до +45°C. Крыша предохраняет
здание от проникновения в него сверху холодного и теплого наружного воз-
духа в соответствующие периоды времени года. Таким образом, отдельные
элементы покрытия (кровля, утепляющий слой, перекрытие, настилы) явля-
ются ограждающими конструкциями здания. Расчет утепления покрытий
осуществляется в соответствии со СНиП П-3-79* и «Изменением № 4 к
СНиП П-3-79* «Строительная теплотехника» согласно Постановлению Гос-
строя России № 18-8 от 19.01.1998 г. По этим документам весь теплотехни-
ческий расчет ориентирован на величину градусо-суток отопительного пе-
риода - ГСОП, определяемую по СНиП 23-01-99. В теплотехнических рас-
четах расчетное сопротивление по действующим документам увеличено по
сравнению со старыми (СНиП П-3-79, СНиП П-3-79*, СНиП П-3-79**
«Строительная теплотехника») в 2,5 - 3,5 раза, что привело к увеличению
толщины или к введению дополнительного утепляющего материала в ог-
раждающую конструкцию. Еще одним результатом введения новых тепло-
технических норм явилось снижение тепловой энергии для отопления зда-
ния в зимний период в 1,5 - 1,8 раза.
Покрытие как ограждающая часть здания работает в жестком темпе-
ратурном режиме, испытывая как пространственные, так и временные тем-
пературные вариации. Его нижняя поверхность (потолок) имеет температу-
ру, близкую к температуре в помещении. В то же время температура наруж-
ной поверхности меняется в достаточно широких пределах - от низких от-
рицательных величин (в зимнюю морозную ночь) до величин, близких к
100°С (в летний солнечный день). Температура наружной поверхности кры-
28
ши в то же время может быть неодинаковой в различных местах из-за раз-
ной освещенности солнцем ее участков.
Все материалы крыши в той или иной степени подвержены термичес-
кому растяжению и сжатию. Для того чтобы температурные деформации не
приводили к разрывам и разрушениям покрытий, необходимо обеспечить
совместность работы разнородных материалов в местах их контактного рас-
положения. Материалы, находящиеся в единой конструкции, должны иметь
близкие коэффициенты температурного расширения. Температурные дефор-
мации при большой длине или ширине покрытия могут быть значительны и
очень часто приводят к образованию трещин и разрывов. В этих случаях
применяют целый ряд технических решений. В частности, на плоских кры-
шах устраивают температурные швы при большой длине и ширине здания.
Кровельные материалы испытывают ежесуточные перепады темпе-
ратуры и иногда от плюсовых значений к минусовым. Если это сопровожда-
ется еще обильными влажностными воздействиями (дождем, туманом, та-
лым снегом), то кровля работает на интенсивные температурно-влажност-
ные воздействия, которые являются основным фактором разрушения стро-
ительных материалов. Сильные температурно-влажностные воздействия на
кровлю характерны для районов с мягкой и влажной зимой. Поэтому в та-
ких и подобных климатических зонах необходимо обращать самое при-
стальное внимание на такие важные характеристики для кровельных мате-
риалов, как стойкость к температурно-влажностным воздействиям и водо-
поглощение. При высоком водопоглощении влага при положительных тем-
пературах проникает и накапливается в порах материала, а при отрицатель-
ных - замерзает и, расширяясь, деформирует саму структуру материала. В
результате происходит прогрессирующее разрушение материала, приводя-
щее к образованию трещин.
Покрытие, как уже отмечалось выше, должно надежно ограждать
внутренние помещения здания зимой от холода, а летом от жары. Роль теп-
лового барьера в конструкции покрытия принадлежит слою теплоизоляции.
Чтобы теплоизоляционный материал выполнял свою функцию, он должен
быть как можно более сухим. При увеличении влажности всего на 5% теп-
лоизоляционная способность материала уменьшается почти в два раза.
Вентиляция помещений
Воздушная среда во внутренних помещениях зданий должна быть
благоприятна для жизни человека. Воздушный режим жилых, вспомога-
тельных и производственных помещений определяется необходимой темпе-
ратурой, требуемой относительной влажностью воздуха и содержанием
вредных веществ не выше предельно допустимых концентраций. Показате-
ли этих характеристик установлены в следующих нормативных докумен-
тах: СНиП 2.08.01 - 89* «Жилые здания»; СНиП 2.08.02-89* «Обществен-
ные здания и сооружения»; СНиП 31-03-2001 «Производственные здания»;
29
СНиП 2.09.04—87* «Административные и бытовые здания»; ГОСТ 12.1.005-
88 «Общие санитарно-гигиенические требования». Рассмотрим отдельные
вопросы, связанные с вентиляцией помещений через покрытия в целях
обеспечения необходимых условий для жизнедеятельности человека.
Согласно СНиП 2.08.01-89* относительная влажность воздуха поме-
щений в жилых зданиях должна быть 30 - 75%. Водяной пар постоянно об-
разуется во внутренних помещениях здания в результате жизнедеятельнос-
ти людей (приготовления пищи, стирки, купания, мытья полов и т.д.). Осо-
бенно высокая влажность наблюдается в только что построенных или отре-
монтированных зданиях. Вентилирование помещений через покрытие осу-
ществляется путем диффузии водяного пара. В процессе диффузии и кон-
вективного переноса водяной пар поднимается вверх и, охлаждаясь до тем-
пературы ниже точки росы, конденсируется в подкровельном пространстве
(рис. 23). Количество образующейся влаги тем выше, чем больше разница
температур снаружи и во внутренних помещениях здания, поэтому в зим-
нее время влага довольно интенсивно накапливается в подкровельном про-
странстве.
Влага отрицательно воздействует как на деревянные, так и на метал-
лические элементы конструкции крыши. При избытке она начинает стекать
во внутренние помещения, образуя протечки на потолке. К наиболее непри-
ятным последствиям приводит накопление влаги в теплоизоляционном ма-
териале, что, как уже говорилось выше, резко снижает его теплоизоляцион-
ные свойства.
Рис, 23. Движение водяного
пара в подкровелъном прост-
ранстве: 1 — диффузия пара;
2 - конвекторный поток че-
рез щели; 3 — область кон-
денсации; 4 - испарение с по-
верхности чердачного пере-
крытия; 5 - область «точек
росы»; 6 — действие атмо-
сферных факторов на кров-
лю; 7 — падение конденсата
снизу кровли на перекрытие
Существенным барьером на пути проникновения пара в подкровель-
ное пространство является специальный слой - пароизоляция, имеющий
низкую паропроницаемость. Этот слой размещают непосредственно под
теплоизоляцией. Однако никакой пароизоляционный материал не в состоя-
нии полностью исключить поток пара, идущий из помещений здания в под-
30
кровельное пространство. Поэтому для того чтобы крыша год от года не те-
ряла свою теплоизолирующую способность, необходимо удаление накапли-
вающейся в теплоизоляционном материале влаги наружу.
Эта задача решается конструктивными мерами, т.е. путем устройства
естественной или искусственной вентиляции, при которой движущийся в
покрытии воздух (от впускных отверстий к выпускным) забирает избыточ-
ную влагу. В чердачных крышах делают вентиляционные отверстия и слу-
ховые окна для вентилирования чердачного помещения (см. рис. 2 и 3). В
скатных чердачных крышах (с мансардой или без нее) устраивают специ-
альные вентиляционные зазоры (рис. 24). Как правило, их два - верхний и
нижний. Через верхний зазор (между кровельным покрытием) удаляется ат-
мосферная влага, попавшая под кровельное покрытие. Благодаря вентиля-
ции деревянные конструкции (стропила и обрешетка) постоянно проветри-
ваются, что обеспечивает их долговечность. Через нижний вентиляционный
зазор поступает наружный воздух. Качественное обустройство пароизоля-
ции со стороны внутреннего помещения и наличие нижнего и верхнего вен-
тиляционных зазоров исключает переувлажне.ние конструкции крыши. При
применении в таких крышах в качестве верхней гидроизоляции паропрони-
цаемых материалов эффективность вентиляции покрытия повышается.
Рис. 24. Устройство вентиляционных зазоров в скатных крышах:
1 — нижний; 2 - верхний; 3 - пароизоляция
Вентиляция воздуха в чердачном помещении может производиться
через отверстия в специальных кровельных элементах. Например, для скат-
ных крыш разработаны аэраторы для свеса, аэраторы для конька, вентиля-
ционные решетки, а для черепичных кровель - специальные вентиляцион-
ные черепицы.
Специальная система вентиляции и помещений, и покрытий должна
быть предусмотрена в зданиях с большой влажностью внутреннего воздуха
- в бассейнах, музеях, больницах, некоторых заводах и фабриках. Вентиля-
ции помещений необходимо уделить особое внимание при строительстве в
районах с экстремально холодным, жарким и другим климатом.
31
По данным условий окружающей среды (климата района строитель-
ства) и температурно-влажностного режима помещений здания специаль-
ными расчетами определяется возможность накопления и конденсации вла-
ги. Применяя различные системы вентиляции и конструктивные решения
крыш, следует исключить возможность образования конденсата в помеще-
ниях здания, в подкровельном пространстве крыш, утеплителе и в других
элементах покрытия.
Защита от химически агрессивных веществ, содержащихся в воздухе
В городах и поселках, особенно вблизи крупных предприятий в атмо-
сфере содержится иногда очень высокая концентрация химически агрессив-
ных веществ, например сероводорода и углекислого газа. Покрытия являют-
ся верхней ограждающей частью здания, поэтому не должны пропускать
химически агрессивные вещества, находящиеся в воздухе, во внутренние
помещения. В вентилируемых чердачных покрытиях наружный воздух с аг-
рессивными веществами проходит сквозь чердачное пространство. В таких
покрытиях функцию защиты внутренних помещений от вредных веществ
выполняет чердачное перекрытие с утеплителем, пароизоляцией и стяжкой
или посыпкой. Верхняя цементная стяжка по утеплителю на чердачном пе-
рекрытии в этом случае будет значительно лучше. К тому же она будет за-
щищать и утеплитель от влияния на него химически агрессивных веществ,
содержащихся в воздухе. При выполнении защитной функции все материа-
лы чердачной крыши, особенно кровельные, должны быть стойкими к хи-
мическим веществам, присутствующим в воздухе.
В невентилируемых совмещенных покрытиях эту защитную функ-
цию выполняют в основном верхние кровельные элементы. Но при недоста-
точной герметичности кровли защищают от проникновения вредных ве-
ществ и другие элементы - утеплитель, пароизоляция, несущая плита по-
крытия. Утеплитель в этом случае должен быть стоек к действию агрессив-
ных химических веществ. Такими утеплителями являются легкие бетоны и
минераловатные плиты.
В производственных зданиях с химическими производственными
процессами в воздушную среду помещений выделяются вредные и агрес-
сивные для людей и частей зданий вещества. В общих санитарно-гигиени-
ческих требованиях, определяемых по ГОСТ 12.1.005-88, установлены пре-
дельно допустимые концентрации (ПДК) вредных для здоровья людей ве-
ществ, которые, например, для гальванических производств составляют,
мг/м3:
- азота оксид - 2,0;
- аустон - 200,0;
- водорода хлорид - 5,0;
- водорода цианид - 0,3;
- кислота серная - 1,0;
32
- ксилол - 50,0;
- никель - 0,05;
- пары щелочи - 0,5;
- цинка оксид - 0,5.
По отношению к конструкциям покрытия (плитам, балкам, фермам и
другим) воздушная среда оценивается как:
- неагрессивная (содержание в ней агрессивных веществ до 10% от
ПДК);
- малой агрессивности (содержанием в ней агрессивных веществ от
10 до 50% от ПДК);
- средней агрессивности (содержанием в ней агрессивных веществ
от 50 до 105% от ПДК);
- агрессивная (содержанием в ней агрессивных веществ от 105% и
выше от ПДК).
Для зданий с неагрессивной воздушной средой внутри помещений
никаких особых мероприятий для защиты конструкций покрытия не преду-
сматривают. В помещениях зданий с малой, средней и более высокой агрес-
сивностью воздушной среды предусматривают защиту конструкций от дей-
ствия вредных веществ. Такая защита представляет собой штукатурку це-
ментным или известковым раствором, обкладку керамической плиткой, об-
шивку различными материалами. Срок службы защитного покрытия может
быть меньше срока службы самих конструкций покрытия. Кроме этого пре-
дусматривается эффективная, как правило, принудительная, вентиляция по-
мещений. Из вышеизложенного следует, что покрытие на зданиях с агрес-
сивными производствами не защищает воздушную среду помещений от
вредных веществ, а обеспечивает другие защитные и несущие функции.
Защита от вредных насекомых и микроорганизмов, расселение птиц
Летом в наружном воздухе и на конструкциях здания находится очень
много различных насекомых и микроорганизмов. Некоторые из них прино-
сят вред здоровью людей. Проникновение насекомых и особенно болезне-
творных бактерий в помещения зданий недопустимо. С верхней стороны
здания защитную функцию от них выполняет покрытие. Для выполнения
этой функции покрытие должно быть герметичным и не подвержено дейст-
вию насекомых и микроорганизмов. Герметичность элементов покрытия
обеспечивается материалами, стыками, толщиной слоев и прочими конст-
руктивными особенностями. Об этом уже говорилось выше в описаниях
других функций, а вредное действие на элементы крыш насекомых и мик-
роорганизмов следует пояснить.
К микроорганизмам, влияющим на физическое состояние конструк-
ций покрытия, относится грибковая флора. Например, домовой гриб пора-
жает деревянные конструкции. Особенно подвержены действию таких мик-
роорганизмов деревянные стропила, обрешетка, балки и настилы чердачно-
33
го перекрытия. Но грибковая флора поражает и бетонные и каменные кон-
струкции. Благоприятной средой для их жизнедеятельности является повы-
шенная влажность. Деревянные элементы покрытия могут быть подверже-
ны действию и вредных насекомых, таких как жук-древоточец, жук-усач,
жук-короед и других. Эти насекомые находятся внутри древесины или под
неснятой корой. Они питаются древесиной, протачивают в ней отверстия и
тем самым уменьшают сечение, что ведет к снижению несущей способнос-
ти конструкций. Для защиты деревянных и других конструкций от насеко-
мых и микроорганизмов используют специальные пропитки - антисептики,
которыми являются [31]:
- состав марки ХМБ (ТУ 65-14-23-75), содержащий следующие ком-
поненты: бихромат натрия или бихромат калия - 5%; медный купорос -5%;
кислота борная - 5%; вода - 85% (трудновымываемый, древесину окрашива-
ет в зеленоватый цвет, не препятствует склеиванию, вызывает коррозию ме-
таллов);
- состав марки ХМББ-3324 (ГОСТ 23787.2-79), содержащий компо-
ненты: бихромат натрия или бихромат калия - 2,5%; медный купорос - 2,5%;
кислота борная - 3,3%; бура техническая - 1,7%; вода - 90% (трудновымыва-
емый, древесину окрашивает в зеленоватый цвет, не препятствует склеива-
нию, вызывает коррозию металлов);
- состав марки КФА (ОСТ 6-08-2-75) содержит компоненты: аммо-
ний кремнефтористый - 10%; вода - 90 % (легковымываемый, не окраши-
вает древесину, не препятствует склеиванию, вызывает слабую коррозию
металлов);
- состав марки ТФБА (ТУ 6-08-297-74), содержащий компоненты:
тетрафторборат аммония - 10%; вода - 90% (легковымываемый, не окра-
шивает древесину, не препятствует склеиванию, вызывает слабую корро-
зию металлов);
- состав марки ББ-32 (ГОСТ 23787.6-79), содержащий компоненты:
бура техническая - 12 %; кислота борная - 8%; вода - 80% (легковымывае-
мый, не препятствует склеиванию древесины, безопасен для людей и жи-
вотных).
Летом очень много, особенно в сельской местности, комаров и мо-
шек. Они залетают в чердачные помещения и затрудняют их эксплуатацию:
загрязняют стекла, создают гул. Очень много их скапливается на стеклах
оконных проемов. Чтобы исключить эти скопления, следует около окон де-
лать сквозные отверстия, в которые вылетают мошки и комары. Примером
может служить слуховое окно, на котором рядом с остеклением светового
проема устроена жалюзийная решетка для проветривания. Но на окнах
фронтонов очень часто этого не предусматривают.
Одной из функций покрытий городских построек является расселе-
ние городских птиц - голубей, воробьев, синиц и других. В последнее вре-
мя ни в одном конструктивном решении покрытий эта проблема не рассма-
34
тривалась и не решалась. Городские птицы с давних времен выбрали мес-
том своего обитания крыши, а точнее, чердаки, карнизы, кровли. Проблема
по выполнению функции расселения заключается в том, что, с одной сторо-
ны, птицы нуждаются в месте обитания, а с другой - они, расселяясь на чер-
даках и кровлях, сильно загрязняют их. Поэтому при проектировании покры-
тий следует выбирать такие решения, при которых птицы или не имели бы
доступа под крыши, или имели бы, но при этом необходимо организовать со-
ответствующие условия эксплуатации. В первом случае необходимо ставить
решетки на вентиляционные отверстия с размерами ячейки 30-50 мм или де-
лать вентиляционные щели высотой не более 50 мм. Но при таком подходе
необходимо устройство специальных мест для обитания птиц - голубятен,
«мест гнездовья» и им подобных. Следует более внимательно относиться и
эксплуатационным службам города к расселению птиц. Для сохранения би-
ологического баланса в городах следует охранять птиц, следить за их коли-
чеством и популяцией, проводить уборку в местах их обитания.
Восприятие нагрузок
Конструкция крыши воспринимает нагрузки, действующие сверху на
здание. К ним относятся постоянные статические нагрузки от веса элемен-
тов покрытия и временные (статические и динамические) от веса снега,
действия силы ветра, веса и движения людей и техники и другие. Виды,
классификация, сочетания и способы определения нагрузок изложены в
СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия». Для того чтобы крыша обеспе-
чивала необходимые прочность, устойчивость, деформативность от всех
действующих на нее нагрузок, т.е. выполняла свои прочностные и несущие
функции, необходимо:
- достаточно корректно выполнить расчет несущей части;
- найти оптимальный вариант работы конструкции;
- обеспечить оптимальное сочетание конструкционных материалов.
Защита от шума
Любая крыша в определенной степени защищает помещения от
внешнего шума, т.е. она уменьшает уровень создаваемых внутри здания зву-
ков, поступающих снаружи. В той мере, в какой доброкачественная крыша
обеспечивает хорошую изоляцию от поступающего извне шума, в такой же
мере она действует и в противоположном направлении.
Из всего сказанного следует, что в конструкции крыши могут присут-
ствовать следующие основные слои (рис. 25):
- кровельный материал, на который при необходимости наносится
дополнительный слой (посыпка, балласт и т.п.);
- гидроизоляционный слой (на пологих крышах - 2 - 4 слоя прокла-
дочного рубероида) дополнительно изолирует внутренние слои крыши от
проникновения атмосферной влаги;
- теплоизоляция обеспечивает достаточно стабильную температуру
воздуха в помещениях;
35
- пароизоляция препятствует проникновению водяного пара изнутри
здания в конструкцию крыши;
- основание (плита покрытия или другой какой-либо элемент).
В конструкциях вентилируемых или частично вентилируемых крыш
должны быть предусмотрены меры для свободной циркуляции воздуха
(вентиляция).
Рис. 25. Фрагмент конструкции крыши с черепичной кровлей типа BRAAS: 1 — кро-
вельный материал; 2 - гидроизоляционный материал; 3 - теплоизоляция; 4 - паро-
изоляция; 5 - подшивка; 6 - стропила; 7 - утеплитель; 8 - воздушные прослойки
Необходимость тех или иных слоев и их расположение зависят от ти-
па здания и тех воздействий, которым оно будет подвергаться. При выборе
необходимо также учитывать технические характеристики применяемых
материалов: коэффициенты температурного растяжения и сжатия; проч-
ность при растяжении, сжатии, изгибе и сдвиге; характеристики паропрони-
цаемости и абсорбции влаги; характеристики старения, в том числе увели-
чение хрупкости и потеря термического сопротивления; эластичность; огне-
стойкость. Степень важности всех вышеперечисленных технических харак-
теристик определяется каждым конкретным случаем.
При выполнении покрытиями своих функций их элементы (конст-
рукции) подвергаются агрессиям - неблагоприятным воздействиям на мате-
риалы конструкций от различных факторов. Агрессии могут быть атмо-
сферного, физического, химического и биологического происхождений. На
рис. 26 схематично показаны виды и причины возникновения агрессий на
покрытия. В результате действия агрессий в конструкциях могут возник-
нуть повреждения (дефекты). Возможные повреждения покрытий и кровель
приведены на схеме рис. 27. Как видно из представленной схемы поврежде-
ния могут быть структурного и механического характера. Структурные по-
вреждения связаны с изменением структуры и свойств материалов, из кото-
рого выполнены элементы. Механические повреждения являются результа-
том механического действия каких-либо предметов, живых организмов,
усилий от нагрузок, а так же температурных и влажностных воздействий
воздуха.
36
Рис. 26. Схема представления агрессий на покрытия и кровли зданий
Рис. 27. Схема представления возможных повреждений покрытий от агрессий
Все агрессии способствуют ускоренному износу и старению конст-
рукций покрытий. Для уменьшения или исключения агрессий покрытия
должны выполняться с определенными конструктивными и планировочны-
ми решениями, которые следует назначать в соответствии с разработанными
к ним требованиями. К каждому виду конструкций покрытия предъявляют-
37
ся свои требования. Все требования, предъявляемые к элементам покрытий,
можно представить схемой, показанной рис. 28. На схеме требования для
каждого элемента показаны отдельно и в порядке значимости сверху вниз.
Как видно из схемы, требований к элементам покрытия четыре группы (ви-
да). Пояснения указанных видов требований приведены ниже (см. §6).
§ 3. Классификация покрытий зданий
Видов и типов покрытий существует большое множество так же, как
и архитектурных образов построенных и вновь создаваемых зданий и со-
оружений. Для каждого отдельного вида постройки существует несколько
архитектурно-конструктивных решений покрытий. По конструктивному ре-
шению покрытия разделяют:
- на чердачные;
- бесчердачные (совмещенные).
Бесчердачные подразделяют:
- на вентилируемые (с воздушной прослойкой);
- частично вентилируемые (с каналами или порами для вентиляции);
- невентилируемые (без пустот).
В зданиях покрытия выполняют над одним или сразу над нескольки-
ми пролетами. Под пролетом следует понимать объем здания, ограничен-
ный по периметру несущими и ненесущими стенами или рядами несущих
колонн. Расстояния между продольными рядами колонн или двумя несущи-
ми стенами называют шириной пролета здания (покрытия). По ширине про-
лета покрытия можно классифицировать на следующие группы:
- малопролетные с шириной пролета до 12 м;
- большепролетные с шириной пролета 12 м и более.
Чердачные покрытия в зависимости от температурного режима их
помещений в зимний период времени подразделяют:
- на «холодные», без утепления чердачного помещения или всего по-
крытия;
- «теплые», с утеплением чердачного покрытия или всего совмещен-
ного покрытия.
В холодных покрытиях температура внутри помещений зимой отри-
цательная, а в теплых - положительная.
Крыши для некоторых зданий, кроме выполнения основных функ-
ций, имеют дополнительное назначение, т.е. используются в качестве пло-
щадок для ходьбы, отдыха, езды. Такие крыши называют эксплуатируемы-
ми. Поэтому в зависимости от назначения крыши разделяют:
- на неэксплуатируемые (выполняющие только основные функции);
- эксплуатируемые (выполняющие основные и дополнительные
функции).
Форма крыши является главной ее особенностью и определяет архи-
тектурный облик здания. В то же время форма крыши определяется планом
38
здания, конструкциями стен, уклоном кровли. В зависимости от уклона
крыши делят на:
- скатные (с уклоном более 5%);
- малоуклонные (с уклоном 2,5 - 5%);
- плоские ( с уклоном 0 - 2,5%).
Формы крыш следует разделить на следующие группы и подгруппы:
I группа - скатные’, а - односкатные; б - двускатные; в - вальмовые
четырехскатные; г - вальмовые со светелкой; д - полувальмовые; е - восьми-
скатные; ж - скатные сложной формы; з - вальмовые с мезонином.
II группа - мансардные', а - двускатные; б - четырехскатные.
III группа - шатровые: а, б, в - с четырьмя, шестью и восемью треу-
гольными скатами соответственно; г - шпилеобразная, состоящая из не-
скольких круто поднятых треугольных скатов.
IV группа — плоские и малоуклонные с малыми пролетами (малопро-
летные): а - совмещенные; б - чердачные лотковые; в - чердачные безлотко-
вые; г - эксплуатируемые.
V группа - плоские и малоуклонные с большими пролетами (больше-
пролетные): а - без фонарей (по балкам и фермам); б - с фонарями (прямо-
угольными, треугольными и трапециевидными, шедовыми, зенитными); в -
рамные (по рамам); г - арочные (по аркам).
VI группа - купольные: а - гладкие сферические; б - гладкие эллипти-
ческие; в - гладкие стрельчатые; г - ребристые; д - ребристо-кольцевые; е -
складчатые; ж - волнистые; з - культовых зданий (шлемообразные, лукови-
цеобразные, грушеобразные).
VII группа - сводчатые: а - кругового очертания; б - крестовые сво-
ды; в - веерные своды; г - оболочки одинарной и двоякой гауссовой кривиз-
ны; д - сферические; е - лепестковые; ж - культовых зданий.
VIII группа - складчатые: а - с прямоугольными и трапециевидными
складками; б - с треугольными складками; в - кессонные.
IX группа - структуры (системы из взаимно пересекающихся балок
и ферм): а - консольные; б - бесконсольные.
X группа - висячие: а - висячие покрытия с разомкнутыми контура-
ми; б - висячие покрытия с замкнутыми контурами.
XI группа - мембранные: а - вогнутые; б - выпуклые (пневматичес-
кие и с промежуточными опорами).
XII группа - струнные.
В каждой из указанных подгрупп может быть еще деление на не-
сколько видов и даже подвидов. Отдельные виды и характеристики покры-
тий из вышеуказанных групп приведены в табл. 1. В таблице ширина про-
лета покрытия L - это есть сумма всех пролетов здания, находящихся под од-
ним покрытием (скатным, двухскатным, оболочкой и т.д.).
39
Таблица 1
Номенклатура покрытий
Группа Под- группа Форма покрытий (аксаномет- рии, изометрии, перспективе, разрезе и других видах) Применение Прочее
I а, б вв ' Ей и Для жилых, обще- ственных и про- мышленных малоэтажных зданий Ширина пролета покрытий L, м, до 18
I В L0J? Для жилых и общественных мало- и много- этажных зданий Ширина пролета покрытий L, м, до 18
г W Для жилых и общественных малоэтажных зданий То же
Д Для жилых и общественных мало- и много- этажных зданий п
е Для жилых и общественных малоэтажных зданий п
иг
ж 4 Для жилых и общественных мало- и много- этажных зданий н
3 в в В б ] В 1 И о 1г а] Для жилых и общественных малоэтажных зданий н
40
Продолжение таблицы 1
Группа
П
П
IV
Под
группа
а
б
б, г
б, в
Форма покрытий (в аксанометрии, изомет-
рии, перспективе, разрезе и других видах)
Лотковые
Безлотковые
Применение
Для жилых и
общественных
мало-и
многоэтажных зда-
_______ний_______
Для жилых и обще-
ственных мало-и
многоэтажных зда-
ний
Для жилых и обще-
ственных зданий
Для жилых, обще-
ственных и культо-
вых малоэтажных
зданий
Для жилых, обще-
ственных и про-
мышленных мало-и
многоэтажных зда-
ний
Для жилых и обще-
ственных много-
этажных зданий
Прочее
Ширина
пролета
покрытий
L, м, до
18
То же
То же
до 12
То же
до 24
Для жилых и обще-
ственных много-
этажных зданий
41
Продолжение таблицы 1
Группа
V
Для
общественных
малоэтажных
зданий
Диаметр
купола, м,
до 60
VII
То же
Диаметр
купола, м,
до 60
Шлемообразные
Луковицеобразные
Для культовых
малоэтажных
здании
Тоже до 18
Для
общественных
и
промышленных
малоэтажных
зданий
Ширина
пролета
покрытий,
м, до 36
42
Продолжение таблицы 1
Группа
Подгруппа
Форма покрытий (в аксанометрии, изометрии,
перспективе, разрезе и других видах)
Применение
Прочее
VII
VIII
Для
общественных
малоэтажных
зданий
Для
общественных
и культовых
малоэтажных
зданий
Для
общественных
и промышлен-
ных
малоэтажных
зданий
Для
общественных
малоэтажных
зданий
Для
общественных
и промышлен-
ных
малоэтажных
зданий
Для
общественных
зданий
Для
общественных
малоэтажных
зданий
То же
Ширина
пролета
покрытия
L, м, до 36
То же
Ширина
пролета
покрытия
L , м до 60
Ширина
пролета
(диаметр)
покрытия
L , м до 60
43
§ 4. Классификация кровель
Для ориентации в многообразии кровельных материалов целесооб-
разно использовать классификацию этих материалов по существенным для
архитектора-проектировщика признакам: внешний вид материала и состав
материала (основное сырье). По этим признакам отечественные кровельные
материалы можно разделить на следующие группы:
- штучные (черепица, природный шифер, «мягкая» черепица и т.п.);
- листовые (асбестоцементные листы, профилированные и плоские
металлические листы, металлочерепица, ондулин и др.);
- рулонные (пергамин, рубероид и их современные модификации);
- пленочные (резиновые и полимерные мембраны);
- мастичные (из битумных и полимерных мастик);
- безрулонные (плиты покрытия выполнены из кровельного бетона).
По свойствам материала - мягкие (рубероидные и т.п.) и твердые.
По условиям эксплуатации - эксплуатируемые (с площадками, сада-
ми и т.д.) и неэксплуатируемые.
За рубежом принято деление кровель на следующие виды:
- однослойные теплые невентилируемые;
- двухслойные теплые вентилируемые;
- перевернутые типа DUO;
- монолитные из водонепроницаемого бетона;
- эксплуатируемые.
§ 5. Эстетика и архитектурное оформление крыш
Эстетика крыш в большей степени зависит от вида кровельных мате-
риалов. К внешнему виду кровельных покрытий предъявляют весьма раз-
личные требования. В большинстве случаев архитекторы при проектирова-
нии ориентируются на высококачественную и нестареющую поверхность.
Для памятников архитектуры ценится, так называемая, патина, а у новопо-
строенных зданий со скатной кровлей - возможность образования вида па-
тины. В некоторых случаях, например для временных построек, применяют
дешевые кровельные материалы. Основной принцип при выборе кровель-
ного покрытия: материал и вид кровли должны соответствовать архитектур-
ному облику и назначению здания.
К основным аспектам, определяющим внешнее оформление крыши,
следует отнести:
- угол наклона крыши (для скатных крыш);
- форму крыши;
- комбинацию форм;
- архитектурные и декоративные детали на крыше;
- свес крыши;
44
- образование карниза или надфронтонной крыши;
- структуру кровельных материалов;
- вид поверхности кровельных материалов;
- окраску кровельных материалов.
Угол наклона и форма крыши обусловливаются ее защитными и по-
лезными функциями. В многоснежных районах делают крыши с небольшим
уклоном и большим свесом, а в регионах с интенсивной ветровой нагрузкой
и обильными дождевыми осадками - крутые крыши с небольшим свесом.
Помимо прочих свойств, характерных для данного района, практическое на-
значение здания также предопределяет применение с последующим разви-
тием специфических форм крыши.
Форма и вид крыши должны гармонично сочетаться с ландшафтом
местности. Они являются важным архитектурным элементом индивидуаль-
ного здания и отражают широкий диапазон вариантов оформления кровли.
При этом следует стремиться к гармоничности форм, структур и окрасок.
Исходя из традиционных форм крыши, можно разработать целую гамму
кровельных покрытий со специальными кровельными элементами. Тем са-
мым создается комплексная система кровельных материалов, отвечающих
соответствующим (задаваемым) архитектурным, экономическим, экологи-
ческим требованиям.
§ 6. Общие требования к покрытиям и кровлям
К покрытиям и кровлям предъявляют (см. рис. 28) функциональные,
технические, экономические и архитектурно-художественные требования.
Функциональные - это такие, которые обеспечивают выполнение и
соответствие основных функций, а именно требования:
- теплозащиты, защиты от осадков, ветра, пыли и т.д.;
- удобство эксплуатации;
- размещение на крыше и в чердаке необходимых элементов;
- недопущение образования наледей и сосулек на кровле;
- устройство специальных элементов (площадок, оранжерей и т.д.);
- планировки чердачного помещения и кровли;
- обеспечения требуемой температуры и влажности воздуха в чердаке.
Технические - это требования прочности, устойчивости, надежности
конструкций крыш от воздействий силового характера, пожарной безопас-
ности согласно СНиП 21-01-97*, удобности эксплуатации (наличие комму-
никационных помещений, т.е. проходов, выходов на кровлю и др.).
Экономические - требования обеспечения минимально необходимых
затрат на строительство, ремонт и эксплуатацию покрытий.
45
Архитектурно-художественные:
- привлекательный внешний вид кровли и всего покрытия в целом;
- удачное использование фактуры и текстуры цвета внешней отделки;
- согласованность с окружающей застройкой.
В процессе проектирования зданий при разработке крыш следует ру-
ководствоваться требованиями следующих нормативных документов:
СНиП 23-01-99 «Строительная климатология»; СНиП П-26-76 «Кровли.
Нормы проектирования»; СНиП 2.08.01-89* «Жилые здания»; СНиП
2.08.02-89* «Общественные здания и сооружения»; СНиП 2.09.02-85 «Про-
изводственные здания»; СНиП 2.09.04-87* «Административные и бытовые
здания»; СНиП П-3-79* «Строительная теплотехника»; ВСН 35-77 «Инст-
рукции по проектированию сборных железобетонных крыш жилых и обще-
ственных зданий». Конструктивные расчеты несущих элементов покрытий
необходимо производить согласно СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железо-
бетонные конструкции»; СНиП 11-23-81 «Стальные конструкции»; СНиП II-
25-80 «Деревянные конструкции»; СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздейст-
вия»; СНиП 21-01-97* «Пожарная безопасность зданий и сооружений».
Чертежи покрытий следует составлять в соответствии с ГОСТ
21.501-80 «Архитектурные решения. Рабочие чертежи», который требует,
чтобы на чертежах был приведен план кровли. На нем показывают очерта-
ние, переломы, парапет и профили кровли, ендовы, желоба, лотки, водопри-
емные воронки и все другие элементы здания, выносимые выше плоскости
крыши. Все элементы кровли, обозначенные на плане, должны быть привя-
заны к координационным осям. В рабочих чертежах следует представить
план чердачного перекрытия и чердачного покрытия, схему раскладки стро-
пил и конструкции этих частей здания. Кроме этого на поперечных и про-
дольных разрезах зданий приводят составы чердачных перекрытий, покры-
тий и кровель; обозначают отметки опирания и верха несущих элементов
крыш. На чертежах необходимо привести узлы примыкания покрытия к сте-
новым ограждениям с соответствующей вертикальной и горизонтальной
привязкой.
В рабочих проектах зданий должны быть показаны конструкции по-
крытий - стропильные системы или железобетонные настилы; узлы их опи-
рания, сопряжения и крепления. Последовательность монтажа элементов
покрытия и методы устройства кровли указывают в технологических частях
проектов. В целях снижения затрат на строительство зданий следует прово-
дить сравнения вариантов как несущих конструкций покрытия, так и видов
кровли.
46
Контрольные вопросы
1. В чем заключается комплексный подход к проектированию покрытий
зданий?
2. Каковы основные функции покрытий?
3. Какой слой покрытия принято считать водоотводящим?
4. Как распределяется ветровое давление по покрытиям зданий и какие ме-
роприятия следует предусматривать для снижения ветрового отсоса?
5. Какая температура должна быть в холодном и теплом чердаке?
6. Какую роль играет покрытие в вентиляции помещений зданий?
7. Какие вредные вещества могут находиться в воздухе?
8. Как решается задача по расселению городских птиц?
9. Какие слои покрытия препятствуют проникновению шума?
10. Какими конструктивными элементами воспринимаются ветровые на-
грузки?
11. Как классифицируют покрытия по конструктивному решению?
12. Как классифицируют покрытия по ширине пролета?
13. Какие существуют формы покрытий зданий?
14. Как классифицируют кровельные покрытия?
15. Чем определяется внешнее оформление крыш?
16. В чем заключаются общие функциональные требования, предъявляе-
мые к покрытиям зданий?
17. Какие технические требования предъявляют к покрытиям зданий?
47
Глава 3. НАУЧНЫЕ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ
ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПОКРЫТИЙ ЗДАНИЙ
§ 1. Теплопередача через ограждающие конструкции покрытий
Крыша разделяет воздушные среды, отличающиеся температурой,
влажностью, скоростью движения воздуха. Поэтому определение требуе-
мых толщин слоев ограждающих конструкций при соответствующем конст-
руктивном решении является важной проектной задачей. Передача тепла
через ограждающие конструкции крыш является одной из основных частей
строительной теплофизики. Но строительная теплофизика включает в себя
и вопросы воздухопроницаемости, теплоустойчивости, паропроницаемости
и влажностного режима ограждающих конструкций. Задача при этом ста-
вится следующая: нахождение наиболее рационального (а иногда и опти-
мального) в эксплуатации решения, удовлетворяющего требованиям созда-
ния в помещениях верхнего этажа благоприятного для человека климата.
В связи с повышением теплотехнических показателей ограждающих
конструкций по вновь введенному и действующему СНиП П-3-79* «Строи-
тельная теплотехника» строительная теплофизика в последнее время приобре-
ла особое значение. Это связано с возрастанием стоимости тепловой энергии
и с увеличением ее расхода при ограниченных запасах природного топлива.
Разность температур наружного и внутреннего воздуха в зданиях
приводит к образованию теплового потока через всю толщину покрытия.
Поток может быть стационарным (в единицу времени переносится постоян-
ное количество тепла) и нестационарным. Стационарный поток характерен
для гражданских постоянно отапливаемых зданий. По нему и принята мето-
дика теплотехнического расчета, приведенная в действующих нормах про-
ектирования [72]. Нестационарный тепловой поток характерен для зданий с
периодически действующим отоплением. При этом в ограждающих конст-
рукциях возникают температурные колебания, при которых количество пе-
реносимого тепла в единицу времени в разный период неодинаково.
Количество теплоты, теряемое зданием в холодный период года или
поступающее в здание в самый теплый период года, зависит от теплофизи-
ческих качеств ограждающих конструкций. В теплотехнических расчетах
наибольшее значение имеет свойство теплопроводности материала, то есть
способности проводить тепло через свою массу. Основной показатель этого
свойства - коэффициент теплопроводности X, определяемый в Вт/(м-°С)
или ккал/(м-ч-°С), (1,15 Вт/(м-°С) = 1 ккал/(м-ч-°С)),
где Q - количество тепла, проходящее через элемент покрытия, Дж;
d - толщина элемента покрытия, м; F - площадь элемента покрытия, м2;
Z - время передачи теплоты, с; te и tH - температуры соответственно внут-
ренней и наружной поверхностей элемента покрытия, °C.
48
Значения коэффициента теплопроводности для разных материалов
конструкций покрытия различны. Так, у железобетона X = 1,75 Вт/(м°С), а
у пенополистирола X = 0,04 Вт/(м°С). С увеличением температуры коэффи-
циент теплопроводности повышается. Но в ограждающих конструкциях
крыш температура редко превышает 60 °C, а при таких изменениях темпе-
ратуры почти не изменяется, и поэтому в практических расчетах эти изме-
нения не учитываются.
Коэффициент теплопроводности материалов зависит от их средней
плотности. Чем меньше средняя плотность, тем больше пористость и тем
меньше коэффициент теплопроводности. А чем меньше коэффициент теп-
лопроводности, тем выше теплотехнические свойства, а следовательно, тре-
буется меньшая толщина утепляющего слоя, что ведет к экономии материа-
ла ограждающей конструкции.
При повышении влагосодержания материала коэффициент теплопро-
водности повышается, т.е. снижаются теплотехнические свойства покры-
тия. Поэтому изменение влагосодержания имеет важное значение для про-
ектирования и эксплуатации конструкций зданий. Содержание влаги в мате-
риале конструкций зависит от влажности и температуры внутреннего возду-
ха и зоны влажности территории России. Поэтому расчетные коэффициен-
ты теплопроводности должны выбираться в зависимости от условий экс-
плуатации, определяемых в нормах зонами влажности районов строитель-
ства и влажностными режимами помещений зданий и сооружений в зимний
период времени.
Значения коэффициентов теплопроводности в зависимости от вида
материала конструкции и условий эксплуатации приведены в прил. 3 СНиП
П-3-79*.
Распределение температур через ограждающую конструкцию при
стационарном тепловом потоке происходит по линейному закону (рис. 29).
Температуру в любой точке толщины покрытия можно определить
по формуле
т = (2)
где te и tu - соответственно внутренняя и наружная температуры воз-
духа; Re = \/в - сопротивление тепловосприятию, м2-°С/Вт; ав - коэффици-
ент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции,
Вт/(м2-°С).
Термическое сопротивление всех конструктивных слоев конструкции
покрытия Rx, расположенных между ее внутренней поверхностью и расчет-
ной точкой, (м2-°С)/Вт:
RX= L Rn- (3)
Z—>zz—I
Общее сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции по-
крытия Ro:
49
Ro ----+ RK +----
(4)
где ae - коэффициент теплоотдачи для зимних условий наружной по-
верхности ограждающей конструкции, Вт/(м2-°С);
Термическое сопротивление слоистой конструкции RK, равное сумме
термических сопротивлений всех слоев, м2-°С/Вт:
Rk = R\ + Rz +... + Rn + + —(5)
где 615 б2,.., Sn - толщины слоев, м; Х15 Х2,.., Хп - коэффициенты теп-
лопроводности материалов слоев.
Рис. 29. Графики распределения температур по толщине покрытия: а-в однослой-
ной конструкции; б-в двухслойной конструкции
Расчетную зимнюю температуру наружного воздуха tu следует при-
нимать по [58] в зависимости от тепловой инерции Z>, которая определяется
по формуле:
£)^^±+^.+ +_^L> (6)
Л] л2 лп
где sn -расчетные коэффициенты теплоусвоения материала сло-
ев ограждающей конструкции, принимаемые по СНиП П-3-79*, Вт/(м2-°С).
Теплофизические качества ограждающих конструкций определяют и
возможность образования конденсата в них, а следовательно, и долговеч-
ность конструкций. Теплотехнический расчет бесчердачных крыш отлича-
ется от расчета чердачных. Бесчердачные (совмещенные) крыши и чердач-
ные перекрытия рассчитывают как обычные многослойные конструкции по
условиям:
1) сопротивление теплопередаче должно быть больше или равно тре-
буемому Ro > R™p;
2) температура на внутренней поверхности ограждающей конструк-
ции должна быть выше температуры точки росы, te > tp,
где Ro - общее сопротивление теплопередаче конструкции покры-
тия; R™p - требуемое сопротивление теплопередаче покрытия; Гв - темпера-
50
тура внутренней поверхности ограждающей конструкции по теплопровод-
ному включению (шву, диафрагме и т.д.), tp - температура точки росы, опре-
деляемая в зависимости от te и (рв - относительной влажности воздуха.
Точный теплотехнический расчет проводят на ЭВМ по специальным
программам, например таким, как «Космос», «Терма» и др. При проведении
расчета вся поверхность разбивается на отдельные равные и по форме, и по
размерам площади участки, для каждого из которых определяются термиче-
ские сопротивления, а затем по формуле Ra = YF/^F/R^ определяется при-
веденное термическое сопротивление.
При нестационарном тепловом потоке в летний период времени в от-
дельных районах (с расчетной температурой июля 21 °C и выше) следует
проводить расчет на теплоустойчивость ограждающих конструкций [72].
Основное условие расчета: амплитуда колебаний температуры внутренней
поверхности ограждающей конструкции не должна превышать требуемую.
В нормативных документах приводится практический метод тепло-
технического расчета, который применяют в проектировании. Но в практи-
ке эксплуатации покрытий зданий существует множество отклонений от
проектных решений. Все они имеют свои особенности, но при проведении
поверочных расчетов практический метод расчета по СНиП И-3-79 иногда
не дает достаточной точности. Учет особенностей должен проводиться по
уточненному методу расчета, суть которого заключается в учете дополни-
тельных факторов, влияющих на расчет приведенного сопротивления теп-
лопередаче отдельных участков. Такими факторами являются температура
внутреннего воздуха по высоте и ширине покрытия, влажность внутренне-
го воздуха, влажность отдельных слоев и участков. В общем виде уточнен-
ное сопротивление теплопередаче отдельного участка определяется как
функция
Ri = (1ц> Fi> Wii' аЯР Лр (7)
где 1и - коэффициент теплопроводности отдельного слоя участка ог-
раждающей конструкции покрытия; Fz - площадь отдельного участка ог-
раждающей конструкции; wz7 - влажность отдельного слоя участка конст-
рукции покрытия; aei, aHi - коэффициенты теплоотдачи внутренней и на-
ружной поверхности ограждающей конструкции соответственно участка
конструкции покрытия; Tei - температура воздуха внутри (в чердачном по-
мещении) по ширине и высоте; We - влажность внутреннего воздуха.
Расчет требуемого сопротивления теплопередаче
Требуемое сопротивление теплопередаче определяется из двух ус-
ловий:
1-е условие: обеспечение необходимого нормируемого температур-
ного перепада между температурой внутреннего воздуха и температурой
внутренней поверхности ограждения Л£н
51
(ta 4- tu Лп
nmp _ \ g н /
° bt"ae
где n - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения на-
ружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружно-
му воздуху [72].
2-е условие: Rotnp должно соответствовать установленной величине
для определенной градусо-суточной характеристики в зимний (отопитель-
ный) период времени [72]. По этому условию вначале определяют величи-
ну градусо-сутпок отопительного периода ГСОП по формуле
ГСОП — (te — tom nep) zomnep9 (9)
где tom nep9 zom nep - средняя температура, °C, и продолжительность,
сут, периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной
+8°С по СНиП 23-01-99. Затем по табл. 1, б СНиП П-3-79* определяют тре-
буемое расчетное сопротивление теплопередаче.
После расчета величин, определенных по двум условиям, следует вы-
бирать большую, которая и будет являться требуемым расчетным сопротив-
лением теплопередаче. Как показывает опыт, определяющим является вто-
рое условие при расчетах для средних и северных районов страны.
В чердачных крышах имеется чердачное помещение, которое может
быть холодным (с отрицательной температурой в зимний период времени
года) и теплым (с положительной температурой зимой). В зданиях с теплым
чердаком теплотехнический расчет проводится по чердачному перекрытию
и покрытию.
Вначале определяется R™p по формуле (4), затем минимально допус-
тимая температура в чердаке t4ep = te-&tH ае R™р, где &tH - нормативный тем-
пературный перепад между температурой воздуха верхнего этажа и темпе-
ратурой внутренней поверхности чердачного перекрытия. Затем определя-
ются Л01 и по Л02 формулам (16), (17) [45]. Температура на внутренней по-
верхности чердачного покрытия = t4ep-((t4ep - Гн)/ 7?01а^р), где осечф - ко-
эффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструк-
ции чердака, и 110 графику ее зависимости от тв и tH [45].
ЕслитГ>тХто/?7 = Кюь (Ю)
еслигГ<С:„то7?7 = К<>2- (И)
Теплотехнический расчет крыш с холодным чердаком проводится по
чердачному перекрытию как многослойной конструкции. Но предваритель-
но следует составить тепловой баланс крыши и определить температуру
внутреннего воздуха чердачного помещения. Для стационарного состояния
температуру в воздушном пространстве крыши можно вычислить в предпо-
ложении, что количество тепла, поступающего снизу (из жилых помеще-
ний), должно быть равно количеству тепла, отводимого через поверхность
асбестоцементной, металлической или другой крыши наружу. При этом сле-
52
дует учитывать и то, что приток холодного воздуха через вентиляционные
отверстия в крыше приводит к дополнительным потерям тепла. Точное
уравнение теплового баланса может быть записано в общем виде
61 = 62 + 63, (12)
где Q\ = [(?! - tx)/Rx] Fi - количество поступающего тепла из нижних
этажей; Q2 = [(/х - (2)^2! ^2 ~ количество отдаваемого тепла через кровель-
ное покрытие; Q3 = (tx - t2) G cp- дополнительные потери тепла из-за при-
тока холодного воздуха,
где tx - искомая температура в воздушной прослойке, относительно
которой должно быть решено уравнение; tx - температура воздуха в поме-
щении, расположенном под перекрытием; t2 - температура наружного воз-
духа; Fx и F2 - площади соответственно чердачного перекрытия и чердачно-
го покрытия; R} и R2- сопротивления теплопередаче соответственно конст-
рукций чердачного перекрытия и кровельного покрытия; G — масса перено-
симого воздуха; ср - теплоемкость воздуха.
Решив представленное уравнение относительно tx, получим формулу,
имеющую следующий вид:
_ txFR2 + t2F2Ri + t2G- cpR1R2
x ~ F^+F^+G^R^ (13)
Обычно температура воздуха в чердачном помещении на 2 - 4°С вы-
ше наружной.
§ 2. Диффузия водяного пара и паропроницаемость в покрытиях
В наружном и внутреннем воздухе здания всегда содержится влага в
виде пара, соотношение которого в единице объема называют влажностью
воздуха. Влажность воздуха - это одна из наиболее существенных характе-
ристик микроклимата помещений здания. Количественно влажность возду-
ха может определяться упругостью водяного пара (парциальным давлением
водяного пара), абсолютной влажностью, относительной влажностью, де-
фицитом влажности, точкой росы.
Упругость водяного пара - основная характеристика влажности воз-
духа, представляющая собой парциальное давление водяного пара, содер-
жащегося в воздухе. Обозначается буквой е, Па.
Парциальное давление водяного пара - давление, которое производил
бы водяной пар, если бы все остальные газы отсутствовали.
Абсолютная влажность - количество влаги т в граммах, находяще-
гося в 1 м3 объема воздуха при данной температуре и давлении. Обознача-
ется буквой^ г/м3.
Упругость насыщения (упругость насыщенного пара, или макси-
мальная упругость водяного пара) - максимально возможная при данной
температуре упругость водяного пара. Количество влаги в воздухе т0 при
данной температуре так же максимально. Упругость насыщения тем боль-
53
ше, чем выше температура воздуха. По ее достижении начинается конден-
сация водяного пара. Обозначается буквой Е, Па.
Относительная влажность - отношение упругости водяного пара,
содержащегося в воздухе, к упругости насыщенного пара при той же темпе-
ратуре. Обозначается буквой ср, выражается в процентах, ср = (е/Е) 100%.
Относительная влажность может определяться и как отношение мас-
сы т водяного пара, содержащегося в 1 м3 воздуха при данной температуре
(абсолютной влажности), к массе то водяного пара, которая необходима
для насыщения 1 м3 воздуха при той же температуре ср = (т/т^ 100%.
Нормальная относительная влажность воздуха помещений граждан-
ских зданий составляет величину 30 - 60%.
Удельная влажность - отношение массы водяного пара т в некото-
ром объеме воздуха (в граммах) ко всей массе воздуха тв в этом объеме (в
килограммах), обозначается fy, fy J-
Точка росы - температура tp9 при которой водяной пар становится на-
сыщенным. Точка росы может наступить при температуре, до которой мо-
жет охладиться воздух при данном давлении и содержащийся в нем пар до-
стигнет насыщения, начнет конденсироваться, т.е. появится роса.
Дефицит влажности - разность между насыщающей упругостью во-
дяного пара в воздухе при данных температуре и давлении и фактической
его упругостью.
В тех случаях, когда твердые вещества (конструкции покрытия или
перекрытия) содержат компоненты (воздух, пар), концентрации которых из-
меняются от точки к точке, создаются условия для переноса массы, в ре-
зультате чего выравниваются концентрации во всем объеме. Такое явление
называется диффузией пара. Для установившегося диффузионного потока
через однослойную конструкцию покрытия количество диффундирующего
пара определяется по формуле
Р<ее-ед^У?’ <14)
где Р - количество диффундирующего пара, мг; ев и ен - парциальное
давление водяного пара у внутренней и наружной поверхности конструкции
покрытия соответственно, Па; р - коэффициент паропроницаемости матери-
ала конструкции, мг/(м-ч-Па); 8 - толщина слоя конструкции, м; F- площадь
конструкции покрытия, м2; Z - время процесса диффузии, ч.
Сопротивление паропроницанию слоя конструкции при диффузии
водяного пара определяется (рис. 30, а), м2-ч-Па/мг
/?о=7?в+^+^ = ^ + У + ^, (15)
/ н*
где Re и RH - сопротивления влагообмену на противоположных по-
верхностях конструкции.
54
Чердачное перекрытие (покрытие) имеет конструкцию, состоящую
из нескольких слоев по толщине. Сопротивление паропроницанию слоис-
той конструкции покрытия будет определяться по формуле (рис. 30, б)
Rc = Re + +7^ = +
(16)
где Е(8/цх-) - сумма сопротивлений паропроницанию всех слоев ог-
раждающей конструкции.
Через многослойную конструкцию покрытия количество диффунди-
рующего пара Рмс будет определяться по формуле
Рмс = (?в ~ен \yR^FZ- <17)
Рис. 30. Графики распределения парциального давления водяного пара по толщине
перекрытия: а —в однослойной конструкции; б-в двухслойной конструкции
Парциальное давление внутреннего воздуха ев определяется по диа-
грамме зависимости от температуры tB и относительной влажности в внут-
реннего воздуха (прил. 3). Парциальное давление наружного воздуха опре-
деляется как среднее арифметическое по месяцам за год
Ve •
=п~ ’ (18)
где eMi — сумма среднемесячных парциальных давлений наружного
воздуха за год, определяемых в зависимости от среднемесячных температур
за год по СНиП 23-01-99.
Для определения количества диффундируемого пара во внутреннем
слое конструкции покрытия необходимо знать парциальное давление в этом
слое, которое может быть вычислено по формуле:
= ев
(^+*вЛ
(19)
где ех - парциальное давление водяного пара в произвольном сече-
нии, Па; Rn - полное сопротивление паропроницанию конструкции,
м2-ч-Па/мг; Re - сопротивление влагообмену на внутренней поверхности
55
конструкции, м2-ч-Па/мг; Rcc - сумма сопротивлений паропроницанию сло-
ев конструкции, расположенных между внутренней поверхностью и рас-
сматриваемым сечением, м2-ч-Па/мг:
= (20)
Влажностное состояние конструкций покрытия
В многослойных конструкциях покрытия имеются плотные слои с
низкой паропроницаемостью (например пароизоляция). У их границы воз-
можна конденсация влаги, особенно при значительной влажности воздуха в
помещениях. Если для нескольких конструкций построить графики зависи-
мости изменения температуры t, парциального давления е, упругости насы-
щенного водяного пара Е в зависимости от толщины, то результаты разде-
лятся на два варианта. В первом варианте (рис. 31 ,а) пересечений линии е с
линией Е не будет. Это говорит о том, что конденсата внутри конструкции
покрытия не образуется. Во втором варианте будет пересечение линии е с
линией Е (рис. 31 ,б), что указывает на возможность образования зоны кон-
денсации влаги. Эта зона располагается между точками касания Ех и Е2 пря-
мых, проведенных из точек ев и ен, расположенных на поверхностях конст-
рукции, к линии Е.
Рис. 31. Графики распределения парциального давления (е) и насыщенного водяного
пара (Е) по толщине покрытия: а - без пересечения; б- с пересечением
Плоскости, проходящие в зоне конденсации, называются плоскостя-
ми конденсации. В практических расчетах на требуемую паропроницае-
мость определяют одну крайнюю плоскость возможной конденсации. Пло-
скость возможной конденсации проходит на расстоянии от внутренней гра-
ницы утеплителя (рис. 32).
Плоскость возможной
конденсации
Рис. 32. Расположение зо-
ны возможной конденсации
56
Расстояние определяется по формуле
8ш = 0,07б^(рр« 25^/3, (21)
где 8ут - толщина утеплителя; <рр - относительная влажность воздуха
в порах материала конструкции.
Расчет требуемого сопротивления паропроницаемости
Сопротивление паропроницаемости однослойной или многослойной
конструкции невентилируемого совмещенного покрытия должно быть не
менее наибольшего из двух требуемых, определяемых из условий:
- недопущения накопления влаги в конструкции за годовой период
эксплуатации;
- ограничения накопления влаги в ограждающей конструкции за пе-
риод с отрицательными средними температурами наружного воздуха.
Требуемые сопротивления паропроницанию для указанных двух ус-
ловий определяются соответственно по известным формулам [72]
= 0,0024(eg-£o)Zo
’ (23)
где ев - парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха
при расчетной температуре и влажности этого воздуха, Па; ен - среднее пар-
циальное давление водяного пара наружного воздуха за годовой период, Па;
Е - максимальная упругость водяного пара в плоскости возможной конден-
сации за годовой период эксплуатации, Па; Rn H - сопротивление паропрони-
цанию в части ограждающей конструкции, расположенной между наруж-
ной поверхностью и плоскостью возможной конденсации, м2-ч-Па/мг; Ео -
упругость водяного пара в плоскости возможной конденсации, определяе-
мая при средней температуре наружного воздуха периода месяцев с отрица-
тельными среднемесячными температурами, Па; рю - средняя плотность ма-
териала увлажняемого слоя, принимаемая равной средней плотности того
же материала ро, кг/м3; - толщина увлажненного слоя ограждающей кон-
струкции, принимаемая равной 2/3 толщины однослойной конструкции или
2/3 толщины утеплителя многослойной конструкции покрытия, м; Асвср -
предельно допустимое приращение расчетной весовой влажности материа-
ла увлажняемого слоя за период влагонакопления, %; Zo - период вл агона-
копления, равный периоду с отрицательными среднемесячными температу-
рами, сут.; т] - характеристика, определяемая по формуле:
57
(м)
Rfl.H
где eH 0 - средняя упругость пара наружного воздуха периода месяцев
с отрицательными среднемесячными температурами, Па.
Показатели р0 и Лсоср определяются по СНиП П-3-79*.
Максимальная упругость водяного пара в плоскости возможной кон-
денсации определяется по формуле
Е =(EXZX + E2Z2 + £3Z3)/12, (25)
где Zb Z2, Z3 - продолжительность в месяцах соответственно зимне-
го, весенне-осеннего и летнего периодов, определяемые согласно СНиП II-
3-79; £15 Е2, Е3 - упругости водяного пара в плоскости возможной конден-
сации в соответствующие периоды времени.
Сопротивление паропроницанию чердачного перекрытия или части
конструкции вентилируемого покрытия со скатами кровли шириной до
24 м, расположенного между основными помещениями здания и воздушной
прослойкой покрытия, определяется по формуле:
Л7=1,2(ев+ей.о). (26)
Если сопротивление паропроницанию будет менее одного из требуе-
мых, то следует закладывать в покрытие пароизоляцию, которая принимает-
ся в основном из рулонных материалов с низкой паропроницаемостью. Та-
кими материалами могут быть рубероид, толь, пергамин, полиэтиленовая
пленка и др. Пароизоляцию укладывают на плиты чердачного перекрытия
или покрытия, а на нее - утеплитель, который всегда должен находиться в
сухом состоянии, так как сырой утеплитель (с большим содержанием влаги)
имеет худшие теплотехнические характеристики.
Расчет точки росы
В зимний период времени температура внутренней поверхности сов-
мещенных покрытий или чердачных перекрытий несколько ниже темпера-
туры внутреннего воздуха. Теплотехнические нормы предусматривают тем-
пературный перепад между температурой внутреннего воздуха и температу-
рой поверхности ограждения AtH в пределах 4 - 7°С. Но в отдельных случа-
ях Лгн может быть больше, а температура поверхности достигает температу-
ры точки росы тр9 что приводит к образованию конденсата на поверхности.
Это бывает в покрытиях с влажным утеплителем, при недостаточной тол-
щине утеплителя или в местах с теплопроводными включениями (в стыках
и швах конструкций). Образование конденсата недопустимо. Поэтому до-
полнительно следует проводить расчет с целью недопущения образования
температуры точки росы на внутренней поверхности конструкции покры-
тия, т.е.тЛ > тп.
ар
58
Температура внутренней поверхности ограждающей конструкции
определяется по формуле
Te=ze-Az«=ze-Vz£. (27)
R0ae
Температура точки росы определяется по диаграмме «I - х влажного
воздуха в области средних температур» (прил. 4) в зависимости от темпера-
туры td и влажности в внутреннего воздуха. Для этого находится точка пе-
ресечения изотермической линии с температурой воздуха в помещении с
линией относительной влажности воздуха помещения. Из этой точки опус-
кается вертикальная линия до пересечения с линией 100%-ной относитель-
ной влажности ср = 100 %. Через полученную точку проходит изотерма с ис-
комой температурой точки росы.
§ 3. Воздухопроницаемость покрытий
Воздухопроницаемость покрытия - это свойство его материала или
конструкции пропускать воздух через свою толщу. Воздух проникает через
покрытие в результате разности давлений с внутренней и наружной сторон.
Направление этого движения - от большего давления со стороны помеще-
ния к меньшему - со стороны улицы. Такой процесс называют эксфильтра-
цией воздуха.
Разность давлений воздуха в безветрие на улице возникает за счет
разности плотностей воздуха с различными температурами. В ветреную по-
году к этому давлению добавляется еще дополнительное, создаваемое про-
никаемым ветровым потоком.
В расчете на воздухопроницаемость покрытий необходимо, чтобы со-
противление воздухопроницанию многослойной конструкции Ru было боль-
ше или равно требуемому сопротивлению воздухоприницанию R™p. Сопро-
тивление воздухоприницанию следует определять по формуле
Ru = RuX+Ru2+,..., + Run, (28)
где 7?ul, Ru2,..., Run - сопротивление воздухопроницанию отдельных
слоев ограждающей конструкции, м2*ч/Па [72]. Для сплошных материалов
Rui = 8/z, где 5 - толщина слоя, м; i - коэффициент воздухопроницания мате-
риала слоя, Па/(м-ч). Требуемое сопротивление воздухоприницанию
= (29)
где Ьр - разность давлений воздуха на наружной и внутренней по-
верхностях ограждающей конструкции, Па; WH - нормируемая воздухопро-
ницаемость ограждающей конструкции покрытия, кг/(м2-ч) [72].
Разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях
покрытия определяется по формуле
59
Лр = 0,55 Н (рн - рв) + 0,03 рн и2, ( 30 )
где Н- высота здания от поверхности земли до низа поверхности по-
крытия верхнего этажа, м; рн и рв - плотность соответственно наружного и
внутреннего воздуха, кг/м3. р, определяется по формуле
pz= 1,265 [273/(273 + /)], (31)
где 1,265 кг/м3 - плотность воздуха при температуре 0°С; t - темпера-
тура соответственно внутреннего или наружного воздуха, принимаемая по
указаниям [72]; и - скорость ветра, м/с.
Воздухопроницаемость покрытия и стен влияет на теплопередачу ог-
раждающих конструкций. Это довольно сложные процессы, требующие
специального подхода и решения. Но для практических расчетов в боль-
шинстве случаев это влияние можно не учитывать из-за его малости (в пре-
делах 2 - 7%).
§ 4. Вентилирование покрытий
Бесчердачные крыши могут быть, как уже отмечалось выше, венти-
лируемые, частично вентилируемые и невентилируемые. Выбор того или
иного способа вентилирования зависит от конструкции самой крыши. Спо-
собы устройства вентиляции в этих крышах известны - с помощью каналов
и прослоек.
Чердачные покрытия нуждаются в вентилировании, поскольку оно
позволяет удалять диффундирующий снизу (из основных помещений зда-
ний) водяной пар и предотвращать образование конденсата на нижней сто-
роне кровельного покрытия. Наиболее неблагоприятными в этом плане яв-
ляются холодные чердачные крыши. В теплых чердачных покрытиях при
недостаточной или избыточной вентиляции конденсата, как правило, не об-
разуется, но может быть пониженная или повышенная температура воздуха
в зимний или летний периоды времени, что приводит к нежелательным по-
следствиям.
В настоящее время вопросы вентилирования холодных чердачных
крыш становятся весьма актуальными в связи с разработкой и применением
на них новых кровельных материалов и возможностью образования под ни-
ми конденсата. Поэтому в настоящей главе рассмотрены в основном вопро-
сы вентилирования этого вида крыш.
Многочисленные повреждения холодных чердачных крыш происходят
вследствие неблагоприятной вентиляции подкровельного пространства. Вен-
тилирование может быть естественным - через вентиляционные отверстия и
искусственным - с помощью систем электромеханической вентиляции.
Естественная вентиляция
Движение воздуха в чердачном помещении зависит от разности вы-
сот приточных и выпускных отверстий и от разностей плотностей внутрен-
него и наружного воздуха. Тяга измеряется разностью давлений
60
АР = КРн - Pe), (32)
где h - перепад высот между впускными и выпускными отверстия-
ми, м; рн и рв - плотность соответственно наружного и внутреннего возду-
ха, кг/м3.
Ветер оказывает благоприятное влияние на вентиляцию чердака. Но
при штиле ситуация может измениться в худшую сторону. Поэтому в расче-
тах будем исходить из состояния безветрия.
Для определения величин вентиляционных приточных и вытяжных
отверстий воспользуемся энергетическим методом. Приравнивая потенци-
альную и кинетическую энергию перемещения воздуха от приточных к вы-
тяжным отверстиям, получим формулу для вывода скорости движения воз-
духа в следующем виде 2
^- = megh, (33)
где тв - масса перемещаемого воздуха, г/ч.; V - скорость движения
воздуха, м/с; g - ускорение свободного падения, м/с2 (рис. 33).
Рис. 33. Естественная вентиляция чердака
Скорость движения воздуха получаем из представленного равенства
в виде, м/с:
(34)
Эта формула применима для скатных крыш с гладкими кровельными
покрытиями, например такими, как металлический оцинкованный профна-
стил. Для других кровель с шероховатой поверхностью, уложенных по де-
ревянной обрешетке, следует вводить коэффициент трения воздуха о по-
верхность кровли и поправочный коэффициент К, зависящий от вида вен-
тиляции. Формула скорости движения воздуха будет следующей:
61
1 2gA
3600^
(35)
При этом движение воздуха должно подчиняться ламинарному пото-
ку, а не турбулентному, который имеет место при наличии ветра. Поэтому
расчет производится на состояние безветрия, учитывая силу тяги воздуха
между слоями из-за разности температур, которая вызывает разность парци-
альных давлений воздуха.
По работам К. Зейферта (ФРГ), скорость движения воздуха в чердач-
ном пространстве определяется по теории ламинарного потока. Основная
теоретическая предпосылка такова, что действительная разность давлений
Др = Л(рн - рв) приравнивается к разности давлений для несжимаемых жид-
костей при свободном от трения потоке. В результате получается уравнение,
которое зависит от высоты крыши Я, ширины щели для вентиляции (прито-
ка воздуха) h, длины ската крыши I и разности плотности воздуха Pi - р2.
При этом необходимо учесть коэффициент трения воздуха о кровлю с ниж-
ней стороны £>.
12g//(Р]-р2)й _
V ^Рср I у &ср <36>
где g - ускорение свободного падения, кгс/см2; Н- высота крыши, м;
Pi - плотность наружного воздуха, кг/м3; р2 - плотность внутреннего возду-
ха, кг/м3; коэффициент трения; рср - средняя плотность воздуха,
Pq? = (Рн + РвУ^’ а " У1"031 наклона кровли.
Таким образом, в полученной формуле естественная скорость потока
воздуха (м/с) в чердачном пространстве определяется шириной сечения
вентиляционных приточных отверстий h и углом наклона кровли а.
Расчеты показывают хорошую сходимость между двумя формулами
для одних и тех же расчетных данных.
Объем воздухообмена L в чердачном помещении в час зависит от ко-
личества диффузионного через чердачное перекрытие пара Р, г/м2, и водо-
поглощения п, г/м3, воздуха в чердачном помещении при относительной
влажности ср = 80%:
L = PS/n, (37)
где S - площадь чердачного перекрытия, м2.
По данным многочисленных исследований водопоглощение возду-
ха составляет 0,2 - 0,4 г/(м3-ч) и зависит от температуры в чердачных по-
мещениях.
Площадь отверстий приточной вентиляции определяется по фор-
муле, м2:
(38)
62
Так как давление в чердачном помещении должно быть пониженным,
то площадь вытяжных отверстий следует принимать на 10 - 15% больше,
чем приточных. Это необходимо для создания тяги воздуха. Площадь вы-
тяжных отверстий
Feblm = (1,1- 1,15) Fnp. (39)
Холодные покрытия многоэтажных зданий вентилируются через от-
верстия, расположенные на одинаковой высоте. Вентиляция при таком рас-
положении вентотверстий возможна за счет силы ветра, которая создает
движение воздуха от одной стороны чердака к другой. На основании опыт-
ных данных установлены нормы площадей вентиляционных отверстий.
Кроме этого определены рекомендуемые размеры и порядок рассредоточе-
ния их по карнизной или фризовой сторонам стен.
Фризовые панели или карнизные части стен (в зданиях со стенами из
каменной кладки) проектируют с отверстиями высотой не менее 200 мм для
вентиляции чердачного помещения. Суммарная площадь отверстий с каж-
дой стороны фасада должна быть не менее 0,002 площади крыши.
Искусственная вентиляция
Вентилирование чердачных помещений можно осуществлять с помо-
щью систем принудительной вентиляции, включающих в себя электричес-
кий вентилятор и вентиляционные трубы или короба с впускными или вы-
пускными отверстиями. Диаметры труб (коробов) принимают в зависимос-
ти от производительности (требуемого воздухообмена) в час. Требуемая
мощность вентилятора в Ne определяется по формуле [75], кВт:
где L - производительность вентилятора, м3/ч; Рп - давление, созда-
ваемое вентилятором, кПа; пх - КПД вентилятора, принимаемый по его ха-
рактеристике; п2 - КПД ременной передачи.
Вентиляция теплых чердаков многоэтажных зданий
Работа системы вентиляции таких зданий устроена так, что все вент-
каналы из основных помещений выводятся в чердачное помещение. Чердак
для них является воздухосборной камерой. Над кровлей устанавливается
сборная вытяжная шахта (одна шахта на одну секцию здания), через которую
воздух из чердачного помещения выходит наружу. Шахта возвышается над
кровлей на 2,0 - 2,2 м. Поскольку такая шахта может примыкать к выступа-
ющему над кровлей машинному помещению лифта, высоту ее над кровлей
можно увеличить до 2,5 м. Кроме того, должны быть обеспечены хорошие
дефлектирующие свойства шахты при действии ветра. Установка двух вы-
тяжных шахт на одну секцию дома недопустима, так как одна из них вслед-
ствие разного аэродинамического сопротивления может работать на приток.
63
§ 5. Звукоизоляция покрытий
Звук, различаемый человеком, представляет собой колебания частиц
воздуха с частотой 16 - 20000 Гц. Множество нежелательных звуков, вос-
производимых от работы машин и механизмов, разговора человека, игры
музыкальных инструментов, действия ветра и тому подобного, образуют
шум, который является неблагоприятным фактором и может оказывать от-
рицательное воздействие на здоровье человека. По происхождению шумы
подразделяют на следующие виды:
- воздушный, воспроизводимый от работы машин, голоса человека,
музыкальных инструментов и т.д.;
- ударный, образующийся при ударе предметов;
- структурный, возникающий при вибрации конструкций зданий.
Основными видами являются воздушный и ударный шумы. Кроме
указанной классификации шумы подразделяют:
по времени действия:
- на постоянный;
- непостоянный (колеблющийся и прерывистый);
по тональности:
- на низкочастотный с частотой 20 - 250 (500) Гц;
- среднечастотный с частотой 500 - 1000 Гц;
- высокочастотный с частотой 1000 - 8000 (12500) Гц;
- ультразвуковой с частотой 12500 - 20000 Гц.
Покрытия зданий должны обеспечить надежную изоляцию его поме-
щений от различных шумов. Особенно это относится к мансардным кры-
шам, где конструкции покрытия являются одновременно и стенами, а также
к покрытиям совмещенных производственных зданий, на которых установ-
лены электровентиляторы.
Звук характеризуется силой I действия звуковых волн на предметы.
Логарифмическое отношение силы звука I к нулевой силе звука 1О (на поро-
ге слышимости) называется уровнем силы звука L и измеряется в децибелах:
L = 10 lg (Z/ZJ. (41)
Сила звука пропорциональна квадрату звукового давления. В связи с
этим уравнение силы звука можно записать в виде:
L = 10 1g (Р1/^) = 20 1g (P/PJ. (42)
Нулевое (пороговое) давление Ро = 2-10 5 Н/м2 = 2-1 (Г5 Па. По уров-
ню звукового давления шумы подразделяют:
- на слабые, с L до 40 дБ;
- средние, с L от 40 до 80 дБ;
- высокие, с L свыше 80 дБ.
В расчетах на звукоизоляцию нормируемыми параметрами следует
считать уровни звукового давления L в децибелах в октавных полосах час-
64
тот со среднегеометрическими частотами 63,125,250, 500, 1000,2000,4000,
8000 Гц.
Санитарно-гигиеническое нормирование ставит задачу ограничения
шумового воздействия на человека. Допустимые уровни шума на предпри-
ятиях установлены ГОСТ 12.1003-83 «Шум. Общие требования безопасно-
сти». В нем установлены такие уровни шума, действие которых в течение
длительного времени не вызывает снижение остроты слуха и обеспечивает
удовлетворительную разборчивую речь на расстоянии 1,5 м. Допускаемые
уровни звукового давления для жилых и общественных зданий и их терри-
торий следует принимать по таблице прил. 5.
Уровень звукового давления от различных шумов определяется по
СНиП II-12-77 «Защита от шума. Нормы проектирования». Определив
уровни шума в помещениях верхнего этажа и уровни шума от внешних ис-
точников, можно спроектировать покрытие с необходимой звукоизоляцион-
ной способностью.
Нормируемыми параметрами звукоизоляции ограждающих конст-
рукций покрытия являются индекс звукоизоляции воздушного шума 1в, ин-
декс приведенного уровня ударного шума под покрытием 1у, определяемые
по формулам
/в = 50 + Дв, (43)
/7 = 70-Др (44)
где Дв и Д^ - поправки, определяемые путем сравнения частотной ха-
рактеристики изоляции воздушного шума ограждающей конструкции с нор-
мативной частотной характеристикой изоляции воздушного шума (рис. 34)
по методике, изложенной в СНиП II-12-77.
Рис. 34. Нормативные частотные характеристики изоляции: а - изоляции воздуш-
ного шума ограждающей конструкции; б - приведенного ударного шума под совме-
щенным покрытием
65
Нормативные индексы звукоизоляции воздушного и ударного шумов
приведены в СНиП 11-12-77 для жилых и общественных зданий. Нормируе-
мым параметром звукоизоляции ограждающих конструкций производствен-
ных зданий является величина изоляции воздушного шума Rmpi в децибелах
в активных полосах частот, определяемая по СНиП [68].
Расчет звукоизоляции производится при проектировании новых ог-
раждающих конструкций. Окончательная оценка звукоизоляции новых кон-
струкций должна даваться на основе натурных испытаний. В расчетах час-
тотную характеристику изоляции воздушного шума однослойной массив-
ной конструкции (чердачного перекрытия или совмещенного покрытия) из
бетона и железобетона следует определять графическим способом. Для это-
го на координационной сетке рис. 35 при помощи вспомогательных графи-
ков рис. 36 отыскивают координаты точки В с параметрами Re и fe. Затем из
точки В (см. рис. 35) влево проводится горизонтальный отрезок АВ, а впра-
во - отрезок ВС с наклоном 7,5 дБ на октаву С с ординатой Rc = 60 дБ, и из
точки С вправо проводим горизонтальный отрезок СД. Индекс изоляции
воздушного шума 1в при ориентировочных расчетах допускается определять
по формулам
1в = 23 1g шэ - 10 дБ, при т 200 кг/м2; (45)
1в = 13 1g шэ + 13 дБ, при т 200 кг/м2, (46)
где шэ = Кт - эквивалентная поверхностная плотность, кг/м2; т - по-
верхностная плотность, кг/м2; К - коэффициент (К = 1 для конструкций с
плотностью более 1800 кг/м3, К= 1,25 для конструкций с плотностью 1200
Частота/ Гц
Частотную характеристику изоляции воздушного шума в децибелах
тонкой ограждающей конструкции из асбестоцемента, стекла, металла и т.д.
определяют тоже графическим способом, изображая ее в виде ломанной ли-
нии АВСД (рис. 37). Координаты точек В и С определяют по табл. 2. Наклон
ВА следует принимать равным 5 дБ на каждую октаву для конструкций из
стекла и 4 дБ - для конструкций из других материалов.
66
Увеличение изоляции покрытий от воздушного шума возможно за
счет: двуслойного покрытия с воздушной прослойкой между слоями; уст-
ройства звукоизоляции, являющейся одновременно и теплоизоляцией в
многослойных конструкциях. При этом изоляция R на пути прохождения
звука будет определяться суммой изоляции основного слоя (например плит
чердачного перекрытия или плит совмещенного покрытия) и дополнитель-
ной изоляции (второго слоя - кровли и утепляющего слоя):
R = Rr + A7?z, (47)
где Rr - изоляция основного слоя; A7?z - дополнительная изоляция,
определяемая по СНиП II-12-77.
Рис. 36. Графики для определения координат точки В при плотности материала
конструкции ро, кг/м3:1 > 1800; 2 = 1600; 3 = 1400; 4 > 1200: а — в зависимости от
толщины ограждения; б — в зависимости от поверхностной плотности
100 150 200 300 400 500 700 1000.
Поверхностная плотность т, кг/м
Рис. 37. Частотная характеристика изоляции воздушного шума однослойным пло-
ским ограждением из стекла или металла
Таблица 2
Координаты точек В и С в зависимости от материала ограждения
Материал /в Гс *В Rc
Сталь 6000/А 12000/Л 39 31
Алюминиевые сплавы 6000/А 12000/Л 32 22
Стекло силикатное 6000/А 12000/Л 35 29
Асбестоцементные листы 11000/й 22000/Л 36 30
Примечание: h - толщина ограждения, мм.
67
В расчетах на звукоизоляцию определяют резонансную частоту соб-
ственных колебаний конструкций. Ограждающие конструкции проектиру-
ют толщиной, при которой собственная частота колебаний конструкций от
воздушного шума будет находиться за пределами нормированного диапазо-
на частот или в пределах нормируемого диапазона, но с индексом изоляции
не менее 1в и 1у. Для совмещенных покрытий при заполнении промежутка
между верхним и нижним слоями звукоизоляционным материалом резо-
нансная частота собственных колебаний конструкций
1 К
2тг\ /(т1+т2)’
(48)
где тх и т2 — поверхностные плотности (массы единицы площади)
верхнего и нижнего слоев, кг/м2; К - жесткость среднего звукоизоляционно-
го (упругого) слоя, Н/м2:
К = ES/h, (49)
где Е - динамический модуль упругости, Н/м2; S - площадь среднего
звукоизоляционного слоя, м2; h - толщина слоя, м.
Для покрытий с воздушной прослойкой резонансная частота собст-
венных колебаний конструкций определяется:
60 (^+т2)/
у / ат]т1 ’
(50)
где а - толщина воздушного промежутка, м.
Для дополнительного увеличения изоляции от воздушного шума
применяют устройство специальных звукоизоляционных слоев. В конструк-
циях покрытия они являются и дополнительной теплоизоляцией.
Снижение уровня шума в помещениях под крышами достигается так-
же за счет:
- эффективного архитектурно-планировочного решения покрытия;
- применения звукопоглощающих облицовок;
- применения звукоизоляционных кожухов для работающего электро-
механического оборудования, расположенного в покрытии или на нем.
§ 6. Технические требования к устройству покрытий и кровель
Эксплуатация покрытий и кровель связана со многими неблагоприят-
ными климатическими и техническими факторами. Для безопасного обслу-
живания покрытий на крышах зданий высотой более 10 м следует проекти-
ровать вертикальное ограждение в соответствии с ГОСТ 25772-83 или пара-
пет высотой не менее 0,6 м.
Для предотвращения скопления под кровлей конденсата и обеспече-
ния в чердачных помещениях необходимого температурно-влажностного
режима воздуха следует предусматривать вентиляцию. Естественная венти-
68
ляция под скатными крышами должна выполняться через карнизные щели,
слуховые окна, вытяжные короба, вентиляционные окна, вентиляционные
каналы и другие проходы для движения воздуха. Пути движения воздуха
должны быть направлены снизу вверх. В чердаках с плоскими крышами на-
правление движения воздуха может быть горизонтальным. Поток воздуха
должен быть ламинарным и равномерно распределенным (по возможности)
по всей площади крыши. Скорости движения воздуха должны составлять от
0,05 до 0,2 м/с. На пути движения воздуха не должно быть преград в виде
незамкнутых стен и перегородок, снижающих скорость движения воздуха.
Наиболее распространенные схемы вентиляции чердачных покрытий
представлены на рис. 4, 38, 39. Из этих схем видно, что поступление возду-
ха в чердачные помещения осуществляется в основном через щели между
кровлей и карнизной частью стены или вентиляционные отверстия в стене
чердака. Выпускные отверстия могут быть устроены через специальные ко-
роба, установленные на кровле, а также через зазоры между верхом кровли
и стеновым ограждением. Однако поступление и выпуск воздуха могут
быть и через слуховые окна, но только лишь в ветреную погоду, т.е. при дви-
жении воздушных масс. В сочетании с другими вентяляционными отверсти-
ями слуховые окна могут дополнять приток и отток воздуха. Некоторые ре-
шения вентиляционных отверстий и коробов приведены в прил. 6.
Рис. 38. Схемы вентиляции чердачных помещений малоэтажных и среднеэтажных
зданий: а, б, в, г - с односкатными крышами; д, е, ж, з, и, к - с двускатными кры-
шами
69
Рис. 39. Схемы вентиляции мансардных покрытий малоэтажных и среднеэтажных
зданий: а-с одной воздушной прослойкой; б — с двумя воздушными прослойками
В целях исключения образования на кровле наледей в чердаках следу-
ет расчетом определять температуру внутреннего воздуха. Перепад темпера-
тур между внутренним и наружным воздухом должен составлять: 0 - 2°С при
стальных кровлях; 2 - 4°С - при рулонных кровлях, при кровлях из асбесто-
цементных листов, керамической черепицы и им подобным. В теплых черда-
ках температура воздуха должна составлять 12-14 (16)°С, но при этом не
следует допускать прогрева крыши над чердаком до образования в зимний пе-
риод времени на верхней поверхности положительной температуры.
На скатных крышах должны быть свесы с выноской за плоскость на-
ружной стены на 0,5 - 0,6 м. На кровле не должно быть мест, в которых скап-
ливалась бы вода без соответствующего отвода. Жилые и общественные
здания высотой 3-5 этажей включительно должны иметь организованный
наружный или внутренний водосток с крыш. Здания высотой 6 этажей и бо-
лее должны быть оборудованы внутренним водостоком. Устройство водо-
сточных стояков и отводных труб в пределах квартир не допускается. Водо-
сточные трубы должны располагаться на расстоянии одна от другой не бо-
лее чем 24 м по периметру здания. Воронки водосточных труб должны быть
устроены под свесами и на расстоянии 0,5 - 0,6 м от плоскости наружных
стен. Отвод воды по водосточным трубам допускается только лишь на кры-
шах с организованным водостоком - по желобам и ендовам. Организован-
ный водосток у стен щипцов и парапетов недопустим.
На плоских и малоуклонных крышах должен быть организован сбор
дождевой и талой воды к водосборным воронкам, располагаемым в пони-
женных участках кровли и обустроенным ендовами квадратной или прямо-
угольной формы. Сток воды с этих крыш осуществляется по внутренним
водосточным трубам.
Для обслуживания покрытий и в противопожарных целях в чердаке
должен предусматриваться сквозной проход, расположенный вдоль здания,
высотой не менее 1,6 м и шириной не менее 1,2 м. Выходы на чердак и на
крышу следует предусматривать из лестничных клеток по лестничным мар-
шам с площадками через противопожарные двери. В жилых и обществен-
ных зданиях высотой до пяти этажей включительно допускается устройст-
во выходов на чердак из лестничных клеток через пожарные люки.
70
Эксплуатационные качества кровель определяются их материалом,
составом и устройством. Уклон кровли выбирают в зависимости от матери-
ала: чем плотнее материал и герметичнее стыки, тем меньше может быть ук-
лон. Уклон кровель зависит от многих характеристик материала: стойкости
к солнечному излучению, размягчению под действием солнечных лучей, во-
допоглощения, водонасыщения, гидрофобности, набухания, шероховатос-
ти. В общем виде уклон кровли i можно предствить в виде
i =f(m, Гфл, Г,фб, Кмт, Ктс, П, Ктр, Кс в, Кн ), (51)
где т - масса снеговых осадков; Гфл, и Гфб - гидрофильность и гид-
рофобность кровли, Кмт — коэффициент на материал кровли; Ктс - коэффи-
циент теплостойкости кровельного покрытия; П - пенетрация материала
крови; Ктр - коэффициент трения снега о кровлю; Кс в - коэффициент стока
воды; Кн - коэффициент набухания кровельного покрытия.
Рекомендуемые виды кровель по материалу для определенных укло-
нов приведены в табл. 3. В таблице не приводится обычный рубероид, так
как он не рекомендуется к применению в отдельных районах страны, в ча-
стности в Москве и Московской области. Вместо рубероида следует приме-
нять стеклорубероид, рубемаст, стеклобит, стекломаст и другие аналогич-
ные материалы. В последнее время в нашей стране и за рубежом разработа-
ны новые кровельные материалы, которые нашли широкое применение в
строительстве. Названия, марки и характеристики этих материалов приве-
дены в прил. 6.
Таблица 3
Выбор вида кровли по материалу в зависимости от ее уклона
Уклон кровли Вид кровли по материалу
Соотно- шение сторон Угол наклона
град. %
До — 40 0-1,43 0-2,5 Рулонная (4-5 слоев стеклорубероида или других аналогичных материалов на битумной или полимер- битумной мастике соответственно), мастичная (4 слоя битумной или битумно-резиновой или полимерби- тумной мастики с четырьмя армирующими проклад- ками из стеклохолста или стеклосетки)
1 1 40 ’ 10 1,43-5,71 2,5-10 Рулонная (3 слоя стеклорубероида или других анало- гичных материалов на битумной или полимербитум- ной мастике, 3 слоя толя на дегтевой мастике), мас- тичная (3 слоя битумной или битумно -резиновой мастики с тремя армирующими прокладками из стек- лохолста или стеклосетки)
71
Продолжение табл. 3
Уклон кровли Вид кровли по материалу
Соотно- шение сторон Угол наклона
град. %
1 £ 10 " 4 5,71- 14,00 10-25 Рулонная (3 слоя стеклорубероида или других аналогичных материалов на битумной или полимербитумной мастике), мастичная (2 нижних слоя на битумной или битумно- резиновой мастике, армированных двумя прокладками из стеклохолста или стеклосетки; 1 верхний слой из рубероида на битумной или битумно-резиновой мастике), рулонная (2 нижних слоя из пергамина на битумной мастике, 1 верхний слой из рубероида или стеклорубероида на битумной мас- тике)
1 1 10 " 5 5,71- 11,31 10-20 Из асбестоцементных листов с герметизацией соединений, стальная из оцинкованных и неоцинкованных листов с двойными лежачими и стоячими фальцами и с герметиза- цией стыков
Ch I *- UJ 1 Н- 11,31- 18,50 20-33 Из асбестоцементных листов без герметизации соединений, стальная из оцинкованных и неоцинкованных листов
п 1 Более — 3 Более 18,50 Более 33 Из асбестоцементных листов без герметизации соединений; стальная из оцинкованных и неоцинкованных листов; из деревянных плиток, гонта, кровельной драни; шиферная; черепичная
Менее 1 1,73 Менее 30 Ме- нее 57,7 Стальная из оцинкованных и неоцинкованных листов с двойными лежачими фальцами и с герметизацией этих стыков суриковой замазкой
1 1 66 ’ 20 0,86- 2,86 1,5-5 Безрулонная с железобетонными ребристыми панелями и панелями лоткового сечения
Кровли из рулонных и мастичных материалов предпочтительно при-
менять при уклонах до 2,5 %. Такие кровли допускается предусматривать на
уклонах более 12 % при соответствующем обосновании.
Критериями выбора кровельного покрытия дополнительно могут
быть:
- соответствие материала эстетическим требованиям;
- соответствие материала экономическим требованиям;
- соответствие материала планируемой долговечности кровли:
- наличие производственной базы по материалам и другие.
Отвод воды с покрытий может быть организованым и неорганизован-
ным. Гражданские здания высотой 1-2 этажа могут иметь неорганизован-
ный наружный водосток с крыши. Здания высотой 3-5 этажей должны
иметь организованный наружный или внутренний водоотвод с кровли, а вы-
сотой 6 этажей и более - только внутренний водосток.
72
На свесах кровли и у водосборных воронок могут образовываться на-
леди при подтаивании снега весной. Поэтому рекомендуется предусматри-
вать системы антиобледенения на кровлях. Эти системы могут быть следу-
ющих видов (по физическому воздействию): вибрационные, динамические
электрические, электромеханические, термические, пластические, химиче-
ские. Конструкции и устройства этих систем следует рассмотреть отдельно.
§ 7. Прочность и деформативность покрытий
Прочность и деформативность покрытия определяют несущие конст-
рукции. Все конструкции по работе на прочность можно разделить на ос-
новные и неосновные. Основные воспринимают и передают на стены или
каркас здания внешние нагрузки (от веса снега, наледей, силы ветра, мон-
тажные и др.) и нагрузки от собственного веса. Неосновные воспринимают
нагрузки от собственного веса и веса вышерасположенных ограждающих
конструкций и передают их на нижележащие конструкции. В чердачных
стропильных крышах основными несущими конструкциями будут стропила
(стропильные системы), обрешетка под кровлю или прогоны, карнизы стен,
в отдельных случаях (при большом шаге прогонов) могут быть и элементы
кровли - листы или настилы. В железобетонных крышах основными несу-
щими конструкциями являются железобетонные плиты чердачного покры-
тия, лотковые панели, опорные плиты. Неосновные несущие конструкции в
чердачных крышах - это плиты и балки чердачных перекрытий. В совме-
щенных покрытиях основные конструкции - панели покрытия.
В практике проектирования принято рассчитывать все основные и
неосновные конструкции, результатом чего является установление формы,
размеров длины и сечений элементов, прочностных и упругих характерис-
тик материала и других параметров. В нашей стране для расчета строитель-
ных конструкций с 1 января 1955 г. в качестве основного принят метод пре-
дельных состояний, согласно которому расчетными предельными состояни-
ями называются такие состояния, при которых величины усилий, напряже-
ний, деформаций или трещин достигают предельных состояний в соответ-
ствии со СНиП и ТУ. В методе расчета принято два предельных состояния:
1-е определяется несущей способностью конструкций на прочность, устой-
чивость или выносливость; 2-е определяется развитием чрезмерных дефор-
маций и трещин от различных нагрузок, при которых появляются прогибы,
колебания и трещины, недопустимые для нормальной эксплуатации конст-
рукций и здания в целом.
Все основные конструкции должны быть рассчитаны по несущей
способности, деформативности и на ширину раскрытия трещин, т.е. по
двум группам предельных состояний. В результате этого расчета определя-
ют основные параметры конструкций (форма, размеры сечений, прочност-
ные характеристики и прочие). При расчетных значениях размеров элемен-
тов несущая способность и деформативность должны быть достаточны. Не-
73
основные несущие конструкции можно принимать типовыми под действи-
ем на них расчетной нагрузки. Подбор таких конструкций производится по
нагрузкам. Если типовые конструкции не применяются в качестве неоснов-
ных, то их следует рассчитывать так же по двум группам предельных состо-
яний на действие расчетных и нормативных нагрузок. Проектирование и
расчет по предельным состояниям приводится в соответствующих строи-
тельных нормах и правилах: СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия»,
СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции. Нормы про-
ектирования», СНиП П-23-81 «Стальные конструкции», СНиП П-25-80 «Де-
ревянные конструкции. Нормы проектирования», СНиП 11-22-81 «Камен-
ные и армокаменные конструкции. Нормы проектирования».
Контрольные вопросы
1. Что является причиной образования теплового потока через ограждаю-
щую конструкцию покрытия?
2. Какие свойства материала учитывают в теплотехнических расчетах?
3. От чего зависит теплопроводность ограждающих конструкций?
4. Как определяется температура в середине ограждающей конструкции
покрытия?
5. Какие условия принимаются в теплотехническом расчете?
6. Что такое ГСОП?
7. Что называют абсолютной и относительной влажностью воздуха?
8. Как определяется сопротивление паропроницанию?
9. Как распределяется влажность по толще ограждающей конструкции?
10. Как определить точку росы на внутренней поверхности ограждающей
конструкции?
11. Что такое воздухопроницаемость покрытия?
12. Каково основное условие в расчете на воздухопроницаемость покры-
тия?
13. Для чего требуется вентилирование покрытий?
14. Какими способами производится вентилирование чердачных помеще-
ний?
15. Как произвести расчет естественной вентиляции чердачных помеще-
ний?
16. Какие существуют виды шума?
17. В чем смысл расчета на звукоизоляцию помещений?
74
Глава 4. ПОКРЫТИЯ И КРОВЛИ МАЛОЭТАЖНЫХ
ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ
§ 1. Выбор видов покрытия и кровель для малоэтажных зданий
В малоэтажных гражданских зданиях и некоторых зданиях средней
этажности применяют в основном скатные покрытия. Скатные крыши жи-
лых зданий имеют чердачное помещение. Чердачное покрытие состоит из
несущих деревянных или железобетонных стропил и обрешетки, на кото-
рую укладывают водонепроницаемый слой - кровлю. Эти элементы обес-
печивают прочность и надежность работы покрытия в течение всего срока
эксплуатации при действии ветра, веса снега и льда, веса собственной мас-
сы крыши. Чердачное перекрытие включает в себя деревянные или железо-
бетонные балки, дощатый накат или бетонные плиты, пароизоляцию, утеп-
литель и защитный слой в виде цементно-песчаной стяжки и с использова-
нием других материалов. Кровля должна быть долговечной, морозостой-
кой, устойчивой к действию химически агрессивных сред. На кровлю мо-
гут оказывать значительное тепловое влияние солнечные лучи, следова-
тельно, необходимо при определенных уклонах применять и соответству-
ющие материалы.
Для скатных кровель малоэтажных зданий уклон можно принимать
от 1:5 до 1:1. Форму и уклон покрытия принимают в зависимости от наибо-
лее полного стекания талых и дождевых вод, уменьшения снеговых нагру-
зок. Неблагоприятными являются крыши с уклонами 30°, так как на них об-
разуется наибольшее количество снега на заветренном скате. На более по-
логих скатах снег частично сдувается ветром, на более крутых - снег менее
задерживается за счет собственной массы. При углах наклона кровли 60° и
выше снег совсем не удерживается на ней. Поэтому покрытия с такими ук-
лонами устраивают в районах со значительными снеговыми осадками. Сле-
дует иметь в виду, что деревья, близко расположенные к малоэтажным зда-
ниям, задерживают ветровые потоки, в результате чего на крышах образует-
ся большее снегоотложение.
Форму крыши определяет и устройство чердачного этажа. Высота
помещения этого этажа, используемого в технических целях, как уже было
сказано, определяется из условия обеспечения свободного прохода высотой
1,6 м, шириной 1,2 м вдоль всего чердака, а также габаритами стропильных
систем и уклоном кровли. Высота чердака в самых низких местах должна
быть не менее 0,6 м (от верха перекрытия до мауэрлата, см. рис. 2). Это
обусловлено необходимостью осмотра элементов крыши. Более подробно
состав и расположение элементов скатных покрытий представлены в гл. 1,
а выбор формы и видов крыш для малоэтажных зданий - в гл. 2. Из табл. 1
следует, что основными формами скатных покрытий малоэтажных жилых
зданий являются: односкатные, двускатные, вальмовые (четырехскатные),
75
скатные со светелкой, скатные с мезонином. Основные формы приведены
на рис. 40. Чердак (в чердачных покрытиях) часто делают холодным, за ис-
ключением мансард. Чердачное помещение должно быть проветриваемым.
Естественная вентиляция осуществляется через специальные щели, венти-
ляционные отверстия, слуховые окна (см. рис. 2, 3, 38, 39). Вентиляционные
отверстия и щели устраивают под свесом крыши, слуховые окна - на высо-
те 1,0 - 1,2 м выше верха чердачного перекрытия.
Рис. 40. Формы покрытий малоэтажных жилых зданий: а - односкатная; б - дву-
скатная; в - валъмовая четырехскатная; г - валъмовая со светелкой; д - валъмовая
с организованным водостоком; е, ж - полувальмовые; з - сложной формы; и - вось-
мискатная; к - валъмовая с мезонином; л, м - мансардные; н - шатровая четырех-
скатная; о - совмещенная
Для скатных кровель используют рулонные материалы, волнистые
асбестоцементные и стальные листы, керамическую и металлическую чере-
пицу и другие материалы. Уклон кровли принимают в зависимости от мате-
риала в соответствии с табл. 3 или СНиП П-26-76 и с положениями § 6 гл. 3
с учетом норм проектирования соответствующих зданий, районов строи-
тельства и воздействий на кровли.
Виды стропильных систем для покрытий принимают в зависимости
от размеров перекрываемых пролетов и величины снеговых нагрузок. Кон-
струкции стропил, применяемые в малоэтажных зданиях, наиболее просты,
так как перекрываемые пролеты незначительны.
76
§ 2. Деревянные стропильные системы скатных покрытий
Скатные крыши проектируют с наслонными, висячими и комбиниро-
ванными стропильными системами (стропилами). Эти конструкции выпол-
няют из древесины круглого или прямоугольного сечений - бревен, подто-
варника, брусьев, брусков, досок.
Насланные стропильные системы применяют в зданиях, имеющих
внутренние несущие стены или колонны, которые являются основанием под
промежуточные опоры. Их проектируют под односкатные и двускатные
крыши (рис. 41, 42).
Рис. 41. Схемы несущих конструкций односкатных деревянных крыш с наслонными
стропилами: а - здания с одним пролетом; б - расчетная схема стропильной конст-
рукции; в, г- здания с двумя пролетами; д, е- здания с тремя пролетами; 1 - мауэр-
лат; 2 - стропильная нога; 3 - стойка; 4 - подкос; 5 - подстропильный прогон;
6 - опорный элемент
77
L до 14 м
Рис. 42. Схемы несущих конструкций двускатных деревянных крыш с наслонными
стропилами: а - здания с двумя одинаковыми пролетами от 3 до 7 м; б - здания с
двумя неодинаковыми пролетами; в - здания с тремя пролетами; г - здания с двумя
одинаковыми пролетами 6 - 8 м: д - здания с двумя одинаковыми пролетами и при-
строенной верандой; е - расчетная схема стропильной ноги; 1 - мауэрлат; 2 - стро-
пильная нога; 3 - стойка; 4 - накладка; 5 - подстропильный прогон; 6 - подкос;
7 - опорный элемент; 8 - кобылка; 9 - схватка; 10- коньковый прогон; 11 - стропиль-
ная нога крыши веранды
78
Основными элементами наслонных стропил являются стропильные
ноги с прибитыми к ним кобылками, стойки, подкосы, коньковые и подст-
ропильные прогоны, схватки, настенные брусья-мауэрлаты, опорные эле-
менты, лежни. Стропильные ноги располагают вдоль ската крыши с шагом
0,9 - 2,0 м. В нижней части их опирают на мауэрлат, в верхней - на подстро-
пильный или коньковый прогоны, уложенные по ряду стоек, опирающихся
на внутренние стены или колонны здания. В зависимости от ширины дома
количество прогонов, на которые опираются стропила, может быть равным
одному, двум или трем. Опорные брусья-мауэрлаты укладывают на верх-
нюю часть стен с прокладкой под них слоя рубероида или толя. Сечения ма-
уэрлатов принимают от 150x150 до 220x220 мм (в основном 180x180 или
200x200 мм). В целях удобства осмотра стропильных ног мауэрлат необхо-
димо размещать на высоте 600 мм выше верха чердачного перекрытия. Раз-
меры прямоугольных сечений стропильных ног по ширине составляют 100
-180 мм, по высоте 150 - 200 мм, у круглых - диаметр 150 - 180 мм. Стойки
и подкосы имеют размеры сечений 140 - 180 мм. Схватки выполняют из до-
сок толщиной 50 - 60 мм, а также из пиломатериалов других профилей (пла-
стин, лафета).
Стойки и подкосы устанавливают на опорные элементы, которыми
могут быть или брус - лежень, уложенный по верху внутренней стены, или
небольшие брусья длиной 700 - 1000 мм, укладываемые на внутренние “ко-
лонны или опоры. Под опорные элементы стоек прокладывается изолиру-
щий слой рубероида, толя или аналогичных материалов.
Элементы в узлах стропильных систем соединяются на врубках, под-
резках, металлических скобах, гвоздях, болтах, скобах (рис. 43). Стропиль-
ные ноги крепят к стене скрутками из проволоки диаметром 3-5 мм.
В нижней части скрутку крепят за костыль или ёрш (рис. 44), заби-
тые в деревянные антисептированные пробки или заложенные в шов камен-
ной кладки (см. рис. 43).
По деревянным стропилам укладывают обрешетку, а по ней устраи-
вают кровлю. Для удобства организации свеса кровли в нижней части стро-
пильных ног прибивают кобылку из досок толщиной 50 - 60 мм. На нее так-
же укладывают обрешетку в виде дощатого настила.
Стойки стропильных систем устанавливают с шагом 3 - 6 м. Устойчи-
вость стропил в продольном направлении обеспечивают подкосы, установ-
ленные между стойками в продольном направлении. Подкосы служат также
промежуточными опорами подстропильных прогонов и разгружают их.
Стойки и продольные подкосы вместе создают продольные подстропильные
рамы продольной жесткости. Их варианты показаны на рис. 45. Вместо под-
косов в раме можно использовать шпренгельные фермы, устанавливаемые
через 3-5 шагов стропил. Опорные узлы стоек и подкосов рамы поднима-
ют над чердачным перекрытием с целью удобства при строительстве и ос-
мотре во время эксплуатации.
79
д)
Рис. 43. Узловые соединения несущих конструкций в крышах с наслонными деревян-
ными стропилами: а, б - соединения стропильных ног в коньковом узле; в - соедине-
ние стропильной ноги со схваткой; г - соединение стропильной ноги с подкосом;
д - узел опирания стропильной ноги на мауэрлат; е, ж - узлы опирания стойки на
опорный элемент
В массовом строительстве используют щитовые наслонные стропи-
ла. Щиты этих стропил состоят из двух дощатых стропильных ног с наши-
тыми на них брусками обрешетки. Сверху в этих системах устанавливают
стропильные фермы также с нашитыми брусками, снизу - карнизный щит с
нашитыми на него досками. Нижними опорами стропил являются мауэрла-
ты, внутренними - подстропильные дощатые рамы с параллельными пояса-
ми (рис. 46, 47). Щиты, фермы и другие деревянные элементы крепят меж-
ду собой гвоздями.
80
Рис. 44. Металлические
крепежные элементы
стропильных систем:
а - ёрш без отгартовки
шляпки; б - ёрш с от-
гартовкой шляпки;
в - скоба с отгибами в
двух перпендикулярных
плоскостях; г - скоба с
отгибами в одной плос-
кости; д - костыль
В четырехскатных крышах стропильные системы несколько услож-
нены. В местах пересечения скатов вводят диагональные стропила - накос-
ные ноги. Их опирают на мауэрлат и коротыши - дополнительные опорные
угловые брусья. На накосные ноги опирают короткие стропильные ноги -
нарожники - для образования торцевых скатов - вальм. В поперечном на-
правлении под длинными диагональными стропилами устанавливают
шпренгельные фермы в качестве промежуточных опор (рис. 48). Для орга-
низации свесов в угловых участках кровли на накосные ноги прибивают две
кобылки с боковых сторон. Верхние концы накосных ног опирают на консо-
ли конькового прогона или на брусок-полочку.
Наслонные односкатные стропила - это распорные системы. Горизон-
тальные составляющие внутренних усилий на опорах - распоры, возникаю-
щие от действия скатной нагрузки, - воспринимают опорные брусья-мауэр-
латы и передают их на стены (см. рис. 41). Двускатные стропильные систе-
мы могут быть распорными и безраспорными. В распорных системах рас-
пор от горизонтальных составляющих скатных усилий воспринимает мау-
эрлат и передает его на стены, а в безраспорных - распор воспринимают
схватки. Стропильные ноги работают как сжато-изгибаемые элементы.
81
Рис. 45. Подстропильные рамы в крышах с наслонными стропилами: а - общий вид
рамы в крыше; б - схема рамы со стойками и подкосами; в - схема рамы со стойка-
ми и с подкосами через шаг; г - схема рамы со стойками и со шпренгельной фермой
Рассчитывать их следует в соответствии со СНиП 11-25-80 ’’Деревян-
ные конструкции. Нормы проектирования’’ по двум группам предельных со-
стояний. В конструкциях стропильных систем имеются крепежные элемен-
ты - гвозди, болты и скобы. Расстановка их должна производиться согласно
требованиям СНиП П-25-80. Крепление отдельных небольших деревянных
элементов - нарожников, коротышей, затяжек - осуществляется на врезках
по типу ’’ласточкин хвост’’ с дополнительным креплением гвоздями.
82
Рис. 46. Щитовые сборные наслонные стропильные системы: а -в поперечном раз-
резе здания; б - общий вид
Висячие стропила применяют в зданиях без внутренних несущих
стен, колонн или над помещениями, имеющими значительную ширину - 6 -
16 м. Целью применения висячих стропил является образование крыши,
чердачного перекрытия, чердачного покрытия и чердака. Висячие стропила
изготавливают из брусьев, бревен и досок.
Висячие стропильные системы состоят из стропильных ног, нижних
затяжек, ригелей, бабок, подкосов. Все стержни этих стропил образуют фер-
му, которая через антисептированные прокладки опирается на стены зда-
ния. Деревянные элементы изолируют от каменной кладки стен слоем рубе-
роида или толя. Схемы висячих деревянных стропил показаны на рис. 49.
При малых пролетах системы состоят из стропильных ног и затяжек, при
больших - их дополняют ригелями, подкосами, бабками. При пролетах 12 -
16 м могут применяться две висячие бабки и спаренные стропильные ноги.
Сечения стропильных ног могут быть такими же, как и в наслонных стро-
пилах. Стропила пролетом 6 - 8 м могут быть изготовлены из досок. Разме-
ры сечений бабок и подкосов - 140 - 180 мм, затяжек - 150 - 200 мм.
83
б)
Коньковые доски
а)
Стропильная
ферма
Гвозди
Стропильная ферма
Обрешетка
7верхнего щита Обрешетка верхнего
L. щита 7
Стропильный
щит
Щит продольной
рамы
Рис. 47. Узлы и детали сборных наслонных стропил: а - коньковый узел; б - опира-
ние стропильной фермы на щит; в - карнизный щит; г - средний опорный узел
Соединения элементов в узлах выполняют на врубках, болтах, скобах
(рис. 50). Такие узлы допускают свободный поворот элементов при работе
под нагрузкой, поэтому в расчетной схеме они будут шарнирными. Бабку
при соответствующих пролетах фермы в верхнем узле зажимают стропиль-
ными ногами и дощатыми накладками, внизу - между элементами затяжки
и металлическими боковыми накладками или подвешивают к затяжке с по-
мощью хомута (см. рис. 49, 50).
Стропильные ноги в ферме работают на сжатие с изгибом, затяжка и
бабка - на растяжение, подкосы - на сжатие. Наиболее нагруженными в этих
системах являются стропильные ноги. Бабка и подкосы существенно облег-
чают их работу. Эти системы являются безраспорными, так как распорные
усилия воспринимаются затяжками.
84
Рис. 48. Стропильные системы в четырехскатных крышах: а - схема расположения
элементов; б - опирание накосной ноги на мауэрлат; в - опирание нарожников на
стропильную накосную ногу; г - сопряжение накосных ног со стропильными в конь-
ковом узле
Шаг расстановки стропильных ферм при пролетах 6 - 9 м - 1,5- 2 м.
Чердачное покрытие в этом случае устраивают по обрешетке. При пролетах
9 - 16 м шаг стропил принимают 3 - 4 м, покрытие - по прогонам. В послед-
нем случае по верхним и нижним опорным узлам дополнительно укладыва-
ют прогоны и на них - наслонные стропильные ноги (см. рис. 49, левую сто-
85
рону схем). В таких системах стяжки висячих стропил работают только на
сжатие или растяжение. Висячие фермы с уложенными на них наслонными
стропилами называют комбинированными стропильными системами. Эти
системы менее сложны, более экономичны в расходе материалов и более на-
дежды в эксплуатации.
Рис. 49. Схемы несущих конструкций деревянных крыш с висячими стропилами:
а - с простейшими висячими стропилами; б - с ригелем в висячих стропилах; в - с
бабкой в висячих стропилах; г - с бабкой и подкосами в висячих стропилах; д - рас-
четные схемы стропил; е - с двумя бабками
86
Рис. 50. Узловые соединения в висячих стропилах: а - опорный узел; б - коньковый
узел; в - соединение балки с затяжкой через болт; г - соединение балки с затяжкой
через хомут
§ 3. Кровли скатных покрытий
Вид кровли выбирают в зависимости от уклона (см. табл. 3). При вы-
боре кровли учитывают строительные и экономические характеристики ма-
териалов. Для скатных покрытий могут применяться рулонные, асбестоце-
ментные, стальные, черепичные, плиточные, деревянные, шиферные и дру-
гие кровельные материалы.
87
Рулонные кровли на скатных крышах выполняют в основном из стек-
лорубероида типа линокром, рубемаст, стеклобит, стекломаст и других (см.
прил. 6) с возможной прокладкой под них пергамина или толь-кожи. Обыч-
ный рубероид марок РКК, РКЧ, РПП в настоящее время не рекомендуется к
применению для кровель из-за низкой долговечности и невысокой стойкос-
ти к силовым и переменным температурно-влажностным воздействиям. Его
можно применять лишь как прокладочный материал или в качестве кровель
временных зданий со сроком службы до 6 лет. Но государственными норма-
тивными документами этот материал не запрещен для применения на кров-
лях зданий в городах и областях России, за исключением г. Москвы и Мос-
ковской области, где действуют региональные постановления нашего пра-
вительства. Рулонные кровли устраивают по сплошному косому дощатому
настилу, закрепленному на обрешетке по стропилам или просто на стропи-
лах (рис. 51, 52). Их применяют на крышах с уклонами до 30°. При больших
уклонах возможно расплавление и оползание битума с рубероида при нагре-
вании солнечными лучами. При больших уклонах 14-30° рулонные кровли
делают двухслойными, а при меньших уклонах - трех-, четырех- и пяти-
слойными. Для зданий со сроком службы менее 6 лет можно устраивать од-
нослойное толевое покрытие.
Рис. 51. Рубероидные кровли на
скатных покрытиях: а - конь-
ковый узел рубероидной кровли;
б - опорный узел рубероидной
кровли
88
Стропильная
^Дощатый
настил
Дощатый
настил
Рис. 52. Толевые кровли на скатных покрытиях: а - карнизный узел при раскатке ру-
лонов параллельно коньку; б - карнизный узел при раскатке рулонов вдоль ската;
в, г - крепления толя к карнизному настилу; д - крепление толя при раскатке руло-
нов вдоль ската
Стеклорубероид выпускают в рулонах шириной 1000, 1025 и 1050 мм.
Длина полотна в рулоне 10 - 20 м. На заводах изготавливают кровельный и
прокладочный виды стеклорубероида, отличающиеся разновидностью по-
сыпки: крупнозернистой, чешуйчатой и пылевидной, толщиной наплавляе-
мого битумного или битумно-полимерного слоя, толщиной и прочностью
основы - стекловолокна. Кровельный стеклорубероид с крупнозернистой и
чешуйчатой посыпкой применяют для верхнего слоя кровли, а прокладоч-
ный с пылевидной посыпкой - для нижних слоев. Марки стеклорубероида,
рубероида и их назначение приведены в табл. 4 и прил. 2.
Кроме стеклорубероида для кровель применяют наплавленный (име-
ющий увеличенную толщину битумного покрытия) типа Маструм перфори-
рованный стеклорубероид. Эти виды материалов имеют более высокую
долговечность и надежность в эксплуатации.
Кровли из стеклорубероида имеют хорошие гидроизоляционные и
водоизолирующие свойства, относительно дешевы и практичны. Недостат-
ками всех рулонных кровель являются невысокая механическая прочность
и горючесть.
Толь выпускают так же в рулонах и тех же размеров, что и рубероид.
Его изготавливают с песчаной, крупнозернистой и мелкозернистой посып-
кой, с покровной пленкой и другой обработкой. Назначение толя в зависи-
мости от вида и марки приведено в табл. 5.
Толь с песочной посыпкой используют для верхних и нижних слоев
кровель гражданских зданий и для кровель временных зданий и сооруже-
ний. Толь с крупнозернистой посыпкой применяют для верхнего слоя кро-
вельного ковра, а с мелкозернистой посыпкой - для гидро- и пароизоляции
строительных конструкций и нижних слоев кровельного ковра; с покровной
пленкой - для верхних и нижних слоев ковра.
89
Таблица 4
Марки и назначение рубероида
Марка Основное назначение Посыпка Площадь рулона, м2
Рубероид кровельный с крупнозернистым покрытием
РКК-420А РКК-420Б РКК-350Б РКК-500А Для верхнего слоя кровельного ковра Крупнозернистая с лицевой стороны и пылевидная с нижней стороны полотна 10
Рубероид кровельный с чешуйчатой посыпкой
РКЧ-350Б То же Чешуйчатая с лицевой стороны и пылевидная с нижней стороны 15
Рубероид кровельный с пылевидной посыпкой
РКП-350А РКП-350Б Для верхнего слоя кровельного ковра с защитным слоем Пылевидная с обеих сторон полотна 15
Рубероид прокладочный с пылевидной посыпкой
РПП-300А РПП-300Б Для нижних слоев кровельного ковра Пылевидная с обеих сторон полотна 20
Рубероид прокладочный эластичный с пылевидной посыпкой
РПЭ-300 Для нижних слоев кровельного ковра в районах Крайнего Севера Пылевидная с обеих сторон полотна 20
Рубероид кровельный с мелкозернистой посыпкой
РКМ-350Б РКМ-350В Для верхнего слоя кровельного ковра Мелкозернистая с лицевой стороны и пылевидная с нижней стороны полотна 15
Рубероид кровельный с эластичным покровным слоем
РэМ-350 Для верхнего слоя кровельного ковра в районах Крайнего Севера Мелкозернистая с лицевой стороны и пылевидная с нижней стороны полотна 15
Рубероид подкладочный с мелкозернистой посыпкой
РПМ-300А РПМ-300Б РПМ-300В Для нижних слоев кровельного ковра Мелкозернистая с лицевой стороны и пылевидная с нижней стороны полотна 15
Пергамин марок П-300 и П-350 используют в качестве прокладочно-
го материала под стеклорубероид и как пароизоляцию.
Раскатку рулонов по скатам кровли при уклонах до 22° можно произ-
водить параллельно коньку крыши, а при больших уклонах - вдоль ската.
Ребра и конек крыши до устройства кровли покрывают полосками кровель-
ной стали шириной 200 мм. Нахлестка полотен кровельного слоя составля-
ет 150 мм в ендовах и 60 мм в остальных местах. Свес крыши в рубероид-
90
Таблица 4
Марки и назначение толя
Марка Основное назначение | Покрытие и посыпка
Толь кровельный с песочной посыпкой
ТКП-350 ТКП-420 Для верхнего и нижнего слоев кро- вельного ковра На обе стороны наносят по- кровную пленку пропиточно- го состава
Толь кровельный с крупнозернистой посыпкой
ТКК-350 ТКК-420 Для верхнего слоя кровельного ковра На обе стороны наносят туго- плавкие дегтевые покровные слои, на лицевую сторону - крупнозернистую посыпку
Толь гидроизоляционный с мелкозернистой посыпкой
ТГМ-300 ТГМ-350 Для нижних слоев кровельного ковра и для гидро- и пароизоляции строи- тельных конструкций С лицевой и нижней сторон мелкозернистая минеральная посыпка
Толь гидроизоляционный с покровной пленкой
ТГ-300 ТГ-350 То же Покрыт с обеих сторон соста- вами из дегтевых, каменно- угольных и сланцевых мате- риалов
Толь гидроизоляционный антраценовый
ТАГ-350 Для верхних и нижних слоев кро- вельного ковра и для гидро- и паро- изоляции строительных конструкций Покрыт с обеих сторон соста- вами из дегтевых, антрацено- вых, каменноугольных и сланцевых материалов
ных кровлях также покрывают кровельной сталью. Рубероид напускают
при этом на стальное покрытие на 100 - 150 мм и приклеивают битумной
мастикой. К деревянному настилу рубероид пришивают гвоздями, на ниже-
лежащие слои наклеивают битумной мастикой марок МБК-Г-65 при уклоне
до 2,5%, МБК-Г-75 - при уклоне 2,5 - 10% и МБК-Г-85 - при больших укло-
нах. Толевые кровли прижимают к дощатому настилу с помощью деревян-
ных реек и гвоздей (см. рис. 51, 52).
Для кровель скатных крыш применяют рулонные материалы на осно-
ве из тонкой алюминиевой фольги. Это, например, метаизол, фольгоизол,
фольгобит. Используют безосновный изол, битумно-полимерный материал
ГМП и некоторые другие. Следует отметить, что материалы, применяемые
для кровель, на которые нет государственных стандартов, должны отвечать
требованиям, предусмотренным техническими условиями или другой нор-
мативно-технической документацией отраслевого значения.
Кровли из волнистых асбестоцементных листов устраивают на по-
крытиях с уклоном 1:10 и более. Однако предпочтительно применять их при
91
уклонах крыши не менее 1:4, так как при меньших требуется герметизация
соединений. Волнистые асбестоцементные листы выпускают длиной 1200 -
2800 мм, толщиной 5,5 - 8,0 мм обыкновенного, усиленного и унифициро-
ванного профиля (рис. 53, 54).
Листы обыкновенного профиля длиной 1200 мм, шириной 686 и
678 мм, толщиной 5,5 мм (ГОСТ 378-76) укладывают на обрешетку из ос-
новных брусьев сечением 50x120 мм, располагаемых на расстоянии 1000 -
1100 мм, между ними размещают вспомогательные обрешетины сечением
Рис. 53. Кровельные асбестоцементные изделия обыкновенного профиля: а - волни-
стые листы покрытия; б - коньковый шаблон; в - угловая фасонная деталь
Рис. 54. Кровельные асбестоцементные изделия усиленного профиля: а -угловая фа-
сонная деталь; б - волнистые листы покрытия; в - угловая плоская фасонная де-
таль; г - коньковый шаблон
92
50x50 мм (рис. 55). Концы листов опирают на основные элементы обрешет-
ки. Разрядка между основными и вспомогательными элементами обрешет-
ки может быть до 500 мм.
Волнистые асбестоцементные листы усиленного профиля марки ВУ-
К (ГОСТ 8423-75) имеют длину 1750, 2000, 2200, 2800 мм, ширину 994,
1000 мм, толщину 6-8 мм (см. рис. 54). Масса их может достигать 50 кг.
Они обладают повышенной прочностью, поэтому расстояние между основ-
ными и вспомогательными брусьями обрешетки, принимаемыми сечением
60x100 мм, можно довести до 800 мм.
Промышленность выпускает для кровель волнистые асбестоцемент-
ные листы унифицированного профиля (ГОСТ 16233-77) толщиной 6 и
7,5 мм марки УВ-6-1750 и другие, среднего профиля толщиной 5,8 мм
(ГОСТ 20430-84), высокого профиля толщиной 6 мм (ГОСТ 24986-81). Эти
листы имеют длину 1750, 2000, 2500 мм, ширину 980, ИЗО и 1150 мм.
Рис. 55. Кровля из волнистых асбестоцементных листов: а - общий вид кровли; б -
карнизный узел; в - коньковый узел
93
Кровельные асбестоцементные листы крепят к обрешетке гвоздями с
широкой оцинкованной или анодированной шляпкой. Во избежание проте-
кания воды под шляпку гвоздей подкладывают уплотняющие шайбы.
При укладке листов верхний ряд напускают на нижний на 120-200 мм;
по ширине напуск принимают на одну волну. Кровельные листы на карнизе
крыши свешивают на 80 - 100 мм. В верхней части крыши - коньке - ставят
специальные коньковые асбестоцементные фасонные детали (коньковый
шаблон) или нашивают две доски с двух сторон ската (см. рис. 55).
Для устройства перехода от ската покрытия к выступающей над
кровлей стене, обрамления торцов покрытий и углов примыкания стен к
кровле, устройства деформационных швов незадуваемых карнизов есть ас-
бестоцементные переходные, угловые, лотковые, гребенные и другие фа-
сонные детали (см. рис. 53, 54, 55).
Металлические (стальные) кровли выполняют из листов тонколисто-
вой стали по обрешетке при уклонах 1:10 и более. Наиболее целесообразно
применять эти кровли на покрытиях с интенсивным стоком дождевых вод,
т.е. с уклонами более 1:4.
Обрешетку под металлическую кровлю устраивают из брусков се-
чением 50x50 мм с разрядкой 200 - 270 мм (рис. 56). Бруски заменяют до-
щатым настилом толщиной 50 мм на карнизных свесах (ширина настила
до 700 мм), у разделок кровель с вентиляционными и дымовыми трубами,
в коньке (по одной доске на скат) и в ендовах (по 500 мм по обе стороны
от оси).
Стальные листы выпускают оцинкованными, неоцинкованными и де-
капированными (с легким протравлением верхнего слоя материала), толщи-
ной от 0,25 до 2 мм, шириной 510 - 1250 мм, длиной 710 - 3000 мм. Основ-
ной типоразмер листов 710x1420 мм, толщина 0,4 - 0,5 мм. Оцинкованные
металлические листы более эффективны в сравнении с неоцинкованными,
так как почти в 1,5 раза срок их службы больше.
Металлические листы соединяют между собой с помощью специаль-
ных отгибов - стоячих (продольных) и лежачих (поперечных) фальцев. Кро-
вельное покрытие выполняют заранее заготовленными "картинами”, т.е. со-
единенными между собой по лежачим фальцам двумя - тремя листами кро-
вельной стали (рис. 57). Картины соединяют между собой лежачими фаль-
цами, кроме ребер, скатов и коньков, где картины должны быть соединены
стоячими фальцами.
При уклонах крыш менее 30° лежачие фальцы должны выполняться
двойными, их промазывают суриковой замазкой. Крепление настила к обре-
шетке осуществляют на кляммерах - узких полосках шириной 20 мм из кро-
вельной стали. Их вставляют, в фальцы и крепят отгибы гвоздями к обре-
шетке. Фальцы при устройстве металлических кровель завальцовывают
вручную. Это достаточно трудоемкая и многодельная технологическая опе-
рация. В последнее время для соединения металлических листов стали при-
94
менять контактно-роликовую сварку. Сваркой же прикрепляют и кляммеры
к фальцам. В кровле должны отсутствовать неплотности и прерывности ли-
ний швов, а также видимые просветы в покрытии при осмотре кровли.
Свесы кровли устраивают по металлическим костылям Т-образной
формы. В нижнем пересечении скатов устраивают разжелобки из кровель-
ной стали (см. рис. 56), по металлическим кровлям - защитное антикорро-
зионное покрытие масляными или пентофталевыми красками.
Преимущества металлических кровель в сравнении с другими:
- малая монтажная масса - 5 - 10 кг/м2 покрытия;
- возможность устройства при небольших уклонах - при углах 16-22°.
Недостатки:
- относительно высокая стоимость;
- невысокая долговечность - 18-20 лет для кровель из неоцинкован-
ной стали и 25 - 30 лет для кровель из оцинкованных листов.
Рис. 56. Стальные кровли на скатных покрытиях: а, б - карнизные узлы; в - конько-
вый узел; г - устройство кровли в разжелобке
95
Рис. 57. Элементы металлического настила: а - металлический костыль; б - клям-
мера; в - картина из двух листов кровельной стали; г -узлы крепления настила к об-
решетке; д - одинарный стоячий фальц; е - двойной стоячий фальц; ж - одинарный
лежачий фальц; з - двойной лежачий фальц
Черепичные кровли наиболее долговечны. Основной недостаток
этих кровель - большой вес. Масса 1 м2 покрытия из черепицы составляет
50 - 80 кг. Такие кровли применяют при уклонах 25 - 45° и более.
Черепицу для кровель изготавливают из глиняной массы с последую-
щими формовкой, сушкой и обжигом. Выпускают следующие виды черепи-
цы: пазовую штампованную, пазовую ленточную, волнистую ленточную,
коньковую, плоскую ленточную и другие (рис. 58, 59).
Пазовая штампованная черепица имеет пазы и гребни (см. рис. 58),
обеспечивающие водонепроницаемость сопряжений на кровле. С нижней
стороны на каждой черепице имеется два уступа. Боковой стороной крайне-
го уступа она упирается в обрешетку. Другой уступ имеет отверстие и назы-
вается "ушко”. Через него пропускается проволока, которая и крепит чере-
пицу к настилу. Верх кровли покрывают коньковой черепицей и крепят к
коньковому прогону аналогичным образом.
Плоская черепица имеет один нижний уступ и с помощью его зацеп-
ляется за обрешетку, шаг которой составляет 160 - 170 мм (см. рис. 59).
Вдоль ската плоскую черепицу укладывают в два слоя с перекрытием сты-
ков и в продольном, и в поперечном направлениях. Такая кровля имеет уве-
личенный вес - 65 - 80 кг/м2. Крепят черепицу к обрешетке гвоздями диаме-
тром 2-4 мм через специальное ушко или отверстие, расположенное в верх-
ней части плоскости черепицы.
96
Рис. 58. Кровля из керамической пазовой черепицы: а - штампованная пазовая чере-
пица; б - ленточная пазовая черепица; в - штампованная черепица; г - устройство
черепицы на кровле; д - соединение черепицы между собой
Черепицу выпускают и для декоративной отделки крыш новых зда-
ний и реставрации старых. Она может иметь различную цветовую окраску
и отделку поверхностей.
Шиферные кровли - это кровли из плиток, устраиваемые по сплошной
или разряженной (с зазором 10-20 мм) обрешетке из досок толщиной 25 мм.
Шиферные плоские плитки (шифер) изготавливают из природных
сланцев. Они имеют прямоугольную форму с размерами сторон 300 - 800 мм.
Крепят их к обрешетке оцинкованными гвоздями. Не следует путать шифер
с изделиями из асбестоцемента - листами и плитами. Это совершенно раз-
ные материалы.
Для устройства кровель временных зданий используют деревянные
плитки, гонт, кровельную дрань, стружку, доски.
Кровельные плитки - это клинообразные дощечки длиной 400 - 600 мм
и шириной не менее 70 мм (рис. 60, а). Скос у плиток делают вдоль волокон.
Их изготавливают из древесины сосны, ели, пихты, кедра и осины с обра-
боткой антисептиками и антипиренами.
97
Рис. 59. Кровля из керамической плоской черепицы: а - коньковая черепица; б - плос-
кая ленточная черепица; в - плоская черепица; г - карнизный узел черепичной кровли
Гонт - клинообразные дощечки с пазом вдоль толстой кромки (рис.
60, б). Скос у гонта делают поперек волокон. Его изготавливают из тех же
пород древесины, что и плитки и так же обрабатывают антисептиками и ан-
типиренами.
Кровельная дрань - однослойные полосы древесины, срезаемые с чу-
рака вдоль волокон на драночном станке. Длина драни 400 - 1000 мм, шири-
на 90 - 130 мм, толщина 3-5 мм. Дрань изготавливают из древесины хвой-
ных и лиственных пород, срезая ее в радиальном направлении.
Кровельную стружку (щепу) получают при строгании коротких от-
резков древесины (коротышей) хвойных и мягких лиственных пород на спе-
циальном станке. Размеры стружки: длина 400, 450 и 500 мм, ширина 70 -
120 мм, толщина 3 мм.
98
Доски для кровель изготавливают из лиственной, сосновой и еловой
древесины толщиной 19, 22 и 25 мм при ширине 150 - 200 мм.
Кровли из древесины устраивают по обрешетке. Они просты в изготов-
лении, но характерны небольшим сроком службы, загниваемостью, возгорае-
мостью, что ограничивает их использование в капитальном строительстве.
§ 4. Отвод воды со скатных покрытий
Скатные чердачные покрытия имеют наружный водоотвод, который в
малоэтажных зданиях может быть неорганизованным и организованным.
При неорганизованном отводе вода стекает на грунт непосредственно с края
свеса покрытия. Такой отвод принимают при небольшой площади крыши -
100 - 150 м2. Тротуары и пешеходные дорожки у здания в этом случае сле-
дует располагать на расстоянии 1,5 - 3 м от наружных стен с той целью, что-
бы стекающая с кровли вода не попадала на них.
Наружный организованный водосток применяют при строительстве ма-
лоэтажных и многоэтажных зданий высотой до 9 этажей. Вода с крыш в этом
случае отводится по желобам, расположенным у свесов кровель, далее посту-
пает в водоприемные воронки, а из них - в наружные водосточные трубы.
По конструктивному решению желоба могут быть настенные, под-
весные и выносные (рис. 61). Настенные делают из листов кровельной ста-
ли: края листов отгибают вверх и покрывают такими элементами карниз-
ную часть крыши (рис. 62). Отгибы располагают вдоль карниза с неболь-
шим уклоном к центру слива, где устанавливают водосборную воронку (см.
рис. 62, а,б). Образуемые отгибами листов желоба крепят к обрешетке по-
крытия крыши с помощью крюков (см. рис. 62, в), которые располагают че-
рез 700 мм по длине. Высота желобов должна быть не менее 100 мм. Их
можно применять в сочетании со всеми видами кровель. Основное достоин-
ство этих желобов состоит в том, что они менее других подвергаются обле-
денению при стоке талых вод.
Подвесные желоба (см. рис. 61, в,г), изготовленные из оцинкованной
стали, подвешивают к свесу крыши на металлических крюках с небольшим
уклоном (1 - 2 %) и водосборной воронке.
Выносные желоба - это железобетонные изделия, закладываемые в
карнизную часть стены (рис. 61, д). Они так же, как и подвесные, могут за-
биваться льдом и очень часть выходят из строя.
Водосточные трубы и воронки (см. рис. 62, а,б) делают из кровельной
оцинкованной стали толщиной 0,5 - 0,6 мм. Воронки крепят к краям отги-
бов водосточных желобов - лоткам или к карнизу крыши. Трубы подводят
под патрубок воронки и надвигают на него на 70 - 100 мм. В состав водо-
сточных труб входят верхнее колено, переходные промежуточные звенья и
нижний отмет (отлив). Все эти элементы вставляются друг в друга на глу-
бину 50 - 70 мм. Крепят трубы к стене с помощью хомутов или ухватов (см.
рис. 62, г,д,е), забитых в деревянные антисептированные пробки или зало-
99
Рис. 61. Желоба для отвода воды с кровель: а - настенный; б -устройство настен-
ного желоба; в - подвесной; г - устройство подвесного желоба; д - выносной желоб
и его устройство
женных в швы каменной кладки. Эти крепежные детали располагают через
1 - 1,5 м по высоте. Диаметры водосточных труб принимают 100, 105, 140,
180,215 мм. Расстояние между ними зависит от их поперечного сечения и от
размеров крыши. Принимают на 1 м2 площади крыши 1-1,5 см2 площади се-
чения трубы. В среднем расстояние между трубами составляет 10 - 15 м, но
должно быть не более 24 м.
В последнее время в целях продления сроков службы начали приме-
нять водосточные трубы из винипласта. Они менее подвержены закупорке
льдом.
Наружный водосток может быть подсоединен к трубопроводам под-
земной ливневой канализации. Это значительно улучшает эксплуатацион-
ный режим труб. При осуществлении такого подсоединения следует преду-
сматривать в надземной части водосточной трубы ревизионное отверстие с
откидной крышкой для прочистки и осмотра.
100
Рис. 62. Устройство наружной водосточной трубы: а - водоприемная воронка с
примыканием к лотку; б - водосточная труба и ее крепление к стене и крыше; в -
крюк для крепления желоба, идущего к водоприемной воронке; г - ухват для крепле-
ния трубы к стене; д - хомут для крепления трубы к стене; е - хомут для крепле-
ния трубы к карнизному настилу крыши
§ 5. Утепление чердачных перекрытий и совмещенных
покрытий
Для утепления помещений на чердачных перекрытиях неутепленных
крыш и в совмещенных покрытиях закладывают пароизоляцию и утепли-
тель. Пароизоляция может состоять из одного слоя рубероида, пергамина
или толя. По железобетонным перекрытиям, покрытиям и настилам допус-
кается выполнять ее в виде обмазки горячей битумной мастикой. В неболь-
ших жилых и временных зданиях пароизоляцией может служить глиняная
обмазка.
Утеплитель укладывают на пароизоляцию. В качестве утеплителя ис-
пользуют резольно-фенолоформальдегидные плиты марки ФРП-1, пено-
пласт марки ПХВ-1, пенополистирольные плиты (ПСБ, ПС-1 - ПС-6), пено-
полиуретановые плиты (ППУ), минераловатные плиты и маты со средней
101
плотностью 50 - 125 кг/м2, стекловатные плиты, маты и полосы со средней
плотностью 50 - 150 кг/м2, войлок из конской или коровьей шерсти со сред-
ней плотностью 100 - 300 кг/м2, некоторые сыпучие материалы (керамзит,
шлак, аглопорит) и другие. Толщина утепляющего слоя покрытия определя-
ется теплотехническим расчетом в соответствии со СНиП П-3-79* "Строи-
тельная теплотехника". Утеплителем могут служить и специально изготов-
ленные керамзитобетонные и легкобетонные плиты. По верху этих плит ус-
траивают выравнивающую стяжку из цементно-песчаного раствора.
При закладке на чердачное перекрытие таких утепляющих материа-
лов, как минераловатные или стекловатные плиты, войлок, следует делать
по ним верхнее защитное покрытие, о чем будет сказано далее. Это предо-
храняет утеплитель от неблагоприятных воздействий и придает необходи-
мые эксплуатационные качества чердачному помещению.
Контрольные вопросы
1. Какие формы крыш применяют для малоэтажных зданий?
2. Что такое стропильная система покрытия?
3. В каких покрытиях применяют наслонные стропильные системы?
4. Из каких основных элементов состоят наслонные стропила?
5. Как производят соединения элементов наслонных деревянных стропил?
6. Какие виды подстропильных рам применяют для наслонных деревян-
ных стропил?
7. Как устроены щитовые сборные наслонные стропила?
8. В каких случаях применяют висячие стропила?
9. Из каких основных элементов состоят висячие стропила?
10. Как устроены комбинированные стропильные системы?
11. Как выполняют устройство рулонных кровель по деревянным стропи-
лам?
12. Что устраивают на свесах рулонных кровель?
13. Что представляют собой волнистые асбестоцементные листы?
14. Как устраивают металлические кровли?
15. Что представляют собой лежачие и стоячие фальцы?
16. Как крепят черепицу на кровле?
102
Глава 5. ПОКРЫТИЯ И КРОВЛИ МНОГОЭТАЖНЫХ
ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ
§ 1. Особенности устройства крыш многоэтажных зданий
В многоэтажных зданиях применяют скатные, малоуклонные и пло-
ские кровли. По конструктивному решению они могут быть чердачные, бес-
чердачные и совмещенные. Основные особенности кровель многоэтажных
зданий состоят в необходимости устройства в них:
- вертикального ограждения по краям крыши, или парапета, высотой
не менее 0,6 м при высоте здания не менее 10 м и уклоне кровли не более
12% и при высоте здания более 7 м и уклоне кровли более 12% (высота зда-
ния принимается от уровня грунта до карнизного свеса);
- выноски выше уровня кровли вентиляционных вытяжных труб,
блоков и шахт, канализационных стояков и мусоропроводов с соответству-
ющей их заделкой на крыше;
- машинных отделений лифтов;
- выходов в виде люков и дверей;
- водоприемных воронок внутреннего водостока (если таковые пре-
дусматриваются);
- специальных покрытий (утепленных и неутепленных) над отдель-
ными элементами зданий - лестничными клетками, лифтовыми шахтами,
машинными отделениями лифтов, пристройками и др.
При высоте здания более 3-5 этажей следует применять организо-
ванный внешний или внутренний водоотвод (см. гл. 4, § 4), а при высоте
здания более 9 этажей - организованный внутренний водоотвод с покрытия.
В многоэтажных жилых зданиях распространенным типом крыши
является чердачная, в массовых общественных зданиях - бесчердачная.
Плоские и малоуклонные покрытия (с уклоном до 5%) проектируют желе-
зобетонными с чердачными помещениями и совмещенными. В жилых зда-
ниях совмещенные покрытия применяют при высоте до 5 этажей и над от-
дельными элементами домов - выступающими над крышами лестничными
клетками, машинными отделениями лифтов, выступающими из плоскости
фасада лоджиями, эркерами, вестибюлями, тамбурами. Чердачные железо-
бетонные крыши проектируют в зданиях повышенной этажности (высотой
6 этажей и выше) и в высотных зданиях. Скатные стропильные покрытия
применяют в зданиях средней этажности (высотой 3-5 этажей), т.е. в тех,
где нет лифтов. Основные формы покрытий многоэтажных зданий приведе-
ны на рис. 63.
Конструкции покрытий скатных кровель аналогичны конструкциям,
применяемым в малоэтажных зданиях. Их выполняют в основном четырех-
скатными с наслонными стропилами. Иногда применяют сочетание наслон-
ных стропил с висячими в отдельных частях здания (над зальными помеще-
103
ниями). Особенности наслонных стропил заключаются в устройстве более
прочных узловых соединений и в применении несколько усложненной сис-
темы подкосов, стоек, распорок, схваток, продольных рам между стропиль-
ными ногами. Требования устройства проходов, вытяжек, слуховых окон,
вентиляционных каналов и отверстий в чердачных помещениях сохраняют-
ся (см. гл. 2). Конструкции устройства скатных чердачных покрытий пока-
заны на рис. 64, 65.
Рис. 63. Форма крыш многоэтажных гражданских зданий: а - валъмовая; б, в -
мансардная; г - совмещенная; д - железобетонная лотковая; е - железобе-
тонная безлотковая; ж - эксплуатируемая
На скатных покрытиях по деревянным стропилам устраивают асбес-
тоцементные, металлические и черепичные кровли. Их конструкции не от-
личаются от тех, что применяются в малоэтажных зданиях (см. рис. 64, 65).
Для отвода воды с покрытия применяют настенные или подвесные
желоба. Выносные желоба в жилых и общественных зданиях применяют
редко из-за большей сложности их выполнения.
Вентиляцию помещений в зданиях средней этажности выполняют
через индивидуальные вентиляционные каналы, расположенные во внут-
ренних кирпичных стенах или специальных железобетонных стеновых
блоках (коробах или панелях). Через вентиляционные короба, расположен-
ные в чердачном помещении, воздух из каналов поступает в вентиляцион-
ную шахту, которая выводится выше уровня покрытия (см. рис. 64, 65).
Шахты могут быть из дощатых щитов, кирпича и сборных железобетонных
блоков (см. рис. 64). В зданиях повышенной этажности вентиляция осуще-
ствляется через отдельные сборные железобетонные блоки и панели (рис.
66). Вытяжку из сборных блоков организуют либо в чердачное помещение
(если чердак утеплен), либо через короб в объединяющую шахту из сборно-
го железобетона или кирпича.
104
Настенный желоб из кровельной
стали но крюкам из полосы 5x15, шаг 600
Свес из кровельной стали по костылям
из полосы 5x30, шаг 600 „ ,
Дефлектор
Настил из досок - 25 мм
Кобылки 50х 100, длиной 1200
Железобетонная карнизная
плита, заделанная в кладку
Кровля из волнистых асбесто-
цементных листов
Обрешетка из брусков и досок
Стропила из досок 50x175,
шаг 1000
Отверстия
140x80 для
подвески
люльки
Вертикальное
ограждение
Под бабок 50x100
Шахта
Крышка люка
(дощатая в брус-
чатой обвязке)
Железобетонные
вентиляционные
блоки толщиной 280
50x100
50х175
Мауэрлат
Слой рубероида
Вентиляционный короб
Коротыш
/ Затяжка
Подстропильный прогон
Подкосы из брусков
Защитная корка
Слой сыпучего
утеплителя
Слой эффективного
утеплителя
Пароизоляция
Плита перекрытия
X Откидная стремянка
Коробка люка из брусков 80х 160
Рис. 64. Скатная чердачная крыша с кровлей из волнистых асбестоцементных листов по дощатым стропилам
о
О\
Стойки ограждения (крепятся к
карнизному щиту на болтах с
прокладкой из мешковины,
пропитанной суриком)
Л50
Карнизный щит
из досок 25 - 40 мм
Хомут из полосы
40x5
Фартук и воротник из
оцинкованной кровельной
стали ~
Доски 50x120
Стропильный щит
Кляммера
500
Крупные блоки
Связь кар-
низной
плиты
Корка
Утеплитель
Пароизоляция
Плита пере-
крытия
Хомут
Водосточная труба
Деревянные антисептированные
пробки
воронка
сталь
Рис. 65. Чердачные крыши из асбестоцементных листов по дощатым стропилам: а - зданий со стенами из кирпичной кладки;
б - зданий со стенами из крупных блоков
Настенный
желоб
Водоприемная
воронка d=470
I 400-500
Проволочная скрутка
из проволоки d = 4
Анкер d=16
Коньковые асбесто-
цементные шаблоны
Полоса рубероида
шириной 250 мм
Коньковый брус
Доска 50x120
Вертикальное
ограждение
Водоприемная Кровельная
Асбе стоцементные
листы
Кирпич
г 1 ' Ерш
Рис. 66. Бетонные вентиляционные блоки: а - для зданий с холодным чердаком;
б - внутренние; в - для зданий с бесчердачными крышами
Каменные вентиляционные и дымовые трубы имеют стояк, выдру и
распушку (рис. 67). Поверх трубы устраивают металлический колпак, на
который крепят металлический зонт. Металлические колпак и зонт могут
заменяться зонтом из каменной кладки. Примыкание кровель к вентиляци-
онным и дымовым трубам осуществляется с помощью воротника с рассека-
телем, выполненных из кровельной стали. Стенки воротника охватывают
выдру трубы под распушкой и соединяются с рассекателем, расположенным
со стороны конька. Сверху (со стороны конька) и с боков воротник с рассе-
кателем заводится под кровлю (если кровля металлическая, соединяется с
ней), а снизу (со стороны карниза) - напускается на нее примерно на 100 мм.
Под воротник и рассекатель укладывают дощатый настил. Разделка (зазор)
между трубой и настилом должна быть на 30 - 50 мм.
Вертикальное ограждение на скатных кровлях состоит из стоек с под-
косами, которые имеют внизу отгибы - лапки для крепления к покрытию.
Между металлическими стойками с подкосами закреплены один или два ря-
да горизонтальных стержней (могут быть из труб, металлических полос или
прутков). Крепление стоек и подкосов осуществляется глухарями, забивае-
мыми в дощатый настил на карнизе через отверстия в лапках. При устрой-
стве вертикального ограждения карнизную часть кровли покрывают только
стальными кровельными листами.
107
Рис. 67. Примыкание кровли к трубам: а - общий вид; б - устройство выдры;
в - колпак поверх трубы; г - зонт
Под карнизами скатных крыш в стеновом ограждении иногда преду-
сматривают сквозные отверстия размерами 140x160 мм через 2 м по всему
периметру зданий. Они нужны для подвески люльки при ремонте и окраске
стен. Эти отверстия выполняют и роль дополнительной вентиляции чердач-
ных помещений.
§ 2. Чердачные железобетонные покрытия
Железобетонные чердачные крыши проектируют в зданиях со стена-
ми из железобетонных панелей, бетонных блоков и каменной кладки. Эти
крыши образуют железобетонные чердачные покрытия, перекрытия, водо-
сборные лотки, опорные элементы, фризовые панели и кровли. При высоте
здания свыше 7 - 10 м на крышах должны быть вертикальные ограждения
или парапет (см. гл. 3, §1) высотой не менее 0,6 м. В зависимости от приме-
няемых конструкций крыши могут быть с парапетом и без парапета. В пер-
вом случае по краям панелей покрытия или по верху фризовых панелей мо-
гут быть уложены парапетные плиты.
108
Чердачные покрытия проектируются с холодным и теплым чердаком.
Отличие состоит в конструкции и составе чердачных покрытий и перекры-
тий. Некоторые схемы этих крыш приведены на рис. 39.
Крыши с холодным чердаком (рис. 68, а,б) проектируются с чердач-
ным покрытием, состоящим из неутепленных тонкостенных ребристых же-
лезобетонных кровельных панелей, плит-нащельников над стыками панелей
покрытия, лотковых ребристых плит. Кровельные панели шириной 1,5 - 3 м
располагают вдоль ската и по ним устраивают рулонную (см. рис. 68, а) или
безрулонную мастичную или окрасочную (см. рис. 68, б) кровли. Чердачное
Рис. 68. Схемы конструкций чердачных железобетонных крыш: а - с холодным чер-
даком и рулонной кровлей; б - то же с безрулонной; в - с теплым чердаком и ру-
лонной кровлей; 1 - вертикальная опорная панель под лоток; 2 - панель чердач-
ного перекрытия; 3 - утеплитель; 4 - кровельная ребристая панель; 5 - рулонный
ковер; 6 - водосборный лоток; 7 - опорная рама; 8 - защитный слой; 9 - пароизо-
ляция; 10 - фасадный опорный элемент; И - полоса рубероида; 12 - железобе-
тонная кровельная панель; 13 - мастичная кровля; 14 - плита-нащельник; 15 - во-
доприемная воронка; 16 - вентшахта; 17 - оголовок вентблока; 18 - легкобетон-
ная панель покрытия; 19 - машинное помещение лифта; 20 - легкобетонная па-
нель лотка; 21 - продухи
109
покрытие может быть выполнено из обычных ребристых железобетонных
плит высотой 300 мм, шириной 1,5 и 3 м, длиной 6 м, уложенных на опор-
ные элементы. В этом случае по верху плит покрытия устраивают выравни-
вающую стяжку или тщательно заделывают стыки. Кровлю по ребристым
плитам выполняют только из рулонных материалов.
Водоотвод с холодных чердачных покрытий в основном внутренний,
но при высоте здания до 5 этажей включительно может быть наружным.
Конструкции чердачной крыши с наружным водоотводом показаны на рис.
69. Внутренний водосток осуществляется сначала по скатам кровли с укло-
ном 1 - 5% к водосборному лотку и далее по нему с уклоном 1% к водосбор-
ным воронкам.
Чердачные перекрытия состоят из пустотных или сплошных плит пе-
рекрытия, пароизоляции, слоя утеплителя и защитного или выравнивающе-
го слоя. Если утеплитель мягкий (минераловата или стекловата), то защит-
ный слой представляет собой стяжку толщиной 25 - 30 мм из цементно-пе-
счаного раствора с заложенной в ней металлической сеткой. При закладке
жестких или полужестких утепляющих плит (из пенополистирола, пенопо-
лиуретана и других) защитный слой выполняют в виде стяжки из цементно-
песчаного раствора толщиной 15-20 мм, при утепляющем слое из легкобе-
тонных плит (керамзитобетонных, аглопоритобетонных, шунгизитобетон-
ных, ячеистых), по верху устраивают выравнивающую стяжку толщиной
15 мм из цементно-песчаного раствора.
Стальной зонт и фартук
Гравий, втопленный в битум
Стальной патрубок
с приваренным фланцем
залить битумом
Продух
300x450
Стальной
фартук
Рулонная кровля
Стяжка из цементного
раствора
Железобетонная плита
Откидная стремянка
Надстройка для
лаза на крышу,
в пей дверь
600x800 мм
Рис. 69. Чердачные холодные крыши с рулонной кровлей по настилу из ребри-
стых плит с наружным водостоком
Рулонная кровля - 4 слоя
Цементная стяжка________
Козырек из______ Ребристая железобетонная
железобетонной
плиты
Керамзито-
бетонная
панель
Вертикальное огражд.
!Н1!И1Н1111111!Ш1!!1!1П!!!!!!!1
Анкер
Утеплитель
Канализа-
ционный
стояк
Стремянка на крышу
ПО
Фризовые панели или карнизные части стен (в зданиях со стенами из
каменной кладки) проектируют с отверстиями высотой не менее 300 мм для
вентиляции чердачного помещения. Суммарная площадь отверстий с каж-
дой стороны фасада должна быть не менее 0,002 площади крыши.
Вентиляция помещений здания осуществляется через сборные желе-
зобетонные вентиляционные панели, блоки, шахты с выводом их выше
уровня кровли (см. рис. 68, а,б, 67).
Крыши с теплым чердаком выполняются из утепленных кровельных
покрытий, неутепленных чердачных перекрытий и фризовых панелей. В со-
став кровельного покрытия входят утепленные легкобетонные кровельные
и лотковые плиты. Кровельные плиты укладывают вдоль ската с уклоном
3 - 5 % к лотковой панели, на которой устраивают водосборные воронки (од-
ну или две - на панель). Легкобетонные панели чердачного покрытия могут
заменяться на двухслойные - железобетонные ребристые панели с подкле-
енным снизу слоем утеплителя. Кровли по теплым чердачным крышам ус-
танавливают и рулонные, и безрулонные (в зависимости от конструкций по-
крытия и стыков). Более подробно крыши с теплым чердаком рассматрива-
ются в гл. 6.
Безрулонная кровля выполняется либо с помощью окраски верхней
поверхности покрытия водоизолирующими составами, либо с применением
специальных плит покрытия - с железнением внешней поверхности, водо-
непроницаемой пропиткой и другими.
Вытяжная вентиляция из помещений здания выходит в утепленный
чердак, который является воздухосборной камерой. Вентблоки в чердаке за-
вершаются оголовками, выносимыми на 600 мм выше уровня верха чердач-
ного перекрытия.
Фризовые панели или карнизные стены устраивают глухими - без
вентиляционных отверстий. В средних зонах чердака делают вентиляцион-
ные шахты (по одной на жилую секцию), выводимые выше уровня кровли
(см. рис. 68, в).
В чердачных холодных и утепленных помещениях железобетонных
перекрытий должны быть проходы шириной 1,2 м, высотой 1,6 м (в отдель-
ных частях помещения допускается понижение высоты до 1,2 м); выходы на
кровлю. Кроме этого в них могут размещаться технические трубопроводы и
другие коммуникации.
§ 3. Бесчердачные железобетонные покрытия
Бесчердачные покрытия в жилых и общественных зданиях проекти-
руют совмещенными. Они могут состоять из следующих конструкций: од-
нослойных несуще-ограждающих легкобетонных панелей; многослойных
комплексных панелей (в том числе и с насыпным утеплителем); двух желе-
зобетонных панелей с прокладкой между ними теплоизоляционного слоя;
несущих железобетонных панелей покрытия из тяжелого бетона с укладкой
111
по ним утепляющих легкобетонных панелей или другого плитного утепли-
теля; прокатных скорлуп и железобетонных панелей с укладкой между ни-
ми утеплителя. Схемы совмещенных крыш показаны на рис. 5, 6, 70. Эти
крыши могут быть без парапета и с парапетом.
Рис. 70. Принципиальные схемы бесчердачных сборных совмещенных железобетон-
ных покрытий: а - из однослойных панелей, выполненных из легких бетонов; б - из
многослойных панелей, состоящих из двух железобетонных панелей с применением
теплоизоляционного материала между ними; в - с несущими панелями из тяжелого
бетона с укладкой по ним утепляющих панелей из материала с воздушной прослой-
кой; г - многослойной конструкции построечного выполнения с засыпным утеплите-
лем и стяжкой под кровлю из рулонных материалов; 1 - комплексная невентилируе-
мая панель из легкого бетона; 2 - гидроизоляционный ковер; 3 - воронка внутреннего
водостока; 4 - комплексная панель с воздушными каналами; 5 - комплексная панель, со-
стоящая из двух железобетонных панелей с теплоизоляционным материалом между
ними; 6 - утепляющая панель из легкого бетона; 7 - воздушная прослойка; 8 - панель
перекрытия из тяжелого бетона; 9 - цементно-песчаная стяжка; 10 - плитный
утеплитель; 11 - слой шлака по уклону; 12 - пароизоляция; 13 - ограждение
Совмещенные покрытия проектируют невентилируемыми, частично
вентилируемыми через поры в материале или каналы в толще покрытия и
вентилируемыми через сплошные воздушные прослойки (см. рис. 5, 6, 70).
Над помещениями с сухим и нормальным влажностным режимом устраива-
ют невентилируемые покрытия, над влажными помещениями (в банях, бас-
сейнах) - только вентилируемые или частично вентилируемые совмещен-
ные покрытия.
112
Невентилируемые совмещенные покрытия состоят из панелей или
несущих панелей и герметично уложенного по ним утеплителя (рис. 71). В
качестве утеплителя во втором случае могут быть мягкие, жесткие матери-
алы и утепляющие легкобетонные плиты. Сплошные панели изготавливают
либо из бетонов с армированием нижней зоны, либо коробчатого типа (трех-
слойные).
Частично вентилируемые через поры покрытия выполняют путем
укладки сплошных панелей из крупнопористого беспесчаного керамзитобе-
тона. Такой материал конструкции позволяет свободно продвигаться возду-
ху между порами в зоне карниза. Пароизоляцией в такой конструкции будет
нижний слой более тяжелого и плотного керамзитобетона, в котором распо-
лагается рабочая арматура.
Частично вентилируемые через каналы совмещенные покрытия вы-
полняют из легкобетонных панелей с проходящими в них продольными ка-
налами диаметром 40 мм на всю длину (рис. 72). Суммарная площадь сече-
ний отверстий в зоне карниза должна быть не менее 0,002 площади крыши.
Пароизоляцией в них также служит нижний более плотный слой бетона.
Вентилируемые совмещенные покрытия состоят из верхних утеплен-
ных легкобетонных панелей, нижних несущих железобетонных панелей и
прослойки высотой 200 - 400 мм между ними (см. рис. 70, в).
Для вентиляции крыш иногда применяют панели, состоящие из тонко-
стенных ребристых железобетонных плит, продуха и подвесного потолка. По-
толок в этих плитах выполняют из одного слоя или пакета легких плитных
утеплителей (газосиликата, пеносиликата, минераловатных плит и других).
Устройство воздушной прослойки или каналов в вентилируемых или
частично вентилируемых покрытиях способствует удалению влаги из утеп-
ляющего слоя, что значительно улучшает его теплоизоляционные свойства.
Уклоны совмещенных крыш обычно принимают до 5%. Их создают
либо переменной высотой утепляющего слоя, либо переменной высотой па-
нели покрытия, либо укладкой панелей с необходимым уклоном.
Кровли на совмещенных крышах выполняют из рулонных или ма-
стичных материалов. Выбор кровельного покрытия следует принимать со-
гласно табл. 3. Основанием под гидроизоляционный ковер служит поверх-
ность панелей покрытия с хорошо заделанными швами. Если швы плохо за-
деланы или поверхность крыши неровная, то под кровлю должна быть уло-
жена стяжка из цементно-песчаного раствора толщиной 15-20 мм. При ук-
ладке на покрытие монолитных или жестких плитных утеплителей (из пе-
нополистирола, пенополиуретана и др.) их верхняя ровная поверхность мо-
жет также служить основанием под кровлю. При укладке мягких плитных
утеплителей (из минваты, стекловаты) основанием под кровельный ковер
служит стяжка толщиной 25 мм из цементно-песчаного раствора с заложен-
ной в ней армирующей сеткой. В противном случае возможно повреждение
кровельного ковра при ходьбе по крыше.
113
2060 2x50
400
Парапетная плита
Цементный раствор
марки 100
Оцинкованная кровельная
сталь
Вертикальная гидроизоляция
из рулонных материалов
Гравий, втопленный в битум
Стяжка из цементного раствора
Прокладочная гидроизоляция
Плитный утеплитель
Сыпучий утеплитель
Пароизоляция
Железобетонная плита перекрытия
Рис. 71. Бесчердачные невентилируемые совмещенные крыши с рулонной кровлей и внутренним водостоком каркасно-па
нелъного здания: а - парапетная часть; б - поперечный разрез
Гравий, втопленный
Вентиляционная
панель и керам-
зитобетонная
ограждающая
панель g
в битум
Рулонная кровля
- 4 слоя
Цементная стяжка
Керамзитобетон-
ные плиты толщи-
ной 370-470
Вывод канали-
' зационного
стояка
Дощатая обшивка
Каркас из брус-
ков сеч. 50x50
Утеплитель
Дощатая обшивка^
Рулонная кровля с
металлическими
сливами
Дощатый настил
толщиной 40
Дверь люка
Зонт из кровель-
ной стали
650
Откидная стремянка
Крышка люка дощатая
в брусчатой обвязке
Минеральный
войлок
Рис. 72. Бесчердачные частично вентилируемые совмещенные крыши с рулонной кровлей
и наружным водостоком панельного здания
Плоские совмещенные покрытия могут выполняться с полом на
кровле, устраиваемым для различных целей. При этом возможно выполне-
ние полового покрытия с дренирующим слоем и без дренирующего слоя
(рис. 73). Дренирующим слоем в первом случае (см. рис. 73, а) будет гравий,
который отводит дождевые и талые воды к водоприемным воронкам. В ка-
честве покрытия пола здесь используются бетонные плиты размерами
400x400x40 мм, облицованные керамической плиткой. Во втором случае
(см. рис. 73, б) на железобетонные площадки, уложенные поверх кровли, ук-
ладываются железобетонные плиты размерами 800x800 мм. Недостаток по-
крытия с дренирующим слоем - быстрое заиливание слоя гравия; недоста-
ток покрытия без дренирующего слоя - подверженность рубероидной кров-
ли непрерывному воздействию переменных температур и влаги.
Рис. 73. Конструктивная схема "эксплуатируемой крыши" - бесчердачного плоско-
го покрытия с полами: а-с дренирующим слоем; б - без дренирующего слоя; 1 - же-
лезобетонная плита; 2 - пароизоляция (один слой гидроизола); 3 - теплоизоляция
(пенобетон); 4 - железобетонная стяжка; 5 - грунтовка битумной эмульсией;
6 - гидроизоляция (3-4 слоя гидроузла); 7 - гравий, вытопленный в битумную мас-
тику; 8 - слой гравия толщиной 60 - 70 мм; 9 - керамическая плитка по бетонным
плитам; 10 - асфальтовые маяки; 11 - бетонные прокладки
На совмещенные крыши устраивают выходы из лестничных клеток
по откидным стремянкам через специальные утепленные воздушной про-
слойкой люки. На крыше возможно устройство вертикального ограждения
(см. гл. 5, § 1).
Примыкание совмещенных крыш к стенам здания и заделка стыков в
температурных швах показаны на рис. 74.
Водоотвод с бесчердачных совмещенных крыш в основном принима-
ют внутренний, но может быть принят и наружный. Внутренний требует ус-
тановки на крыше специальных водоприемных воронок, соединяющихся со
стояками, проходящими внутри здания. Из стояков вода поступает в подзем-
ную ливневую канализацию или на грунт.
116
13 12
Рис. 74. Детали плоских крыш: а - примыкание теплоизоляционного ковра к стене;
б -устройства температурного шва при бесчердачном покрытии; 1 - бетонный ка-
мень; 2 - деревянные пробки; 3 - оцинкованные гвозди; 4 - оцинкованный стальной
лист; 5 - рулонный ковер; 6 - керамические плитки; 7 - гравий; 8 - верхний металли-
ческий компенсатор; 9 - два слоя рубероида; 10 - антисептированная пакля;
11 - кирпичная стенка; 12 - теплоизоляция; 13 - нижний металлический компенса-
тор; 14 - компенсатор рулонный; 15 - железобетонная стяжка; 16 - железобетон-
ная плита; 17 - утеплитель
Контрольные вопросы
1. Каковы основные особенности кровель многоэтажных зданий?
2. Какие формы покрытий применяют для многоэтажных жилых и общест-
венных зданий?
3. Как осуществляется вентиляция теплых и холодных чердачных железо-
бетонных покрытий?
4. Какие виды кровель устраивают на покрытиях многоэтажных жилых и
общественных зданий?
5. Какие виды деревянных стропил применяют для покрытий многоэтаж-
ных зданий?
6. Как устраивают выводы вентиляционных каналов в покрытиях зданий?
7. Какие основные элементы имеют вентиляционные и дымовые трубы?
8. Какой водоотвод применяют с покрытий многоэтажных зданий?
9. Каковы особенности проектирования железобетонных крыш с холодным
чердаком?
10. Каковы особенности проектирования железобетонных крыш с теплым
чердаком?
11. Какие виды совмещенных покрытий применяют в многоэтажных зданиях?
12. Как выполняют частичное вентилирование в совмещенных покрытиях?
13. Как устраивают выходы на кровлю совмещенных покрытий?
14. Что представляют собой эксплуатируемые крыши?
15. Для чего предназначены эксплуатируемые крыши?
117
Глава 6. БЕЗРУЛОННЫЕ КРЫШИ С ТЕПЛЫМ
ЧЕРДАКОМ ДЛЯ КРУПНОПАНЕЛЬНЫХ ЖИЛЫХ
ЗДАНИЙ
§ 1. Область применения
В наших больших крупнопанельных домах теплое чердачное поме-
щение - это значительная особенность, новизна. Но старые "мансардные"
подходы не следует забывать. Не сразу возникли безрулонные крыши с теп-
лым чердаком для крупнопанельных зданий. Был и остается даже сейчас це-
лый ряд близких форм. Так, например, почти во всех городах России суще-
ствует великое множество крупнопанельных жилых домов, несправедливо
относимых к "промашкам", "плохим поступкам" Н.С. Хрущева. Верхние
этажи этих четырех- и пятиэтажных жилых крупнопанельных домов по су-
ществу - чердаки. Покрытия в них совмещенные, т.е. бесчердачные. От бли-
зости крыши на верхних этажах этих домов летом жарко, а зимой холодно.
Кровля на их покрытиях рулонная и мастичная. Вопрос о сносе этих домов
пока не решен, да и вряд ли быстро может быть рассмотрен. Домов этих
много, они "загружены" и служат в целом неплохо. И, может быть, прослу-
жат еще лет 50 - 100. Разумеется, их нужно умело эксплуатировать, а не от-
вергать "с порога" и не ломать. Более того, сейчас появились проектные
предложения по модернизации таких домов, улучшению их комфортности и
возведению над ними пятого или шестого мансардного этажа.
Общие тенденции развития типов чердачных крыш следующие:
- чердак под скатной крышей не утеплен и никак не используется,
кроме технического назначения - в нем трубы, дымовоздуховоды,
стропила и другие элементы;
- чердак под плоской или малоуклонной крышей не утеплен и ис-
пользуется для технических целей;
- чердак под плоской или малоуклонной крышей утеплен, использу-
ется как сборная вентиляционная камера, имеющая выводную шахту;
- чердак под крышей утеплен, освещен и к нему подведены лестни-
цы, лифты, мусоропроводы и может быть использован под жилье, т.е.
это "мансардный этаж";
- чердака как такового нет, но его функции в значительной мере вы-
полняет последний верхний этаж дома с совмещенным, т.е. утеплен-
ным покрытием;
- чердак под крышей утеплен и в нем находятся оранжерея или
теплица.
Холодные неутепленные чердаки - это ^эксплуатируемые помеще-
ния. Проектируют их для гражданских зданий. Несущими конструкциями
таких покрытий могут быть деревянные стропила - для зданий высотой до
пяти этажей; железобетонные плиты - для зданий высотой пять этажей и
118
выше. Теплые чердаки, служащие сборной вентиляционной камерой, про-
ектируют на зданиях высотой пять этажей и выше, и их также относят к не-
эксплуатируемым. Все эти чердачные покрытия удобны тем, что в любое
время года независимо от функциональных процессов в здании можно осу-
ществлять за ними технический надзор, т.е. следить за состоянием несущих
и ограждающих конструкций крыши. При обнаружении каких-либо дефек-
тов можно легко их устранить.
Мансардные чердаки и верхний этаж зданий с совмещенными по-
крытиями относят к эксплуатируемым, т.е. используемым под жилье или
для размещения общественных организаций, служб и так далее. Надзор за
конструкциями крыш таких зданий затруднен тем, что не всегда можно про-
вести технический осмотр с внутренней стороны из-за заселения помеще-
ний под ними. Но несмотря на это они более эффективны, так как большая
часть внутреннего пространства здания эксплуатируется по прямому назна-
чению. Эти крыши проектируют в основном из железобетонных конструк-
ций для зданий пять этажей и выше. Есть небольшая часть таких малоэтаж-
ных, в основном деревянных, зданий с мансардой, т.е. утепленных в ходе
реконструкции или строительства этажом.
Чердачные помещения с размещенными в них теплицами и оранже-
реями относятся к эксплуатируемым. В этих решениях крыш существует
целый ряд неизученных вопросов, например таких, как обеспечение доста-
точной надежности конструкций при повышенной нагрузке на чердачное
перекрытие, защита конструкций от агрессивных сред, осуществление гер-
метичного светопрозрачного бокового или верхнего ограждения и другие.
Покрытия с такими чердаками следует рассматривать особо.
При проектировании зданий очень часто встает вопрос: какую кры-
шу применять - с холодным неутепленным чердаком, с теплым чердаком
или совмещенную? Вид чердачного помещения - холодный или теплый -
выбирают в основном в зависимости от вида разводки системы отопления.
Если отопительная система в здании с верхней разводкой, которую распола-
гают в чердачном помещении, то лучше применять теплый чердак, а если
система отопления с нижней разводкой, то холодный чердак. Это объясня-
ется условиями эксплуатации отопительных систем здания; желательно,
чтобы они полностью находились в теплых помещениях для избежания воз-
можного быстрого их замораживания при аварийной ситуации на теплосе-
ти или самой системы отопления в зимнее время года.
Совмещенные крыши, как уже отмечалось в 5-й главе пособия, про-
ектируют для зданий высотой до четырех этажей. В последнее время таких
зданий строят очень мало, так как преобладает тенденция к многоэтажному
и высотному домостроению из-за дефицита пригодной для нового строи-
тельства городской территории. К тому же и сами конструкции крыш, и их
стыки недостаточно хорошо проработаны. В зданиях постройки 70 - 80-х гг.
обнаруживаются участки промерзания карнизных стыков, кровельных плит
119
в угловых зонах. Тепловая инерция материала конструкции и самих конст-
рукций покрытия иногда очень завышена и влияет на микроклимат помеще-
ний верхнего этажа в течение длительного времени. Учитывая все это, сле-
дует разрабатывать дополнительные конструктивные мероприятия, направ-
ленные на устранение указанных недостатков. Эта работа может стать и на-
учно-исследовательской для студентов строительных вузов.
Вместе с тем следует отметить, что многие из разработанных совре-
менных решений покрытий скороспешны и практикой строительства и экс-
плуатации неодобрены. Поэтому при выборе их для строительства необхо-
димо знать о них как можно больше.
Покрытия зданий с теплым чердачным помещением (теплым черда-
ком) впервые были применены для крупнопанельных жилых домов, постро-
енных по проектам МНИИТЭП (г. Москва) в 70-х гг. В теплых крышах от-
личительной особенностью является то, что чердачное пространство ис-
пользуется как сборная вентиляционная камера статического давления, в ко-
торую выходят вентиляционные каналы из всех жилых помещений здания.
Воздух из камеры (чердачного помещения) удаляется через одну общую
вентиляционную шахту. Преимущества таких крыш в сравнении с другими
известными заключаются в следующем:
- существенно улучшается вентиляция верхних этажей;
- снижаются теплопотери в здании;
- возможен осмотр и ремонт покрытия в любое время года;
- повышается надежность работы покрытия.
Крыши с теплым чердаком рекомендуется применять на жилых до-
мах высотой 9 этажей и более с рулонной и безрулонной кровлей, строя-
щихся в IA, II, III, IV климатических районах. На 5 - 8-этажных домах теп-
лые чердаки рекомендуется применять для унификации крыш. На домах вы-
сотой 4 этажа и менее устройство таких крыш не допускается, за исключе-
нием специальных проектов домов с мансардами. Безрулонные кровли на
теплых крышах можно применять во всех вышеперечисленных районах
страны, включая места с неблагоприятными климатическими условиями -
сильными ветрами, значительными осадками, продолжительным зимним
периодом, интенсивной инсоляцией летом и другими. Применение безру-
лонных крыш ограничивается в основном только невозможностью произ-
водства качественных конструкций всей номенклатуры изделий, входящих
в состав крыши.
Чердачное помещение теплой крыши обогревается вентиляционным
воздухом, идущим из помещений здания. Ограждающие конструкции долж-
ны быть утепленными, а стыки между ними к тому же должны быть и гер-
метичными. Утепленное чердачное помещение дополнительно можно ис-
пользовать для размещения и технического обслуживания инженерного
оборудования.
120
§ 2. Устройство теплого чердака
Крыша с теплым чердаком состоит из чердачного перекрытия, черда-
ка, чердачного покрытия и кровли (рис. 75). Чердачное покрытие выполняет-
ся с утеплением, а перекрытие - без утепления. Для улучшения воздухообме-
на чердачное пространство в пределах одной секции выполняют в виде еди-
ного объема. Смежные секции разделяют сплошными несгораемыми желе-
зобетонными стенками, в которых устраивают двери размерами 0,8x1,5 м
или люки размерами 0,8x0,8 м. Высота сквозного прохода согласно проти-
вопожарным нормам [59] вдоль чердачного помещения должна быть не ме-
нее 1,6 м. Высота помещения над лотком покрытия должна составлять не
менее 1,2 м. При необходимости в отдельных местах допускается увеличи-
вать высоту чердачного помещения до 2,2 м.
Безрулонные крыши с теплым чердаком проектируют по продольной
схеме несущих конструкций покрытия, то есть с опиранием панелей покры-
тия на продольные наружные стены и продольный водосборный лоток, рас-
положенный в средней части здания (рис. 76, 77). Уклон кровельных пане-
лей к лотку должен составлять 5%. В случае устройства поперечных несу-
щих стен целесообразно сохранить продольную схему несущих конструк-
ций покрытия путем устройства дополнительных конструкций - балок, уло-
женных вдоль наружных продольных стен.
Рис. 75. Безрулонная крыша с теплым чердаком: а - поперечный разрез; б - выводы
вентканалов в чердачное помещение; 1 - панель чердачного покрытия; 2 - панель во-
досборного лотка; 3 - опорная панель; 4 - панель чердачного покрытия; 5 - наруж-
ная стена чердака; 6 - оголовок вентканала; 7 - вентиляционная шахта; 8 - защит-
ный зонт; 9 - водосборный лоток; 10 - машинное отделение лифта; 11 - вывод му-
соропровода
121
Рис. 76. План безрулонной крыши: 1 - панели покрытия; 2 - лотковые панели; 3 - на-
щелъники; 4 - парапетные панели; 5 - водоприемные воронки; 6 - вентиляционная
шахта; 7 - дефлектор мусоропровода; 8 - панели покрытия машинного отделения;
9 - вертикальное ограждение на парапетных панелях; 10 - поддон
Машинное отделение лифта проектируют в лестнично-лифтном бло-
ке (рис. 78). Вход в чердачное помещение и выход на крышу при таких ре-
шениях покрытия следует устраивать только из лестничной клетки через не-
сгораемые двери размерами 0,8x1,5 м и с герметизирующими прокладками
(см. рис. 78).
В приведенном решении выхода на крышу дверь открывается нару-
жу. В зимнее время года около двери с наружной стороны может оказаться
много снега и тогда выход может быть затруднен. Поэтому это решение не-
обходимо совершенствовать: следует ’’поднимать" нижний уровень дверно-
го проема на высоту, определенную специальными исследованиями, или
дверь устраивать с открыванием во внутрь.
Вход на чердак должен быть в каждой секции дома, а выход на кры-
шу - в торцевых секциях, но не менее одного выхода на каждые четыре сек-
ции. Лестницы, ведущие на чердак и на крышу, не должны быть в виде вер-
тикальных стремянок за исключением лестницы на крышу машинного от-
деления (см. рис. 78, б). Через лестничную клетку проходит мусоропровод,
который выводится выше покрытия машинного отделения и заканчивается
дефлектором (рис. 79).
122
Рис. 77. Поперечный разрез крыши с теплым чердаком (по рис. 76): а - разрез 1 - 1;
б - разрез 2 - 2; 1 - опорная панель; 2 - панель покрытия; 3 - лотковая панель; 4 - па-
нель перекрытия; 5 - парапетная панель; 6 - стеновая панель чердака; 7 - стояк му-
соропровода; 8 - нащелъник; 9 - стеновая панель машинного отделения; 10 - венти-
ляционная шахта
В чердачном помещении необходимо устройство внутреннего элект-
роосвещения. Но более целесообразно освещение естественным светом че-
рез небольшие проемы, расположенные в верхней половине наружной сте-
ны чердака. По условиям теплозащиты и герметизации их заполняют пус-
тотными стеклоблоками в два ряда. Площадь проемов принимают равной 1-
2% от площади помещения, т.е. 0,2x0,4 м или 0,2x0,8 м на 1 погонный метр
стены.
123
Рис. 78. Лестнично-лифтный блок в покрытии; а - план блока; б, в- продольные раз-
резы по блоку; 1 - панель покрытия блока; 2 - нащельник; 3 - стояк мусоропровода;
4 - парапетная панель; 5 - металлическая стремянка; 6 - внутренняя стеновая па-
нель; 7 - панель перекрытия под машинным отделением; 8 - лифтная шахта; 9 - па-
нель чердачного перекрытия
Здания с теплым чердаком можно проектировать с лоджиями и риза-
литами. В этом случае план крыши будет усложненным (см. рис. 76). С це-
лью упрощения конструкций крыши более целесообразно наружные стены
чердака в местах устройства лоджий и ризалитов спрямлять по внешней ли-
нии наружных стен. Но в этом случае участки перекрытия над лоджиями
следует утеплять и герметизировать. В чердачном помещении запрещается
выделение холодных отсеков с неутепленными кровельными панелями, во-
досборными лотками, дверями, так как в противном случае нарушается теп-
ловой и воздушный режим чердака и не обеспечиваются теплозащитные
свойства перекрытия.
124
Дефлектор
Прокладка из рубероида
с промазкой суриком
или битумом
Обжимной хомут
Цементный раствор
М100
Асбестоцементная
труба d= 291 мм
| Фартук из оцинкованной
али
\ Панель покрытия
Обернуть минеральной
ватой
Заделать цементным
раствором М 100
Рис. 79. Заделка вывода мусоропровода в покрытии
§ 3. Устройство системы вентиляции
Для вентиляции воздуха помещений в зданиях устанавливают только
типовые вентиляционные блоки со сборными (собирающими воздух) маги-
стральными каналами. Размеры вентиляционных блоков (см. гл. 5) должны
быть такими, чтобы максимальный расход воздуха на одном этаже превы-
шал минимальный расход на другом не более чем в 1,3 раза. При таком ус-
ловии вытяжные вентиляторы для кухонь верхних этажей не требуются.
Для выпуска вытяжного воздуха в чердачное пространство на венти-
ляционные блоки верхнего этажа устанавливают специальные оголовки (см.
рис. 75, б), выполняющие роль диффузора воздушного потока. В теплые
чердаки не допускается выводить вытяжные трубы канализации, мусоро-
провода, каналы технического подполья, каналы из помещений с вытяжной
принудительной вентиляцией.
Выпуск воздуха из теплого чердака в атмосферу производится через
вытяжную шахту, общую для всех квартир одной секции (рис. 80, см. рис.
76, 77). Площадь отверстия шахты определяется расчетом из условия обес-
печения скорости воздушного потока в ней 0,5 - 1,0 м/с, при расходе возду-
ха, увеличенном на 30% по сравнению с нормативным объемом воздуха.
При расчете необходимо учитывать дополнительный объем воздуха, посту-
пающего в теплый чердак из самостоятельных вентиляционных каналов,
встроенных помещений и технического подполья. Высота шахты так же оп-
ределяется расчетом. Минимальную высоту шахты допускается принимать
равной 3,5 м от чердачного перекрытия до верха стенок. Вытяжная шахта
125
размещается в средней части каждой секции чердака на приблизительно
равных расстояниях от вентиляционных блоков и устанавливается на пане-
ли чердачного покрытия (см. рис. 80).
В северных пурговых и южных муссонных районах на теплом черда-
ке вместо вытяжной шахты целесообразно использовать другие вытяжные
устройства, надежно исключающие проникновение атмосферных осадков.
Наиболее реальным решением этой проблемы является применение
устройств, работающих по принципу эжекции, т.е. в которых подсос возду-
ха из чердака осуществляется разрежением, создаваемым скоростным пото-
ком воздуха. Такое явление может образоваться в вертикальных шахтах или
трубах, установленных с внешней стороны наружных стен. Силами, вызы-
вающими явление эжекции в этих шахтах и трубах, будут силы гравитаци-
онного давления и сила ветрового потока над шахтой. Это требует специ-
альных исследований.
Упругая прокладка
Вывод канализаци-
онных стояков -
труба 080 мм
Вытяжная
вентиляционная
шахта
Металлическая
сетка
Цементный раствор
\ кларки М 300
Четыре столбика Металлический поддон,
из кирпичной
кладки
' \ Металлический
itbanyx
_______Ноо_____
панель покрытия
окрашенный алкиднс
краской
Стяжка из цеме^ рюго
раствора толщиной 1Гмм
Слой шунгизите вого
гравия толщине 1 50 мм
Плиталгерекрьп ая
Рис. 80. Вентиляционная шахта на покрытии
Для ограничения расхода вытяжного воздуха при низких температу-
рах необходимо во всех видах вытяжных шахт предусматривать установку
на входе в шахту подвижных или неподвижных щитов или заслонок. Вы-
тяжные части канализационных стояков объединяются на чердаке в преде-
лах секции и выводятся через вытяжную шахту. Труба вентиляционного
стояка устанавливается в углу шахты и выводится на 0,1 м ниже верха стен-
ки шахты (см. рис. 80).
126
§ 4. Водоотвод с покрытия
Крыша предусматривает внутренний водоотвод с покрытия, который
решается по системе корытообразных водосборных лотков, располагаемых
в средней части зданий в продольном направлении ниже уровня кровельных
панелей. Длина водосборных лотков определяется величиной шага несущих
конструкций (несущих панелей). Один лоток следует укладывать либо на
две, либо на три панели - опоры. Длина его будет соответственно равна ша-
гу или двум шагам конструкций. Минимальная ширина лотка определяется
в зависимости от допустимого расстояния между внутренними гранями
продольных сливных ребер, которое составляет 900 мм. Водосборная во-
ронка может размещаться либо в средней, либо в крайней части лотка или
ендовы. Она подсоединяется к водосточному стояку отводящими патрубка-
ми. Трубы внутреннего водостока в пределах теплого чердака не утепляют,
а только лишь окрашивают антикоррозионными составами. Для обеспече-
ния нормального температурно-влажностного режима, как уже отмечалось
выше, вытяжные части канализационных стояков объединяют в пределах
секции и выводят общим патрубком через вентиляционную шахту наружу
(см. рис. 80).
§ 5. Конструкции покрытия
При проектировании и строительстве безрулонных покрытий с теп-
лым чердаком должны соблюдаться следующие принципы:
- наружный слой кровельных элементов должен обеспечивать надеж-
ную защиту крыши от атмосферных осадков в течение заданного
срока эксплуатации;
- стыки и примыкания кровельных элементов должны располагаться
выше основной водосливной поверхности;
- элементы покрытия и стыки должны выполнять теплозащитные и
герметизирующие функции.
Безрулонные покрытия над теплым чердаком выполняют из двух-
слойных ребристых панелей с нижним слоем из армированного керамзито-
бетона или другого легкого бетона толщиной 200 - 250 мм и верхним слоем
из плотного тяжелого железобетона (рис. 81). Оба слоя являются несущими.
Нижний слой помимо прочего выполняет теплозащитные функции. Несу-
щие продольные ребра направлены вверх (см. рис. 81). Средняя плотность
керамзитобетона принимается 1100 - 1200 кг/м3 при классе (марке) бетона
по прочности не менее В 7,5 (М 50). Тяжелый бетон должен иметь класс
(марку) бетона по прочности не менее В 30 (М 300), но марка по морозо-
стойкости должна быть не менее Мрз 300 для районов с наружной темпера-
турой наиболее холодной пятидневки -25°С и ниже и Мрз 200 - для районов
с температурой наиболее холодной пятидневки выше -25°С. Марка тяжело-
го бетона по водонепроницаемости принимается не ниже В6.
127
Рис. 81. Панель покрытия теплого чердака
Требования к физическим характеристикам кровельного бетона
должны исходить из безремонтного срока службы панелей, составляющего
50 лет. Панель в покрытии работает по балочной схеме и армируется обыч-
ной стержневой арматурой класса А-П, А-Ш, A-IV, A-V, В-I, В-П [35].
Распространенным решением для теплого чердака является примене-
ние двухслойной конструкции из несущей ребристой железобетонной пане-
ли "Новосибирского” типа. Такая панель выполнена с предварительно на-
пряженной арматурой в верхнем слое и приформованным нижним слоем из
керамзитобетона со средней плотностью 800 - 1100 кг/м3 (рис. 82, а). Но
теплоизоляция в этом случае (один слой керамзитобетона) не всегда обеспе-
чивает условия тепловой эффективности крыши.
С целью повышения теплоизоляционных свойств покрытия рекомен-
дуется вводить в двухслойные панели термовкладыши из эффективных теп-
лоизоляционных материалов со средней плотностью от 50 до 400 кг/м3.
Вкладыши следует принимать из жестких калиброванных плит, окле-
енных водонепроницаемой пленкой. При изготовлении плит методом "лицом
вниз" их укладывают на слой тяжелого бетона. Толщина слоя керамзитобето-
на под термовкладышем должна быть не менее 100 мм (см. рис. 82, б). Такие
панели, как показывают теплотехнические расчеты, имеют наилучшие теп-
лотехнические показатели.
128
В покрытии нецелесообразно использовать трехслойные панели, в
которых внешний ограждающий слой и внутренние несущие ребра выпол-
нены из тяжелого бетона (рис. 82, в). В таких панелях снижается приведен-
ное (с учетом ребер) термическое сопротивление, что существенно ограни-
чивает пределы применимости конструкций. Теплотехнические расчеты по-
казывают, что для обеспечения необходимой теплозащиты в таких панелях
должна предусматриваться увеличенная (в три раза) толщина теплоизоля-
ции, то есть практически равная толщине сплошного керамзитобетона.
Рис. 82. Виды панелей
покрытия: а - двухслой-
ная; б - с термовклады-
шем; в - трехслойная;
г - двухслойная с пусто-
тами, заполненными
утеплителем; д - двух-
слойная с пустотами
без утеплителя
Перспективным решением покрытия является многопустотная па-
нель с переменной теплоизоляцией, которая осуществляется внутренними
воздушными пустотами, заполненными при необходимости эффективными
теплоизоляционными материалами (вспененными пенопластами - пенопо-
лиуретановыми, пенополистирольными и фенольнорезорциновыми плита-
ми). Пустотную панель следует выполнять по типу двухслойных панелей с
устройством в нижнем слое керамзитобетона толщиной 250 мм, цилиндри-
ческих пустот диаметром 150 - 200 мм с шагом 250 мм (рис. 82, г). Теплоза-
щита таких панелей при едином унификационном решении может обеспе-
129
чить все возможные случаи применения безрулонных крыш с теплым чер-
даком. Применение пустотных панелей требует дальнейшей разработки и
исследований [34, 50, 53].
В соответствии с принципами безрулонной кровли стыки панелей
должны быть подняты над их верхней поверхностью. Стык панелей покры-
тия между собой решается путем укладки на продольные ребра высотой 80
-100 мм соседних панелей П-образного железобетонного нащельника на
всю длину конструкции (рис. 83, 84). При устройстве составного нащельни-
ка под место стыковки укладывают полосу кровельного рубероида длиной
1 м. Теплоизоляцию и герметизацию в стенке выполняют с помощью уста-
новки в верхней части герметика (упругой прокладки) с мастикой, в средней
части - мягкого утеплителя, в нижней части - бетонной шпонки или герме-
тика (упругой прокладки).
Корытообразные лотковые панели имеют несущий и утепляющий
слои в своем составе и решаются аналогично основным панелям покрытия
чердака (рис. 85,86). Кровельные панели опираются одной стороной на кон-
соль водосборного лотка, расположенную вдоль продольного несущего ре-
бра. По техническим решениям опорную консоль рекомендуется делать вы-
ступающей за грань нижнего керамзитобетонного слоя не менее чем на
30 мм. Вынос консоли составляет 150 мм, отношение высоты консоли к вы-
носу - 2: 3.
Рис. 83. Заделка стыков панелей покрытия: а - вид в плане; б - вариант заделки с
упругой прокладкой в стыках; в, г - варианты заделки с бетонной шпонкой в стыке
130
4650
3100
Рис. 84. П-образный железобетонный нащелъник
Рис. 85. Лотковые панели: а - средняя; б - крайняя
131
Рис. 86. Стык лотковых
панелей в разрезе
На рис. 87 показана заделка сливной воронки в лотковой панели.
Стык панели с лотком перекрывается консольным свесом кровельной пане-
ли (рис. 88, б). Внутренняя полость стыка оставляется незаполненной, что
является неблагоприятным для эксплуатации. В этом случае в зимний пери-
од образуется мостик холода, который может привести к целому ряду отри-
цательных последствий. Сверху полость стыка герметизируется круглым
пороизоловым жгутом, уложенным при монтаже в низ несущего ребра. Ре-
комендуемое решение лоткового узла используется при разработке проек-
тов с уточнением размеров.
Рис. 87. Заделка сливной
воронки в лотковой панели
Карнизный узел крыши выполняется в основном с низким парапе-
том, который вместе со швом кровельной панели закрывается сверху желе-
зобетонной парапетной панелью (см. рис. 88, а рис. 89). В среднюю часть
шва закладывают мягкий утеплитель, а сверху - герметизирующую упругую
прокладку и мастику. При низком парапете необходимо на верху парапетной
панели делать вертикальное ограждение в соответствии с противопожарны-
ми нормами. Наиболее предпочтительной является крыша с высоким пара-
петом (// = 600 мм, рис. 90, б).
132
Рис. 88. Стыки панелей покрытия: а - с наружной стеновой панелью;
б - с лотковой панелью
Рис. 89. Парапетные железобетонные панели: а - угловая; б - средняя
Иногда для упрощения и облегчения конструкций и повышения дол-
говечности крыш карнизный узел выполняют с выносом кровельной пане-
ли за наружную стену (см. рис. 90, а,в). Стык панелей в карнизном узле при
этом может решаться с напуском нащельника (см. рис. 90, а) и без напуска
(см. рис. 90, в). При решении узла с напуском стык панелей с торцевой сто-
роны защищают опущенным ребром нащельника. По аналогии с лотковым
133
узлом полость торцевого стыка не заполняется, а лишь герметизируется с
наружной стороны. При решении узла без выпуска нащельника верхний
слой железобетонной кровельной плиты заканчивается повышенным торце-
вым ребром. На таких карнизах крыш также должно устраиваться верти-
кальное ограждение. Его выполняют в виде решеток из тонких металличес-
ких профилей и крепят к нащельнику или торцевому ребру панели.
Опорные площадки на наружных стенах следует делать выше опор-
ных площадок на лотках для того, чтобы обеспечить уклон кровельных па-
нелей. Но одинаковые отметки опорных площадок кровельных панелей мо-
гут сохраняться при варианте опирания панели с подрезкой керамзитобе-
тонного слоя (см. рис. 90, в).
Рис. 90. Виды карнизных узлов: а-с выносом панели покрытия и с напуском нащелъ-
ника; б - с высоким парапетом; в - с выносом панели покрытия и без напуска на-
щельника
134
Вытяжные шахты проектируют либо отдельно стоящими, либо при-
стройкой к машинному отделению. Их устанавливают либо на панель по-
крытия чердака (см. рис. 80), либо на чердачное перекрытие. При установ-
ке железобетонной шахты на безрулонную панель покрытия низ ее стенок
должен находиться с внешней стороны бокового ребра, обрамляющего от-
верстие панели. При опирании шахты на чердачное перекрытие необходимо
устройство в ней боковых отверстий в уровне чердачного пространства. Но
для обеспечения максимального воздухоудаления не рекомендуется стенки
вытяжной шахты опускать до чердачного перекрытия.
Вытяжные шахты изготавливают в виде сборного короба из одного или
нескольких монтажных элементов прямоугольной или круглой формы (рис.
91). При прямоугольном сечении шахты в плане отношение сторон отдельно
стоящей шахты принимают в пределах 0,7 - 1,5, а пристроенной - 0,5 - 2.
Рис. 91. Конструкция вы-
тяжной шахты: 1 - панель
покрытия; 2 - бортовое ре-
бро у отверстия; 3 - стенка
конусообразной шахты из
тяжелого бетона; 4 - двух-
слойная стенка прямоуголь-
ной шахты; 5 - оси симмет-
рии
Стенки шахты изготавливают из плотного железобетона минималь-
ной толщины 60 мм и высотой, указанной выше. Для предотвращения вы-
деления конденсата на внутренней поверхности стенки шахты можно уст-
раивать дополнительный слой утеплителя из керамзитобетона средней
плотностью 1100 - 1200 кг/м3. Толщина слоя определяется из требования
теплозащиты - не ниже 0,6 расчетного сопротивления теплопередачи по-
крытия (см. рис. 91). Защита от попадания атмосферных осадков через вы-
тяжную шахту может осуществляться устройством защитного зонта над
шахтой (см. рис. 75) либо водосборного поддона под отверстием шахты (см.
рис. 75, 80).
Защитный зонт выполняют из железобетонной плиты или из асбесто-
цементного листа. Зонт устанавливают на металлические стойки высотой
0,7 от ширины отверстия, закрепленные на верхней части стенок шахты. На-
пуск зонта за контуры шахты составляет 0,4 от ширины отверстия.
135
Поддон выполняют из металлических, сваренных между собой лис-
тов. В целях антикоррозионной защиты поддон окрашивают масляными
или алкидными красками. Поддон располагают на столбиках по перекры-
тию или непосредственно на чердачном перекрытии по слою гидроизоля-
ции. Глубина поддона составляет 0,15 - 0,3 м. Размеры в плане соответству-
ют размерам отверстия шахты, увеличенным на 0,15 м в каждую сторону.
Пример решения вентиляционной шахты с поддоном приведен на рис. 78.
Вода, скапливающаяся в поддоне от дождя или растаявшего снега, испаря-
ется очень быстро из-за постоянного движения теплого воздуха через шах-
ту в атмосферу.
Чердачное перекрытие состоит из типовых панелей междуэтажных
перекрытий. Швы между панелями должны быть надежно заделаны раство-
ром. При неровной поверхности пола чердака допускается затирка, устрой-
ство стяжки или какого-либо другого покрытия на чердачном перекрытии с
учетом противопожарных и других требований.
§ 6. Изготовление и гидроизоляция кровельных панелей
Конструкции безрулонных крыш следует изготавливать на заводах
ЖБК или ДСК только лишь при обеспеченности материальными и техниче-
скими условиями производства кровельных конструкций из морозостойко-
го и водонепроницаемого бетона. Материальные условия выражаются нали-
чием требуемого количества, качества и номенклатуры специальных строи-
тельных цементов, мелкого и крупного заполнителя, пластифицирующих и
воздухововлекающих добавок, смазок для технологических форм. Техниче-
ским условием обеспеченности производства является наличие необходи-
мого технологического оборудования. Важным условием обеспечения каче-
ства бетона является уплотнение его на виброударных установках - шок-
столах. При производстве безрулонных кровельных панелей должно быть
обеспечено заводское нанесение защитных гидроизоляционных составов,
удовлетворяющих всем нормативным требованиям. Заводы ЖБК и ДСК,
выпускающие такие конструкции, должны быть оборудованы стационарны-
ми установками по нанесению гидроизоляционных составов на изготавли-
ваемые кровельные панели и лотки. А для этого требуется отдельная техно-
логическая линия или ряд специальных технологических постов.
Защитные безрулонные покрытия выполняют в основном из окрасоч-
ных гидроизоляционных материалов (мастик, красок, эмалей) вместе с во-
донепроницаемым и морозостойким бетоном. Поверхностное покрытие
служит дополнительной защитой поверхности кровельных элементов. Но
эти функции гидроизоляции при соответствующей доработке конструкций
и узлов покрытия могут быть дифференцированы, т.е. могут выполняться
либо кровельными материалами, либо атмосферостойким бетоном. Допус-
кается применение кровельных панелей из обычного бетона, т.е. без повы-
шенной морозостойкости и водонепроницаемости. Но в этом случае ис-
136
пользуют для их покрытия долговечные кровельные мастики, которые на-
дежно выполняют защитные функции кровли из рулонных материалов. Тре-
бования к физическим свойствам таких мастик должны исходить из срока
службы до ремонта не менее 10 лет.
§ 7. Безрулонные гидроизоляционные покрытия
Гидроизоляционное морозостойкое светоустойчивое эластичное
(трещиностойкое) покрытие на лицевую поверхность кровельных панелей и
лотков следует наносить в условиях завода-изготовителя. Для этого техно-
логическая линия должна оборудоваться специальным постом механизиро-
ванного нанесения покрытия, снабженного вытяжной вентиляцией и уст-
ройством для ускорения сушки.
Гидроизоляционное покрытие, нанесенное на бетонную поверх-
ность, должно выдерживать без признаков отслаивания и разрушения не ме-
нее 100 циклов переменного замораживания при температуре от -15 до -17
оС и оттаивания в воде при температуре от +18 до +20°С. При нанесении
покрытия на поверхность бетона, ранее подвергавшуюся действию масел,
бетон следует обезжирить. Раковины и поры на бетонной поверхности сле-
дует заделать цементно-песчаным раствором с введением в него водных по-
ливинилацетатных эмульсий (ПВАЭ) или латексов и других добавок.
В помещении, где производятся окрасочные работы, сушат окрашен-
ные кострукции, подготавливают и хранят лакокрасочные материалы, долж-
на быть предусмотрена приточно-вытяжная вентиляция с обменом воздуха,
обеспечивающая содержание паров растворителя в воздухе рабочей зоны
помещения не выше концентраций, предусмотренных СН 245-71.
Составы защитных гидроизоляционных покрытий кровельных эле-
ментов безрулонных крыш:
1. БЭМ - битумно-эмульсионная мастика. Приготовление мастики и
способы ее нанесения на бетонную поверхность изложены в "Указаниях по
проектированию и устройству гидроизоляции кровли на основе безрулон-
ных гидроизоляционных материалов" (ГСБ-164-64).
2. Лак и эмаль на основе хлорсульфированного полиэтилена (ХСПЭ).
На очищенную бетонную поверхность кровельных элементов должен нано-
ситься сначала один слой лака ХСПЭ, а затем два слоя эмали ХСПЭ. Лак и
эмаль ХСПЭ разработаны центральной лабораторией коррозии НИИЖБ Гос-
строя СССР и изготавливаются московским заводом строительных красок.
Для придания гидроизоляционному покрытию отражательной способности к
действию солнечных лучей верхний его слой должен иметь светлый оттенок.
3. Битумно-полимерная эмульсия ЭГИК НИИ Мосстроя. Наносится
на подготовленную бетонную поверхность в 2 слоя с начальной температу-
рой 45 - 60°С и с последующей обдувкой горячим воздухом в течение 4 ча-
сов общей толщиной покрытия в сформировавшемся состоянии 3-4 мм.
Норма расхода эмульсии - 6 - 8 л/м2 изолируемой поверхности.
137
4. Битумно-бутилкаучуковая мастика (холодная) МББ-Х-120 "Вента".
Рекомендуется к применению для районов, имеющих среднемесячную тем-
пературу не ниже -30°С и при всех положительных температурах. Разрабо-
тана во ВНИИстройполимер (ТУ 21-27-29-77). Выпускается заводом-изго-
товителем в виде двух составов: А и В. Перед употреблением составы сме-
шивают в соотношении 1: 1 и используют после этого в течение 2-3 часов.
На подготовленную бетонную поверхность наносят 2-3 слоя подготовлен-
ного полимерного состава. Полученное покрытие обладает повышенной
эластичностью и стойкостью к атмосферным воздействиям. Общая толщи-
на покрытия после высыхания составляет 2,5 мм.
5. Кремнеорганическая эмаль КО-174 (ТУ 11-93-67). Наносится на
подготовленную бетонную поверхность в 2-3 слоя при помощи пистолета-
распылителя. Толщина пленки покрытия при двухразовом нанесении долж-
на быть не менее 35 мк.
6. Тиокол Т-50. Наносится на бетонную поверхность в 2 слоя, каж-
дый последующий слой после высыхания предыдущего. Перед использова-
нием водную дисперсию тиокола Т-50 необходимо перемешать. После нане-
сения на бетонную поверхность и высыхания она образует эластичное водо-
и бензомаслостойкое покрытие, имеющее высокую адгезию к бетону.
Контрольные вопросы
1. Каковы тенденции развития чердачных крыш?
2. Какие достоинства имеют железобетонные крыши с теплым чердаком?
3. Как выполняется вентиляция в зданиях с теплым чердаком?
4. Что располагают в теплом чердаке?
5. Как осуществляется доступ в чердак?
6. Каковы основные конструктивные элементы теплого чердака?
7. Как выполняют стыки панелей покрытия в теплом чердаке?
8. На что опираются лотковые панели?
9. Как устроена вентиляционная шахта в покрытиях с теплым чердаком?
10. Что представляет собой безрулонная кровля?
11. Как выполняется безрулонная кровля?
12. Каковы составы защитных гидроизоляционных покрытий на безрулон-
ных кровлях?
138
Глава 7. ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КРЫШИ
И КРОВЛИ ГРАЖДАНСКИХ ЗДАНИЙ
§ 1. Крыши малоэтажных зданий с применением
железобетонных стропил
В связи с широким развитием индустриальной базы по производству
железобетона более экономичным решением при реконструкции зданий яв-
ляется замена крыш с деревянными наклонными стропилами на железобе-
тонные крыши со сборными железобетонными стропилами. Это становится
в последнее время достаточно актуальным из-за возрастающего дефицита и
стоимости цельной древесины. Однако сборные железобетонные стропила
все больше применяют и в строительстве новых малоэтажных зданий.
Железобетонные стропила проектируют наслонными. Их выполняют
в основном в двух вариантах - простейшими балочными и из балок и ферм.
В простейших стропилах наклонная железобетонная балка, уложенная на
стену, и продольный подстропильный (коньковый) прогон служат стропиль-
ной ногой (рис. 92).
Сечение железобетонных стропильных балок (ног) может быть пря-
моугольным и тавровым высотой 250-300 мм. Сверху стропильных балок
специальными скобами крепят узкие деревянные бруски, к которым приши-
вают гвоздями обрешетку под кровлю. Шаг стропильных балок (ног) при-
нимают 1,5 - 2,5 м. Подстропильный коньковый прогон выполняется также
в виде железобетонной балки прямоугольного сечения. Он опирается на же-
лезобетонные, бетонные или кирпичные столбики (см. рис. 92, б). Сборные
железобетонные элементы простейшей стропильной системы соединяются
между собой с помощью сварки через закладные детали или с помощью
болтовых креплений.
Вторым вариантом являются сборные железобетонные стропила из
балок и ферм (рис. 93). Железобетонная ферма стропил может состоять из
двух полуферм или из цельной конструкции. При выполнении ее из двух
сборочных элементов соединение в одну ферму следует делать на месте
строительства. Это выполняют с помощью металлических накладок на бол-
товых соединениях. Фермы в покрытии располагают в середине пролета
здания и опирают на центральную стену (см. рис. 93). Стропильные ноги в
виде железобетонных балок опирают на стены и на выступы в фермах.
По верхним поясам ферм и балок стропил предусматривается про-
дольный краевой паз прямоугольной формы. При устройстве покрытия в
него вставляется доска, которая крепится к элементам железобетонных
стропил болтами, а к ней, в свою очередь, сверху гвоздями пришивают де-
ревянную обрешетку или настил под кровлю. Уклоны покрытий со сборны-
ми железобетонными стропилами составляют 1:4 - 1:2,5.
139
Рис. 92. Простейшие железобетонные стропила балочного типа: а - план расклад-
ки железобетонных стропильных ног (балок); б - поперечный разрез крыши
Кровли на железобетонных стропилах могут быть из металлических
листов, черепицы, волнистых асбестоцементных листов и другие.
Новыми конструктивными решениями являются скатные и скатные
безрулонные крыши из сборных железобетонных плит по железобетонным
стропилам. Хорошо и подробно эти крыши рассмотрены Т.Р. Забалуевой
[28]. На рис. 94 приведены план, разрез и узловые соединения крыш с же-
лезобетонными стропилами и кровлей из черепицы.
140
_2
Кровля
Обрешетка под
кровлю
Стропильная —
нога Х>—
Фермы
Рис. 93. Железобетонные стропила из балок и ферм
§ 2. Полносборные чердачные крыши
Полносборные чердачные крыши с применением железобетонных
диафрагм разработаны БелНИИгипросельстрой БССР в 1991 г. Они были
предназначены для 2 - 5-этажных крупнопанельных жилых зданий серии
210 (рис. 95), но при соответствующей доработке могут быть использованы
и для панельных домов других серий.
Чердачные двухскатные крыши разработаны исходя из принципа пол-
ной сборности основных строительных конструкций - бетонных диафрагм и
керамзитобетонных панелей фронтона. По диафрагмам через 1,4 м уклады-
вают железобетонные прогоны-обрешетки прямоугольного сечения размера-
ми 120 х 220 мм. Шаг железобетонных диафрагм составляет 3 и 3,6 м.
В самих диафрагмах предусмотрен проем для прохода высотой не
менее 1,6 м и шириной не менее 1,2 м. Перекрытие верхнего этажа выпол-
няется из обычных типовых панелей перекрытия с укладкой по нему паро-
изоляции и слоя утеплителя. Возможно устройство по утеплителю выравни-
вающей стяжки. Кровля по прогонам выполнена из волнистых асбестоце-
ментных листов унифицированного профиля марки 54/200-6-П50 по ГОСТ
16233-47*.
141
Черепица
Стойка
ограждения
Черепица
2JJ
Коньковая черепица
I зоо
94.
Резиновая пром
Геометик
/Рамки\
обрешетки
Стропильная
нога
о
Конструкции крыши по железобетон-
стропилам с кровлей из черепицы: а - план
Рис.
ным
раскладки стропильных ног; б - план раскладки
обрешетки; в - поперечный разрез по сборным
железобетонным стропилам; г - опорный и
коньковый узлы
142
Водосточная труба
Рис. 95. Конструкция полносборной чердачной крыши с применением железобетон-
ных диафрагм
Чердачное помещение крыши является холодным и проветриваемым
через слуховые окна (см. рис. 95). Через чердак выводят вентиляционные
шахты и короба, идущие от вентиляции основных помещений здания. Вы-
ше уровня крыши могут выводиться стояки канализации, мусоропроводов,
стойки линий электропередач, антенны. Водоотвод с крыши здания прини-
мают организованным - по желобам на свесах и далее - по водосточным тру-
бам. На краю крыши устраивают вертикальное металлическое ограждение
высотой не менее 0,6 м.
В настоящее время ведется дальнейшая разработка железобетонных
безрулонных крыш с теплым чердаком. Одним из последних решений явля-
ется индустриальная железобетонная крыша, приведенная на рис. 96. Такие
крыши с теплым или холодным чердаком можно проектировать для крупно-
панельных зданий высотой 5 этажей и выше. Конструкция ее аналогична
вышеописанным в гл. 6. Крыша имеет внутренний водоотвод по лотковым
панелям покрытия.
143
Отличие от вышеописанных теплых крыш состоит в том, что конст-
рукция лотка предусматривает дополнительное устройство вороночных
лотков внутреннего водостока, устанавливаемых ниже водосборных (см.
рис. 96). Кроме них в крыше предусмотрена установка трех вытяжных шахт
на одну секцию. Шахты размещают на водосборных лотках. Для этого в
лотках предусматривают отверстия с окантовкой бортиками. О преимуще-
ствах и недостатках такого устройства шахт было сказано выше.
Рис. 96. Конструкция индустриальной безрулонной железобетонной крыши для
крупнопанельных жилых домов: 1 - кровельная панель; 2 - железобетонный нащелъ-
ник; 3 - вентиляционная шахта; 4 - унифицированная трехбортовая панель водо-
сборного лотка; 5 - вороночные лотки для внутреннего водоотвода; 6 - аварийное
переливное устройство; 7 - опорный элемент; 8 - анкерный элемент стеновой пане-
ли чердака; 9 - стеновая фризовая панель чердака
144
Современные конструктивные решения безрулонных крыш с холод-
ным и теплым чердаком представлены в работе Т.Р. Забалуевой [28]. План и
разрез одной из таких крыш приведен на рис. 97.
Рис. 97. Железобетонная безрулонная крыша с наклонным фризом: а - план расклад-
ки кровельных плит; б - поперечный разрез
§ 3. Зарубежные решения плоских крыш
В Германии, США, Швейцарии и некоторых других странах плоски-
ми называют крыши с углом уклона менее 22°. Их разделяют на следующие
виды:
- однослойные теплые невентилируемые;
- двухслойные холодные вентилируемые;
145
- перевернутые и типа DUO;
- монолитные из водонепроницаемого бетона;
- эксплуатируемые.
В Германии однослойной принято считать крышу сплошного сече-
ния, даже если в нее входят слои из различных материалов. Двухслойной
называют крышу с воздушной прослойкой высотой в среднем 140 мм.
Двухслойные крыши могут быть кондиционируемыми. "Кондиционируе-
мая крыша" - это условный термин, обозначающий специальное ее реше-
ние со стабилизацией и выравниванием внутренних тепловых и влажност-
ных процессов. Эта крыша является доработкой двухслойной холодной
крыши. В кондиционируемой крыше пароизоляционный и гидроизоляци-
онный слои выполнены из паропроницаемых материалов. Дополнительно
сверху по гидроизоляции укладывают слой утеплителя с гравийной или
щебеночной посыпкой.
Перевернутые - это крыши с обратной последовательностью слоев,
т.е. гидроизоляционный слой расположен внизу (под утеплителем), а утеп-
литель - вверху (на гидроизоляции). Крыша типа DUO является доработкой
перевернутых крыш. В ней под гидроизоляционным слоем уложен дополни-
тельно слой утеплителя. В США такие покрытия известны под названием
"инверсионные кровли".
Однослойные невентилируемые теплые крыши (рис. 98) и вентили-
руемые холодные крыши (рис. 99) являются предметом новых разработок,
несмотря на то, что их предшествующие разработки применяют достаточно
давно - с 20 - 30-х гг. На основе изучения слабых мест конструкций крыши,
влияния физических и химико-биологических свойств материалов слоев,
принятия определенной их последовательности разработаны новые гидро-
Рис. 98*. Зарубежные решения невентилируемых плоских крыш: а - перевернутая
крыша; б - крыша типа DUO; 1 - гравий или какой-либо другой равноценный мате-
риал; 2 - теплоизоляция; 3 - гидроизоляция; 4 - промежуточный слой; 5 - бетонная
плита; 6 - направление перемещения осадков; 7 - направление движения пара на-
ружного воздуха; 8 - направление движения тепла и паров внутреннего воздуха
* Изображения каменной кладки и утеплителя на рисунках показаны по зарубежным стандартам.
146
Рис. 99. Зарубежные решения вентилируемых плоских крыш: а - холодная крыша;
б - кондиционируемая крыша; 1 - защита от облучения; 2 - теплоизоляция; 3 - паро-
проницаемая гидроизоляция; 4 - верхний несущий настил; 5 - воздушное пространст-
во; 6 - теплоизоляция; 7 - несущая конструкция, в которой происходит аккумулиро-
вание тепла; 8 - покрытие, служащее для уменьшения паропроницания; 9 - пленоч-
ное покрытие; 10 - направление движения воздуха в прослойке; 11 - направление дви-
жения осадков; 12 - направление движения тепла и влаги пара внутреннего воздуха
и теплоизоляционные материалы кровли, обладающие повышенной проч-
ностью, низким водопоглощением, паропроницаемостью и одновременно
повышенной герметичностью. Такие гидроизоляционные материалы произ-
водятся преимущественно с применением высокополимерных пленочных
материалов. Примером паропроницаемой гидроизоляции является TYVEK -
рулонный материал из полиэтиленового волокна зарубежного производства.
В качестве верхней гидроизоляции крыши рекомендуется использовать экс-
трудированный пенополистирол, выпускаемый за рубежом в виде плит под
названием STYROFOAM. Он имеет очень низкую среднюю плотность (25 -
45 кг/м3), гомогенную замкнутую структуру ячеек, нулевую капиллярность,
очень низкое водопоглощение и относительно высокую прочность на сжа-
тие - 2 - 7 кг/см2. Его очень эффективно можно использовать для верхнего
утепляющего слоя кондиционируемых крыш и крыш типа DUO.
Однослойная теплая крыша
Основными преимуществами теплой крыши являются:
- относительно простая конструкция и связанная с ней простота ос-
настки и приспособлений;
- небольшая собственная масса и в связи с этим небольшая стоимость
конструкций.
Установленная последовательность слоев теплой крыши и решения
карнизных узлов приведены на рис. 98, 100. Паро- и гидроизоляции непро-
ницаемы для пара и влаги. Утепляющий слой находится в пространстве
между двух гидроизоляционных материалов, т.е. пароизоляцией и гидро-
изоляцией крыши. Верхний гидроизоляционный слой, обладая большим со-
противлением диффузии пара по отношению к нижнему, может привести к
накоплению влажного воздуха в утеплителе, что будет влиять на его тепло-
147
защитные свойства. Для нормального функционирования конструкции кры-
ши требуется, чтобы сопротивление диффузии пара уменьшалось в направ-
лении передачи тепла.
Рис. 100. Карнизные узлы теплой плоской крыши: а - с козырьком на карнизе; б - со
сборным бетонным парапетом; 1 - облицовка из жести; 2 - защитный слой гравия;
3, 5 - гидроизоляция; 4 - теплоизоляция; 6 - железобетонная панель покрытия; 7 -ме-
таллический профиль; 8 - крепежный элемент; 9 - защита из кровельной стали
Холодная вентилируемая крыша
В холодной вентилируемой крыше проникновению пара из помеще-
ния в верхнюю часть конструкции препятствует воздушное пространство
(см. рис. 99, 101). Но следует отметить, что вся эта конструкция надежна
только тогда, когда вентиляция между слоями работает хорошо. А это воз-
можно только лишь при выполнении наклона верхней части покрытия. В
этом случае не происходит выпадения конденсата на расположенный под
ним слой теплоизоляции. В кондиционируемой крыше конденсат под верх-
ней частью покрытия не образуется даже при безрулонном решении кровли,
так как и гидроизоляционный, и пароизоляционный слои выполнены из па-
ропроницаемых материалов. Последовательность слоев и решения карниз-
ных узлов показаны на рис. 99, 101. Слои в конструкции крыши выполняют
определенные функции: теплозащиты, влагозащиты, парозащиты и другие.
Они уложены в принятой последовательности по толщине с целью повыше-
ния долговечности и комплекса других требований.
Крыша типа DUO и кондиционируемая крыша в композиции с водо-
непроницаемым бетоном относятся к так называемым диффузионным си-
стемам. Конденсационная влага в утеплителе этих крыш или отсутствует,
или беспрепятственно удаляется в летний период года путем испарения
(см. рис. 99,6).
148
Рис. 101. Карнизные узлы холодной плоской крыши: а - с металлическим профилем;
б - с козырьком и облицовкой из жести; 1 - облицовка из жести; 2 - защитный слой
гравия; 3 - паропроницаемая гидроизоляция; 4 - теплоизоляция; 5 - воздушная про-
слойка; 6 - железобетонная панель покрытия; 7 - металлический профиль; 8 - верх-
ний несущий настил, аккумулирующий тепло и конденсационную влагу; 9 - балка под
верхний настил
В нашей стране в связи с внесенными изменениями в СНиП II-3-79i
"Строительная теплотехника" предусматривается приближение теплоза-
щитных свойств покрытий и стен к мировым стандартам, т.е. увеличение их
требуемого сопротивления теплопередаче в 1,8 - 3,6 раза. В настоящее вре-
мя требуется с минимальными затратами реконструировать плоские кровли,
так как они имеют недостаточную теплозащиту. Сделать это можно путем
устройства "плюс-кровли", в которой используются приципы инверсионной
кровли (кровли типа DUO). При создании такой кровли сначала убирают с
покрытия имеющуюся засыпку, после чего верхнее покрытие осматривают,
а при необходимости осуществляют ремонт. На очищенное и отремонтиро-
ванное покрытие укладывают плиты из экструдированного пенополистиро-
ла с засыпкой гравием. Таким образом сопротивление теплопередачи может
быть увеличено в 2 - 6 раз.
В ФРГ разработана крыша с применением кровельного покрытия
Sealcrete-R. Основа его состоит из цемента со стекловолокном в качестве
арматуры и незначительной добавки пластмассы в качестве вяжущего.
Sealcrete-R является хорошим гидро- и теплоизоляционным и в то же время
паропроницаемым материалом. Изолирующий слой такого материала тол-
щиной 0,3 мм наносится непосредственно на поверхность бетонной плиты
плоской крыши из водонепроницаемого бетона, и получается конструкция,
обладающая хорошей паропроницаемостью (рис. 102), а это приводит к по-
вышению долговечности покрытия. Верхняя сторона покрытия Sealcrete-R
нуждается в защите от механических воздействий. В крышах над жилыми
домами защита выполняется путем укладки слоя теплоизоляции с гравием
149
или плитным покрытием (см. рис. 102). В покрытиях над гаражами и други-
ми аналогичными сооружениями защита может быть выполнена слоем пес-
чано-гравийной смеси. Рекомендуется и озеленение поверхности крыши.
Рис. 102. Крыша типа Sealcrete-R: 1 - мелкий гравий; 2 - теплоизоляция; 3 - гидро-
изоляция; 4 - несущая конструкция; 5 - направление движения сточных вод; 6 - на-
правление движения тепла и пара в обоих направлениях (и снаружи, и изнутри)
Эксплуатируемые крыши
Сделать поверхность крыши эксплуатируемой - значит использовать
ее для ходьбы, езды или озеленения. Плоские эксплуатируемые крыши ис-
пользуют для устройства на зданиях площадок отдыха, спортплощадок, от-
крытых кафе, соляриев, выращивания овощных и садовых культур и для
других целей. Конструкции их могут быть чердачными и бесчердачными,
преимущественно с внутренним водостоком. Бесчердачные эксплуатируе-
мые крыши - "крыши-террасы” (рис. 103) - более экономичны, однако чер-
дачные более надежны, так как всегда есть возможность наблюдать за со-
стоянием покрытия. Примеров таких крыш немало и в нашей стране. На-
пример, с дореволюционных времен и до сих пор стоит "Дом-крыша Нирен-
зее" в центре г. Москвы. На нем эксплуатируемая крыша с озеленением, а в
нижней части дома множество подземных убежищ.
Эксплуатируемые крыши в своем составе имеют покрытие, фильтру-
ющий и подстилающий слои, водонепроницаемую гидроизоляцию, скользя-
щие слои и несущие конструкции. Следует отметить, что при расположении
теплоизоляции над гидроизоляцией значительно снижается возможность
повреждения крыши. Однако при этом необходимо применять гидрофоб-
ный теплоизоляционный материал с прочным верхним слоем.
На рис. 104 показаны варианты устройства крыш, предназначенные
для ходьбы по ним, на рис. 105 - для езды по ним на велосипедах, в том чис-
ле и детских, на рис. 106, 107 - для озеленения. Все эти решения применя-
ются для проектирования крыш зданий в нашей стране и в зарубежных
странах - Германии, США, Швейцарии, Франции и других.
Верхним слоем крыши, т.е. полом площадки, предназначенным для
езды и ходьбы, являются керамические и бетонные плиты и плитки, природ-
150
Рис. 103. Крыша-терраса: а - схема крыши-террасы; б - примыкание к стене;
в - деформационный шов в холодном покрытии; 1 - одежда из железобетонных
плит; 2 - дренажный слой гравия; 3 - гидроизоляция; 4 - железобетонная стяжка;
5 - утеплитель; 6 - пароизоляция; 7 - несущая конструкция; 8 - слой бетона по ук-
лону; 9 - компенсатор из листовой оцинкованной стали; 10 - бортовой камень;
11 - водосточный желоб; 12 - ограждение; 13 - фартук из оцинкованной кровельной
стали; 14 - антисептированная пакля
ные и искусственные камни, монолитный железобетон. Эти элементы укла-
дывают на основание из песка, гравия, а также в виде бетонных или камен-
ных столбиков или деревянных опор. В России особого внимания среди
кровельных материалов эксплуатируемых крыш заслуживает состав полур,
выпускаемый московской компанией. Он представляет собой двухкомпо-
нентную наливную композицию, используемую для устройства цветных
экологически чистых эксплуатируемых кровель. В зависимости от величи-
ны нагрузки на пол (кровлю крыши) компания выпускает четыре марки по-
лура. Этот материал эластичен и обладает высокой износостойкостью.
В качестве покрытий под озеленение принимают растительные пли-
ты толщиной от 3 до 50 см или растительный слой земли соответствующей
толщины (см. рис. 107). Недостатком такого покрытия является создание
большой нагрузки от веса растительного слоя - в среднем 10 кгс/м2 на 1 см
толщины. Теплоизоляция создается слоем экструдированного пенополисти-
рола. Гидроизоляцией служат битуминизированные и высокополимерные
рулонные материалы.
151
a)
—1
1п!11!||111»ннцй:;|
Рис. 104. Покрытия для ходьбы: а- по ковровой гидроизоляции; б - по крыше из во-
донепроницаемых кровельных плит; 1 - рабочее покрытие; 2 - фильтрующий слой;
3 - дренирующий слой; 4 - теплоизоляция; 5 - гидроизоляция; 6 - слой, образующий
уклон; 7 - несущая конструкция; 8 - несущая конструкция из водонепроницаемого
бетона
Рис. 105. Покрытия для езды: а - по ковровой гидроизоляции; б - по крыше из водо-
непроницаемых кровельных плит; 1 - рабочее покрытие; 2 - фильтрующий слой;
3 - дренирующий слой; 4 - теплоизоляция; 5 - гидроизоляция; 6 - слой, образующий
уклон; 7 - несущая конструкция; 8 - несущая конструкция из водонепроницаемого
бетона
152
Рис. 106. Покрытия под озеленение: а - по ковровой гидроизоляции; б, в, г - по кры-
ше из водонепроницаемых кровельных плит; 1 - растительный слой; 2 - фильтрую-
щий слой; 3 - дренирующий слой; 4 - гидроизоляция; 5 - теплоизоляция; 6 - пароизо-
ляция; 7 - несущая конструкция; 8 - несущая конструкция из водонепроницаемого
бетона
а)
2 - 5 см
3 - 5 см
Рис. 107. Конструкции покрытия в зависимости от вида растительности: а - под
поверхностное озеленение; б - под газон и стелющийся кустарник; в - под кустар-
ник и низкорослые деревья; г - под кусты и небольшие деревья; 1 - растительный
слой; 2 - дренирующий слой; 3 - защитный слой; 4 - фильтрующий слой
Однако при проектировании следует учитывать, что корневая систе-
ма растений - это опасный агрессор для многих слоев крыш. Существует
множество примеров разрушения крыш корнями растений и даже пророс-
шими семенами. Проблема защиты крыш от разрушающих действий корне-
вой системы растений на эксплуатируемых крышах может стать одной из
научно-исследовательских тем студентов строительных вузов.
При устройстве эксплуатируемых крыш на их несущие конструкции
создается повышенная нагрузка по сравнению с нагрузкой на обычные кры-
ши. Это обусловлено и увеличенным весом покрытия, и наличием эксплуа-
тационной нагрузки - веса людей, оборудования, растительного слоя, снега.
Поэтому для таких крыш применяют или более массивные несущие конст-
рукции, или более прочные и надежные как, например, плиты покрытия из
водонепроницаемого бетона (рис. 108).
153
Рис. 108. Плоские эксплуатируемые крыши из водонепроницаемого бетона: а - без по-
крытия; б - с покрытием из бетонного штучного камня без теплоизоляции; в - с по-
крытием из бетонного штучного камня и теплоизоляцией снизу; г- с покрытием из
бетонного штучного камня и теплоизоляцией сверху и снизу; 1 - дренирующий слой;
2 - фильтрующий слой; 3 - теплоизоляция; 4 - несущая конструкция из водонепрони-
цаемого бетона; 5 - бетонный штучный камень
§ 4. Монолитные и сборно-монолитные железобетонные оболоч-
ки покрытий общественных зданий
Особую группу составляют проблемы специфики технических, архи-
тектурно-конструктивных решений крыш и покрытий криволинейных, т.е.
более сложных, чем плоские, форм. Криволинейные пространственные кон-
струкций широко известны и применяются как в нашей стране, так и за ру-
бежом. Это жесткие и мягкие, сборные и монолитные оболочки одинарной
и двоякой кривизны, положительной и отрицательной гаусовой кривизны и
многие другие. Интересными примерами могут служить и купола, и цилин-
дрические покрытия, и целый ряд других [3, 10,33], а также оболочки слож-
ных форм, поскольку на их примере можно увидеть широкий комплекс спе-
цифических вопросов и решений.
Оболочки сложной формы разработаны и в нашей стране, и в ряде
других стран, в том числе в Австралии и Индии. Их применяют для покры-
тий уникальных общественных зданий высокой эстетической ценности. Та-
кие сборно-монолитные оболочки были применены для покрытия здания
оперного театра в Сиднее (Австралия). Покрытие представляет собой сво-
бодную композицию из группы оболочек разного размера, имеющих форму
створок раковины (рис. 109). Каждая оболочка включает в себя две скорлу-
пы в форме сферических треугольников, соединенных по линии пересече-
ния криволинейным коньковым ребром. Несущая конструкция каждой скор-
лупы представляет собой решетку из арочных ребер, веерообразно расходя-
щихся от нижнего основания и соединенных между собой кольцевыми по-
ясами. Арочные ребра выполнены сборными из секций, внутри которых
пропущена напрягаемая арматура. Соединение секций - на эпоксидном
клее. Поверх решетки уложены криволинейные панели, включающие несу-
щий слой из железобетона, а также слой теплоизоляционного материала и
наружную керамическую облицовку, предохраняющую бетон от агрессив-
154
ного воздействия морского климата. Пролет покрытия основного объема
здания составляет 57 м. На изготовление покрытия ушло 140 арочных ре-
бер, 4750 панелей покрытия.
Аналогичные оболочки были применены в покрытии культового со-
оружения "Bahai Hous" в г. Нью-Дели (Индия). Покрытие было запроекти-
ровано и построено в форме цветка лотоса, лепестки которого образованы
монолитными железобетонными оболочками (рис. ПО). Снаружи они обли-
цованы белым мрамором. Каждая оболочка содержит две скорлупы двоякой
кривизны, объединенные поверху общим криволинейным ребром. На изго-
товление оболочек ушло 54 арочных ребра. Покрытие центрального зала
имеет купол диаметром 35 м, высотой 33 м. Внутренняя часть купольного
покрытия представляет собой монолитную складочно-ребристую оболочку.
Рис. 109. Железобетонные оболочки в покрытии оперного театра г. Сиднея (Авст-
ралия): а - фрагмент фасада; б - общий вид
Покрытия криволинейной формы - купола, своды, параболоиды, ви-
сячие конструкции - следует выделить в одну большую часть книги. Они
имеют очень существенные особенности конструирования, и поэтому их
следует рассматривать отдельно. Примеры можно увидеть в вышедших из-
даниях [6, 20, 25].
155
Рис. ПО. Железобетонные оболочки покрытия культового сооружения "BahaiHous"
в г. Нью-Дели (Индия)
§ 5. Современные кровли для скатных крыш
В нашей стране основными видами кровельных материалов скатных
крыш являются волнистые асбестоцементные, плоские и гофрированные
металлические листы. В большинстве западных европейских стран скатные
крыши покрывают черепицей, полимерными рулонными или штучными ма-
териалами, металлическими профилированными листами. В настоящее вре-
мя и в нашей стране и за рубежом ведутся разработки и исследования более
эффективных кровельных материалов. Основными видами современных
кровельных материалов являются:
- керамическая штампованная и пазовая черепица;
- цементно-песчаная штампованная и пазовая черепица;
- металлочерепица с многослойными защитными покрытиями;
- гофрированные листы или большеразмерная черепица из полимер-
ных материалов;
- гибкие кровельные плитки с самоклеящимся нижним слоем;
- битумные и битумно-полимерные рулонные материалы;
- полимерные рулонные материалы;
- полимерные кровельные панели.
Все последние работы по созданию новых кровельных материалов
направлены на повышение их долговечности, стойкости к возможным аг-
рессиям, прочности, технологичности, улучшению структуры и цвета, по-
нижению горючести, веса и на совершенствованию других свойств. Одна-
ко, следует отметить, многие новые материалы требуют дополнительных
научных исследований по уточнению показателей их свойств, а так же тех-
нологии устройства и созданию технических требований. Например, для
многих новых материалов дается прогнозируемый, а не действительный
срок эксплуатации. Для некоторых кровельных покрытий не разработаны
технические требования по их устройству, а именно - сколько должно быть
156
слоев материалов при том или другом уклоне кровли, какая долговечность
креплений или сколько циклов температурных и влажностных колебаний
выдерживают связи крепления. Определение стойкости к химическим аг-
рессиям, т.е. к растворам кислот и щелочей, образующихся на покрытии в
результате выпадения кислотных дождей и разложений пыли и грязи, для
большого ассортимента материалов не исследовано. Без всех этих исследо-
ваний невозможно качественно запроектировать и выполнить кровельное
покрытие. Использование априорных результатов, например, такого как
прогнозируемый срок эксплуатации, может дать нежелательный экономиче-
ский и архитектурно-художественный эффект. Проектные решения кровель
из новых не полностью исследованных материалов можно делать только
лишь для опытного строительства и при достаточном экономическом обос-
новании в случае возникновения отрицательного результата.
Приведем несколько примеров применения новых кровель.
В Германии, России и некоторых других странах разработаны кров-
ли, состоящие из большого ассортимента керамических или цементно-пес-
чаных черепичных элементов. Их применяют для покрытий с углом уклона
более 10° (рис. 111). Основные черепичные элементы имеют волнистый
профиль в продольном направлении. Для карнизной части крыши изготав-
ливают специальные элементы. На свесе кровельного покрытия за счет их
навески осуществляется надежный отвод воды.
Для кровель с керамической черепицей есть черепичные элементы
для вывода стоек антенн, для устройства примыкания кровель к парапетам,
стенам, трубам. Коньковый стык принят с металлическим фартуком в ниж-
ней части и керамической коньковой черепицей сверху, защищающей ниж-
нюю часть покрытия от атмосферных осадков. Металлический фартук име-
ет два ряда отверстий, обеспечивающих вентиляцию воздуха в кровле (рис.
111, а). На скате кровельного покрытия предусмотрена установка несколь-
ких элементов с отверстиями, предназначенными для обеспечения вентиля-
157
ции воздуха в чердачном помещении. Цвет черепицы может быть различ-
ным. Поэтому при применении ее на покрытиях повышаются и архитектур-
но-художественные качества зданий. К недостаткам таких решений следует
отнести большой вес кровли (55 - 60 кг/м2).
Кровельные германские покрытия типа "Braas", аналогичны выше-
приведенным. Отличаются они тем, что изготовлены из другого материала,
которым является цементно-песчаный раствор с железоокисными пигмен-
тами. В России такие покрытия известны под названием "Браас ДСК-Г’. Це-
ментно-песчаные черепичные покрытия типа "Braas" и типа Франкфуртер
Пфанне имеют красную и серую расцветки. Основные черепичные элемен-
ты выпускают размерами, приведенными на рис. 109, б. Кровлю применяют
на скатных крышах с углом уклона 10 - 70°. Для полносборного покрытия
выпускают так же, как и для керамических кровель, доборные элементы:
половинчатые, коньковые, вентиляционные, вальмовые, опорные, мансард-
ные, угловые, снегоостанавливающие и другие. Устройство их на кровле
аналогично устройству керамической черепицы (см. рис. 111, а). Черепицу
укладывают на деревянную обрешетку сечением 24x48 мм, установленную
с шагом 312 - 345 мм. Водозащитные свойства покрытия создаются за счет
необходимых уклонов кровли и специальных стыков черепицы. Горизон-
тальные стыки делают с напуском верхних черепиц на нижние на 75-108 мм
(рис. 112), а продольные (стыки вдоль ската) - с помощью продольных па-
Рис. 112. Узлы крыши с чере-
пичной кровлей: а - конько-
вый; б - карнизный; 1 - це-
ментно-песчаная (керами-
ческая) черепица; 2 - обре-
шетка; 3 - коньковый эле-
мент; 4 - стропильная нога;
5 - подстропильный прогон;
6 - коньковый брус; 7 - за-
щитная пленка
158
зов и шипов. Такие стыки обеспечивают герметичность покрытия при дей-
ствии дождевых и талых вод. На карнизных свесах, в ендовах и других
опасных для эксплуатации кровли местах под черепичным настилом преду-
сматривают устройство защитной пленки, которую укладывают на контро-
брешетку (рис. 112, б).
Кровля из цементно-песчаной черепицы типа "Braas" может иметь и
декоративные украшения. Например, есть коньковый элемент, сверху кото-
рого находится фигурка "поющего петушка".
Гарантийный срок эксплуатации кровельного покрытия из цементно-
песчаной черепицы - 30 лет. Стоимость цементно-песчаной черепицы в
сравнении с керамической меньше. Одна целая черепица типа "Франкфур-
тер Пфанне" стоит 1-1,5 DM (немецких марок). Следует отметить, что, как
и кровли из керамической черепицы, эти кровли имеют большой собствен-
ный вес - 50 - 55 кг/м2. По этой причине применение их в районах с боль-
шим количеством снеговых осадков и с сильными ветровыми напорами
должно быть ограничено.
Система водоотвода с кровельного черепичного покрытия может
быть неорганизованной и организованной. При неорганизованном водоот-
воде дождевые и талые воды стекают непосредственно со свеса крыши. На
торцевых участках свеса дополнительно могут навешиваться доборные кар-
низные элементы черепичной кровли. Система организованного водоотвода
решена с подвесными желобами и подсоединенными к ним снизу водосточ-
ными трубами (рис. 113).
Желоба и трубы изготавливают из синтетических материалов - пласт-
масс типа ПХВ и других. Для покрытий типа "Braas" применяют 2 вида во-
досточных желобов - "Штабикор" и "Водосточный желоб". Полукруглые по
форме, они имеют серую, темно-коричневую и белую расцветки. Прочность
желобам придают продольные ребра жесткости, расположенные по верхним
кромкам. Типоразмеры желобов и труб - РГ150 и РГ100 соответственно. Во-
досточные желоба крепят к свесу крыши с помощью оцинкованных полосо-
вых хомутов. Шаг их расстановки должен быть не более 0,7 м. Трубы сто-
ков крепят к стенам зданий с помощью круговых хомутов из оцинкованной
полосовой стали.
В Швеции, Финляндии, России для скатных крыш производятся кро-
вельные элементы из стальных листов. Эти листы - черепицы - имеют вол-
нистую форму с многослойным защитным покрытием. Они используются
как для новых построек, так и для зданий, подвергающихся реконструкции.
Защитное покрытие волнистых листов (металлочерепицы) состоит из цин-
ковых покрытий сверху и снизу, слоя грунтовки по ним и верхнего синтети-
ческого покрытия из полиэстера. Компаниями и фирмами разработаны не-
сколько видов таких кровельных покрытий. Один из них - "KAMI Sweden -
ROOF" - металлочерепица скандинавского стиля с двойным рельефом вол-
ны (рис. 114). Основные кровельные элементы этого покрытия имеют в про-
159
дольном направлении одну волну при длине листа 425 мм, три волны - при
длине листа 1125 мм, четыре волны - при длине 1475 мм, шесть волн - при
длине 2175 мм и девять волн - при длине листа 3225 мм. Длина волны в про-
дольном направлении принимается равной 350 мм, ширина листа 1050 мм.
Цвет верхнего слоя может быть черным, темно-коричневым, вишнево-крас-
ным и оранжево-красным. Термостойкость синтетического покрытия чере-
пицы - от -40 до +120 °C.
Рис. 113. Система организованного водостока с покрытия тапа "Штабикор"
а - общий вид системы на здании; б - элементы водостока; 1- водосточный желоб;
2 - стыковочный элемент; 3 - хомут крепления желоба; 4 - наконечник; 5, 6 - пат-
рубки желобов; 7 - колено водосточной трубы; 8 - патрубок водосточной трубы;
9 - водосточная труба; 10 - коллектор водосточной трубы
160
Рис. 114. Элементы кровельного покрытия с металлочерепицей типа "KAMI Sweden
- ROOF": а - коньковый; б - основной
Листы металлочерепицы укладывают на обрешетку из брусков с
шагом 350 мм вдоль ската. Герметичность покрытия создается напусками
верхних листов на нижние и прокладкой у их стыков пористых уплотни-
тетлей. Крепление листов к обрешетке выполняют с помощью специаль-
ных шурупов-саморезов длиной 20 или 35 мм с головкой под торцевой
ключ и неопреновой прокладкой. В комплект кровельного покрытия дву-
скатной и других крыш входят дополнительные элементы - коньковый,
карнизный и фронтонный (ветровой) профили, плоские листы, уплотните-
ли под профиль и другие.
Вторым видом кровельного покрытия являются аналогичные листы
типа "PLEGEL" и "Terra PLEGEL" (рис. 115). Они имеют также волнообраз-
ную форму. Изготавливают их из стальных листов толщиной 0,85 мм. Отли-
чаются от вышеописанного вида более сложным верхним покрытием. По
верхнему слою полиэстера на них дополнительно наносится покрытие из
кварцевого песка с наполнителем при температурной обработке до 250°С.
Готовые листы имеют шероховатую верхнюю поверхность различных цве-
тов и оттенков. Длина выпускаемых листов "PLEGEL" - до 7,2 м, а листов
"Terra PLEGEL" - до 5,5 м. Такие кровельные элементы выпускает только
фирма "KAMI".
Рис. 115. Элементы кровельного покрытия с металлочерепицей типа "PLEGEL":
а - основной; б - соединительный
161
Кровельные металлочерепичные покрытия могут эксплуатироваться
в самых различных условиях. Но за состоянием верхнего покрытия поверх-
ности следует следить. При повреждении верхнего защитного слоя листов
необходимо сразу же проводить ремонт - покрывать поврежденные места
специальными синтетическими красками. В качестве верхнего пластиково-
го слоя для них используются полиэстер, матполиэстер, пластизол, Пурал,
ПВФ2.
В нашей стране производятся волнистые металлические листы и че-
репица с многослойным защитным покрытием разных марок и типов, на-
пример МП Элит (рис. 116).
Рис. 116. Кровельные металлические листы типа МП Элит
Система организованного водоотвода со скатных крыш из металлоче-
репицы выполняется с подвесными желобами и водосточными трубами. Из-
готавливают элементы водостока из того же материала и с тем же покрыти-
ем, что и основные кровельные материалы. Желоба и трубы имеют полу-
круглое, трапециевидное и прямоугольное сечения (рис. 117).
Рис. 117. Система организованного водостока с полукруглым желобом: а - общий
вид системы на здании; б - элементы водостока; 1 - водосточный желоб; 2 - угло-
вой элемент желоба; 3 - наконечник; 4 - патрубок желоба; 5 - колено водосточной
трубы; 6 - водосточная труба; 7 - коллектор водосточной трубы
162
Во Франции для плоских и скатных кровель созданы и широко при-
меняются листовые, рулонные и штучные материалы из стекловолокна или
органических волокон, пропитанных битумом и модифицированных атак-
тическим полипропиленом АПП. К таким материалам относятся рулонные
наплавляемые материалы марки битулин НП, битулин Мост, битулин Пер-
фос, битулин Гласс. Они имеют основу из полиэстерового полотна, с двух
сторон которого нанесено утолщенное битумно-полимерное покрытие, с
нижней стороны приклеена сгорающая пленка, а с верхней - может быть ми-
неральная посыпка (рис. 118, а). Полиэстеровая основа обладает большей
прочностью по сравнению с прочностью картона в рубероиде, поэтому в
процессе эксплуатации она не разрывается от основных воздействий. Утол-
щенные битумно-полимерные покрытия позволяют крепить полотна мето-
дом наплавления нижнего слоя на основание (отсюда и название -"наплав-
ляемые") с помощью газовых горелок (рис. 118, б), т.е. без мастики. Этот
способ исключает "мокрые" процессы при устройстве кровли и позволяет
снизить стоимость работ. Нижняя полиэтиленовая пленка предохраняет по-
лотна от слипания при закатке их в рулоны.
Рис. 118. Битулин для кровель: а - последовательность слоев полотен битулина;
б - устройство кровель из битулина путем подплавления нижних слоев газовой го-
релкой; 1 - минеральная посыпка или тальк; 2 - битум модифицированный АПП;
3 - полиэстеровая основа; 4 - сгорающая пленка
Производят полотна битулина толщиной от 1,2 до 5 мм, массой от 1,3
до 5,8 кг/м2 свернутыми в рулоны. Длина полотна в рулоне - 10 - 15 м, ши-
рина полотна 1 - 1,5 м. Предназначаются они как для устройства новых, так
и для обновления старых кровель. Кровельные покрытия можно устраивать
на бетонные или деревянные основания. Кровли из наплавляемых рулонных
163
материалов выполняют в один, два и три слоя - в зависимости от уклона и
конструктивного решения крыши. При устройстве кровли в один слой рас-
катку рулонов производят поперек ската с напуском одного слоя на другой
10 см. Для закрепления полотен на покрытии их подогревают газовыми го-
релками с нижней стороны а затем приклеивают к основанию, а стыки вы-
равнивают шпателем.
Применение основы из полимерных материалов взамен картона и би-
тумно-полимерного покрытия взамен битумного позволяет повысить долго-
вечность и надежность кровельных покрытий. Кровли из рулонных битум-
но-полимерных материалов типа "Битулин" теплостойки, имеют высокую
вязкость, высокую сопротивляемость удару, стойки к ультрафиолетовому
излучению. Новыми материалами, производимые в нашей стране, являются
Унифлекс, Техноэласт, Новопласт и другие (см. прил. 2).
Аналогичными материалами являются гибкие плитки (черепицы) ти-
па "Бордолин", "Ондулин Шингле", "Катепал", "Lemminkainen", выпускае-
мые во Франции, Швеции, Голландии, Финляндии и России (рис. 119). Эти
материалы состоят из стекловолокна, покрытого с обеих сторон резино-би-
тумными или битумно-полимерными составами. Их толщина составляет
2-4 мм, ширина - до 1 м, длина - 0,3 - 0,45 м. С нижней стороны могут
иметь клеящий слой для крепления к покрытию. Минимальный уклон кров-
ли, при котором допускается укладка гибких плиток 12°. Основание под
кровлю должно быть жестким, ровным и проветриваемым. Укладывают
плитки на крышах внахлест в основном по дощатому настилу и крепят гвоз-
дями (см. рис. 119). Если плитки имеют нижний клеящий слой, то предва-
рительно под них на крышу укладывают подкладочный ковер из толя или
других рулонных битумных и битумно-полимерных материалов. При укло-
не кровли менее 18° подкладочный ковер устраивают по всей площади
кровли, а при уклоне более 18° - устраивается в виде лент по коньку, ендо-
вам, карнизным свесам и торцевым частям.
Рис. 119. Кровельное покрытие из самоклеящейся черепицы: а - типа Бордолин
(Франция); б - типа Lemminkainen (Финляндия)
164
Волнистые листы Ондулин, производимые во Франции, изготавлива-
ют путем насыщения органических волокон битумом при высокой темпера-
туре и давлении. Ширина этих листов 0,9 - 1,0 м, длина до 2 м, толщина 2 -
4 мм. Листы выпускают с верхним покрытием различного цвета - в основ-
ном красного, коричневого, зеленого и черного. На покрытии их укладыва-
ют по обрешетке и крепят специальными гвоздями или саморезами (рис.
120). Шаг расстановки крепежных деталей по длине листа от 0,5 до 1 м в за-
висимости от угла наклона кровли и ветровой нагрузки района строительст-
ва. Нахлест верхнего ряда листов на нижний составляет 120 - 150 мм, по
ширине напуск - на одну волну.
а)
Рис. 120. Листы Ондулин: а - общий вид; б - вид крепления на свесе; в - вид крепле-
ния на старой кровле
Кровельные покрытия из листов Ондулин отличаются легкостью
(масса 1 м2 покрытия около 3 кг), стойкостью к ультрафиолетовому излуче-
нию, а также к кислотам и щелочам. Ондулин широко используется практи-
чески по всей территории России, как в дачной застройке, так и в жилищном
и промышленном строительстве. Гарантийный срок эксплуатации кровель
из листов Ондулин 15 лет, а действительный - может достигать и 50 лет.
В нашей стране также ведутся разработки более долговечных кро-
вельных материалов, обладающих высокими архитектурно-художествен-
ными качествами. Одними из таких материалов являются гофрированные (с
165
волнистой гофрой) трехслойные листы из ПХВ, изготавливаемые АО "Мос-
стройпластмасс" методом экструзии. Толщина среднего слоя составляет 2-3
мм, верхнего и нижнего слоев - не менее 300 мк, общая толщина 2,5 - 4 мм.
Выпускаемые ПХВ-листы имеют ширину (размер вдоль гофры) 1,5 - 3 м,
высоту гофры 54 мм. Листы обладают высокой прочностью при разрыве
(Rp = 29,4 МПа ) и при изгибе (Ru = 49 МПа), низкое водопоглощение. Они
стойки к действию ультрафиолетового излучения и химически активных ве-
ществ - кислот, щелочей. На покрытии их укладывают на сплошную или
брусчатую обрешетку сечением 60 х 60 мм с шагом 530 мм. Нахлест верх-
них рядов на нижние составляет 50 - 100 мм. Крепление к обрешетке осу-
ществляют шиферными гвоздями. Листы имеют разные цвета (преимуще-
ственно красный, коричневый), что улучшает архитектуру фасада зданий.
Для кровель коттеджей, частных жилых домов, общественных зда-
ний в последнее время используют медные и цинковые листы и рулоны, го-
фрированные алюминиевые листы. Это существенно улучшает архитектуру
фасадов зданий при отказе от использования традиционных решений кро-
вель. Интерес среди них представляют медные кровли. Это дорогие, но вме-
сте с тем долговечные (от 60 до 120 лет эксплуатации) кровли, имеющие вы-
разительный внешний вид, темно-коричневый цвет. Изготавливают их в ос-
новном из рулонной меди толщиной 0,5 - 0,8 мм. Устройство таких кровель
аналогично устройству кровель из стальных листов (см. гл. 6). Отличие со-
стоит в том, что их устраивают в основном из рулонов, а не из листов. Ру-
лоны шириной до 0,7 м раскатывают вдоль ската по сплошной обрешетке
(без разрядки) и делают по их боковым сторонам отгибы. Между отгибами
соседних листов вставляют кляммеры для крепления к обрешетке. После за-
крепления кляммер листы скрепляют между собой стоячими фальцами. Об-
решетка под покрытие укладывается по деревянным стропилам. Она не
должна иметь щелей и должна быть тщательно прострогана и отшлифова-
на. В противном случае при действии солнечного тепла пластичное медное
покрытие облегает все неровности, которые становятся заметными и непри-
ятными для взгляда. С целью исключения коробления и загнивания сплош-
ной обрешетки и деревянных стропил от действия накапливающейся влаги
в чердачном пространстве (между кровлей и чердачным перекрытием) не-
обходимо устройство хорошей вентиляции. Для этого по карнизной части
здания делают вентиляционные отверстия, а в верхней (коньковой) части
крыши устанавливают дефлекторы. После кровельных работ допускается
оксидирование медного покрытия слабым кислотным раствором для созда-
ния защитной пленки.
В нашей стране выпускается экологически чистый рулонный материал
бикапол. Он предназначается для устройства новых сплошных и наборных
кровель, а также для ремонта старых рулонных, мастичных и штучных кро-
вельных покрытий. Изготавливают этот материал из смесевых термоэласто-
меров по специальной технологии. Бикапол выпускают в виде полотнищ, не
166
имеющих армирующей основы, шириной 250 -1600 мм при толщине 1-3 мм.
Цвет полотнищ, как правило, черный, но возможно изготовление материала
других цветов, окрашенного в массе или с цветным фактурным слоем
(0,3 мм). Для применения на скатных крышах в наборных кровлях полотни-
ща могут выпускаться с фигурной кромкой по длинной стороне рулона.
Бикапол выпускают двух марок - "А" и "Б". Бикапол марки "А" изго-
тавливается из первичного сырья, а марки ”Б" - с использованием вторично-
го сырья и отходов (для применения в условиях воздействия агрессивных
сред). Термостойкость материала от -50 до +80°С. Прогнозируемая долго-
вечность кровли 10-15 лет. При устройстве сплошных рулонных кровель
на бетонных крышах с уклоном до 20% бикапол приклеивают к основанию
с помощью мастики "Битурэл” или клея ’'Унигекс-2", а также любыми стан-
дартными кровельными мастиками. Для нижнего (подстилающего) слоя
многослойного кровельного покрытия возможно применение бикапола с
перфорацией. При уклонах основных поверхностей скатов более 20% из ру-
лонного бикапола выполняют наборные кровли с укладкой полос материа-
ла насухо со свободным напуском их по уклону. Декоративную выразитель-
ность кровле придает нижний фигурный край полосы, имитирующий фор-
му традиционных материалов - черепицы, асбестоцементных листов и дру-
гих, а также цвет полотнищ. В этом случае крепление полотен к основанию
производится мебельными металлическими скобами или кровельными
гвоздями с плоскими шляпками.
Еще одним новым отечественным материалом, используемым для
скатных крыш, является фольгобикапол. Это рулонный материал с верхним
фактурным слоем из медной фольги различных оттенков и нижним слоем из
безосновного эластичного бикапола. Применение этого материала экономи-
чески выгодно на скатных крышах сложной формы, так как его подложка
обладает высокой эластичностью. Скатные крыши, покрытые фольгобика-
полом, могут использоваться как на гражданских зданиях, так и на памятни-
ках архитектуры, старинных культовых сооружениях.
В последнее время в нашей стране и за рубежом широкое распрост-
ранение и применение находят полимерные рулонные кровельные материа-
лы. Научно-производственной компанией "Гидрол-Руфинг" (Россия) приме-
няются несколько видов полимерных кровельных рулонных материалов
(рис. 121). Одним из таких материалов является кровлелон (рис. 121, а). По
всем параметрам он превосходит традиционные рулонные кровельные ма-
териалы. Этот материал имеет великолепный внешний вид и широкую цве-
товую гамму. Он - легок, очень прочен, водонепроницаем и практически не-
горюч (группа горючески Г-2). Имея почти такой же вес, как и рубероид,
кровлелон весьма устойчив к разрывам, проколам и истиранию, гибок, не
гниет и не впитывает влагу, и при всем этом сохраняет свои свойства в ши-
роком диапазоне температур - от -40 до +80°С. Для кровель кровлелон (мар-
ки "А") производят с армированием полимерной сеткой.
167
При устройстве кровлелона на кровле применяется технологии скле-
ивания полотен с основанием и сварки швов горячим воздухом. Разработа-
ны три способа (системы) крепления водоизоляционных покрытий из этого
материала:
- приклеивание полотен к основанию с помощью клея марки КС-40
с последующей сваркой швов - клеевая система (рис. 122, а);
- механическое крепление полотен к основанию с помощью дюбелей
и последующей сваркой швов - механическая система (рис. 122, б);
- изготовление ковров площадью до 400 м2 "на земле" из соединен-
ных по сварным швам полотен и последующим монтажом их на
кровле пригрузом - балластная система (рис. 122, в).
Рис. 122. Способы устройства кровель из кровлелона: а - клеевая система; б - ме-
ханическая система; в - балластная система; 1 - кровлелон; 2 - клей КС-40; 3 - свар-
ной шов; 4 - основание (стяжка из цементного раствора); 5 - утеплитель; 6 - па-
роизоляция; 7 - несущая конструкция покрытия; 8 - рейка; 9 - дюбель или саморез;
10 - гравий
Еще одним аналогичным кровельным рулонным материалом, выпус-
каемым этой же компанией, является элон (см. рис. 121, б). Материал отли-
чается от других высокой морозостойкостью и теплостойкостью (рабочий
диапазон температур от -55 до +130°С), а также высокой стойкостью к хи-
168
мической и биологической агрессии. На покрытии элон крепится к основа-
нию путем приклеивания мастикой ’’Унимает". Долговечность покрытий из
кровлелона и элона превышает 20 лет.
Существует еще множество разработанных в последнее время совре-
менных кровельных материалов. Ряд из них приведен в прил. 2. В НИИ и КБ
России ведутся разработки и других конструкций кровель и кровельных ма-
териалов. Основными направлениями в этой области являются:
- создание легких и прочных листовых и долговечных рулонных ма-
териалов;
- разработка легких и прочных утеплителей с малым водопоглощени-
ем для инверсионных крыш;
- создание паропроницаемых кровельных покрытий с целью исклю-
чения образования конденсата под ними.
Контрольные вопросы
1. Каковы виды простейших наслонных железобетонных стропил?
2. Как устраивают чердачные покрытия по наслонным железобетонным
стропилам?
3. Каким образом крепят балки к фермам в стропильных системах из желе-
зобетонных балок и ферм?
4. Каковы современные решения полносборных железобетонных крыш?
5. Чем отличаются современные черепичные кровли от традиционных?
6. Какие дополнительные элементы применяют для устройства черепич-
ных кровель?
7. Какие виды металлочерепицы известны в нашей стране и за рубежом?
8. Из каких материалов выполняют современные системы наружного водо-
отвода?
9. Как устраивают современные системы наружного водоотвода?
10. Какие виды рулонных кровельных материалов разработаны и применя-
ются в последнее время?
11. Чем отличаются наплавляемые рулонные кровельные материалы от не-
наплавляемых?
12. Что представляют собой кровлелон и элон?
13. Какие способы устройства кровель из кровлелона могут быть?
14. Какие виды современных листовых и штучных материалов применяют
для кровель?
169
Глава 8. ПОКРЫТИЯ КУЛЬТОВЫХ ЗДАНИЙ - СОБОРОВ И
ЦЕРКВЕЙ, ДРУГИХ ОБЪЕКТОВ
§ 1. Исторические сведения
За прошедшее тысячелетие построено и сохранилось до сих пор
большое количество культовых зданий и сооружений. Большая их часть
представляет собой соборы и храмы. Вид многих из них впечатляет своей
архитектурой и неповторимостью форм. Красивое и изысканное убранст-
во соборов в первую очередь определяют верхние части - своды, купола,
башни. Изучение этих частей зданий имеет большое значение для накоп-
ления опыта проектирования и строительства подобных сооружений. К
тому же следует иметь в виду и то, что каких-либо нормативных докумен-
тов для этих типов зданий с установленными в них конструктивными тре-
бованиями по проектированию куполов и сводов соборов не разработано
до сих пор.
Отдельную группу среди культовых зданий представляют соборы и
церкви Руси XI - XX вв. Особенно интересны с архитектурной и конструк-
тивной стороны соборы Владимира, Москвы, Суздаля, Новгорода, Пскова,
Нижнего Новгорода и некоторых других городов России. На первых эта-
пах развития русского зодчества соборы строили из древесины и природ-
ного камня, а впоследствии - из кирпича. По причине недолговечности
древесины до нашего времени сохранилось немного деревянных храмов и
к тому же поздней постройки. Наиболее известные из них - церковь Кле-
мента в селе Уна (XVI в.) с шатровым покрытием, церковь Преображения
в Кижах (1714 г.) с многоглавым покрытием (рис. 123). Конструктивную
основу в этих зданиях составляла рубленая "клеть", состоящая из сосно-
вых бревен-венцов, уложенных друг на друга и связанных по углам вруб-
ками. Простейший сруб представлял собой в плане прямоугольник или
квадрат (четверик). Но для увеличения площади использовали и много-
гранную форму сруба. Для завершения четвериков использовали закруг-
ленную форму покрытия в виде "бочки" с остроконечным верхом и поло-
гими полицами. В качестве кровельного материала использовали лемех
(небольшие фигурные по очертанию дощечки), деревянную чешую, дрань
и другие мелкоразмерные элементы [4].
Конструкция шатрового покрытия деревянных церквей чаще всего
была рубленой с постепенным уменьшением кверху длины венцов.
С XVII в. применялась и стропильная конструкция шатра, иногда со-
четающаяся с рубленой. Шатры ставили на квадратные или восьмигранные
стены. Покрывались шатры досками или мелкоразмерными деревянными
элементами. Верхнюю часть шатров часто завершали луковицеобразными
или грушеобразными куполами.
170
Рис. 123. Церковь Клемента с шатровым деревянным покрытием: а - фасад;
б - разрез
В архитектурной композиции соборов из камня или кирпича главным
элементом был купол или шатер. Иногда купол был окружен более низкими
малыми куполами. Наиболее ранние уникальные каменные сооружения на
Руси - Храм Покрова на Нерли (1165 г.) близ Боголюбова, Успенский (1160 г.)
и Дмитриевский (1197 г.) соборы в г. Владимире, Спасо-Преображенский
собор (1157 г.) в Переславле-Залесском (рис. 124) и другие. Основная систе-
ма храмов - крестово-купольная (крестовая - в плане, купольная - в покры-
тии). Основной крест с четырьмя столбами перекрывался цилиндрическими
или сомкнутыми сводами, уложенными по аркам и стенам. Купол опирался
на барабан круглой или многогранной формы в плане, а тот, в свою очередь,
- на четыре подпружные арки (рис. 125). Вся эта группа конструктивных
элементов (частей) представляла собой покрытие здания [22].
Угловые части четверика перекрытия перекрыты также цилиндриче-
скими сводами, направленными взаимно перпендикулярно главным. Кроме
главного купола часто ставились меньшие по размерам купола над боковы-
ми ячейками, образуя тем самым трех- или пятикупольные покрытия (Ус-
пенский собор в г. Владимире, Троицкий собор Макарьевского Желтовер-
ского монастыря и другие). В барабанах нередко устраивали световые про-
емы. Система подпружных арок представляла собой ортогональную прост-
ранственную систему. Внутренние столбы, поддерживающие арки, иногда
по этой причине делали крестообразного сечения. По наружным стенам, как
правило, делали пилястры, усиливающие места опирания арок.
171
Рис. 124. Виды соборов с купольным покрытием: а - собор Покрова на Нерли близ
Владимира; б - Спасо-Преображенский собор в Переславле-Залесском
Рис. 125. Спасо-Преображенский собор в Переславле-Залесском: а - поперечный
разрез; б - план
172
Покрытия храмов древней Руси отличились от византийских повы-
шенным уровнем подпружных арок центрального подкупольного простран-
ства по отношению к цилиндрическим сводам нефов (пролетов) основного
креста. Боковые пролеты трехнефных храмов иногда перекрываются поло-
винками цилиндрических сводов, которые вместе с цилиндрическим сводом
главного нефа составляют трехлопостное завершение покрытия. В некото-
рых храмах повышенные подпружные арки создавали ступенчатый переход
от сводов основного креста к барабану главы (например церковь Василия с
Горки в г. Пскове).
На фасадах зданий при замкнутой системе сводов образуются зако-
мары, т. е. полукруглые завершения всех участков стен. Соборы были выст-
роены из кирпича, плинфы (плоского кирпича толщиной 3-5 см, например,
с размерами 22x30x3 см) и квадры - природного камня (известняка), сторо-
ны которого отесаны и пригнаны друг к другу. Из кирпича, квадры и плин-
фы (прямоугольных и лекальных) на известковом растворе (иногда с добав-
лением цемянки) выкладывали стены, своды, барабаны храмов. Филигран-
ная техника возведения стен и сводов из тесаного камня и кирпича позволи-
ла украсить фасады зданий. Так, например, поверхность барабана и стен
Дмитриевского собора во Владимире украшена каменной резьбой. Благода-
ря этому образ здания приобрел черты величия, богатства и праздничного
великолепия.
В XV- XVI вв. наряду с цилиндрическими и сомкнутыми сводчатыми
покрытиями применяют постройки с крестовыми сводами. Необычными и
интересными конструкциями покрытий явились крещатые своды (рис. 126)
в покрытиях бесстолпных храмов (церковь Трифона в На-прудной слободе
г. Москвы). Бесстолпное покрытие решено на пересекающихся парах арок,
которые опираются прямо на стены. Их пересечение служило основанием
для барабана главы. Углы между перпендикулярными арками заполняли
лотки сомкнутого свода, а между параллельными арками устанавливались
цилиндрические сводики, соединяющие основание барабана с наружными
стенами. Вместе эти сводики складывались в крестообразную конфигура-
цию, как бы осеняя крестом пребывающих в храме.
В храмах XVI - XVII вв. ветви креста перекрывали арочками, ступе-
нями поднимающимися от стен к барабану. Наружная часть такой пирами-
ды представляет собой ступенчатую аркаду, образованную рядами умень-
шающихся кокошников. Примерами могут служить церковь Троицы в селе
Хорошеве (1598 г.), церковь Покрова в Рубцове (1676 г.) (рис. 127) [22].
Бесстолпные арочные покрытия храмов были переходным звеном от
четырехстолпной системы к шатровым бесстолпным покрытиям. Шатровые
церкви возникли без предварительной стадии развития. К наиболее извест-
ным зданиям с этим типом покрытия относятся церковь Вознесения в селе
Коломенском (1532 г.) (рис. 128), Никольская церковь в г. Балахна [22].
173
Рис. 126. Крещатые своды бесстолпных храмов: а-в поперечных разрезах; б-в изо-
метрии и в плане
Рис. 127. Церковь Троицы в селе Хорошево близ Москвы: а - фасад; б - схема по-
крытия
174
Рис. 128. Церковь Вознесения в Коломенском: а - в изометрическом разрезе; б - в по-
перечном разрезе
Многие детали храмов выполняли из кирпича и камня, например ша-
тер. При этом его конструкцию делали путем напусков кладки. Завершени-
ем шатра являлся барабан с многогранной конической крышей или куполь-
ным покрытием. Основанием покрытия храма служит четверик с сильно
выступающими пилястрами. Мощные стены переходят в восьмерик, а затем
в шатер. Поднимающиеся уступами кокошники килевидного очертания со-
здают переход к восьмерику. Шатры по краям плоскостей усилены наклон-
ными пилястрами. Горельеф основного объема, барельеф восьмерика и ша-
тер с плоскими гранями создают интересный и великолепный образ здания.
Общий вертикализм дополняют вимперги, "стрелы" на пряслах основного
объема и плоскостях шатрового верха.
Времени Ивана Грозного принадлежит особый вид зданий - пучок со-
единенных понизу башен. К таким зданиям относят церковь Иоанна Пред-
тече в Дьякове (1554 г.), Покровский собор (в народе - храм Василия Бла-
женного) на Красной площади в Москве (1555 г.). В основе этой системы -
восьмигранные башенные объемы, начинающиеся от самой земли. Сами же
объемы повторяют иногда идею коломенской церкви. В основном башни
представляют собой восьмигранники, на которые установлен купол на вось-
мигранном или круглом барабане. Башни объединены между собой в уров-
не условного свода покрытием из камня и кровли.
175
В храме Василия Блаженного центральный объем повторял схему
церкви в Коломенском. На прямоугольный объем поставлен восьмерик, за-
вершенный шатром. Восьмерик скрыт тремя ярусами больших и ярусом ма-
лых кокошников. По краям расположены более меньшие объемы с восьми-
гранными башнями и более крупными куполами, чем над основным объе-
мом. Богатое убранство и торжественная пышность башен и покрытий при-
дают собору неповторимый облик, впечатляющий людей до сих пор.
Большое значение в проектировании и строительстве рассмотренных
покрытий храмов имеет их конструктивное решение. Конструкции верхней
части рассмотрим на примере покрытия храма Иоанна Крестителя в г. Дзер-
жинске.
§ 2. Конструктивные решения глав и куполов соборов
Храм Иоана Крестителя (рис. 129) из каменной кладки, основная кре-
стовая система трехнефного остова перекрыта цилиндрическими сводами,
опирающимися на подпружные арки и закомары. На подпружные арки опи-
рается и восьмерик с вимпергами. По восьмерику возведен шатер с купо-
лом, приподнятым на барабане (рис. 130).
Рис. 129. Фрагмент фасада храма
176
Рис. 130. Конструкции здания в поперечном разрезе
Верхняя часть храма - глава - представлена на рис. 131. Глава состо-
ит из барабана, купола, конуса и подкрестного яблока. Барабан имеет вось-
мигранную форму и выполнен с выпусками и напусками каменной кладки.
На главе храма закреплен крест.
На рис. 132 и 133 показаны основные конструкции главы в горизон-
тальном и вертикальном разрезах. Купол главы состоит из вертикальных до-
щатых ребер - журавцев, по которым уложена на врезках обрешетка из де-
ревянных реек, а по ней устроено покрытие из листовой меди толщиной
0,8 мм, сделанное путем выколотки. Купол установлен на опорное кольцо,
сделанное из досок толщиной 50 мм. Внутри барабана имеется восьмигран-
ная полость. В полость вставлена деревянная опорная мачта для креста.
Мачта раскрепляется в полости барабана деревянными распорками, сопря-
женными с ней с помощью гвоздей (болтов). Дополнительно мачта раскреп-
ляется распорками, опирающимися на опорное кольцо купола. К мачте кре-
пятся журавцы купола в верхней их части. В свою очередь опорное кольцо
купола крепится к брусчатой обвязке, устроенной по наружной верхней ча-
сти барабана. Подкрестное яблоко выполнено путем выколотки из листовой
177
меди толщиной 0,8 мм. Конус, соединяющий яблоко с куполом, выполнен
так же из листовой меди. Крест крепят в его опорной мачте с помощью спе-
циальных прижимов. Дополнительно крест раскреплен оттяжками, идущи-
ми от его вервей к боковым поверхностям купола. По верхней деревянной
обвязке и по внутренней полке штробы барабана устроены металлические
сливы из кровельной стали.
В других храмах кровельное покрытие куполов выполнено из кера-
мической черепицы, металлических оцинкованных или неоционованных
листов с покраской. На больших действующих храмах покрытия куполов
делают из сусального золота (тонких пленочных листов книжного размера,
выпускаемых в виде книг с прокладкой тонкой бумагой). Для этого по жу-
равцам устраивают сплошную обрешетку из досок толщиной 20 мм, кото-
рую впоследствии прострагивают, шлифуют, затем покрывают шпаклевкой
с твердеющей мастикой и делают затирку. По затертой поверхности накле-
ивают пленки сусального золота.
Покрытия по сводам выполняют по лагам, уложенным непосредст-
венно на свод или на опорные брусья. По крайним частям свода и в ендовах
укладывают опорные брусчатые элементы, к которым крепят лаги. По лагам
устраивают деревянную обрешетку из брусков или досок, к которой крепят
металлическую или медную кровлю.
Рис. 131. Глава храма
178
Шлемовидные купола соборов строили аналогично луковицеобраз-
ным. Журавцы куполов соответствующей формы укладывали непосредст-
венно на свод или на опорные брусья, а в ендовах устраивали опорные бру-
счатые элементы. По журавцам укладывали деревянную обрешетку из бру-
сков или досок, к которой крепили кровлю (рис. 134).
Рис. 132. Разрезы 1 - 1 и 2 - 2 по рис. 129
г =360
Яблоко
г =180
г=120С
Обрешетка
г =1300
Гвозди
г =12
Верхние распорки
мачты
Опорная мачта
для креста
Нижние распорки
Выколотка из листовой
меди толщиной 0,8 мм
Опорное кольцо____
(из досок толщиной 50 мм)
Металлический слив
Обвязки из брусьев
Рис. 133. Конструкции главы в поперечном разрезе
Журавцы (образующие
луковицы)
Покрытие купола
(выколотка из листовой
меди толщиной 0,8 мм)
179
Рис. 134. Конструкции здания Дмитриевского собора (г. Владимир) в поперечном
разрезе: - кладка из белого известкового камня
До XVI - XVII вв. купола и своды покрывали лемехом, деревянной че-
шуей и черепицей, дранью. Очень долговечны и достаточно привлекательны
кровли с деревянной черепицей из липы. Покрытие купола с липовой чере-
пицей церкви в селе-усадьбе Абрамцево (под Москвой) служит до сих пор с
XVIII века. Окрашивали купола в зеленый цвет или покрывали муравленой
черепицей. Кресты над куполом ставили деревянные, а впоследствии стали
обивать железом. С середины XVIII в. деревянные кресты стали заменять на
железные с позолотой, а кровли стали делать металлическими.
В XVIII - XIX вв. в России широкое применение в покрытиях собо-
ров получили купола с увеличенными диаметрами. Это стало возможным
из-за разработки их несущих конструкций из чугуна, железа и ковкого же-
леза. Так, покрытие Исаакиевского собора в Санкт-Петербурге состоит из
трехъярусного купола (рис. 135,а) [4]. Нижний и средний ярусы представля-
ют собой соответственно полусферу и конический купол с ребрами (ребри-
стые купола), которые состоят из чугунных косяков двутаврового сечения.
Их межреберное пространство заполнено пустотными блоками. Верхний
ярус купола выполнен из железных ребер, по которым уложено медное зо-
лоченое покрытие. Ярусы опираются на несущий круглый остов и соедине-
ны между собой системой железных связей.
180
Рис. 135. Конструкция куполов соборов в Санкт-Петербурге(в поперечных разре-
зах): а - Исаакиевского собора; б - Казанского собора
Купол Казанского собора в Санкт-Петербурге (1811г.) пролетом 17,1 м
имеет четырехъярусное решение (рис. 133, б). Два нижних яруса представ-
ляют собой сферические своды из каменной кладки, а два верхних - метал-
лические ребристые купола из кованого железа, соединенные между собой,
элементы которых имеют прямоугольное сечение. По верхнему куполу уло-
жено металлическое кровельное покрытие. По верху куполов обоих собо-
ров устроены главы с металлическим несущим остовом. Более подробно по-
крытия этих храмов будут рассмотрены в отдельной части пособия.
Контрольные вопросы
1. Из каких материалов строили покрытия церквей XI - XX вв.?
2. Что представляют собой купол и шатер в покрытиях церквей?
3. Как выполнялись трех- или пятикупольные покрытия?
4. Что такое подпружная арка в покрытиях соборов?
5. Чем отличались арки с повышенным уровнем от обычных подпружных
арок?
6. На что опирается барабан в покрытиях соборов?
7. Что представляют собой бесстолпные арочные покрытия?
8. Из каких материалов выполняли шатры в храмах XVI в.?
9. Что называют главой и куполом храма?
10. Что представляют собой журавцы в покрытии храмов и как их устраивают?
11. Как крепят крест на главе церкви?
12. Из каких конструкций выполняют большепролетные купольные покры-
тия храмов?
181
Глава 9. ПОКРЫТИЯ И КРОВЛИ ПРОМЫШЛЕННЫХ
ЗДАНИЙ
§ 1. Особенности устройства крыш промышленных зданий
Над большепролетными промышленными зданиями устраивают ма-
лоуклонные и плоские крыши, а над зданиями с малыми пролетами - скат-
ные покрытия. Конструктивные решения покрытий - бесчердачные, т.е. сов-
мещенные. Особенностями плоских и малоуклонных крыш (наиболее часто
применяемых) промышленных зданий являются:
- большие размеры перекрываемых пролетов в плане;
- наличие большепролетных или пространственных несущих конст-
рукций;
- наличие (на некоторых крышах) световых и аэрационных фонарей;
- выноска вентиляционных систем (вентиляторов) на кровлю;
- наличие на большинстве покрытий внутреннего водостока с плос-
кими ендовами;
- устройство вертикального ограждения по краям крыши или парапе-
та высотой не менее 0,6 м при высоте здания не менее 10 м и уклоне
кровли не более 12% и при высоте здания более 7 м и уклоне кровли
более 12% (высота здания принимается от уровня грунта до карниз-
ного свеса);
- выноска выше уровня кровли вентиляционных вытяжных труб, бло-
ков и шахт с соответствующей их заделкой на крыше.
При высоте стен здания более 10 м следует применять организованный
внешний или внутренний водоотвод, а при высоте стен здания более 14 м -
только организованный внутренний водоотвод с покрытия.
Плоские и малоуклонные покрытия промышленных зданий проекти-
руют в основном из сборного или монолитного железобетона и металличе-
ских конструкций. Для некоторых зданий с постоянным температурно-
влажностным режимом внутри помещений применяют покрытия из клее-
ных деревянных конструкций. Покрытия складских зданий промышленных
предприятий строят из различных конструкций - железобетонных, металли-
ческих и деревянных. Особенно большое распространение в этих зданиях
получили скатные покрытия из деревянных (дощатых, брусчатых и бревен-
чатых) конструкций.
В промышленных зданиях совмещенные покрытия применяют над
производственными помещениями и над отдельными элементами, выступа-
ющими над кровлями, лестничными клетками, машинными отделениями
лифтов, выступающими из плоскости фасада вестибюлями, тамбурами.
Чердачные крыши из-за сложности перекрытия больших пролетов в промы-
шленных зданиях почти не проектируют. Основные формы большепролет-
ных покрытий промышленных зданий приведены на рис. 136.
182
Рис. 136. Формы покрытий промышленных зданий: а - бесфонарная малоуклонная;
б - малоуклонная с фонарем; в - оболочка кругового очертания; г - оболочка двоякой
гауссовой кривизны; д - складчатое покрытие
Основными несущими конструкциями большепролетных покрытий
являются: железобетонные стропильные и подстропильные балки и фермы,
плиты покрытия; металлические стропильные и подстропильные фермы,
прогоны, профилированные настилы; деревянные стропильные и подстро-
пильные балки и фермы, плиты покрытия, прогоны, дощатые настилы; обо-
лочки и складки. Покрытия с железобетонными и металлическими несущи-
ми конструкциями - балками или фермами - проектируют в трех вариантах:
1) с шагом колонн 6 м и шагом несущих конструкций 6 м; 2) с шагом колонн
12 или 18 м и шагом несущих конструкций 6 м; 3) с шагом колонн 12 м и
шагом несущих конструкций 12 м. В 1-ми 3-м вариантах применяют конст-
рукции балок или ферм покрытия, рассчитанные соответственно под шаг 6
или 12 м. Длина плит и прогонов должна также соответствовать шагу ко-
лонн и несущих конструкций покрытия. При шаге колонн 12 м и шаге несу-
щих конструкций покрытия 6 м применяют дополнительные подстропиль-
ные конструкции ферм или балок пролетом 12 м. Их устанавливают на ко-
лонны продольного ряда, а затем на них по краям и в середине пролета опи-
рают стропильные фермы или балки, перекрывающие пролет здания. На
стропильные фермы или балки укладывают плиты покрытия или прогоны с
настилом и кровлей. Покрытия зданий с железобетонными линейными не-
сущими конструкциями в продольном и поперечном разрезах показаны на
рис. 137.
183
a)
4 сл. стеклорубероида на битумной мастике
Стяжка из раствора толщиной 25 мм
Пенобетон толщиной 115 мм
Слой рубероида
Ребристая панель покрытия
4 соя, стеклорубероида на мастике
Стяжка из раствора толщиной 25 мм
Пенобетон толщиной 115 мм
Слой рубероида
Ребристая панель
..покрытия
Рис. 137. Покрытие с железобетонными несущими конструкциями при шаге сред-
них колонн 12 ми шаге несущих ферм покрытия 6 м: а - в поперечном разрезе; б - в
продольном разрезе
Железобетонные стропильные фермы изготавливают в заводских ус-
ловиях пролетами 12, 18, 24 и 30 м с предварительно напряженной армату-
рой. По очертанию фермы бывают сегментные (рис. 138, а), треугольные,
полигональные и с параллельными поясами. Подстропильные фермы изго-
тавливают на заводах с предварительно напряженной арматурой пролетами
12 (рис. 138, б) и 18 м. Железобетонные балки, применяемые в качестве не-
сущих конструкций крыш, заводы выпускают из предварительно напряжен-
ного железобетона для пролетов 6, 12 и 18 м. Балки изготавливают одно-,
двускатными и с параллельными поясами. В поперечном сечении балки
имеют форму тавра или двутавра с шириной верхней полки 200 - 300 мм.
Железобетонные несущие конструкции крыши значительно увеличивают
вес здания. В связи с этим в зданиях.с большими пролетами (24, 30 м) целе-
сообразно применять в качестве несущих конструкций стальные фермы.
184
Рис. 138. Несущие железобетонные конструкции покрытия: а - сегментная стро-
пильная ферма; б - подстропильная ферма
Вертикальное ограждение на крышах может быть в виде парапета
или металлических стоек с двумя горизонтальными обвязками. Конструк-
ция последнего аналогична конструкциям, применяемым для жилых и об-
щественных зданий. Водоотвод с большепролетных крыш в основном при-
нимают внутренний, но может быть принят и наружный. Внутренний тре-
бует установки на крыше специальных водоприемных воронок, соединяю-
щихся со стояками, проходящими внутри здания. Из стояков вода поступа-
ет в подземную ливневую канализацию или на грунт.
Вентиляцию помещений в промышленных зданиях выполняют через
металлические вентиляционные трубы, расположенные во внутренних по-
мещениях. Из вентиляционных труб воздух поступает в вентиляционные
выводы, которые проходят через конструкции покрытия и выводится выше
уровня кровли. Наряду с вентиляционными трубами для систем вентиляции
могут использоваться и каналы во внутренних стенах, и короба из различ-
ных материалов, но при соответствующем расчете и обосновании возмож-
ности их применения. На рис. 139 показан план кровли с элементами водо-
отвода, вентиляции противопожарными металлическими лестницами.
Скатные крыши выполняют в основном с двумя скатами по стро-
пильным фермам. В зданиях с различными размерами помещений в качест-
ве несущих конструкций покрытий применяют наслонные и висячие стро-
пила. На скатных покрытиях по железобетонным или металлическим фер-
мам и деревянным стропилам устраивают рулонные, асбестоцементные, ме-
таллические кровли. Их конструкции не отличаются от тех, что применяют-
ся в гражданских зданиях. Для отвода воды со скатных покрытий использу-
ют настенные или выносные желоба. Подвесные желоба в промышленных
зданиях применяют редко из-за малой площади их водосбора.
185
Лестница металлическая на кровлю
Рис. 139. План кровли промышленного здания
§ 2. Несущие настилы и ограждающие конструкции покрытий
Несущие настилы покрытий можно разделить на две большие груп-
пы: прогонные (по прогонам) и беспрогонные. Кровлю по прогонам устра-
ивают с применением легкобетонных плит, асбестоцементных и металличе-
ских листов (рис. 140). В этом случае кровельные настилы укладывают по
стальным, железобетонным или деревянным прогонам. Стальные прогоны
при шаге стропильных конструкций 6 м выполняют из прокатных швелле-
ров и двутавров, при шаге конструкций 12 м - из спаренных прокатных
швеллеров и с расположением в нижней их части шпренгельной затяжки.
Основными элементами неутепленного ограждения являются несу-
щий настил и кровля. Асбестоцементные волнистые листы или металличе-
ский профилированный настил, применяемые в покрытиях, совмещают в
себе несущие функции и кровли. В утепленное ограждение покрытий до-
полнительно входят утеплитель и пароизоляция (рис. 141). Швы между ли-
стами рекомендуется герметизировать упругими прокладками. Плиты из
легкого бетона выполняют функции несущего настила и утеплителя.
Беспрогонные настилы покрытий устраивают из крупноразмерных
панелей (плит) длиной би 12 м, шириной 1,5 и 3 м. Чаще всего такими по-
крытиями являются ребристые железобетонные плиты с размерами в плане
1,5x6, 3x6, 1,5x12 и 3x12 м (рис. 142), ребристые железобетонные панели-
оболочки типа КЖС, железобетонные плиты типа "Т" и "2Т". Утепление же-
лезобетонных крыш производится легкобетонными настилами, насыпным
(керамзитом), мягким (минватой) или синтетическим (ФРП, ППУ, ППС)
утеплителем. Наиболее эффективны утепленные панели покрытия, совме-
щающие ограждающие и несущие функции. Примеры таких панелей пока-
заны на рис. 143. Над цехами с избыточными тепловыделениями и над
складскими помещениями допускается при определенных климатических
условиях устраивать неутепленные крыши, т.е. не закладывать в покрытие
утеплитель.
186
Легкий бетон
Оцинкованные стальные листы
ои 0.8 - 1.0 мм
680; 711; 782
Рис. 140. Настилы прогон-
ных покрытий: а - легкобе-
тонные плиты; б - профи-
лированные оцинкованные
стальные листы
а)
Упругая прижимная
Болт крепления
профнастила \
Профнастил
Кламмера
Верхний пояс стальной
Коепежныи
уголок
фермы
Рис. 141. Соединения профнастила с прогоном в покрытии: а - неутепленном;
б - утепленном
Эти крыши могут быть невентилируемыми, частично вентилируемы-
ми и вентилируемыми. Вентиляция в частично вентилируемых железобе-
тонных крышах осуществляется через поры в материале или каналы в тол-
ще покрытия, а вентилируемых - через сплошные воздушные прослойки
(см. рис. 5, 6, 70). Над помещениями с сухим и нормальным влажностным
режимом (ср < 60%) устраивают невентилируемые покрытия, а над влажны-
ми и мокрыми помещениями гальванических, целлюлозно-бумажных це-
хов, железобетонных производств и других (при ср > 60%) - частично венти-
лируемые или вентилируемые совмещенные покрытия. В последнем случае
недопустима конденсация влаги на внутренней поверхности ограждения.
При вентиляции покрытий через прослойки каналы или борозды площадь
сечения воздуховодов должна составлять 1/2500 - 1/3000 от площади ската.
Вентилированью покрытия можно устраивать и в южных районах, и над не-
которыми помещениями горячих цехов для охлаждения.
187
Рис. 142. Крупноразмерные железобетонные плиты покрытий: а - ребристая
1,5x6 м; б -плиты типа "2Т"
Рис. 143. Виды утепленных панелей покрытия в поперечном сечении: а - железобе-
тонных; б-из профнастила; 1 - кровельное покрытие; 2 - стяжка; 3 - утеплитель;
4 - пароизоляция; 5 - железобетонная ребристая плита; 6 - профнастил
188
Кровли на малоуклонных и плоских крышах промышленных здании
выполняют из рулонных или мастичных материалов. Выбор кровельного по-
крытия следует принимать согласно табл. 3. Основанием под рулонный гид-
роизоляционный ковер служит стяжка из цементно-песчаного раствора тол-
щиной 15-20 мм. При укладке на покрытие монолитных или жестких плит-
ных утеплителей (из фенольно-резорциновых плит, пенополистирола, пено-
полиуретана и других) их верхняя ровная поверхность может также служить
основанием под кровлю (рис. 144). При укладке мягких плитных утеплителей
(из минваты, стекловаты) основанием под кровельный ковер служит стяжка
толщиной 25 мм из цементно-песчаного раствора с заложенной в ней армиру-
ющей сеткой. В противном случае возможно повреждение кровельного ковра
при ходьбе по крыше. Примыкание совмещенных крыш к стенам здания и за-
делка стыков в температурных швах показаны на рис. 145.
Кровельный ковер
Стяжка______
Слой стеклорубероида
Утеплитель______
Слой стеклорубероида
Железобетонная плита
Стена из каменной кладки
еревянный антисептированный
вкладыш 250x120x120, шаг 1000
Герметизирующая мастика
Фартук из оцинкованной
кровельной стали
толщиной 0,5 мм
Рис. 144. Детали плоских и малоуклонных крыш: а - в составе крыши; б - в примы-
кании к стене
100), 150 100 100
Цементная стяжка
Пароизоляция
Утеплитель
Деревянная пробка_______
с размерами 120x120x250
Кровельные гвозди
Кляммеры через 600 мм
из полосовой стали 40x4
Кровельная оцинкованная
сталь толщиной 0,5 мм
Защитная штукатурка или
окраска
Дополнительная рулонная
изоляция
Гравий, втопленный в битум
Кровельный ковер
100| 150|100|10р[
Цементная ст
Вентиляционная металлическая
труба
Герметизирующая мастика
Резиновая прокладка
Обжимное кольцо_______
из полосовой стали 40x4
Зонт из оцинкованной стали
толщиной 0,5 мм
Дополнительная рулонная
изоляция
Гравий, втопленный в битум
Кровельный ковер
Рис. 145. Узлы примыкания кровли: а -к парапету; б-к вентиляционной трубе
189
§ 3. Покрытия сельскохозяйственных производственных зданий
Производственные сельскохозяйственные здания животноводческо-
го, птицеводческого, машиноремонтного и складского назначения в цент-
ральной части России проектируют и строят шириной 9-21 м. Кровли этих
зданий выполняются из рулонных или листовых материалов. По своей теп-
лопроводности кровли делятся на холодные и теплые. Конструктивные ре-
шения покрытий с холодными кровлями применяют для неотапливаемых
зданий и выполняют в основном с применением деревянных несущих ферм.
На верхние пояса несущих ферм укладывают деревянные прогоны, по кото-
рым устраивают дощатый настил или обрешетку, а затем кровлю (рис. 146).
Некоторые кровельные асбестоцементные листы могут укладываться непо-
средственно на прогоны. Шаг прогонов 0,6 - 1,5 м. При небольшом шаге не-
сущих ферм (до 1 м) прогоны не предусматривают.
Рис. 146. Покрытие сельскохозяйственного производственного здания: а - общий
вид здания; б - покрытие в поперечном разрезе здания
Несущие и ограждающие конструкции покрытий выбирают с учетом
объемно-планировочных параметров зданий. Несущие фермы в неотапли-
ваемых зданиях являются основным конструктивным элементом покрытия.
От их выбора и конструктивного решения зависит форма, архитектурная
выразительность, надежность, долговечность и другие технические харак-
теристики покрытий.
В семидесятых - девяностых годах XX в. большое распространение
получили облегченные дощатые фермы с узловыми соединениями на ме-
таллических накладках с выштампованными зубьями (МЗП - металличес-
ких зубчатых пластинах). В США такие зубчатые пластины получили назва-
ние "Gang-Hair* (рис. 147). Их изготавливают из тонколистовой стали тол-
щиной 1-2 мм путем холодной штамповки. Узловые соединения дощатых
конструкций на МЗП выполняют путем равномерного вдавливания гидрав-
лическим прессом или забивкой зубьев пластин в древесину соединяемых
элементов. Разработкой этих ферм в нашей стране занимались Цепаев В.А.,
Арленинов Д.К., Мартинец Д.В. и другие [85].
190
мзп
f=L/6
Рис. 147. Ферма с узлами на ме-
таллических зубчатых пласти-
нах (МЗП): а - конструкция фер-
мы; б - металлическая зубчатая
пластина
L=10, 12, 15, 18 м
В последние десятилетия разработаны конструкции дощатых несу-
щих ферм с узлами на клеевых соединениях [86] (рис. 148, 149). Эти фермы
изготавливают из фрезерованных сухих пиломатериалов хвойных пород дре-
весины 1 и 2-го сорта толщиной 20 - 60 мм, шириной 50 - 200 мм. Очертания
ферм принимаются треугольными (см. рис. 148, 149), трапециевидными, по-
лигональными [86]. Их рекомендуется применять при пролетах 6 - 18 м под
расчетную нагрузку 1-6 кН/м при шаге 0,75-3 м. Высота ферм назначает-
ся из условия обеспечения необходимой жесткости и уклона кровли и со-
ставляет 1/6 - 1/8 часть пролета. Длина средних панелей верхнего и нижне-
го поясов принимается в пределах 1,5 - 3 м, а опорных - 1 - 2 м. Решетка
ферм принимается треугольной или стоечно-раскосной. Узловые соедине-
ния могут выполнятся в двух вариантах: 1 - на фанерных накладках (фасон-
ках) с гвоздевой запрессовкой (см. рис. 148, а,б); 2 - бесфасоночными с гвоз-
девой или болтовой запрессовкой, т.е. путем непосредственного склеивания
дощатых элементов между собой по боковым плоскостям (рис. 149, б).
Склеивание элементов производят на фенольных и резорциновых клеях ма-
рок ФР-12, ФР-100, ФРФ-50. Для осуществления запрессовки применяют
гвозди диаметром 2-5 мм или болты диаметром 10-12 мм. В целях сниже-
ния дополнительных напряжений в клеевых швах бесфасоночных узловых
соединений при изготовлении конструкций должны выполняться пропилы в
раскосах (см. рис. 149, б).
Клеевые соединения в дощатых фермах образуют жесткие узлы. Рас-
четные схемы дощатых ферм с жесткими узлами представляют собой стати-
чески неопределимые системы большого порядка. Статический расчет этих
конструкций возможен только на ЭВМ по программам, таким как "Мираж",
"Лира" и другим, позволяющим рассчитывать плоскостные стержневые ста-
тически неопределимые системы. Расчетные схемы ферм принимаются как
стержневые системы с центрированными жесткими узлами. Нецентровка
осей в узлах и податливость узловых соединений бесфасоночных ферм учи-
тываются введением поправочных коэффициентов.
191
Рис. 148. Ферма с узлами на фанерных фасонках и накладках; а - конструкця ферм,
б - узел фермы с фасонками; в - узел фермы с накладками
Рис. 149. Ферма с бесфасоночными узлами; а - конструкция фермы, б - промежу-
точный узел фермы
192
Конструктивный расчет элементов ферм производится в соответст-
вии с требованиями СНиП П-25-80 [70] по первой группе предельных со-
стояний в зависимости от вида возникающих в них усилий. Так как все уз-
лы в фермах жесткие, то элементы в них работают как сжато-изгибаемые
или внецентренно-растянутые. Узловые соединения рассчитывают по спе-
циальной методике [86].
По авторскому свидетельству №1742435 1992 г. конструкции доща-
тых ферм покрытий могут выполняться с узлами на вклеенных арматурных
сетках. Фермы могут иметь различное очертание. Они содержат парные до-
щатые пояса, разнесенные на определенное расстояние, между которыми
расположены дощатые раскосы, ориентированные по отношению к первым
под некоторым углом (рис. 150). Соединения в узле выполняются через ар-
матурные сетки, расположенные между примыкающими поверхностями по-
ясов и решетки. Арматурные сетки в узлах вклеиваются в нарезанные на
Рис. 150. Дощатая несущая ферма покрытия с узлами на вклеенных арматурных
сетках: а - конструкция фермы; б - опорный узел; в - промежуточный узел фермы
193
элементах пазы эпоксидно-цементным или эпоксидно-песчаным клеями.
Фермы следует изготавливать в заводских условиях путем послойного со-
единения элементов. После установки арматурных сеток, ветвей поясов и
решетки производится гвоздевой сжим всех элементов. Технические харак-
теристики пиломатериалов и самих конструкций аналогичны тем, что при-
меняются для бесфасоночных дощатых ферм.
Основным видом кровель таких покрытий являются рулонные. Их ук-
ладывают на основание, состоящее из двух дощатых настилов - рабочего и за-
щитного. Нижний настил - рабочий, делается из досок толщиной 25-35 мм с
промежутками в 40 - 80 мм, оставляемыми для предотвращения выпирания
досок при их короблении, а также для возможности высыхания влажных до-
сок. При прогоном решении покрытия, доски этого настила располагают в на-
правлении ската, а при отсутствии прогонов - параллельно коньку. Верхний
настил - защитный, настилается под углом 45о к направлению досок рабочего
настила и предназначен для предотвращения разрыва нижнего слоя кровель-
ного покрытия. Этот настил по возможности следует делать из узких сухих до-
сок (брусков) шириною 50 - 100 мм с относительной влажностью не более
18%, пропитанных антисептиком или же обмазочным раствором креозота.
Контрольные вопросы
1. Каковы особенности плоских и малоуклонных крыш промышленных
зданий?
2. Какие формы покрытий применяют для промышленных зданий?
3. Как осуществляется вентиляция теплых и холодных чердачных железо-
бетонных покрытий?
4. Какие конструкции применяют для перекрытия больших пролетов про-
мышленных зданий?
5. Что представляет собой фонарь на покрытии промышленного здания?
6. Для чего предназначены фонари на покрытиях промышленных зданий?
7. Какие элементы располагают на кровле промышленных зданий?
8. Каковы виды несущих настилов покрытий промзданий?
9. Каковы высота и размеры ребристых плит покрытия?
10. Каковы высота и размеры плит типа "2Т"?
11. Как устраивают покрытия по прогонам?
12. Как устраивают беспрогонные покрытия?
13. Каковы особенности примыкания рулонных кровель к парапетам и стенам?
14. Каковы особенности примыкания рулонных кровель к вентиляцион-
ным трубам?
15. Какие кровли применяют для сельскохозяйственных производственных
зданий?
16. Что представляют собой МЗП и где их применяют?
17. Каковы способы выполнения клеевых соединений в узлах дощатых не-
сущих ферм покрытий?
194
Заключение
В нашей стране многие покрытия и кровли не отвечают общеевро-
пейским стандартам по качеству и надежности их устройства. Протечки в
кровлях, промерзания в карнизных узлах, образования наледей и сосулек,
частичная потеря прочности несущих конструкций и другие дефекты по-
крытий в некоторых регионах носят массовый характер. Это часто происхо-
дит из-за недоработок строителей, причинами возникновения которых явля-
ется недостаточная квалификация инженеров, проектировщиков и самих
строителей. Поэтому требуется внесение корректировки в процесс изучения
этой области строительства.
Предполагается поэтапный переход к перестройке системы изучения
покрытий. На первом этапе рекомендуется ввести в группу дисциплин "ДС
- дисциплины специализаций" специальностей 290300 - промышленное и
гражданское строительство и 290500 - городское строительство и хозяйство
дисциплину "Покрытия зданий". Тематический план дисциплины может
быть в некоторой степени приближен к содержанию данного учебного по-
собия и быть следующим:
1. Основные положения, понятия и элементы покрытий
Рассматриваемые по теме вопросы:
- дисциплина "Покрытия зданий и сооружений" - основные положе-
ния и понятия;
- элементы покрытий и их назначение;
- краткая история развития покрытий.
2. Комплексный подход к проектированию покрытий
Рассматриваемые вопросы:
- принципы комплексного подхода;
- функции элементов покрытий;
- классификации покрытий;
- архитектурное оформление крыш;
- общие требования к покрытиям и кровлям.
3. Физико-технические основы проектирования покрытий
Рассматриваемые вопросы:
- теплотехнические свойства покрытий;
- паропроницаемость и воздухопроницаемость через покрытия;
- вентилирование покрытий;
- технические требования к покрытиям.
4. Покрытия малоэтажных зданий
Рассматриваемые вопросы:
- выбор видов покрытий;
- деревянные стропильные системы покрытий;
- простейшие железобетонные стропильные системы;
- виды применяемых кровель.
195
5. Кровли гражданских и промышленных зданий
Рассматриваемые вопросы:
- классификация кровель;
- рулонные кровли и способы их устройства;
- кровли из листовых материалов;
- кровли из штучных материалов;
- отвод воды с покрытий.
6. Покрытия многоэтажных зданий
Рассматриваемые вопросы:
- особенности устройства покрытий в многоэтажных зданиях;
- чердачные железобетонные покрытия;
- бесчердачные железобетонные покрытия.
7. Железобетонные покрытия с теплым чердаком
Рассматриваемые вопросы:
- область применения покрытий с теплым чердаком;
- устройство теплых чердаков;
- система вентиляции зданий с теплыми чердаками;
- конструкции покрытий и кровель;
- система водоотвода с покрытий.
8. Железобетонные покрытия с холодным чердаком
Рассматриваемые вопросы:
- область применения покрытий с холодным чердаком;
- устройство холодных чердаков;
- система вентиляции зданий с холодными чердаками;
- конструкции покрытий и кровель;
- система водоотвода с покрытий.
9. Большепролетные линейные конструкции покрытий
Рассматриваемые вопросы:
- конструкции покрытий стоечно-балочных систем зданий;
- покрытия по аркам;
- покрытия по рамам.
10. Пространственные конструкции покрытий
Рассматриваемые вопросы:
- конструкции куполов;
- конструкции сводов;
- конструкции складок;
- висячие конструкции покрытий;
- структуры;
- мембранные покрытия.
11. Современные покрытия гражданских и промышленных зданий
Рассматриваемые вопросы:
- полносборные чердачные крыши;
- зарубежные решения плоских крыш;
196
- современные большепролетные и пространственные конструкции
покрытий.
12. Современные кровельные покрытия зданий
Рассматриваемые вопросы:
- рулонные кровли и способы их устройства;
- кровли из листовых материалов;
- кровли из штучных материалов;
- современные системы отвода воды с покрытий;
- системы антиобледенения кровель и вентиляции покрытий.
13. Покрытия культовых зданий - соборов, церквей
Рассматриваемые вопросы:
- исторические сведения о покрытиях культовых зданий;
- виды покрытий соборов и церквей;
- конструкции куполов, глав, сводов культовых зданий.
14. Покрытия и кровли промышленных зданий
Рассматриваемые вопросы:
- особенности устройства покрытий в промышленных зданиях;
- бесчердачные железобетонные покрытия;
- бесчердачные металлические покрытия;
- фонари промышленных зданий;
- кровли промышленных зданий;
- водоотвод с покрытий промышленных зданий;
- системы вентиляции помещений и покрытий.
Некоторые вопросы из указанных тем рассматриваются в существу-
ющих строительных дисциплинах, таких как "Архитектура", "Архитектура
гражданских и промышленных зданий и сооружений", "Железобетонные и
каменные конструкции", "Конструкции из дерева и пластмасс" и других.
Рассмотрение покрытий с какой-либо отдельной стороны целесообразно
для одного определенного предмета, но целенаправленного и комплексного
подхода в изучении с целью проектирования и возведения качественных и
надежных покрытий в этих дисциплинах не приводится. В учебных планах
строительных специальностей предусматриваются некоторые дисциплины
по наиболее крупным и ответственным частям зданий и сооружений, напри-
мер, таким, как основания и фундаменты. Покрытия являются не менее от-
ветственными частями, требуют более высокой степени ответственности, и
поэтому введение дисциплины "Покрытия зданий" в учебные программы
(планы) является оправданным. К тому же при этом часть вопросов, связан-
ных с покрытиями и рассматриваемых в данном курсе, можно исключить из
существующих дисциплин и большее значение в них уделить рассмотрению
специфических вопросов.
Во Владимирском государственном университете такая программа
была введена по группе факультативных дисциплин у студентов пятого кур-
197
са специальности 290300 - промышленное и гражданское строительство в
2000 - 2002 гг. под названием "Крыши и кровли". Результаты от введения
этого курса сказались на подготовке студентов в этой области строительст-
ва. Студенты при дипломном проектировании со знанием основ устройства
покрытий грамотно подходили и к разработке всего здания. В некоторых
дипломных проектах студентов покрытия имели сложную форму и, конеч-
но же, без знания особенностей устройства и работы элементов покрытий
трудно было бы запроектировать такие объекты.
На втором этапе предполагается ввести дисциплину "Покрытия зда-
ний" в список дисциплин "СД - специальные дисциплины" учебных про-
грамм специальностей 290300 - "Промышленное и гражданское строитель-
ство" и 290500 - "Городское строительство и хозяйство". На следующем эта-
пе предполагается открыть специализацию "Возведение покрытий зданий и
сооружений" по указанным выше специальностям. Это позволит обеспе-
чить не только соответствующую подготовку специалистов на современном
уровне, но и получить кадры для дальнейших научных исследований в дан-
ной области строительства.
На основе обследований многих зданий, поведенных автором, можно
отметить, что покрытия являются самыми ненадежными их частями. За вре-
мя эксплуатации в покрытиях накапливается больше всего дефектов и по-
вреждений, приводящих к нарушению работоспособности многих конст-
рукций здания. Поэтому в дальнейшем следует планировать создание науч-
ных направлений в области изучения работы, проектирования и строитель-
ства покрытий. Для этого рекомендуется создание в высших учебных заве-
дениях отдельных специализированных кафедр по покрытиям и кровлям.
Первоначально дисциплина "Покрытия зданий" должна состоять из
лекционного курса в объеме 34 часов, практических занятий в объеме 17 ча-
сов и лабораторных работ в объеме 17 часов. Темы лекционного курса пред-
ставлены в тематическом плане. Практические занятия должны проводить-
ся по планировочным, конструктивным решениям покрытий, по физико-
техническим расчетам и комплексному проектированию покрытий. Темати-
ка практических занятий может быть следующей:
- составление объемно-планировочных схем покрытий зданий;
- составление конструктивных схем покрытий;
- теплотехнические расчеты различных покрытий;
- расчет звукоизоляции покрытий;
- расчет вентиляции покрытий;
- применение материалов для кровель в зависимости от несущих кон-
струкций покрытия и климатических факторов района строительства;
- разработка технических устройств для покрытий:
- систем антиобледенения;
- дополнительной тепло- и звукоизоляции;
- отопительных узлов;
198
- эксплуатируемых площадок;
- садов и оранжерей;
- мансард;
- вентиляционных выводов и вентиляционных систем;
- световых и аэрационных фонарей;
- применение современных конструктивных решений для покрытий
жилых и общественных зданий;
- особенности проектирования большепролетных и пространствен-
ных покрытий общественных и промышленных зданий: куполов, сводов,
складок, висячих конструкций, структур, мембранных покрытий, других.
Лабораторные работы могут проводиться по следующим темам:
- изучение теплопроводности покрытий (по термопарам, установлен-
ным в покрытии или перекрытии верхнего этажа);
- изучение теплопроводности стыков покрытий (по термопарам, ус-
тановленным в стыках конструкций покрытий);
- изучение температурно-влажностного режима в различных покры-
тиях (на лабораторной установке и по перекрытию верхнего этажа и в чер-
дачном помещении);
- изучение воздухообмена в покрытии (на лабораторной установке и
по перекрытию верхнего этажа и в чердачном помещении);
- изучение гидрофобности и гидрофильности кровельных покрытий
(на образцах кровельных покрытий);
- изучение влияния угла уклона отдельных кровель на их гидроизоля-
ционные свойства (на лабораторных установках);
- другие.
На более поздних этапах внедрения дисциплины следует ввести в си-
стему обучения разработку курсового проекта, заключающегося в проекти-
ровании покрытия повышенной сложности. Курсовой проект должен состо-
ять из графической части и пояснительной записки. Графическая часть мо-
жет включать в себя следующие чертежи:
- план покрытия (план раскладки стропил или плит покрытия);
- план чердачного помещения;
- план чердачного перекрытия;
- поперечный и продольный разрезы покрытия;
- конструкции несущих элементов покрытия - плит, балок, ферм, арок
и других;
- узловые соединения покрытия - карнизные узлы, узлы примыкания
к трубам, узлы сопряжения с внутренними стенами и т.д.;
- планы и разрезы дополнительных элементов покрытия - машинных
отделений лифтов, фонарей, мансард и т.д.;
- конструкции кровель, узлы сопряжения элементов кровель между
собой;
- узлы примыкания кровель к стенам, трубам и другим элементам.
199
Пояснительная записка может включать в себя следующие разделы:
- описание климатических условий района строительства;
- ориентация покрытия с учетом климатических условий;
- объемно-планировочное решение покрытия;
- конструктивное решение покрытия;
- теплотехнический расчет покрытия;
- расчет естественной вентиляции;
- расположение технических устройств в покрытии и на кровле;
- техническая эксплуатация покрытия.
Выполнение курсового проекта с указанными выше графической ча-
стью и пояснительной запиской будет обеспечивать качественное и всесто-
роннее закрепление материала студентами.
В процессе освоения материала рекомендуется использовать совре-
менные средства обучения - электронные учебники, программные графиче-
ские системы, такие как "Autocad", "Компас”, "Corel Draw". Наибольшее
предпочтение автор отдает системе "Corel Draw" (версии 10 и выше) из-за
возможности представления выполненных в ней работ в различных видах:
графическом, растровом, оформительском - и с различными, в том числе и
объемными, эффектами.
Промежуточный контроль знаний студентов может производиться на
практических занятиях по вопросам, представленным к каждой главе посо-
бия, или по тестам. Окончательно знания проверяются на экзамене.
200
КРАТКИЙ СЛОВАРЬ
АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫХ ТЕРМИНОВ
Апсида (абсида) - выступ здания, обычно полукруглый или многогран-
ный в плане, перекрытый полукуполом или сомкнутым полусводом (кон-
хой) [40].
Арка - перекрытие пролета из отдельных криволинейных элементов (поло-
жительной кривизны), дающее боковой распор [15].
Арка «Тюдор» - арка с небольшой остроконечностью, прямолинейными
частями и закруглениями у опор [40].
Арка диагональная (нервюра, гурт, ожива) - в крестовом своде, идущая
по диагонали прямоугольника или квадрата, арка, несущая распалубки [40].
Арка килевидная - арка, по форме напоминающая опрокинутое сечение
лодки [40].
Арка клинчатая - арка, выложенная из камней клинчатой формы или из
прямоугольных камней, но с клинообразными швами, создающая распор
[40].
Арка круговая плоская (лучковая) - арка одноцентровая, имеющая менее
половины окружности [40].
Арка круговая пологая (сжатая) - арка, описанная по полуокружности из
центра, расположенного ниже пят [40].
Арка лежачая - арка, имеющая горизонтальный средний участок [40].
Арка ложная - арка, выложенная путем постепенного напуска горизон-
тальных рядов кладки, не дающая бокового распора [40].
Арка многолопостная - арка, состоящая из нескольких меньших арочек [40].
Арка овальная (коробовая) - арка, описанная различными радиусами из 3,
5, 7 и т. д. центров, в средней части имеет менее 1/2 окружности [40].
Арка подвесная - арка, состоящая из двух дуг, точка пересечения которых
расположена ниже вершины [40].
Арка подковообразная (мавританская) - с повышенным центром построе-
ния [40].
Арка подпружная - арка, укрепляющая или поддерживающая свод в раз-
личных типах сводчатых конструкций в виде утолщений; расположенная
под опорным кольцом купола, барабана, парусов; арки в крестовом своде,
расположенные по сторонам прямоугольника его плана; аркбутаны [40].
Арка ползучая - арка, с пятами (опорами) на разных уровнях, может быть
стрельчатой, полуциркульной и т.д. [40].
Арка полукруглая возвышенная (приподнятая) - арка, описанная по по-
луокружности из центра, расположенного выше пят (мест опирания) [40].
Арка полуциркульная (полукруглая) - арка, описанная по полуокружнос-
ти из центра, расположенного на уровне пят [40].
201
Арка разгрузочная - арка, заделанная в стене и распределяющая нагрузку
от верхних частей здания на опоры или, наоборот, от отдельных опираний
на стенку фундамента [40].
Арка стрельчатая возвышенная (ланцетовидная) - арка, состоящая из
двух дуг, пересекающихся под углом. Имеет различные формы: стрельчатая
равносторонняя, стрельчатая сжатая, стрельчатая плоская [40].
Арка стрельчатая плоская - арка, состоящая из двух, пересекающихся под
углом дуг, центры которых находятся ниже пят арки [40].
Арка стрельчатая равносторонняя - арка, состоящая из двух, пересекаю-
щихся под углом дуг, центры которых находятся в пятах арки [40].
Арка стрельчатая сжатая - арка, состоящая из двух, пересекающихся под
углом дуг, центры которых находятся на горизонтальной линии, проходя-
щей через пяты арки [40].
Арка ступенчатая - система арок, ступенями поднимающихся друг над
другом, снаружи представляющая собой ярусы закомар [40].
Арка трехлопостная - арка, состоящая из трех меньших арочек [40].
Арка щековая — подпружная боковая арка крестового свода, расположен-
ная по сторонам его прямоугольного плана [40].
Аркбутан - в готической архитектуре наружная каменная упорная арка, пе-
редающая распор сводов главного нефа опорным столбам — контрфорсам,
расположенным за пределами основного объема здания [40].
Бабка (в висячих стропилах) - вертикальный брус зажатый в коньковом уз-
ле между стропильными ногами и соединенный с нижней затяжкой.
Барабан - венчающая часть культового здания, несущая купол или много-
гранный сомкнутый свод и имеющая цилиндрическую или многогранную
форму [15].
Барельеф - низкий рельеф - один из видов скульптурного изображения на
плоскости, все части которого выступают над плоскостью менее чем на по-
ловину своего объема [15].
Бочка — тип двускатной крыши, имеющей в поперечном сечении очертания
луковицы церковных глав. Пересечение двух бочек образует бочку кресча-
тую или кубоватое покрытие.
Бочка кресчатая — тип восьмискатной крыши, который получается в ре-
зультате пересечения двух бочек и, таким образом, получается завершение
каждой стены клети с луковицеобразным фронтоном [40].
Быки — наклонные массивные бревна — стропильные ноги в деревянной
конструкции двускатной кровли. Упирались внизу в подкурятник, а вверху
в общую князевую слегу (или же быки не врубались в конек, а ставились
впритык, образуя своим соединением угол, в который укладывается князе-
вая слега) [40].
Вальма - треугольный скат вальмовой или шатровой ,крыши с торца зда-
ния (прямоугольного или многогранного) [40].
Вальма - треугольный скат вальмовой крыши.
202
Вальмовая крыша - высокая четырехскатная крыша над прямоугольным в
плане зданием, у которой два ската по длинным сторонам трапециевидные,
а два других по коротким - треугольные [14].
Вентиляционные блоки - вертикально поставленные внутри помещений
зданий (в основном в кухне, туалете и ванной комнате) на высоту этажа бе-
тонные блоки коробчатого сечения для вытяжки влажного и загазованного
воздуха.
Вилатерм - эластичный полимерный материал, применяемый в качестве
упругой прокладки в зазорах между панелями покрытия. Выпускается так
же, как и пороизол, в виде жгутов круглого сечения.
Вимперг - высокий остроконечный фронтон над входными порталами и
оконными проемами (в готической архитектуре). Вимперги выполнялись с
ажурной резьбой или украшались рельефами, наружные края обрамлялись
краббами и завершались стоцветами [40].
Висячие стропила - система несущих элементов деревянной скатной кры-
ши, образованная двумя стропильными ногами, опирающимися на затяжку,
и не имеющая промежуточных опор.
Водонепроницаемость бетонов - свойство бетонов не пропускать воду.
Водосборный лоток - часть здания, состоящая из соединенных между со-
бой лотковых панелей.
Водосточный стояк - канализационный стояк или стояк ливневой канали-
зации.
Водотечник (застреха, слив, поток) - выдолбленное в виде желоба бревно,
укладываемое на концы куриц (кокор) и служащее одновременно для отво-
да воды с кровли и опорой для нижних концов кровельных тесин [40].
Врубка - соединение элементов деревянных конструкций путем подтески
их стыкуемых частей таким образом, что выступ одной части входит в вы-
руб другой [17].
Выдра - часть стояка вентиляционной или дымовой трубы, расположенная
в уровне кровли и чуть выше (в виде наклонного ступенчатого напуска).
Вынос — выступ карниза [40].
Выравнивающая стяжка - стяжка из цементно-песчаного раствора по
плитам перекрытия или покрытия толщиной от 15 до 35 мм.
Вытяжная принудительная вентиляция - система вентиляционных ка-
налов, в которых подпор вентилируемого воздуха вверх создается с помо-
щью электровентиляторов.
Вытяжная шахта - коробчатый железобетонный блок, устанавливаемый
либо на покрытие чердака, либо на чердачное перекрытие и служащий для
выпуска воздуха из чердачного помещения.
Вытяжные трубы канализации - трубы, идущие в чердачном помещении
от канализационных стояков до верха вытяжной вентиляционной шахты.
Вытяжные части канализационных стояков - вытяжные трубы канали-
зации.
203
Герметик - пластичный водо- и паронепроницаемый материал, применя-
емый для заделки швов с целью их герметизации (чаще всего применяют
гернит).
Глава - венчающая часть культового здания (купольное покрытие и бара-
бан с внутренними конструкциями).
Гнёт — в деревянной самцовой крыше конструктивный элемент в виде бре-
вен на обоих скатах, укладываемых сверху для лучшей связи крыши с бы-
ками. На фронтоне через доски-огнива они соединяются друг с другом в
единую конструкцию [40].
Гонт - небольшие (длина 50-60 см, ширина 9-11 см) дощечки, служащие
кровельным материалом. Дощечки имеют клинообразное сечение. Тонкий
край входит в паз толстой кромки соседней дощечки. Средний срок службы
кровли, покрытой гонтом, — 25 - 35 лет.
Горельеф - высокий рельеф, один из видов скульптурного изображения на
плоскости, некоторые части которого выступают над плоскостью на поло-
вину и более своей высоты [15].
Гравитационное давление - давление воздуха атмосферы, то есть силы
притяжения воздуха к Земле.
Дефлектор (шанар) - верхняя часть мусоропровода с конусным расшире-
нием вверх и оголовком круглой или квадратной формы в плане вокруг не-
го. Верхнее уширение снижает подпор нижнего воздуха. При этом сила его
тяги гаснет и не поднимает вверх легкие отходы и пыль. Без дефлектора бу-
дет сильное загрязнение крыши мелкими легкими отходами и пылью, под-
нимающимися за счет силы тяги вверх.
Диффузоры воздушного потока - верхние элементы вентиляционных
блоков, смешивающие воздух, идущий из помещений здания, с воздухом в
чердачном помещении.
Доска карнизная - доска прикрывающая притолоку со щелью между брев-
ном сруба и коробкой проема. В некоторых случаях прикрывает притолоки
2-3 окон. Обрабатывается резьбой [40].
Доска лобовая - доска, закрывающая переход бревен стены к доскам фрон-
тона избы, обычно бывает покрыта резьбой [40].
Дымница (дымарь) - отверстие или деревянная труба для выхода дыма в
курной избе, обычно резная [40].
Бндова - пониженный участок кровли (синоним - разжелобок).
Ёрш - металлический стержневой заостренный элемент из полосовой ста-
ли, имеющий с одной стороны насечку (заусенцы с одной стороны), а с дру-
гой - отгартовку или отгиб с отверстием в середине, заделываемый в камен-
ную кладку стен чердака для крепления других деталей стропил.
Жёлоб - элемент из кровельной стали с отгибами или специальный элемент
из железобетона, предназначенный для отвода воды при устройстве его по
карнизу крыши.
204
Закомара (закамора) - полукруглое или килевидное завершение наружного
прясла стены, которая закрывает примыкающий к ней внутренний цилинд-
рический свод и повторяет кривую его очертания [40].
Залом - уступ в конструкции стен или крыши, который создается комбина-
цией вертикального и наклонного срубов [40].
Затяжка (в висячих стропилах) - нижний элемент висячих стропил, распо-
ложенный горизонтально, гасящий распорные усилия и опирающийся через
прокладки на стены здания.
Защитный слой (кровли) - слой, устраиваемый выше кровли путем окрас-
ки или укладки дренирующих материалов (чаще всего гравия) для защиты
кровли от солнечной радиации и механических повреждений [17].
Изба - отапливаемый жилой сруб, русское срубное жилище преимущест-
венно сельское, до XVII - XVIII вв. оно было и городским. Древнейшие из-
бы были курные - топившиеся «по черному», с очагом, позже — с печью
каменной или глинобитной без дымохода (дым выходил в отверстие в по-
толке или в стене и в окна). Дымоход, по археологическим данным, извес-
тен с XII в. С тех пор изба топилась «по белому». Конструктивная основа
избы — венец, основа кровли — слеги, лежащие на самцовом фронтоне.
К слегам крепятся курицы, их кокоры несут водотечник. Тесины кровли
одним концом входят в паз водотечника, другим прижимаются верхним
бревном — охлупнем, который иногда крепится стамиками к Князевой сле-
ге. Торцы слег часто зашиваются резной доской — причелиной, на пересе-
чении двух причелин делается вертикальная резная доска — полотенце.
Позже распространился стропильный тип кровли и дощатый фронтон.
Изба «белая» - изба, топящаяся «по белому», то есть печью, имеющей свой
дымоход с трубами, в отличие от более древних курных [40].
Изба «брусом» - тип деревянного дома, где жилые и хозяйственные поме-
щения расположены друг за другом по одной оси и образуют в плане вытя-
нутый прямоугольник, покрытый двускатной кровлей, конек которой рас-
положен по продольной оси [40].
Изба «кошелем» - наиболее древний тип жилой деревянной постройки.
Все помещения сгруппированы в срубе, квадратном в плане. Весь сруб на-
ходится под общей двускатной кровлей. Конек кровли проходит над сере-
диной жилой части, поэтому скаты крыши несимметричные: над жильем —
короткий и крутой, а над двором — длинный и пологий [40].
Изба «рудная» (черная, курная) - изба с печью без дымохода. Дым при
топке выходит через окно, открытую дверь или через дымницу (дымарь) в
кровле [40].
Калиброванные плиты - плиты с размерами, точно соответствующими
типовым по общероссийскому каталогу.
Каналы технического подполья - специальные каналы, предназначенные
для технических целей (газоходы и другие) и расположенные в техническом
подвальном или полуподвальном этаже.
205
Карниз - профилированный выступ стены, составляющий венчание целого
фасада. Карниз состоит из трех частей: поддерживающей, свешивающейся,
венчающей. Утилитарное значение карниза — защита стены от стекающей
с крыши воды, оформление фасада и поддержание свеса крыш [40].
Кобылки - дощатые или брусчатые элементы, прикрепляемые в карнизном
углу к стропильным ногам и выносимые за наружную плоскость стены на
50 - 60 см по скату крыши для образования свесов кровли.
Кокошник - декоративное завершение стен, сводов, обрамления бараба-
нов, церковных зданий в виде профилированных арок с заполненным по-
лем, иногда с заостренным верхом. Кокошники располагаются на стенах,
сводах, а также (уменьшающимися ярусами) у основания шатров и бараба-
нов глав церковных зданий. Типичны для русской архитектуры XVII в.,
встречаются и в XVI в. [40].
Конек (конь, князек, князь) - гребень крыши, ее верхнее ребро (гребень),
образующееся на стыке противоположных скатов [15].
Конструкции - части зданий и сооружений, составляющие их структурную
основу и обеспечивающие их целостность, прочность и долговечность [17].
Конха - полукупол, чаще всего в форме 1/4 сферы, служащий для перекры-
тия полуцилиндрических частей здания (апсид ниш) [40].
Коньковый порог - брусчатый элемент, устанавливаемый на стойке стро-
пильных систем и служащий для опоры стропильных ног в коньковом узле
(в наслонных стропилах). Иногда его называют “князь”.
Корытообразные водосборные лотки - лотковые панели корытообразно-
го типа, служащие для сбора воды с поверхности крыши. Их устанавлива-
ют ниже сливной плоскости основных панелей покрытия. В лотковых пане-
лях устраивают водосборные воронки для отвода дождевых и талых вод.
Костыль - 1. Металлический элемент Т-образной формы, предназначен-
ный для выноса листов кровельной стали со свесов кровли. 2. Металли-
ческий стержневой элемент круглого или квадратного сечения, заделывае-
мый в каменную кладку наружных стен в чердаке и служащий для крепле-
ния через проволочную скрутку стропильных ног к стене.
Кровля - верхний слой покрытия или крыши здания, устраиваемый из во-
донепроницаемого материала [17].
Крыша (покрытие) - элемент здания (сооружения), закрывающий его свер-
ху для обеспечения требуемой гидро- и теплозащиты, создания необходи-
мых санитарно-гигиенических условий в помещениях [17].
Крыша «на потоках и курицах» (самцовая) - в рубленых избах крыша,
имеющая в конструкции «курицы», врубленные в слеги и несущие «пото-
ки», в которые упираются нижние концы кровельных тесин, прижатые в
коньке охлупнем [40].
Крыша «с гнетами и огнивами» - общее конструктивное решение этой
крыши то же, что и у самцовой. Но для большей прочности ниже конька ук-
ладывают продольные бревна - гнеты, врезанные концами в доски - огнива
206
- со стороны фронтонов. При усыхании древесины вся конструкция сжима-
ется, приобретая монолитность [40].
Крыша валъмовая (четырехскатная) - крыша, устраиваемая над прямо-
угольным в плане зданием, у которой два ската по длинным сторонам тра-
пецевидные, а два других, по коротким сторонам, — треугольные (вальмо-
вые) [40].
Крыша двускатная - крыша, состоящая из двух скатов. Покрывает как от-
дельно стоящие здания, так и здания, торцовый стороной стоящие к другим
строениям. При такой крыше треугольное окончание торцовых стен называ-
ется щипцами или фронтонами [40].
Крыша итальянская - крыша с невысоким подъемом. Высота ее равна 1/3
длины нижней балки несущей конструкции [40].
Крыша крестовая - крыша, образованная двумя под прямым углом пере-
секающимися крышами [40].
Крыша мансардная — тип крыши, состоящей в разрезе из четырех скатов:
два верхних от конька - пологие, два нижних - крутые. Внутри находится
мансардное помещение [40].
Крыша полувальмовая - крыша, у которой торцовые треугольные скаты
не доходят до карниза [40].
Крыша с теплым чердаком - крыша с утепленным чердачным помещени-
ем. В зимнее время года температура в чердаке плюсовая.
Крыша совмещенная (бесчердачная) - не имеющая чердачного простран-
ства (помещения), выполняющая функцию гидро- и теплоизоляции и несу-
щей конструкции [17].
Крыша французская - крыша с высоким подъемом, со скатами под углом
60° [40].
Крыша чердачная - имеющая чердачное пространство [17].
Крюк - металлический элемент для крепления желоба из кровельной стали
к карнизу.
Купол - пространственное покрытие зданий и сооружений, перекрываю-
щее круглые, многоугольные, квадратные в плане помещения. Образующи-
ми формы купола являются различные кривые, выпуклые наружу [40].
Купол - свод, внутреннюю поверхность которого можно рассматривать как
происшедшую от вращения кривой (дуги окружности, эллипса, параболы и
т.п.) вокруг вертикальной оси [15].
Купол ложный — древний купол, образованный путем горизонтального на-
пуска колец каменной кладки (при этом купол не имеет распора).
Купол сферический - купол в форме шатровой поверхности, чаще полуша-
ра [40].
Купол сфероконический - купол вертикальный, разрез которого имеет
стрельчатое очертание [40].
Лемех (дрань) - колотые, тесаные дощечки для покрытия глав, барабанов,
шатров и т.д. Пластины до 40 см вытесывают топором слегка изогнутыми и
207
прибивают внахлест каждую коваными четырехгранными гвоздями для из-
бежания вращения. Вытесанный из осины лемех имеет характерный блеск.
На юге лемех называют гонтом, дранью [40].
Лоток - часть железобетонной крыши, расположенная поперек скатов в се-
редине ниже уровня основных плит покрытия и имеющая корытообразную
форму для сбора воды. В лотках устраивают водосборные воронки для от-
вода воды.
Луковица - форма покрытия церковной главы, по силуэту напоминающая
луковицу [40].
Люкарна - оконный проем в чердачной крыше или купольном покрытии,
имеющий и практическое, и декоративное значение. Обычно украшен на-
личниками, лепниной и т. д. [40].
Магистральные каналы - основные вентиляционные каналы, идущие из
помещений зданий.
Маковка (маковица) - название небольшой церковной главы [40].
Мансарда - жилое помещение, комната на чердаке, устраиваемые в свобод-
ном чердачном пространстве под крышей, состоящие из двух частей - верх-
ней пологой и нижней крутой. Скаты крыши утепляют. Впервые подобный
тип крыши с используемым пространством под ней широко начал приме-
нять Ф. Мансар (1598 - 1666) [40].
Мауэрлат - деревянный брус, уложенный горизонтально в карнизные час-
ти стен и служащий опорой наслонных стропил.
Мезонин — надстройка над средней частью небольшого жилого дома. Час-
то имеет балкон. Встречается в малоэтажных как каменных, так и деревян-
ных зданиях. В XIX в. мезонин получил широкое распространение в мало-
этажном строительстве [40].
Метод «лицом вниз» - метод, при котором верхняя (лицевая) поверхность
панели покрытия при изготовлении располагается внизу.
Морозостойкость бетонов - свойство бетонов в насыщенном водой состо-
янии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаива-
ние. По количеству циклов замораживания-оттаивания, приводящих к раз-
рушению материала, определяют его морозостойкость.
Мостик холода - части ограждающих конструкций или стыков ограждаю-
щих конструкций, через которые в зимнее время года проходит холода боль-
ше, чем предусмотрено расчетом.
Мягкий утеплитель - минераловатные плиты и им подобные, со средней
плотностью до 400 кг/м3.
Накат - часть плоского деревянного покрытия, состоящая из бревен или
пластин, уложенных в виде сплошного настила по балкам или стенам [11].
Накосная нога - дощатый или брусчатый диагональный элемент стропил
четырехскатных покрытий, идущий от конька к карнизным углам.
Нарожник - малая стропильная нога, опирающаяся на накосную ногу и ма-
уэрлат.
208
Наслонные стропила - стропильные системы, опирающиеся на наружные
стены здания и внутренние промежуточные опоры.
Неподвижные щиты и заслонки - съемные щиты (устанавливаются на
низ отверстия шахты на зимнее время года).
Нетвердеющая мастика - жидкая консистенция на битумной или поли-
мерной основе (обычно черного цвета) с различными добавками и другими
включениями, которая после нанесения на основание (поверхность пред-
мета) и последующего высыхания или полимеризации образует тонкое пла-
стичное покрытие, обладающее хорошей связью с основанием.
Огнива — элемент крыши с «гнетами и огнивами», то есть доски, соединя-
ющие гнеты со стороны фронтона. Могли быть украшены резьбой [40].
Оголовки (вентканалов) - бетонные блоки с отверстиями, устанавливае-
мые в чердачном помещении по верху вентиляционных каналов.
Опорная рама - рама, устанавливаемая в чердачном помещении железобе-
тонных крыш, на которую опираются плиты чердачного покрытия.
Опорные панели - вертикальные панели, устанавливаемые в поперечном
направлении здания над поперечными стенами и служащие для опирания
на них лотковых панелей покрытия.
Опорный элемент (в чердачных железобетонных крышах) - панель, уста-
навливаемая в чердачном покрытии, на которую опирается лоток или лотко-
вая панель покрытия.
Основная водосливная поверхность - верхняя поверхность основных
кровельных плит покрытия.
Отводящие патрубки - трубы, соединяющие воронку со стояками канали-
зации.
Отмет (отлив) - нижняя часть водосточной трубы с отливным отверстием,
направленным в противоположную сторону от наружной стены.
Охлупень (шолом) - бревно с треугольным желобом, укладывающееся по
коньку тесовой кровли и прижимающее сверху концы положенных на слеги
тесин. Охлупень лежит прямо на верхних бревнах фронтона, упрощая кон-
струкцию крыши [40].
Панели «Новосибирского» типа - трехслойные панели с внутренними ре-
брами (впервые разработаны в Новосибирске).
Парапет - выступающая над кровлей часть наружных стен или края по-
крытия.
Парапетная плита - плита, укладываемая на фризовую панель или парапет.
Пароизоляция - слой пароизоляционного материала, препятствующий
прохождению влажного воздуха через перекрытие или покрытие здания.
Парус - конструкция в культовых зданиях, являющаяся переходной от пря-
моугольного основания к купольному покрытию [15].
Перекрытие — горизонтальная конструкция в здании, разделяющая его
этажи [17].
209
Пинакль (фиал) - заостренный верх крыши здания, остроконечные башен-
ки над контрфорсами и некоторыми другими частями позднероманских и
готических церквей. Украшались краббами и увенчивались крестоцветом.
Пл инфа - плоский кирпич с относительно небольшими размерами по тол-
щине (3-5 см).
Плита - 1. Строительная деталь, представляющая собой изделие плоской
формы. 2. Конструкция (обычно железобетонная), толщина которой намно-
го меньше ее длины и ширины; рассчитана на восприятие нагрузок, направ-
ленных перпендикулярно или под углом к ее поверхности [17].
Плита-нащельник - П-образная плита над стыками ребристых панелей в
железобетонных холодных крышах.
П-образный нащельник - железобетонный блок сечением в виде буквы
«п» и длиной, равной длине панели или половине ее длины. Этот блок ук-
ладывают над щелью между двумя соседними панелями, то есть одевают на
верхние продольные ребра смежных панелей.
Подвижные щиты и заслонки - щиты, прикрепленные к низу отверстия
шахты и состоящие из двух или нескольких сдвигающихся между собой в
горизонтальной плоскости элементов или раскрывающихся створок.
Подкос - брус или бревно в стропильных системах, идущий от внутренней
опоры или затяжки к стропильной ноге под углом.
Подсос воздуха разряжением - подсос, осуществляемый с помощью
принципа эжекции, при котором силы гравитационного давления (силы
притяжения воздуха к земле) становятся меньше сил подсоса воздуха.
Подстропильный прогон - брус, уложенный на стойки стропильных сис-
тем и служащий промежуточной опорой стропильных ног.
Полотенце (ветреница) - короткая вертикальная доска на стыке двух при-
челин, реже в другом месте причелины, богато украшенная сквозной резь-
бой. В рисунке резьбы встречается символ солнца, известный с языческих
времен [40].
Полуакротерий - скульптурное украшение на нижних углах фронтона ан-
тичного здания. Представляет собой орнамент, как бы перегнутый по сво-
ей вертикальной оси пополам под прямым углом и выходящий одинаковым
рисунком на оба фасада.
Полувальма - не доходящий до карниза, то есть имеющий неполную дли-
ну торцовый скат крыши треугольной или трапециевидной формы [40].
Принципы эжекции - подсос воздуха создается в вытяжной шахте гори-
зонтальным усиленным ветровым потоком. Для усиления ветрового потока
применяют плоские горизонтальные зонты, устанавливаемые над вытяжной
шахтой.
Приформованный нижний слой из керамзитобетона - нижний слой па-
нелей из керамзитобетона соединен с верхним слоем из тяжелого бетона за
счет адгезионных связей и металлических арматурных стержней. При изго-
товлении панелей методом «лицом вниз» нижний слой бетона наливают на
210
верхний затвердевший слой, из которого выпущены арматурные стержния
для связки слоев.
Причелина - в деревянных кровлях доски, прибиваемые к торцам слег над
фронтоном, предохраняющие их от загнивания. Украшались резьбой.
Продольные ребра - ребра панели, расположенные вдоль ее длины.
Продольные сливные ребра - верхние продольные ребра водосборных
лотков.
Пурговые и муссонные районы - районы, в которых значительную часть
года дуют сильные ветры либо со снегом, либо с дождем.
Разделка - зазор между выдрой вентиляционной или дымовой трубы и до-
щатым настилом под кровлю (от выражения «противопожарные разделки»).
Разжелобок (ендова в скатных крышах) - нижняя линия пересечения про-
тивоположных скатов крыши («впадина», «дол»).
Разрядка - зазор между брусчатыми обрешетинами на крыше.
Распушка - расширенная часть стояка трубы над кровлей.
Ризалит (от итал. risalita - выступ) - часть здания, выступающая за основ-
ную линию фасада. Обычно ризалиты располагают симметрично по отно-
шению к центральной оси фасада.
Самостоятельные вентиляционные каналы - каналы, предназначенные
для каких-либо одних целей, то есть для вентиляции воздуха в определен-
ных помещениях или других объемах.
Самцы - бревна сруба, укладываемые по щипцовой части стены [40].
Свес крыши - вынесенный над вертикальной стенкой участок ската кры-
ши длиной 50-60 см, предназначенный для отвода воды с кровли за преде-
лы здания.
Свод - пространственная конструкция, перекрытие или покрытие сооруже-
ний, имеющее геометрическую форму, образованную выпуклой криволи-
нейной поверхностью (сочетание кривых поверхностей или сочетание кри-
вых поверхностей с плоскостью), которая дает помимо вертикальной на-
грузки на опоры также и горизонтальный распор. Горизонтальный распор
может и отсутствовать, быть минимальным или погашаться в теле кольце-
вой затяжки или иной заложенной в теле свода арматурой. Свод может быть
возведен из каменной кладки, монолитного бетона и железобетона, из ме-
таллических конструкций и т.д. Своды подразделяют на повышенные (отно-
шение стрелы свода или подъема к пролету свода более 1/2); пониженные
(отношение стрелы к пролету колеблется между 1/4 и 1/2); плоские (отно-
шение стрелы к пролету менее 1/4) [40].
Свод бочарный - свод, поверхность которого образуется движением плос-
кой кривой, образующейся по кривой направляющей [40].
Свод веерный - свод, поверхность которого образуется нервюрами, исхо-
дящими из одного угла, имеющими одинаковую кривизну, составляющи-
ми равные между собой углы и образующими воронкообразную поверх-
ность [40].
211
Свод крестовый - свод, образующийся пересечением двух цилиндриче-
ских сводов под прямым углом, состоит из четырех распалубок - простей-
ший случай перекрытия сводом квадратного в плане помещения [40].
Свод крещатый — сомкнутый свод, прорезанный двумя пересекающимися
крест-накрест цилиндрическими (или другой формы) сводами, на пересече-
нии которых стоит световой барабан [40].
Свод купольный — отсеченная горизонтальной плоскостью часть сферы
[40].
Свод ложный - свод, образующийся постепенным напуском внутрь гори-
зонтальных рядов кладки. Не дает горизонтального распора [40].
Свод парусный (на парусах) - свод, образующийся отсечением вертикаль-
ными плоскостями частей сферической поверхности купола. Условно рас-
членен на две зоны: нижнюю - несущую - и верхнюю - несомую пологую
часть сферы, называемую скуфьей [40].
Свод полукупольный - свод, образуемый отсечением горизонтальной и
вертикальной плоскостями части сферы [40].
Свод полуциркульный (круговой) - цилиндрический свод с направляю-
щей, представляющей собой полуокружность [40].
Свод сетчатый - свод, похожий на крестовый, но без диагональных ребер,
на месте которых расположены 4 сферических паруса [40].
Свод складчатый (ячеистый) - в этом своде нет самостоятельного нервюр-
ного каркаса: острые ребра складок сами образуют прочный каркас [40].
Свод сомкнутый - свод, образуемый наклонными по заданной кривой про-
должениями стен, сходящимися в горизонтальной плоскости [40].
Свод стрельчатый - цилиндрический свод с направляющей, представляю-
щей собой две дуги окружности, пересекающиеся в точке [40].
Свод цилиндрический - пространственное криволинейное покрытие, по-
верхность которого образована движением образующей прямой (остающей-
ся параллельной самой себе) по плоской кривой (направляющей) [40].
Сила ветрового потока над шахтой - сила ветра над шахтой.
Скат - наклонная плоскость крыши [17].
Скуфья - верхняя часть некоторых сводов, обыкновенно имеющая форму
шарового сегмента. В правильном парусном своде при одном радиусе сфе-
рической поверхности паруса и скуфья сливаются в единую форму. Иногда
скуфье придают возвышенную форму купола меньшего радиуса, чем ради-
ус парусов [40].
Слега князевая - слега на верхнем углу кровли, в крыше на потоках под
охлупнем, который для большей надежности крепится к ней [40].
Слеги (слега) - продольные бревна, несущая часть крыши. Врубаются че-
рез бревно по скату фронтона (самца). Слеги имеют значительную толщину,
близкую к диаметру бревен в стенах. Такая толщина исключает их прогиба-
ние и устраняет необходимость устройства строительных быков. К слегам
212
крепятся курицы. Слеги несут двойную функцию: создают связи самцов-
фронтонов и обрешетины и свес кровли над фронтоном [40].
Слезник — 1. Венчающая плита венчающего карниза. 2. Выемка на нижней
поверхности металлических фартуков для отвода дождевой воды от стен
здания (капельник). 3. Желобок на нижней поверхности карниза, по которо-
му стекает дождевая вода, минуя стену [40].
Слуховое окно - окно на крыше, служащее для освещения и проветривания
чердака, а также для доступа к нему [17].
Софит - видимая снизу поверхность какой-либо архитектурной детали вы-
носного карниза, имеющая декоративную обработку [40].
Стропила - несущие элементы скатной крыши, поддерживающие основа-
ние кровли (обрешетку или настил) [40].
Стропильная нога - доска или брус, расположенные вдоль ската в скатных
крышах, на которые опирается кровля.
Стропильная система, или стропила - система несущих элементов скат-
ной крыши [17], предназначенная для опирания кровли и восприятия сне-
говых, ветровых и других нагрузок, действующих на крышу.
Схватка (в наслонных стропилах) - толстая доска в двускатных стропиль-
ных системах, соединяющая стропильные ноги противоположных ска-
тов. Служит для восприятия горизонтальных усилий распора, возникаю-
щих в опорных узлах.
Тесины (тес) - тонкие доски из древесины хвойных пород, служащие по-
крытием деревянного здания и для обшивки стен здания. Первоначально те-
сом назывались доски, получаемые обтесыванием бревен, обычно предва-
рительно расколотых пополам, откуда и название [40].
Тимпан - внутреннее поле фронтона любой формы. Часто использовался
для размещения живописи, рельефа и скульптуры [40].
Упругая прокладка - прокладка из эластичных упругих жгутов (чаще все-
го в качестве упругой прокладки применяют жгуты из поризованной рези-
ны, то есть пороизол).
Утеплитель - слой материала на покрытии с низкой средней плотностью,
значительно снижающий толщину конструкций и служащий для обеспече-
ния необходимой тепловой изоляции конструкций и помещений здания.
Ухват - металлический элемент для крепления водосточных труб к стене.
Фиал - см. пинакль [40].
Фонари зенитные — световые проемы, расположенные в плоскости по-
крытия. Состоят из опорной части, устанавливаемой на плиты или балки
покрытия, и светопропускающей части в виде панелей, куполов или сво-
дов. [40].
Фонарь - 1. Прямоугольное, круглое или многогранное в плане сооружение
с большими окнами, венчающее купол или какое-либо другое покрытие.
Служит для освещения помещений. 2. Остекленная часть кровельного по-
крытия, предназначенная для освещения и аэрации [40].
213
Фронтон — завершение фасада здания, портика, ограниченное карнизами.
Поле фронтона-тимпан - часто украшается скульптурой. Фронтон, в котором
отсутствует горизонтальный карниз, называется щипец. Фронтон с разрывом
в средней части горизонтального карниза называется полуфронтон [40].
Фронтон лучковый - дугообразный фронтон с небольшой стрелой подъ-
ема [40].
Фронтон самцовый - сложенный из бревен фронтон как непосредственное
продолжение венцовой торцевой стены [40].
Чердак (тюркск.) - верхнее нежилое помещение в зданиях под скатной
крышей, образуемое верхним (чердачным) перекрытием и крышей, обыч-
но неотапливаемое. Предназначен для выхода на крышу, проветривания.
Для освещения чердака, устраивают слуховые окна. Иногда, особенно при
мансардных или односкатных крышах, в объеме чердака устраивают жи-
лье [40].
Чердачное перекрытие - перекрытие верхнего этажа.
Черепица — кровельные штучные изделия из обожженной глины, имеющие
форму прямоугольников, снабженных выступами и впадинами для крепле-
ния на обрешетке. Старейший вид кровельного материала, широко распро-
странен во многих странах [40].
Шатер - кровельное завершение центрических в плане построек или их ча-
стей в виде высокой четырехгранной или многогранной пирамиды. В рус-
ском деревянном зодчестве распространен был до конца XVIII в., в камен-
ном — до XVI - XVII вв. [40].
Шея — глухой барабан церковной главы, не имеющий световых проемов [40].
Шифер - кровельный естественный камень слоистого строения, легко рас-
калываемый на тонкие пластинки, применяемые для устройства кровли (от
нем. Schifer — каменный обломок). Весьма долговечен. Имеет серый, чер-
ный, красный, розовый, фиолетовый цвет. Черный шифер называется аспид
[40] (в обиходе шифером называют кровельный материал, изготавливаемый
из асбестоцемента).
Шов - место стыкования деталей или частей конструкции [17].
Шпиль - вертикальное завершение зданий в виде сильно вытянутого
вверх конуса. Часто увенчивается флагом, резным изображением, скульп-
турой [40].
Шпонка (бетонная) - элемент (из мелкозернистого бетона), расположен-
ный между двумя пазами конструкций, который препятствует смещению
одной конструкции относительно другой.
Щипец — верхняя часть фасадной стены в форме угла (или какого-либо
сложного очертания), ограниченного двумя скатами (или более) крыши и в
отличие от фронтона не отделенного от низа особым горизонтальным кар-
низом [40].
214
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И ИНДЕКСЫ НА РИСУНКАХ
- направление ската кровли
- уклон кровли
- направление движения воздуха
- направление стока воды с кровель
- направление открывания люков на покрытиях
£z - длины пролетов здания
Ц - длина элементов, конструкций и деталей
0 - диаметр стержней или труб
q - равномерно распределенная нагрузка на конструкции
Mt - изгибающие моменты, действующие в элементах конструкций
Ni - продольные силы, действующие в элементах конструкций
Hi - распор в опорных узлах
Ri — опорные реакции
i - величина уклона крыши
- толщина слоя ограждающей конструкции
D - диаметр купола, трубы и других элементов
г - радиус трубы и других элементов
215
Приложение 2
СОВРЕМЕННЫЕ КРОВЕЛЬНЫЕ И ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ
МАТЕРИАЛЫ (НЕКОТОРЫЕ ПРИМЕРЫ)
Рулонные кровельные материалы
Качество рулонных кровельных материалов оценивается в соответ-
ствии с ГОСТ 30547-97 «Материалы рулонные кровельные и гидроизоляци-
онные. Общие технические условия». Методика определения этих показа-
телей регламентирована ГОСТ 2678-94. Использованы материалы, приве-
денные в изданиях [33, 74] и других.
Линокром (г. Рязань, г. Рыбинск, г. Выборг) - битумный рулонный
наплавляемый кровельный и гидроизоляционный материал на негниющей
основе (стеклохолст, стеклоткань, полиэстер). Линокром может быть с круп-
нозернистой посыпкой для верхнего слоя кровельного ковра и с пылеватой -
для нижних слоев и гидроизоляции. Долговечность линокрома около 10 лет.
Рубемаст (г. Рязань) (ТУ-21-3682-5-95) - битумный рулонный кро-
вельный наплавляемый материал на основе из стеклохолста. Выпускается в
двух модификациях: РНК-С-3,0 - для верхнего слоя кровельного ковра с
крупнозернистой посыпкой и РНП-С-3,0 - для нижних слоев кровельного
ковра с пылевидной посыпкой. Рубемаст представляет собой вариант рубе-
роида на стекловолокнистой основе. Количество слоев при устройстве
кровли с уклоном менее 6% - три. Долговечность покрытия около 10 лет.
Стеклобит (г. Рязань) (ТУ-21 -5744710-515-92) - битумный рулон-
ный наплавляемый кровельный и гидроизоляционный материал на стекло-
волокнистой основе с пластификатором. Площадь рулона 7,5 и 10 м2. За
счет пластификации битума стеклобит обладает несколько большей гибкос-
тью на холоде, чем рубемаст. При устройстве кровли с уклоном менее 6°
требуется 2 слоя стеклобита. Долговечность материала до 15 лет.
Стекломаст (г. Рязань) - битумный (с пластификатором) рулонный
наплавляемый кровельный и гидроизоляционный материал на основе стек-
лоткани. Выпускается двух марок: стекломаст-К - с крупнозернистой по-
сыпкой для верхнего слоя кровельного ковра и стекломаст-П - с пылевид-
ной посыпкой для нижних слоев кровельного ковра и гидроизоляции.
Стекломаст - аналог стеклобита, отличающийся от последнего тем,
что за счет применения в качестве основы стеклоткани он имеет высокую
разрывную прочность. Долговечность не менее 15 лет.
Эластобит (г. Рязань) - битумно-полимерный рулонный кровель-
ный и гидроизоляционный наплавляемый материал на основе стеклоткани
или синтетического волокна. Состав битумно-полимерного вяжущего: би-
тумы БНК 40/180, БНК 90/30; синтетический каучук и минеральный напол-
216
нитель. Устройство кровли из эластобита возможно в любое время года, ис-
ключая, конечно же, дождливую и снежную погоду. Материал характеризу-
ется высокой эластичностью и широким интервалом рабочих температур.
Прогнозируемая долговечность кровли из эластобита до 20 лет.
Элабит (г. Рязань) (ТУ 5770-528-00284718-93) - битумно-полимер-
ный рулонный кровельный наплавляемый материал на основе стеклоткани.
Модификатор вяжущего - термопластичный каучук (карифлекс). Выпуска-
ется две марки элабита: «К» - для верхнего слоя кровельного ковра с круп-
нозернистой посыпкой и «П» - для нижнего слоя - с пылеватой посыпкой.
Элабит - наиболее современная марка рулонного кровельного материала,
отличающаяся высокой эластичностью, сохраняемой при низких темпера-
турах. Прогнозируемая долговечность 20 - 25 лет.
Филизол (г. Москва) (ТУ 5774-002-04001232-94) - наплавляемый
кровельный и гидроизоляционный материал, армированный стеклотканью
или стекловолокном, покрытый с двух сторон слоем битумно-полимерного
связующего (модификатор - каучук СБС); выпускается трех марок: «В» и
«Супер» - для верхнего слоя кровельного ковра с крупнозернистой посып-
кой на лицевой поверхности и «Н» - для нижних слоев кровельного ковра и
гидроизоляции с пылевидной посыпкой. Марка «Супер» отличается от мар-
ки «В» толщиной покровного слоя связующего и применением на нижней
поверхности тонкой полиэтиленовой пленки вместо посыпки. Долговеч-
ность кровли из филизола, уложенного в два слоя, 10-15 лет.
Изопласт (г. Кириши) (ТУ 5774-005-05766480-95) - битумно-поли-
мерный кровельный и гидроизоляционный наплавляемый материал на ос-
нове малоокисленного, модифицированного атактическим полипропиленом
(АПП) и армированного нетканной полиэфирной или стекловолокнистой
основой. Для верхнего лицевого слоя кровельного ковра производится изо-
пласт «К» (кровельный) марок: ЭКП-4,5 - с защитно-декоративным слюдя-
ным (вермикулит) слоем и ЭКП-5,0 - с посыпкой цветным (красным, зеле-
ным, серым) гранулятором. Снизу материал покрыт тонкой (10 мкм) поли-
этиленовой пленкой. Основа - полиэфирный нетканный материал (индекс
«Э» в наименовании марки); цифры 4,5 и 5,0 - масса 1 м2 материала, кг. Для
нижнего слоя кровельного ковра и гидроизоляции производится материал с
двухсторонней пылеватой посыпкой (или покрытый тонкой полиэтиленовой
пленкой толщиной 80 - 100 мкм): изопласт «П» (подкладочный) на стекло-
волокнистой (X) или полиэфирной (Э) нетканой основе марок ХПП-3,0;
ХПП-4,0; ЭПП-3,0; ЭПП-4,0. Специально для гидроизоляции ответствен-
ных сооружений (тоннелей, мостов и т. п.) выпускается изопласт марки
ЭМП-5,5. Изопласт выпускают в виде рулонов шириной 1,0 и длиной 10 м.
Для получения кровельного ковра необходимой прочности, водонепроница-
емости и долговечности достаточно двух слоев изопласта - верхний марки
«К» и нижний марки «П». Низкая трудоемкость устройства кровли и высо-
217
кая долговечность (не менее 15-25 лет в зависимости от климатических ус-
ловий) позволяет получить экономию в 25% по сравнению с обычными
кровлями из рубероида.
Новопласт (г. Кириши) (ТУ 5774-001-58590414-2002) - битумно-
полимерный кровельный и гидроизоляционный наплавляемый материал,
модифицированный атактическим полипропиленом (АПП). Для верхнего
лицевого слоя кровли производится «Новопласт К» с крупнозернистой по-
сыпкой с лицевой стороны и с полиэтиленовой пленкой или мелкозернистой
посыпкой с другой стороны. Для нижнего слоя кровли производится «Ново-
пласт П» с покрытием полиэтиленовой пленкой или мелкозернистой посып-
кой. Новопласт отличается от изопласта более низкой ценой - до 10 руб. на
1 м2. Срок службы кровельных покрытий из этих материалов 20 - 25 лет.
Кинепласт (г. Кириши) (ТУ 5774-002-58590414-2003) - битумно-
полимерный кровельный и гидроизоляционный наплавляемый материал.
Состоит из битума, модифицированный атактическим полипропиленом
(АПП) и изоатактическим полипропиленом (ИПП), наполнителя и неткан-
ной основы из полиэстера или стеклохолста или стеклоткани. Для верхнего
лицевого слоя кровли производится «Кинепласт К» с крупнозернистой по-
сыпкой с лицевой стороны и с полиэтиленовой пленкой с другой стороны и
«Кинепласт Ф» с фольгой с лицевой стороны. Для нижнего слоя кровли
производится «Кинепласт П» с покрытием полиэтиленовой пленкой или
мелкозернистой посыпкой. Срок службы кровель - до 30 лет.
Бикропласт (г. Выборг) - битумно-полимерный рулонный наплав-
ляемый кровельный и гидроизоляционный материал на негниющей основе
(полиэстер или стеклохолст). Битумное вяжущее, модифицированное АПП.
Выпускается в двух вариантах: с двухсторонним покрытием полимерной
пленкой для нижнего слоя кровельного ковра и гидроизоляции («П») и с
крупнозернистой посыпкой (возможно покрытие фольгой или атмосферо-
стойкой полимерной пленкой) для верхнего слоя кровельного ковра («К»).
Расчетный срок службы бикропласта до 25 лет.
Техноэласт (г. Рязань, г. Выборг, г. Рыбинск) - полимер-битумный
модифицированный (модификатор - СБС) рулонный кровельный и гидро-
изоляционный материал. Основой может быть каркасная стеклоткань, или
стеклохолст или полиэстер. Работает в самом широком диапазоне темпера-
тур, в том числе в климатических условиях Крайнего Севера. Срок службы
на кровле составляет 25 - 30 лет.
Унифлекс (г. Рязань, г. Выборг, г. Рыбинск) - полимер-битумный
рулонный наплавляемый кровельный и гидроизоляционный материал, мо-
дифицированный СБС (стирол-бутадиен-стирол). Состоит из негниющей
основы (каркасной стеклоткани или стеклохолста или полиэстера) покры-
той битумно-полимерным вяжущим. Выпускается двух марок: «К» - кро-
вельный с крупнозернистой посыпкой, предназначен для верхнего слоя
218
кровельного ковра; и «П» - подкладочный с покрытием легкоплавкой плен-
кой или мелкозернистой посыпкой, предназначен для нижних слоев кро-
вельного ковра.
Экофлекс (г. Рязань, г. Выборг, г. Рыбинск) - битумный рулонный
кровельный и гидроизоляционный материал модифицированный пласто-
эластомерными добавками. Состоит из негниющей основы - каркасной
стеклоткани или стеклохолста или полиэстера, покрытой с обеих сторон мо-
дифицированным битумом.
Ирмаст (Белорусь) (ТУ 14738548.002-42-94). Основой для произ-
водства материала «Ирмаст» служит стеклоткань или полиэфирное полот-
но, покрытое с двух сторон битумно-полимерным связующим (в качестве
модифицирующего полимера использован термоэластопласт СБС). Выпус-
кается четыре марки материала: МК-СК и МК-ПМ для верхней части кро-
вельного ковра; МГ-СМ и МГ-ПМ для нижнего слоя кровельного ковра и ги-
дроизоляции. Символы «С» и «П» обозначают тип использованной основы
- стекловолокнистая или полиэфирная соответственно. Символ «К» - круп-
нозернистая бронирующая посыпка, «М» — мелкозернистая посыпка. Масса
1 м2 материала составляет 4 - 4,5 кг. Площадь материала в рулоне 7,5 м2 при
ширине рулона 1 м. Для устройства кровельного ковра достаточно двух сло-
ев материала. Укладка материала производится с нахлесткой боковых кро-
мок проплавлением или проклейкой битумными мастиками.
Преимущества при использовании материала «Ирмаст» по сравне-
нию с традиционными материалами: эластичность и гибкость при относи-
тельных температурах, снижение материалоемкости кровли, повышение
производительности труда в 2 - 4 раза и повышение срока службы не менее
чем в 2 раза.
Битулин (Франция) - наплавляемый битумно-полимерный матери-
ал (модификатор АПП) с основой из полиэстера или стекловолокнистого
материала. Кровельнный битулин выпускается трех марок: «ГП», «ПЕР-
ФОР» и «ГЛАСС». Битулин «ГП» применяют как однослойную или двух-
слойную систему для кровельного ковра. Битулин «ГП», имеющий пыле-
видное покрытие на лицевой поверхности, предназначен для нижнего слоя
кровельного ковра или для гидроизоляции. Материал, покрытый окрашен-
ной сланцевой посыпкой (битулин ГП Минераль), предназначен для верхне-
го слоя кровли. Нижняя поверхность всех материалов покрыта тонкой тер-
моплавкой полимерной пленкой. Битулин «ГЛАСС» рекомендуется в каче-
стве подстилающего слоя под битулин «ГП» для нижнего слоя кровельного
ковра. Битулин «ПЕРФОР» (вентилируемый) рекомендуется для покрытия
поверхностей в местах, где имеется высокая влажность и от кровли требу-
ется паропроницаемость. Фирма дает гарантию на материал - 10 лет. Реаль-
ный срок службы материала значительно выше.
219
Катепал-тупла (Финляндия) - полимер-битумный (модификатор
СБС) многослойный кровельный материал. Он состоит из семи слоев (свер-
ху - вниз): посыпка из цветной каменной крошки; полимер-битумное связу-
ющее; полиэфирная ткань; полимер-битумное связующее; стеклянная
ткань; полимер-битумное связующее; защитная полиэтиленовая пленка.
Размеры рулона 1,07,0 м (с учетом нахлеста при склейке полезная ширина
материала 0,88 м). Покрытие катепал-тупла укладывается на любое сплош-
ное основание в один слой, заменяя собой все слои (2 - 4) кровельного ков-
ра. Закрепление материала производят наплавлением газовой горелкой, при
этом защитная пленка плавится вместе с нижним слоем полимер-битумно-
го связующего и входит в его состав. Материал хорошо сцепляется с битум-
ными покрытиями и поэтому пригоден для капитального ремонта старых
кровель. Возможно также крепление материала гвоздями со специальными
прокладками.
Фольгоизол (г. Москва) (ГОСТ 20479-84) - рулонный материал на
основе тонкой алюминиевой фольги, покрытой с нижней стороны слоем ре-
зино-битумного связующего с порошкообразным минеральным наполните-
лем и антисептиком. Фольгоизол выпускается в рулонах площадью 10 м2
при ширине 960 и 1020 мм. Масса связующего на 1 м2 фольги - не менее
2 кг. Рекомендуется применять фольгоизол для устройства защитного слоя
на теплоизоляции трубопроводов и воздухопроводов, расположенных как в
помещении, так и на открытом воздухе. Рационально применять также
фольгоизол для верхнего слоя кровли и в качестве пароизоляции. Техниче-
ские свойства связующего: температура размягчения по КиШ 110 - 120 °C;
температура хрупкости по Фраасу -20 °C. Укладка фольгоизола произво-
дится наплавлением или с помощью битумных мастик.
Днепромаст (пос. Верхнеднепровский Смоленской области) - би-
тумный рулонный кровельный и гидроизоляционный материал. Получают
путем двустороннего нанесения на стекловолокнистую основу высококаче-
ственного битумного вяжущего вещества, содержащего минеральный на-
полнитель и пластификатор. Производится марок «Пл», «ПлХ» - для ниж-
них слоев кровельного ковра и марок «КПл», «КПлХ» - для устройства
верхнего слоя кровельного покрытия.
Ондуфлеш (Франция) - рулонный многослойный материал, состоя-
щий из верхнего защитно-декоративного слоя в виде пленки из алюминие-
вой, окрашенной в различные цвета, или медной фольги (толщиной 0,05 мм),
среднего слоя - битумного связующего, модифицированного полимером
(термоэластопластом), и нижнего предохраняющего слоя из полиэтилено-
вой пленки, которая снимается перед наклейкой материала. Полная толщи-
на материала - 1,5 мм. Материал выпускается в виде рулонов шириной от
50 до 100 см. Длина материала в рулоне 10 м. Ондуфлеш клеится холодным
способом без мастики путем прикатки материала к изолируемой поверхно-
220
сти. Приклейку можно производить только к сухим поверхностям при тем-
пературе не ниже +5 °C. Пористые поверхности с грубыми дефектами
шпаклюют и грунтуют перед поклейкой.
Ондуфлеш рекоментуется как вспомогательный материал при уст-
ройстве кровельных покрытий в сложных разделках, в герметизации труб, у
мансардных окон и фонарей. Фольга на поверхности материала обеспечвает
его стойкость к солнечному (УФ) излучению и долговечность до 20 - 30 лет.
Эпикром-EPDM (г. Москва) - полимерный рулонный кровельный и
гидроизоляционный материал, изготовленный из этилен-пропилен-диено-
вого каучука. Имеет повышенную термо-, атмосфере- и озоностойкость,
стойкость к окислению и воздействию УФ-лучей, кислот и щелочей. Для ус-
тройства кровель эпикром выпускают двух марок: «Р» - рядовой, «ПНГ» - с
пониженной горючестью (группа горючести Г-1). На покрытии крепят тре-
мя способами - наклеиванием холодной мастикой с нахлестом шириной 80
мм (швы склеивают тем же клеем), механическими креплениями (самореза-
ми с шайбами) и рейками на швах, пригрузом галькой или гравием.
Sikaplan G (Швейцария) - полимерный рулонный кровельный ма-
териал, изготавливаемый из мягкого поливинилхлорида (ПВХ) с армирова-
нием синтетической сеткой. Является битумонесовместимым материалом,
поэтому крепится к основанию или клеем марки «Sika Trocal СЗОО» или ме-
ханическими способом - прижимными рейками и саморезами или баллас-
том - присыпкой гравием. Полотна на кровле укладывают с нахлестом, а со-
единения в швах выполняют сваркой горячим воздухом или клеем.
Sikaplan VGWT (Швейцария) - полимерный рулонный кровельный
материал, изготавливаемый из мягкого поливинилхлорида (ПВХ) с армиро-
ванием синтетической сеткой. Аналогичем материалу Sikaplan G, но отли-
чается пониженной горючестью (группа горючести Г-2) и повышенной хла-
достойкостью, поэтому применяется в странах с холодным климатом.
Штучные и листовые кровельные материалы
Браас Франкфуртер пфане (Германия). Штампованная франк-
фуртская черепица производится из цементно-песчаной смеси с добавлени-
ем минеральных пигментов. Цвета черепицы классически красный и «се-
рый камень». Габариты - 330420 мм, форма аналогична голландской кера-
мической черепице. Расход на 1 м2 площади покрытия - около 10 шт., вес
1 шт. - 4,5 кг. Черепица формы «Браас» отличается высокими физико-меха-
ническими характеристиками, сравнимыми с керамической черепицей.
Прогнозируемая долговечность кровли 30 лет.
Рубероидный (толевый) срыв. Рубероидный (толевый) срыв - пря-
моугольные плитки размерами 7560, 6060 см и др., вырезанные из бракован-
ных участков полотнищ рубероида. Кровля из них укладывается по сплош-
221
ной обрешетке с уклоном большим, чем для рулонных материалов, и пере-
пуском одного ряда на другой.
Плитка «Шингле» (от англ, shingle - плоская кровельная плитка)
- представляет собой листы из целлюлозного или асбестового картона, про-
питанного природным («тринидатским») битумом и покрытого с лицевой
стороны бронирующей посыпкой из сланцевой мелочи. Размеры плиток -
9041 (31) см. Нижний край плиток фасонный, создающий после укладки
впечатление чешуйчатого покрытия.
Сейчас подобные плитки улучшенного качества выпускают под раз-
личными фирмеными названиями, в которых может встречаться не только
слово «черепица», но и «гонт» и «шингле». Как правило, это листы размера-
ми (90 - 100) (35 - 40) см, имитирующие 3-4 штуки черепицы (гонта) раз-
личной формы. Листы крепят к обрешетке гвоздями, а соединение их друг с
другом обеспечивают самоклеющиеся участки на нижней поверхности.
Основанием под мягкую черепицу служит сплошная (обычно до-
щатая) обрешетка. Минимальный угол наклона кровли 9 - 10°, максималь-
ный не ограничивается, так как материалом можно покрывать даже примы-
кающие к крышам участки стен. Трудоемкость устройства кровельного по-
крытия невелика, вес 1 м2 покрытия всего 8 - 12 кг.
Бардолин (Франция) - мягкая битумная черепица, применяемая для
кровель всех типов жилых и общественных зданий. Представляет собой по-
лосы размерами 10035 см и толщиной 3 мм, основой которых служит стекло-
волокнистый материал, покрытый с двух сторон битумом. С лицевой сторо-
ны на поверхность нанесена цветная (красная, коричневая, зеленая, серая и
др.) защитно-декоративная минеральная посыпка, а с нижней стороны - по-
сыпка из мелкого песка. Нижняя кромка листов имеет фигурные вырезы че-
тырех типов: прямоугольный, треугольный, овальный и удлиненно-овальный.
Листы крепят к сплошной обрешетке гвоздями. Дополнительно их
скрепляют друг с другом с помощью самоклеющихся полосок, имеющихся
на листах. Рекомендуемые уклоны кровель 12 - 60°, вес 1 м2 кровли - 10 -
11 кг. Расход бардолина на 1 м2 кровли - 7 полос.
Бардолин создает на кровле эффект черепичного (или чешуйчатого)
покрытия. Применяется он для самых различных кровель жилых и общест-
венных зданий. Прогнозируемая долговечность в нашем климате 30 лет, га-
рантийный срок 10 лет.
Ондулин «Шингле» (Франция) - материал, представляющий собой
полосы стекловолокнистой основы, покрытой битумом с минеральной по-
сыпкой. Размеры полос 914305 мм. Полосы имитируют три кровельных
плитки. По физико-механическим и потребительским свойствам аналоги-
чен бардолину. На 1 м2 кровли необходимо 8,6 полосы; при этом образуется
двухслойное покрытие.
222
Кровельная плитка «Катепал» (Финляндия) (называемая также
«Гонт-кагепал») - мягкая черепица размерами 10,317 м. Основой плитки
служит стеклохолст, покрытый с двух сторон окисленным битумом. В каче-
стве бронирующей посыпки использованы минеральные гранулы различ-
ных цветов. Нижняя поверхность на 60% покрыта клейким слоем битума,
модифицированного СБС, защищенного до момента монтажа тонкой защит-
ной пленкой (площадь такого слоя у других видов мягкой черепицы состав-
ляет 5 - 10% от площади плитки). Это обеспечивает кровле повышенную
герметичность и стойкость к ветровым нагрузкам. Склейка полос происхо-
дит сразу же после укладки. Укладка производится при температуре не ни-
же +5 °C.
Минимальный рекомендуемый уклон кровли - 12°. При уклонах 12
- 18° обязательна прокладка из рулонного битумного материала. При боль-
ших уклонах плитку можно укладывать непосредственно по сплошной об-
решетке - дощатой, фанерной и т.п. Первичное крепление плитки к основа-
нию производится четырьмя гвоздями. Одна плитка (с учетом нахлеста) по-
крывает 0,136 м2 крыши. Вес 1 м2 покрытия около 8 кг.
Долговечность покрытия из плиток «Катепал» - 30 и более лет. Вы-
пускают три типа плиток: «КЬ» (однотонные пяти цветов: зеленый, крас-
ный, коричневый, серый и черный), «Jazzy» (с имитацией тени) и «Katrilly»
(плитки повышенной декоративности).
Гибкая черепица «ТехноНИКОЛЬ» (Россия) — черепица, состоя-
щая из стекловолокна, покрытого с обеих сторон модифицированным СБС
битумом и имеющая сверху крупнозернистую посыпку. С нижней стороны
имеется морозостойкий битумно-полимерный слой и легкоплавкая поли-
этиленовая пленка. Срок службы кровель из этой черепицы свыше 30 лет.
Металлочерепица мелкоштучная. Изготовление черепицы в виде
отдельных плиток из металлических листов (например из оцинкованной ста-
ли) практиковалось уже давно. Сейчас под термином «металлочерепица» под-
разумевают большеразмерные стальные листы, отштампованные в форме че-
репичной кровли. Однако ряд фирм выпускает и мелкоштучную черепицу.
Ондустил (Франция) - вариант мелкоштучной черепицы (размеры
листов 13945 см), представляющей собой как бы блок из 7 «керамических»
черепиц. Вес листа 3,7 кг. На 1 м2 кровли требуется 1,58 листа; вес 1 м2
кровли 5,87 кг. Ондустил получают штамповкой из стального оцинкованно-
го листа толщиной 0,5 мм. Лист огрунтован с двух сторон эпоксидным со-
ставом, а с лицевой стороны покрыт слоем полиакриловой смолы с цветной
минеральной крошкой. Ондустил создает полный эффект объемной чере-
пичной кровли с близкой к натуральной черепице фактурой.
Укладка его очень проста: лист, уложенный по брусчатой обрешет-
ке (шаг 41 см), прибивается четырьмя гвоздями за верхний край. Следую-
щий рад листов накрывает места крепления. Рекомендуемый уклон кровли
223
- не менее 12°. Покрытие минеральной крошкой на полиакриловой смоле
обеспечивает высокую долговечность кровли (не менее 40 - 50 лет) и значи-
тельно снижает шум от дождя.
Ондуклер (Франция) - прозрачные волнистые листы на основе по-
ливинилхлорида размерами 2000940 мм, толщиной 1 мм. Стабилизирован к
ультрафиолетовому излучению. Применяется для устройства светопрозрач-
ной кровли в коттеджах, оранжереях и т. п. Благодаря тому что размер и ге-
ометрия листов ондуклера аналогичны ондулину, его можно использовать в
качестве светопрозрачных вставок в кровлях из ондулина. Прочность при
растяжении не менее 60 МПа. Рабочие температуры от -20 до +60 °C. Све-
топропускание не менее 80 %.
Гарантия по светопропусканию на ондуклер 10 лет.
Ренопласт (г. Москва) - мягкая полимерная черепица на основе
термопластичной матрицы из смесей полиолефинов, дисперсных и волок-
нистых наполнителей. По внешнему виду схожа с металлочерепицей. Чере-
пица отличается легкостью, повышенной атмосферостойкостью, высокой
шумоизоляционной способностью. Листы имеют длину 790 и 1150 мм при
ширине 680 мм и толщине 4 мм. Кровля из черепицы «Ренопласт» имеет
долговечность более 30 лет.
Поликарбонатные листы (г. Москва) - полимерные сотовые и мо-
нолитные светопрозрачные листы, изготавливаемые методом экструзии из
гранулированного поликарбоната марки «TRIREX» (импортного сырья из
Ю. Кореи, Германии, Японии). Монолитные листы изготавливают толщи-
ной от 2 до 10 мм, шириной от 500 до 1500 мм, длиной до 6 м, а сотовые -
толщиной 8 мм, шириной 750 мм, длиной до 18 м. Выпускаются прозрачны-
ми (бесцветными) и окрашенными. Листы применяют для выполнения све-
топрозрачных арочных и плоских кровельных покрытий. Отличительными
особенностями являются: высокая ударная прочность, низкий вес, высокая
морозостойкость и пожаростойкость, устойчивость к влаге и различным хи-
мическим веществам, высокая светопропускаемость, простота монтажа.
Мастичные кровельные покрытия
Мастичные кровельные покрытия получают при нанесении на ос-
нование (обычно бетонное) жидких олигомерных продуктов, которые, от-
верждаясь в воздухе, образуют сплошную эластичную пленку. Мастики
имеют хорошую адгезию к бетону, металлу, битумным материалам.
Мастика «Вента-У» (г. Москва) - двухкомпонентная полимер-би-
тумная мастика на основе бутилкаучука. Рабочая консистенция мастики
обеспечивается легколетучим углеводородным растворителем «Нефрас»
(содержание сухого вещества в мастике не менее 17%). Непосредственно
перед применением мастику смешивают с вулканизированным компонен-
224
том. Смесь наносят кистью, валиком или безвоздушным распылителем тон-
ким слоем на плотное основание. На этот слой приклеивают стеклоткань и
покрывают сверху 1-2 слоями мастики. Расход мастики 2-5 кг/м2. Время
высыхания и вулканизации - около 3 - 24 ч (зависит от температуры). Рабо-
тать мастикой можно при температуре наружного воздуха от -20 до +40 °C.
Мастика рекомендуется для ремонта старых кровель и устройства новых
покрытий по сплошному основанию. Прогнозируемая долговечность кро-
вельного покрытия 10-15 лет.
Композиция «Поликров» (г. Москва) представляют собой слоистое
кровельное покрытие, формируемое непосредственно на кровле. В состав
композиции входит рулонная армирующая основа (Поликров-АР), мастика
(Поликров-М) для ее наклейки на основание кровли и наливного атмос-
феростойкого лицевого покрытия (Поликров-Л). Такая композиция сочета-
ет в себе все преимущества рулонных материалов и наливных мастичных.
Рулонная основа создает прочный изоляционный слой определенной тол-
щины, а дополнительный наливной (лаковый) слой - монолитную пленку,
снимающую проблему герметичности швов и примыканий.
Прогнозируемая долговечность покрытия из композиции - около 25
лет. При периодических ремонтах только верхнего слоя через 10-15 лет
эксплуатации срок службы покрытия можно продлить до 40 - 50 лет.
Композиция «Битурел» (г. Москва) - двухкомпонентная мастика,
предназначаемая для устройства новых мастичных кровель и ремонта ста-
рых кровель различных типов. Смешивание компонентов в заданном соотно-
шении (30 : 70 по массе) производится непосредственно перед нанесением.
Жизнеспособность готовой композиции не менее 5 ч. При нанесении ком-
позиции на кровли с большим уклоном (вплоть до вертикальных) в мастику
добавляют загустители (гермогуст, цемент и др.) до 30% по массе. Компози-
цию можно наносить даже на влажную поверхность. Спустя 3 - 5 ч после на-
несения битурел не повреждается дождем, а через сутки по покрытию мож-
но ходить. Для работы при температурах ниже -5 °C компоненты рекомен-
дуется подогревать до 20 - 60 °C в зависимости от температуры воздуха.
Расход мастики составляет 2 - 4 кг на 1 м2 в зависимости от состо-
яния и вида основания. Покрытие делают в несколько проходов. Общая тол-
щина покрытия 2-3 мм. Армирование, кроме сложных участков (примыка-
ния и т. п.), не требуется. После отверждения мастика «Битурел» представ-
ляет собой монолитный резиноподобный материал’ с гладкой поверхностью
черного цвета. Паропроницаемость битурела достаточна для исключения
вздутий покрытия.
Прогнозируемая долговечность кровельного покрытия «Битурел»
не менее 15 лет, но в действительности может достигать 20 - 25 лет.
Композиция «Рунакром» (г. Москва) - полимерный кровельный со-
став, в который входят следующие рулонный и мастичные слои: Рунакром-
225
1 - рулонный полимерный материал, армированный стеклосеткой и прида-
ющий покрытию необходимую прочность и эластичность; Рунакром-К -
приклеивающая полимерная мастика, имеющая хорошую адгезию к любо-
му основанию; Рунакром-3 - защитная полимерная мастика, создающая
«монолитность» и высокую атмосферостойкость покрытия.
Композиция «Рунакром» сохраняет работоспособность в интервале
температур от -50 до +120°С.
Для проектирования покрытий и кровель в табл. К1 и К2 приведе-
ны характеристики и основные физико-механические свойства рулонных
кровельных материалов.
Теплоизоляционные материалы для покрытий
Пенополиуретановые плиты (г. Москва) - теплоизоляционные
полимерные материалы, получаемые путем реакции поликонденсации. Ко-
эффициент теплопроводности материала X = 0,030 - 0,035 Вт/(м • °C). Пли-
ты не подвержены гниению, имеют низкую горючесть (группа горючести
Г1). Выпускают толщиной 20 - 120 мм и размерами в плане 1x1,2 м. Нала-
жено производство плит марок «Р1» и «Р2» - без защитного покрытия, и ма-
рок «Pl-Ф», «Р2-Ф» - с защитным покрытием в виде фольги.
Пенофол - теплоизоляционный материал, состоящий из пищевой
фольги и полиэтиленовой пены. Изготавливается в виде рулонов и применя-
ется в качестве отражательной изоляции. Пенофол герметичен, не подвер-
жен гниению, имеет низкую горючесть (группа горючести Г1). Применяет-
ся для утепления поверхностей чердаков, мансард, крыш. Крепится к осно-
ваниям мелкими гвоздями или самоклеящимся слоем или самоклеящейся с
двух сторон лентой.
Теплоизоляционный пенопласт «Изолан 123» (г. Владимир) —
пенополиуретан (ППУ), применяемый методом напыления на поверхнос-
ти различных строительных конструкций, в том числе и плит покрытий.
Отличается низкой теплопроводностью (коэффициент теплопроводности
X = 0,025 Вт/(м • °C)).
Теплоизоляционный пенопласт «Изолан 200» (г. Владимир) -
плитный материал из пенополиуретана (ППУ), применяемый для изготовле-
ния строительных сэндвич-панелей периодическим способом в заводских
условиях. Отличается низкой теплопроводностью (коэффициент теплопро-
водности X = 0,028 Вт/(м • °C)) и повышенной прочностью в сравнении с
другими пенопластами.
Isover OL-КА (Финляндия) - состав для теплоизоляции плоских
крыш, состоящий из верхнего и нижнего слоев. Верхний слой выполнен из
стекловатной плиты марки «Isover OL-К», имеющей высокую прочность.
Сверху плиты облицованы стекловойлоком. Эти плиты толщиной 30 мм
226
соединяются на покрытии в шпунт и гребень. Нижний слой представляет
собой так же стекловатную плиту марки «Isover Р» толщиной, зависящий от
расчетной толщины утеплителя. Коэффициент теплопроводности материа-
ла X = 0,028 - 0,033 Вт/(м • °C).
Isover OL-YK (Фиинляндия) - теплоизоляционное покрытие, состо-
ящее из одного слоя - жестких стекловатных плит, соединяемых на покры-
тии в шпунт и гребень и облицованных стекловойлоком.
Изолон (Япония, Россия) - экструзионный вспененный полиэти-
лен. Представляет собой упруго-эластичный материал, выпускаемый в ви-
де рулонов шириной 1 м при толщине от 2 до 10 мм. Коэффициент тепло-
проводности материала X = 0,032 - 0,035 Вт/(м • °C), рабочий интервал тем-
ператур от -60 до +95°С. Выпускают также изолон, покрытый слоем тонкой
алюминиевой фольги - фольгоизолон. Однако фольга этого материала тон-
кая и непрочная, поэтому разработан еще один вид такого материала марки
«Фольгоизолон - Т», в котором фольга сверху покрыта тонким прозрачным
слоем лавсана, увеличивающим прочность покрытия.
Сэндвич-панели - класс многослойных конструкций, включающих
в себя теплоизоляционный внутренний слой, облицованный с обеих сторон
металлическими или полимерными листами. Крепление облицовок с внут-
ренним утепляющим слоем выполняется с помощью высокопрочных поли-
мерных клеев. Сэндвич-панели по своему функциональному назначению
могут быть кровельные, стеновые и отделочные.
Термопанель (г. Самара) - сэндвич-панель, состоящяя из термослоя
(утеплителя) и металлических облицовок в виде профилированных метал-
лических листов толщиной 0,5 - 0,8 мм. Термослой изготавливают из ба-
зальтового утеплителя или экструзионного полистирола с коэффициентами
теплопроводности X = 0,034 - 0,036 Вт/(м * °C). Для придания панелям де-
коративных свойств и дополнительной защиты от коррозии на облицовоч-
ные листы наносят специальные полимерные покрытия, например PVF2
(полидифторионад) - покрытие состоящее из 80% поливинилфторида и
20% акрила или пурал - полиуретан модифицированный полиамидом или
PVC (пластизоль) - смесь ПВХ и пластификаторов. Панели выпускают с
размерами сторон 1x14 м и толщиной по утеплителю 50 - 200 мм.
228
Таблица KI
ХАРАКТЕРИСТИКИ И ОСНОВНЫЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НЕКОТОРЫХ РУЛОННЫХ
БИТУМНЫХ И БИТУМНО-ПОЛИМЕРНЫХ МА ТЕРИ АЛОВ
№ пп Наименование, ТУ Толщина, мм Масса вяжущего, г/м2, не менее Основные физико-механические свойства материа- лов Срок службы, лет
Теплостой- кость, °C Температура хрупкости, °C Разрывная сила при растяжении, н, не менее Гибкость на брусе, R, мм/ °C Водопогло- щение, %, не более
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 Бикропласт К 4,5 - 100 - 600 15/-15 1 25
2 Бикропласт П 4,0 - 100 - 735 15/-15 1 25
3 Битулин ГП 5,0 5700 150 - - 10/-5 0,06 10
4 Битулин HP 200, битулин HP 170 3,5-5,0 4000-5700 120 -15 - 10/-15 0,46 15-20
5 Битулин TR 170 4,0-5,0 4500 120 -20 - 10/-15 0,46 15
6 Изопласт К ТУ 5774-005-05766480-02 5,0 4500-5000 120 - 600-800 10/-15 1 30
7 Изопласт П ТУ 5774-005-05766480-02 3,0-5,0 3300-5500 120 - 360 10/-15 1 30
8 Изоэласт К ТУ 5774-007-05766480-02 - 4500-6000 90 -40 600 25/-30 1 30
Продолжение таблицы К1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 Бикропласт К 4,5 - 100 - 600 15/-15 1 25
2 Бикропласт П 4,0 - 100 - 735 15/-15 1 25
3 Битулин ГП 5,0 5700 150 - - 10/-5 0,06 10
4 Битулин HP 200, Битулин HP 170 3,5-5,0 4000-5700 120 -15 - 10/-15 0,46 15-20
5 Битулин TR 170 4-5 4500 120 -20 - 10/-15 0,46 15
6 Изопласт К ТУ 5774-005-05766480-02 5,0 4500-5000 120 - 600-800 10/-15 . 1 30
7 Изопласт П ТУ 5774-005-05766480-02 3,0-5,0 3300-5500 120 - 360 10/-15 1 30
8 Изоэласт К ТУ 5774-007-05766480-02 - 4500-6000 90 -40 600 25/-30 1 30
229
Продолжение таблицы К1
230
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
20 Техноэласт ТУ 5774-003-00287852-99 - - 100 - 670-780 10/-25 - -
21 Унифлекс ТУ 5774-001-17925162-99 - - 90 - 400-780 25 -15 - -
22 Филизол В ТУ 5774-002-04001232-94 3,5 - 90 -30 500 25/-20 - 10-15
23 Филизол «Супер» ТУ5774-002-04001232-94 4,0 - 85 -30 500 25/-18 - 10-15
24 Филизол Н ТУ5774-002-04001232-94 2,5 - 80 -20 300 25/-20 - 10-15
25 Экофлекс ТУ 5774-003-17825162-00 - - 120 - 670-780 25Z-5 - -
26 Элабит К ТУ 5770-528-00284718-93 3,5 - 90 -20 800 25/-15 1,5 20-25
27 Элабит П ТУ 5770-528-00284718-93 3,0 - 90 -20 800 25/-15 1,5 20-25
28 Эластобит 3 - 75 -15 750 20/0 0,1 20
Таблица К2
ХАРАКТЕРИСТИКИ И ОСНОВНЫЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НЕКОТОРЫХ РУЛОННЫХ
ПОЛИМЕРНЫХ МА ТЕРИ АЛО В
№ пп Наименование, ТУ Толщина, мм Масса, г/м2, не менее Основные физико-механические свойства материалов Срок службы, лет
Тепло- стойкость, °C Относи- тельное удлине- ние, % Проч- ность при растяже- нии, МПа Гибкость на брусе, R, мм/ °C Водопо- глощение, %, не бо- лее
1 Бикапол ТУ 5774-009-17187505-94 1,5-3,0 - 100 300 1,0 5/-50 0,2 20
2 Кровлен ТУ 8725-011-00302480-95 1,0 - 120 200 6,5 5/-35 1,5 >20
3 Кровлелон А ТУ 95-25048396-054-93 1,4 - 150 160 12,0 .5/-40 1,0 >20
4 Поликров АР-130 ТУ 5774-002-11313564-96 1,3 1800 - 300 3,0 5/-50 0,20 25
5 Эпикром EPDM ТУ 5774-001-46439362-99 1,2 1630 120 120 4,8 5/-60 0,15 >20
6 Элон ТУ 21-5744710-514-92 1,2 - 130 270 8,0 5/-60 0,80 >20
Приложение 3
ЗАВИСИМОСТЬ УПРУГОСТИ ВОДЯНОГО ПАРА ев ОТ
ТЕМПЕРАТУРЫ 1в И ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ В
ВНУТРЕННЕГО ВОЗДУХА
232
Приложение 4
Im ДИАГРАММА ДЛЯ ВЛАЖНОГО ВОЗДУХА (ДИАГРАММА
РАМЗИНА) В ОБЛАСТИ СРЕДНИХ ТЕМПЕРАТУР
233
234
Приложение 5
ДОПУСТИМЫЕ УРОВНИ ЗВУКОВОГО ДАВЛЕНИЯ (ЭКВИВАЛЕНТНЫЕ УРОВНИ ЗВУКОВОГО ДАВЛЕНИЯ) В
ОКТАВНЫХ ПОЛОСАХ ЧАСТОТ ДЛЯ ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ, дБ
№ п/п Помещения и территории Уровни звукового давления L (эквивалентные уровни звукового давления Лэкв)5 дБ в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами, Гц
63 125 250 500 1000 2000 4000 5000
1 Палаты больниц и санаториев, операционные 51 39 31 24 20 17 14 13
2 Жилые комнаты квартир, жилые помещения домов отдыха и пансионатов, спальные помещения в дет- ских дошкольных учреждениях и школах 55 44 35 29 25 22 20 18
3 Кабинеты врачей больниц, санаториев, поликлиник 59 48 40 34 30 27 25 23
4 Классные помещения школ и других учебных заве- дений, конференц-залы, читальные залы, зрительные залы театров, кинотеатров, залы судов 63 52 45 39 35 32 30 28
5 Рабочие помещения управлений, конструкторских, проектных организаций и НИИ 71 61 54 49 45 42 40 38
6 Залы кафе, ресторанов, столовых, фойе театров 75 66 59 54 50 47 45 43
7 Торговые залы магазинов, спортивные залы, залы аэропортов и вокзалов, пункты бытового обслужив а- ния 79 70 63 58 55 52 50 49
Примечание. Уровни звукового давления в октавных полосах частот, создаваемого в помещениях системами кондиционирования воздуха, воздушного
отопления и вентиляции, следует принимать на 5 дБ ниже (Дл= -5) указанных в таблице или факгических уровней шума в помещениях, если
последние не превышают данных табличных значений.
Приложение 6
ВЕНТИЛЯЦИЯ ЧЕРДАЧНЫХ ПОМЕЩЕНИЙ
(некоторые примеры)
600
Рис. П1. Вентилирование через карнизные щели (отверстия) и шахты: а - план
расположения шахт; б - поперечный разрез при вентилировании через карнизные
щели; в - поперечный разрез при вентилировании через карнизные отверстия; г -
карнизный; д - коньковый узел
235
Рис. П2. Вентилирование через карнизные щели (отверстия) и коньковый короб с
деревянными несущими конструкциями: а - план расположения короба; б -
поперечный разрез при вентилировании через карнизные щели; в - поперечный разрез
при вентилировании через карнизные отверстия; г - карнизный; д - коньковый узел
236
6200 ^320(Рз200Оз00
Пристенный вентиляционный короб
Жалюзи
Вентиляционные отверстия
в стене
Ly = 6,4 м
L = 16,6 м
Вентиляционные отверстия
в кровле
Ь2= 10,2 м_____________
Вентиляционный проем
на всей длине короба
Рис. ПЗ. Вентилирование через карнизные отверстия и пристенные короба с
деревянными несущими конструкциями: а - план расположения вентиляционных
отверстий в кровле; б - поперечный разрез при вентилировании через карнизные
отверстия и пристенный короб
237
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Аврутин Ю.Е., Кричевская Е.И. и др. Сборные железобетонные
крыши для массового строительства.- М.: Стройиздат, 1965. - 224 с.
2. Архитектура гражданских и промышленных зданий. Гражданские
здания: Учеб, для вузов / А.В. Захаров, Т.Г. Маклакова, А.С. Ильяшев и др.
/ Под общ. ред. А.В. Захарова. - М.: Стройиздат, 1993. - 509 с.
3. Архитектура гражданских и промышленных зданий. Основы проек-
тирования: Учеб, для вузов / Л.Б. Беликовский, Н.Ф. Гуляницкий, Л.М. Иль-
инский и др. / Под общ. ред. В.М. Предтеченского. - М.: Стройиздат, 1966.
- 226 с.
4. Архитектура гражданских и промышленных зданий: Учеб, для ву-
зов: В 5 т. Т.1. История архитектуры / Н.Ф. Гуляницкий; Под общ. ред. В.М.
Предтеченского. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1978. - 255 с.
5. Архитектура гражданских и промышленных зданий: Учеб, для ву-
зов: В 5 т. Т.З. Жилые здания / Л.Б. Беликовский, А.С. Ильяшев, Т.Г. Макла-
кова и др.; Под общ. ред. К.К. Шевцова. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Строй-
издат, 1983. - 239 с.
6. Архитектура гражданских и промышленных зданий: Учеб, для ву-
зов: В 5 т. Т.4. Общественные здания / Л.Б. Беликовский; Под общ. ред.
В.М. Предтеченского. - М.: 1983. - 108 с.
7. Архитектура гражданских и промышленных зданий: Учеб, для ву-
зов: В 5 т. Т.5. Промышленные здания / Л.Ф. Шубин. 3-е изд., перераб. и доп.
- М.: Стройиздат, 1986. - 335 с.
8. Архитектурные конструкции: Учеб, для вузов по специальности
«Архитектура» / З.А. Казбек-Казиев, В. В. Беспалов, Ю. А. Дыховичный и
др.; Под ред. З.А. Казбек-Казиева. - М.: Высш, шк., 1989. - 342 с.
9. Белевич В.Б., Бурмистров ГН. Справочник кровельщика. - М.:
Высш, шк., 1995. - 208 с.
10. Бортанъ Н.Э., Чернов И.Е. Архитектурные конструкции (части
зданий): Учеб, для жилищно-коммун. и строит, техникумов по специально-
сти «Технология эксплуатации зданий». 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш,
шк., 1986.-335 с.
11. Брунов Н.И. и др. История русской архитектуры.-М.: Госиз-
дат, 1956. - 586 с.
12. Бурмистров ГН. Кровельные материалы: Учеб, для проф.-тех.
училищ. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1990. - 176 с.
13. Васильев И.М., Гринвальд В.М. Надежная крыша для зданий мало-
этажной застройки - гофрированный лист из ПХВ И Строительные матери-
алы. - 1996. № 11. - С. 7 - 9.
14. Власов В.Г. Иллюстрированный художественный словарь.- СПб.:
АО «Икар», 1993. - 190 с.
238
15. Всеобщая история архитектуры: В 2 т. / Под ред. Б.П. Михайлова
и др. - М.: Госиздат, 1958. Т. 1. - 686 с.
16. Георгиевский О.В. Правила выполнения архитектурно-строитель-
ных чертежей: Учеб, пособие. - М.: Моск. гос. строит, ун-т. 1995. - 80 с.
17. Гольдштейн А.Ф. Зодчество / Под ред. Ю.С. Яралова. - М.: Про-
свещение, 1979. - 445 с.
18. ГОСТ 21.501-80. Архитектурные решения. Рабочие чертежи. - М.:
ЦИТП Госстроя СССР, 1981. - 15 с.
19. Деменцов В.И. Кровля: новые требования - новые решения //
Строительные материалы. - 1996. № 11. - С. 20 - 21.
20. Дыховичный Ю.А. Большепролетные конструкции сооружений
Олимпиады-80 в Москве. - М.: Стройиздат, 1982. - 277 с.
21. Зейферт К. Расчет воздухообмена в вентилируемых крышах /
Пер. с нем. В.Г. Бердичевского. - М.: Стройиздат, 1983. - 136 с.
22. Иконников А.В. Тысяча лет русской архитектуры. Развитие тради-
ций. - М.: Искусство, 1990. - 384 с.
23. Исмалкуилова С.Х. Кровельные материалы для строительства и
ремонта индивидуальных домов. - М.: Стройиздат, 1992. - 112 с.
24. Канаева И.А. Разработка открытопористого отделочного матери-
ла: Автореф. дис. . . . канд. техн. наук. - Владимир, 1997. - 18 с.
25. Каталог рекомендуемых типов пространственных конструкций
для общественных зданий с большими пролетами. - Л.: Стройиздат, 1977.-
160 с.
26. Кожелуга Я., Блаха В., Чермек Б. Конструкции крыш с рулонны-
ми и мастичными кровлями: Пер. с чеш. - М.: Стройиздат, 1984. - 247 с.
27. Комплект чертежей КЖЗ-2. Изделия безрулонной кровли. Рабочие
чертежи. - Владимир, Владимиргражданпроект, 1989. - 65 с.
28. Конструирование крыш перспективного городского жилища: Ме-
тод. указания к курсовому и дипломному проектированию для студентов
специальности 2901 - промышленное и гражданское строительство / Т.Р. За-
балуева. - М.: Моск, инж.-строит. ин-т. 1993. - 25 с.
29. Конструкции гражданских зданий: Учеб, для вузов / М.С. Тупо-
лев, А.Н. Попов, А.А. Попов и др.; Под ред. М.С. Туполева. 2-е изд., пере-
раб. и доп. - М.: Стройиздат, 1973. - 236 с.
30. Конструкции гражданских зданий: Учеб, пособие для вузов /
ТГ. Маклакова, С.М. Нанасова, Е.Д. Бородай и др.; Под ред. Т.Г. Маклако-
вой. - М.: Стройиздат, 1986. - 135 с.
31. Конструкции из дерева и пластмасс: Учеб, для вузов / Ю.В. Слиц-
коухов, В.Д. Буданов, М.М. Гаппоев и др.; Под ред. Г.Г. Карлсена и Ю.В.
Слицкоухова. 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1986. - 543 с.
32. Шерешевский И.А. Конструкции промышленных зданий и соору-
жений: Учеб, пособие для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Стройиздат,
1976.- 152 с.
239
33. Лиль В.В. Кровельные и жестяные работы. - М.: ООО «Арфа СВ»,
1998. -224 с.
34. Мазалов А.Н. Рекомендации по проектированию железобетонных
крыш с теплым чердаком для жилых зданий различной этажности. - М.:
Стройиздат, ЦНИИЭПжилища, 1980. - 47 с.
35. Мазалов А.Н., Игнатов Л.А. Конструктивные решения безрулон-
ных кровельных крыш. Опыт строительства // Сборные железобетонные
крыши. Вып. 5. - М., 1975. - С. 3 - 18.
36. Мазалов А.Н. Полимерные материалы для строительства компа-
нии «Гермопласт» // Строительные материалы. - 1996. № 11.-С. 12 - 13.
37. Митропольский Н.М., Овечкин А.М., Алешинский Ю.Н. и др. Стро-
ительные конструкции / Под ред. А.М. Овечкина. - М.: Гос. транспортное
железнодор. изд-во, 1958. - 576 с.
38. Нечаев НВ. Капитальный ремонт жилых зданий. - М.: Строй-
издат, 1990.-207 с.
39. Отрешко А.Н. Справочник проектировщика. Деревянные конст-
рукции. - М.: Госстройиздат, 1957. - 264 с.
40. Партина А.С. Архитектурные термины: Иллюстрир. слов. - М.:
Стройиздат, 1994. - 208 с.
41. Перри Д. Справочник инженера-химика: В 2 т. / Пер. с англ.; Под
ред. Н.М. Жаворонкова и П.Г. Романкова. - М.: Химия, 1969. Т.1. - 640 с.
42. Еропов Л.А., Рощина С.И. Покрытия и кровли гражданских и про-
мышленных зданий: Учеб, пособие: В 2 ч. 4.1 / Под ред. Ю.И. Блинова;
Владим. гос. техн. ун-т. - Владимир, 1995. - 92 с.
43. Еропов Л.А., Рощина С.И. Покрытия и кровли гражданских и про-
мышленных зданий: Учеб, пособие: В 2 ч. 4.2 / Под ред. Ю.И. Блинова;
Владим. гос. ун-т. - Владимир, 1998. - 88 с.
44. Порывай Г.А. Организация, планирование и управление эксплуа-
тацией зданий: Учеб, пособие для вузов. - М.: Стройиздат, 1983. - 384 с.
45. Матросов Ю.А., Гуревич М.А., Клюшников Ф.В. и др. Расчет и про-
ектирование ограждающих конструкций. - М.: Стройиздат, 1990. - 233 с.
46. Рекомендации по проектированию и устройству рулонных кро-
вель с частичной приклейкой к основанию. - М.: Стройиздат, 1986. - 16 с.
47. Рекомендации по совершенствованию безрулонных крыш с теп-
лым чердаком. - М.: Стройиздат, 1983. - 24 с.
48. Рекомендации по эксплуатации и ремонту кровель из рулонных
материалов. 2-е изд., испр. и доп. - М.: Стройиздат, 1986. - 40 с.
49. Руководство по применению в кровлях рулонных материалов на
основе бутил-каучука. - М.: Стройиздат, 1985. - 16 с.
50. Руководство по применению двухслойных кровельных панелей в
покрытиях промышленных зданий. - М.: Стройиздат, 1980. - 15 с.
51. Руководство по применению защитных окрасочных составов для
повышения долговечности скатных кровель. - М.: Стройиздат, 1981. - 16 с.
240
52. Руководство по проектированию железобетонных пространствен-
ных конструкций покрытий и перекрытий. - М.: Стройиздат, 1979. - 421 с.
53. Руководство по проектированию и устройству сборных железобе-
тонных крыш с безрулонной кровлей для жилых и общественных зданий. -
М.: Стройиздат, 1979. - 39 с.
54. Руководство по технологии устройства рулонных кровель с при-
менением рубероида с наплавленным слоем. - М.: Стройиздат, 1981. - 16 с.
55. Руководство по технологии устройства мастичных армированных
покрытий. - М.: Стройиздат, 1982. - 22 с.
56. Рюле Г, Аккерман Г., Бекман У. Пространственные покрытия.
Конструкции и методы возведения: В 2 т. / Пер. с нем. Б. Ермолова; Под
общ. ред. Г. Рюле. Т. 2. Металл, пластмассы, дерево, керамика. - М.: Строй-
издат, 1974. - 247 с.
57. Самодаев Е.Т Кровельные работы. - М.: Госиздат по строительст-
ву и архитектуре, 1954. - 271 с.
58. СНиП 23-01-99. Строительная климатология / Минстрой России.
М.: ГП ЦПП, 2000. - 60 с.
59. СНиП 21-01-97*. Пожарная безопасность зданий и сооружений /
Госстрой России. - М.: ГУП ЦПП, 2000. - 15 с.
60. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия / Госстрой СССР. - М.:
ЦИТП Госстроя СССР, 1988. - 34 с.
61. СНиП 2.03.01-84*. Бетонные и железобетонные конструкции /
Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989. - 80 с.
62. СНиП 2.04.05-91. Отопление, вентиляция и кондиционирование /
Госстрой СССР. - М.: АПП ЦИТП, 1992. - 64 с.
63. СНиП 2.08.01-89*. Жилые здания. - М.: ЦПП Минстроя России,
1994. - 19 с.
64. СНиП 2.08.02-89*. Общественные здания и сооружения / Гос-
строй СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989. - 14 с.
65. СНиП 31-03-2001. Производственные здания / Госстрой России. -
М.: ГУП ЦПП, 2002. - 12 с.
66. СНиП 2.09.03-85. Сооружения промышленных предприятий / Гос-
строй СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. - 56 с.
67. СНиП 2.09.04-87*. Административные и бытовые здания / Гос-
строй СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988. - 16 с.
68. СНиП 11-12-77. Защита от шума. Нормы проектирования / Гос-
строй СССР- М.: Стройиздат, 1995. - 49 с.
69. СНиП П-23-81. Стальные конструкции. Нормы проектирования /
Госстрой СССР. - М.: Стройиздат, 1982. - 91 с.
70. СНиП П-25-80. Деревянные конструкции. Нормы проектирования
/ Госстрой СССР. - М.: Стройиздат, 1983. - 30 с.
71. СНиП 11-26-76. Кровли. Нормы проектирования / Госстрой СССР.
- М.: Стройиздат, 1988. - 23 с.
241
72. СНиП П-3-79. Строительная теплотехника / Госстрой России. -
М.: ГУП ЦПП, 1998. - 29 с.
73. СНиП П-22-81. Каменные и армокаменные конструкции. Нормы
проектирования / Госстрой СССР. - М.: Стройиздат, 1982. - 28 с.
74. Современные кровельные материалы: Метод, пособие для курсо-
вых работ и дипломного проектирования / В.Г. Микульский, К.Н. Попов,
Л.П. Орентлихер и др.; Под общ. ред. К.Н. Попова. - М.: Моск. гос. строит,
ун-т, 1998. - 44 с.
75. Трефф Э. Долговечные конструкции плоских крыш / Пер. с нем.
В.Г. Бердичевского; Под ред. А.Н. Мазалова. - М.: Стройиздат, 1988. - 136 с.
76. Уимин Н.Н. Безрулонные кровли.- М.: Стройиздат, 1968. - 175 с.
77. Устройство безрулонных кровель и изоляции. - М.: Стройиздат,
1972. - 168 с.
78 Штейн И.И. Новые кровельные материалы для крупнопанельных
крыш.- Л.- М.: Стройиздат, 1966. - 132 с.
79. Штейн И.И. Проектирование и строительство крупнопанельных
крыш.-Л.: Стройиздат, 1987. - 176 с.
80. Он же. Устройство крупнопанельных крыш. - Л.: Стройиздат,
1973. - 153 с.
81. * Энциклопедия «Здание». Dorling Kindersiey Multimedia, 95,
Madison Avenue, New York, NY 10016.
82. * Энциклопедия Кирилла и Мефодия.
83. ** Конструкции крыш.
84. Еропов Л.А. Покрытия и кровли гражданских и промышленных
зданий: Учеб, пособие / Владим. гос. техн. ун-т. - Владимир, 2002. - 264 с.
85. Мартынец Д.В., Цепаев В.А. Соединение на металлических зубча-
тых пластинах / Эффективное использование древесины и деревянных ма-
териалов в современном строительстве / Тез. докл. Всес. совещания (Архан-
гельск, 18-20 июня 1980 г.) - М., - С. 197 - 199.
86. Щуко В.Ю., Еропов Л.А., Авдеев С.Н. Легкие цельнодеревянные
конструкции для сельскохозяйственного строительства: Учеб, пособие /
Владим. политехи ин-т. - Владимир, 1989. - 76 с.
* Энциклопедии на общеизвестных компьютерных дисках.
** Internet, Yandex.
242
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение....................................................3
Глава 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ
ПОКРЫТИЙ....................................................4
§ 1. Основные положения и понятия....................4
§ 2. Элементы покрытий...............................6
§ 3. Краткая история развития покрытий зданий........Ю
Глава 2. НАУЧНЫЙ ПОДХОД К ПРОЕКТИРОВАНИЮ И
СТРОИТЕЛЬСТВУ ПОКРЫТИЙ..................................20
§ 1. Комплексный подход к проектированию и
строительству покрытий...........................20
§ 2. Функции и предназначение элементов покрытий.21
§ 3. Классификация покрытий зданий...............38
§ 4. Классификация кровель.......................44
§ 5. Эстетика и архитектурное оформление крыш....44
§ 6. Общие требования к покрытиям и кровлям......45
Глава З.НАУЧНЫЕ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПОКРЫТИЙ ЗДАНИЙ..........................48
§ 1. Теплопередача через ограждающие конструкции
покрытий.............................................48
§ 2. Диффузия водяного пара и паропроницаемость в
покрытиях............................................53
§ 3. Воздухопроницаемость покрытий...............59
§ 4. Вентилирование покрытий.....................60
§ 5. Звукоизоляция покрытий......................64
§ 6. Технические требования к устройству покрытий и
кровель..........................................68
§ 7. Прочность и деформативность покрытий........73
Глава 4.ПОКРЫТИЯ И КРОВЛИ МАЛОЭТАЖНЫХ ЖИЛЫХ
ЗДАНИЙ..................................................75
§ 1. Выбор видов покрытий и кровель для малоэтажных
зданий...........................................75
§ 2. Деревянные стропильные системы скатных покрытий.77
§ 3. Кровли скатных покрытий.....................87
§ 4. Отвод воды со скатных покрытий..............99
§ 5. Утепление чердачных перекрытий и совмещенных
покрытий.........................................Ю1
243
Глава 5. ПОКРЫТИЯ И КРОВЛИ МНОГОЭТАЖНЫХ ЖИЛЫХ
И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ....................................103
§ 1. Особенности устройства крыш многоэтажных зданий.103
§ 2. Чердачные железобетонные покрытия...............108
§ 3. Бесчердачные железобетонные покрытия............111
Глава 6. БЕЗРУЛОННЫЕ КРЫШИ С ТЕПЛЫМ ЧЕРДАКОМ
ДЛЯ КРУПНОПАНЕЛЬНЫХ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ.........................118
§ 1. Область применения...........................118
§ 2. Устройство теплого чердака...................121
§ 3. Устройство системы вентиляции................125
§ 4. Водоотвод с покрытия ........................127
§ 5. Конструкции покрытия.........................127
§ 6. Изготовление и гидроизоляция кровельных панелей.136
§ 7. Безрулонные гидроизоляционные покрытия..........137
Глава 7. ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КРЫШИИ
КРОВЛИ ГРАЖДАНСКИХ ЗДАНИЙ................................139
§ 1. Крыши малоэтажных зданий с применением
железобетонных стропил............................139
§ 2. Полносборные чердачные крыши.................141
§ 3. Зарубежные решения плоских крыш..............145
§ 4. Монолитные и сборно-монолитные железобетонные
оболочки покрытий общественных зданий.............154
§ 5. Современные кровли для скатных крыш..........156
Глава 8. ПОКРЫТИЯ КУЛЬТОВЫХ ЗДАНИЙ - СОБОРОВ И
ЦЕРКВЕЙ, ДРУГИХ ОБЪЕКТОВ.................................170
§ 1. Исторические сведения........................170
§2. Конструктивные решения глав и куполов соборов.176
Глава 9. ПОКРЫТИЯ И КРОВЛИ ПРОМЫШЛЕННЫХ
ЗДАНИЙ...................................................182
§ 1. Особенности устройства крыш промышленных зданий.... 182
§ 2. Несущие настилы и ограждающие конструкции
покрытий..........................................186
§ 3. Покрытия сельскохозяйственных производственных
зданий............................................190
Заключение...............................................195
КРАТКИЙ СЛОВАРЬ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫХ
ТЕРМИНОВ.................................................201
ПРИЛОЖЕНИЯ...............................................215
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.................................238
244
Сведения об авторе
Еропов Лев Алексеевич закончил
строительный факультет Владимирского
государственного университета. С 1977 г. и
по настоящее время работает на кафедре
строительных конструкций и архитектуры
Владимирского государственного универ-
ситета. В течение 25 лет преподает дисцип-
лины: '‘Архитектура’’, ’’Архитектура граж-
данских и промышленных зданий", "Кон-
струкции из дерева и пластмасс". В 1988 г.
защитил в ЦНИИСК им. Кучеренко канди-
датскую диссертацию, посвященную проблемам прочности клеевых соеди-
нений, применяемых в узлах деревянных конструкций покрытий.
Основные направления научной деятельности:
- разработка научно-технических основ проектирования и строи-
тельства покрытий и кровель зданий;
- исследование работы клеевых соединений в узлах строительных
конструкций;
- обследование несущих и ограждающих конструкций зданий и со-
оружений.
Опубликовал 6 учебных пособий, 7 учебно-методических работ и бо-
лее 50 статей по научной тематике.
Д.т.н., профессор кафедры "Архитектура
гражданских и промышленных зданий"
Московского государственного
строительного университета
Ю.И. Блинов
245
Учебное издание
Еропов Лев Алексеевич
ПОКРЫТИЯ И КРОВЛИ ГРАЖДАНСКИХ
И ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ
Редактор А.Н. Хрулева, Р.С. Кузина
Корректор В.В. Гурова
Компьютерная верстка Д.А. Матвеев
Дизайн обложки Н.С. Кузнецова
Лицензия ЛР № 0716188 от 01.04.98. Сдано в набор 10.02.04.
Подписано к печати 26.05.2004. Формат 60x90/16.
Бумага офсетная. Гарнитура Таймс. Печать офсетная.
Усл. 15,5 п.л. Заказ № 2495. Тираж 1000 экз.
Отпечатано с готовых диапозитивов в ГУП МО «Мытищинская типография».
141009, г. Мытищи, ул. Колонцова, д. 17/2. Тел. 586-34-00.
Издательство Ассоциации строительных вузов (АСВ)
127337, Москва, Ярославское шоссе, д. 26, оф. 511
тел., факс: 183-57-42
e-mail: iasv@mgsu.ru