Монолитная крыша. Как сделать плоскую крышу своими руками

Пока еще непривычное украшение загородных коттеджей – плоская кровля. Считается, что плоские крыши предназначены только для городской застройки или для промышленных корпусов. Но это не так. Крыши домов в исторических кварталах часто бывают скатными. А у частного дома можно сделать крышу плоскую.

Сейчас мы рассмотрим, что это такое, в чем преимущества/минусы и как выполнить плоскую крышу своими руками.

Виды плоской крыши

Конструктивно плоские крыши делятся на два основных вида: на балках и те, у которых в основании бетонная плита.

Плоские кровли никогда не бывают абсолютно плоскими, небольшой угол (в пределах нескольких градусов) все же есть. Это необходимо для стока воды. Иначе она будет застаиваться на кровле.

Чаще всего на плоских кровлях устраивают внутренние водостоки : воронки монтируются в крышу, стояки от них проходят через внутренние помещения. Воронки размещают на пониженной части кровли, из расчета один стояк на 150-200 квадратов.

Гидроизоляция вокруг воронок усиленная, рекомендован также кабельный подогрев (чтобы вода в стояке не замерзала). Если плоская крыша без парапета, а угол приличный (от 6 градусов) водосточная система может быть стандартной наружной, как для скатных крыш: желоб и трубы.

Крыши подразделяются по функционалу, устройству кровельного пирога и виду покрытия. Вот несколько основных разновидностей:

Неэксплуатируемая кровля плоская. Возводится исключительно ради оригинальности и экономии материала. В усилении конструкции не нуждается.

Эксплуатируемая плоская кровля. Может применяться в любых целях, начиная с размещения открытого бассейна и заканчивая устройством автостоянки.

От целевого назначения зависит тип перекрытия: очевидно, что при высоких ожидаемых нагрузках основанием должна быть бетонная плита. Но это не значит, что вся постройка должна быть кирпичной или бетонной. Например, плоская крыша в деревянном доме тоже может быть эксплуатируемой. Конечно, в качестве вертолетной площадки ее использовать нельзя, но устроить солярий, разбить сад или поставить беседку для чаепития – вполне. Разумеется, разреженную обрешетку делать нельзя, только сплошную.

Традиционная кровля. Классическое исполнение кровельного пирога: гидроизолирующий слой сверху утеплителя, основание – бетон, для оттока воды – керамзитобетон (наклонная стяжка).

Инверсионная кровля. Здесь утеплитель лежит сверху гидроизоляции и защищает ее от повреждений. Пол может быть отделан тротуарной или керамической плиткой, можно также посадить здесь газон. Обязательное требование к инверсионной конструкции – угол 3-5 градусов.

Крыши бывают чердачными и бесчердачными. У обоих видов есть свои преимущества: наличие чердака позволяет разместить на нем все необходимые коммуникации (вентиляционные трубы, расширительный бак отопления и др.), бесчердачную крышу можно сделать эксплуатируемой.

Один из вариантов бесчердачной конструкции – плоская совмещенная крыша: чердачное перекрытие совмещено с крышей, нижняя сторона – потолок в жилом помещении.

Обратите внимание

По устройству эти кровли отличаются от простых бесчердачных, делать их эксплуатируемыми нельзя.

При высоте дома десять метров и выше, а также на эксплуатируемых кровлях в обязательном порядке устанавливают парапет. Для эксплуатируемых – не меньше 1,2 метра.

Если крыша не эксплуатируется, а коттедж невысокий, можно выполнить плоскую кровлю без парапета или установить вместо него ограждающие решетки или даже обойтись без них.

Общее устройство плоской крыши

Очевидно, что у эксплуатируемых кровель разного назначения будет отличаться устройство:

При устройстве бассейна – повышенное внимание гидроизоляции;

«Зеленая» кровля – тоже основательная гидроизоляция плюс насыпка грунта и т.д.

Самое часто встречаемое покрытие – плоская кровля . Это дешевизна, простота и высокая скорость укладки, отличная гидроизоляция. Самый дешевый материал, которым может быть покрыта плоская крыша – рубероид.

Недостатки рулонных материалов (и рубероида в особенности) – небольшая долговечность, невысокая механическая прочность. Для эксплуатируемых крыш «с высокой проходимостью» предпочтительнее плитка.

Плоская крыша из и плоская крыша из профнастила могут выполняться только в неэксплуатируемом варианте и при наличии необходимого уклона. При выборе материала нужно ознакомиться с инструкцией к модели: некоторые виды профлистов и металлочерепицы допускают укладку на крышах с уклоном меньше 11 градусов.

Некоторые марки профлиста можно также использовать в качестве основания для неэксплуатируемой кровли, вместо фанеры или бетонной плиты.

Есть и другие материалы покрытий для неэксплуатируемых крыш:

Поликарбонат;

Плюсы и минусы плоских крыш

Достоинства:

Оригинальный вид. Плоские кровли у коттеджей встречаются нечасто.
Возможность эксплуатации.
Плоская крыша – простой монтаж и экономия на материалах. Но это смотря как вы планируете эксплуатировать крышу. А то возведение обойдется еще дороже, чем дорогостоящая скатная кровля из керамической черепицы.
Укладку покрытия, обслуживание, ремонт на плоской крыше выполнить проще, чем на скате.
Плоские крыши ветростойкие, у скатных присутствует парусность.

Минусы:

Плоская крыша течет чаще, чем скатная. Необходим постоянный контроль состояния гидроизолирующего слоя.
Необходимость очистки кровли от снега.
Кровля рулонная плоская требует более частого ремонта и смены покрытия, чем металлопрофильная, черепичная и другие скатные.

Так какая крыша лучше, плоская или скатная? Исключительно дело вкуса.

Строим плоскую крышу

Рассмотрим вариант, когда профлист используется в качестве основы крыши:

1. На балки (стропила) укладываются листы. Шаг между стропилами зависит от профиля. Например, для несущих профилей с высотой гофры 6-7,5 сантиметров (Н60, Н75) шаг между балками 3-4 метра.

2. Укладка пароизолирующей пленки. Пленка кладется с нахлестом, стыки нужно заклеить монтажным скотчем.

3. Теплоизоляция. Для этой цели обычно используют плиты минваты. Учтите, что понижения гофры тоже нужно заполнить утеплителем.

4. Гидроизоляция. Для этой цели подойдет полимерная пленка. Если утеплитель – минвата, можно использовать также наплавляемую гидроизоляцию, т.к. вата – негорючий материал.

5. Финишное покрытие. Можно тоже использовать наплавляемое. По крыше медленно раскатывают рулон, разогревая его горелкой по всей длине. Наплавленное покрытие прижимают к кровле и разглаживают.

6. На плоских крышах можно класть наплавляемую кровлю в несколько слоев.

В других случаях плоская крыша по деревянным балкам устраивается более традиционно: на балки прибивают сплошную обрешетку из фанеры или OSB, укладывают кровельный пирог (пароизоляция + базальтовая вата), направляют гидроизолирующий слой и рулонную кровлю.

Если вас интересует плоская крыша с более сложным устройством, обращайтесь к нам: мы выполним кровлю любой сложности быстро и по доступной цене.

При строительстве своего жилища возведение крыши является одной из самых важных заданий. Предлагаем обсудить, как делается плоская крыша в частном доме своими руками из профнастила, её устройство, утепление и водоотвод, а также достоинства и недостатки такого вида кровли.

Конструктивные особенности плоской кровли

Современные частные строители редко используют плоские кровли для покрытия частных зданий, жилища, в основном это поверхности, которыми может быть покрыта беседка, поверхность гаража, бани и прочих подсобных помещений. Главным образом плоская крыша используется для многоэтажных жилых домов, где по конструктивным особенностям нельзя возвести двускатную кровлю.

Фото — Кровельный пирог плоской крыши

Проекты домов и коттеджей с плоской крышей отличаются оригинальностью и эклектичностью. Кроме того, Вы можете обустроить специальный кровельный пирог, благодаря которому отсутствие чердачного (межкровельного) пространства, сыграет Вам на руку. Бывают такие виды плоских кровель :

Фото — Гидроизоляция плоской крыши

Еще бывает плоская совмещенная кровля – когда крыша сочетает в себе несколько перечисленных видов. Например, инверсионная и традиционная.

Плюсы плоской крыши:

Очень простая конструкция, нет никаких особенных принципов установки стропил, каркаса и прочих балок;
Легкий расчет кровельных материалов;
Поверхность такой кровли Вы можете использовать как фундамент для установки различных систем непосредственно на крыше: спутниковые антенны, зимние сады, солнечные батареи и т.д.;
Меньшая площадь, в отличие от односкатной или мансардной (нет необходимости в широких свесах).

Но минусы плоской бесчердачной крыши более существенны:

Из-за отсутствия угла наклона она часто протекает. Односкатная, двускатная и прочие наклонные типы крыш отлично справляются с самостоятельным отводом воды, но для плоской нужно сооружать специальный водосток;
Несколько раз в год загородный домик нужно будет чистить от скопления листвы и снега на кровле;
Часто воронки внутреннего водостока замерзают из-за отсутствия чердака.

Но все-таки в виду экономии, недостатки, которые имеет плоская кровля, не очень существенны сравнительно с её достоинствами.

Видео: плоская эксплуатируемая кровля

Как выбрать материал для плоской кровли

Правильно подобранные кровельные материалы для плоской крыши – это половина успеха всего строительства дома. Конечно, можно остановиться на профлисте, но стоит отметить, что в таком случае нужно обязательно продумывать, как будет производиться снегоочищение и водоотвод. Дело в том, что от постоянного воздействия атмосферных осадков металлической покрытие может проржаветь и выйти из эксплуатации ранее заявленного производителями срока.

Кровельное покрытие обязательно должно отлично сопротивляться воздействию влаги. Здесь хорошую службу сослужат:

Профнастил с полимерным покрытием;
Поликарбонат;
Шифер;
Мастики.

Рассмотрим, какой материал для плоской кровли чаще используется. Строительные мастики наиболее часто используются на жилых зданиях. Это специальные жидкие покрытия, которые наносятся на поверхность кровли щеткой, а после застывают, образовывая герметичное твердое вещество, внешне напоминающее рулонные материалы. Они отлично сопротивляются воздействию высокой температуры – до 70 градусов, но могут потрескаться при низкой – до 25.

Фото — Плоская крыша

Поликарбонат является более надежным и красивым, чем мастики, но он на порядок дороже. Его главным достоинством является внешняя схожесть со стеклом, поэтому с его помощью можно создать стильную крышу, которая подчеркнет Ваше финансовое состояние. Кроме того, именно поликарбонат выбирают для дизайнерского оформления жилых зданий.

Шифер ранее применялся для любого типа крыши, независимо от её скатов. Он очень тяжелый, поэтому для его установки нужно тщательно продумывать каркас и фундамент здания – чтобы дом не «осел». Нагрузка, которая оказывается на стропила шифером, отлично компенсируется его показателями долговечности: он может прослужить до 50 лет в среднеагрессивных средах с сильными перепадами давления и температур. Сейчас его может заменить газобетон, который более легкий.

Профнастил с полимерным покрытием – это почти идеальный материал для покрытия плоской крыши. Дача, теплица и дом с такой поверхностью могут не бояться перепадов температур, сверхнизких градусных показателей, но зато для них губительна снеговая подушка. Нужно следить за тем, чтобы металл периодически очищался от атмосферных осадков, поэтому проработайте системы естественной очистки.

Фото — Плоская крыша из профнастила

Более редко, но все-таки используется деревянная плоская кровля. Её показатели долговечности сравнительно низкие, но дерево поможет защитить рубероид или те же мастики. В основном крыши из бруса применяются в сложных дизайнерских проектах.

Монтаж плоской крыши

Рассмотрим, как устанавливается плоская эксплуатируемая крыша на квадратные дома, а также как сделать утепление этого вида покрытия.

Плоская крыша – это универсальный тип конструкции, у неё отличное сочетание цена-качество, но есть существенные недостатки в виде сложной водосточной системы. Выбирая такую кровлю, очень хорошо взвесьте все достоинства и недостатки.

Изобретение относится к области строительства, а именно к обустройству кровли. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности кровли. В монолитной кровле - защитном покрытии эксплуатационного назначения, выполненной многослойной и состоящей из уклонообразующей стяжки 2, уложенной по основанию 1 силовой плиты перекрытия, грунтовочного слоя 3, при нанесении засыпанного кварцевым песком 4, выполняющего функцию пароизоляционного слоя, гидроизоляционный слой 5 выполнен в виде гидроизоляционной мембраны наливом из полимерных материалов повышенной эластичности, например метилметакрилата, видов матакрила, полиуретана и иных полимеров, выдерживающих растяжение (удлинение) при разрыве не менее 200%. Несущий высокопрочный слой 6 выполнен из полимерного связующего аналогичного происхождения, но с меньшими деформационными характеристиками и наполнен кварцевым песком не менее 100% от массы связующего. В отделочном топ-слое 7, выполненном полимерным, толщина, цвет, химическая стойкость, степень шероховатости и иные характеристики, определяются условиями эксплуатации конкретной кровли, при этом все полимерные слои выполнены в бесшовном монолитном исполнении. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Рисунки к патенту РФ 2441121

Изобретение относится к области строительства, а именно к обустройству кровли или защитных покрытий различных сооружений для целей эксплуатации, например паркингов, спортивных объектов, жилых зданий, центров досуга, торговых и выставочных залов и т.п.

Современный выбор теплоизоляционных, гидроизоляционных и отделочных материалов позволяет эксплуатировать крышу практически без каких-либо серьезных технических преград и включать эти материалы в проекты при проектировании новых коттеджей и усадеб. Такие эксплуатируемые решения для крыш позволяют экономить площадь участка, а также являются привлекательным архитектурным элементом дизайна.

Устройство эксплуатируемой кровли является сложной инженерной задачей, требующей при своем решении соблюдения целого ряда требований, предъявляемых к современным высокотехнологичным кровельным покрытиям.

Известна кровля для здания с плоской крышей, выполненная многослойной, состоящей из гидроизоляционного слоя, расположенного на поверхности основания кровли, теплоизолирующего слоя из плотно уложенной резиновой крошки, слоя из полимерного материала, пористого слоя, представляющего собой затвердевшее связующее вещество из полимерного материала с размещенным в нем наполнителем в виде резиновой крошки, все слои, кроме теплозвукоизолирующего и гидроизоляционного слоев, уложены методом наливной технологии с возможностью обеспечения их взаимосвязи между собой посредством полимерного материала и образования монолитной структуры покрытия кровли (патент РФ № 58577, опубл. 27.11.2006 г.).

Недостатки аналога связаны с высокой степенью деформируемости конструкции, в которой использованы эластичные полимерные материалы, наполненные резиновой крошкой. Для любого теплозвукоизоляционного слоя необходимым условием обеспечения теплофизических характеристик является неизменность его геометрических форм, так как любые их изменения (деформации) изменяют плотность теплоизоляционного слоя и его пористость, а следовательно, и характеристики теплопроводности в сторону ухудшения. Кроме того, используемая в аналоге технология устройства кровли создает неоднородность структуры в теплоизоляционном слое, так как после налива полимерного материала по этому слою, в его верхней части все пористое пространство заполняется полимерным материалом, и, таким образом, он становится разделенным на две части: нижнюю - пористую и верхнюю с заполненными порами материала наливного слоя. При этом пористый (верхний отделочный) слой также наполнен резиновой крошкой и полимерным материалом, только изначально перемешанным с ним в наливном слое. Такая неоднородная по свойствам, но связанная в монолит структура в период резких суточных колебаний температуры в зимний период, например, в Санкт-Петербурге, где нормальными суточными перепадами являются перепады от -10 до +10°С, повышает вероятность появления точки росы внутри конструкции, со всеми вытекающими из этого негативными последствиями.

Низкая сопротивляемость эластичных полимерных конструкций колюще-режущим нагрузкам требует создания защитного слоя, например, из гравийной либо щебенистой посыпки, что недопустимо для слоя теплоизолятора. Кроме того, любые другие нагрузки на кровле (пешеходное движение, механические нагрузки, в том числе и транспорта, снеговые) ввиду ее деформируемости могут изменить геометрические параметры, в том числе и заданные уклоны, что приведет к образованию хаотически расположенных на кровле мест скопления воды (лужи), которые в зимний период превращаются в ледяные. По этим причинам эксплуатация такой кровли невозможна.

Известна традиционная плоская эксплуатируемая кровля, состоящая из пароизоляционного слоя, жесткого утеплителя, уклонообразующего слоя и стяжки, гидроизоляционного слоя, состоящего, например, из наплавляемого рулонного материала либо из полимерной рулонной мембраны, связанные друг с другом сварными швами, защитного слоя, включающего в себя геотекстильную прослойку для защиты от просыпания гравия с острыми гранями, в качестве дренажа используется, например, гранитный гравий, и верхнего слоя, состоящего, например, из тротуарной плитки (СНиП II-26-76. Кровли. Приложение II, тип П-9, с.14).

Недостатками прототипа, является то, что хотя такая кровля и защищает гидроизоляционный слой от падения тяжелых и острых предметов, улучшает за счет защитного слоя из гранитного гравия и тротуарной плитки противопожарные свойства, однако данный вид кровли не предназначен для использования как экплуатируемая кровля с соответствующими нагрузками и функциональными назначениями, например, паркинги, движения и стоянки автотранспорта и уборочной техники, рекреационные зоны и террасы, рампы и эстакады, галереи, кафе, спортивные площадки.

Известна инверсионная кровля, состоящая из бетонной плиты перекрытия с устроенной на ней уклоном, поверх которого расположена армированная стяжка из цементно-песчаной смеси, огрунтованная праймером битумным ТЕХНОНИКОЛЬ № 1, кровельного ковра, выполненного из двух слоев гидроизоляционного материала, нижнего из Техноэластмоста Б или Техноэласт-Фикса, верхнего из Техноэластмоста Б или Техноэласт-Грина, который закрыт слоем иглопробивного геотекстиля ТехноНиколь, слоя теплоизоляции находящегося поверх гидроизолирующих слоев и выполняющих функцию защиты здания от попадания в него влаги, дренажного слоя для отвода влаги устроенного по верхней поверхности теплоизоляционных плит, с уложенным на него утеплителем, на который нанесен дренажный слой из гранитного гравия, поверх которого уложена армированная стяжка, перед укладкой которой предыдущую поверхность закрывают пергамином или рубероидом, образующим разделительный слой, на который наносится верхний слой - асфальтобетон (Руководство по проектированию и устройству эксплуатируемых кровель с применением битумно-полимерных материалов компании «ТехноНИКОЛЬ», М., 2005, раздел 3, подраздел 3.1. Инверсионная эксплуатируемая конструкция, используемая для перемещения или стоянки автотранспорта).

По наибольшему количеству сходных признаков и достигаемому при использовании результату данное техническое решение выбрано в качестве прототипа заявляемого изобретения.

Недостатками прототипа являются перегруженность конструкции из-за уклонообразующей (под гидроизоляционным слоем) и защитной (над теплоизоляционным слоем либо при его отсутствии над гидроизоляционным слоем) стяжек, а также верхнего эксплуатирующего слоя приводит к высоким нагрузкам на несущую плиту, для снятия которых необходимо проводить дополнительные дорогостоящие мероприятия по увеличению несущей способности основания. При нарушении сплошности гидроизоляционного слоя (возникновении протечек) и при необходимости проведения ремонтных работ, например разборки верхнего слоя инверсионной кровли, повторное использование которого, как и стяжки над теплоизоляционным слоем невозможно, в результате чего требуется устройство новой стяжки, что является дорогостоящей операцией. Из-за многослойности конструкции кровли, предусматривающей слив воды из нескольких промежуточных ее слоев, даже при небольших деформациях одного из них, повышается риск протечек из-за подвижек в переходных зонах (стыках) и вдоль многоуровневых водоотводящих воронок, что требует частого проведения ремонта с частичной разборкой кровли в местах водоотвода.

Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, состоит в повышении эффективности и расширении видов эксплуатации кровли, оптимизации и удешевлении ее конструкции и повышении надежности при эксплуатации.

Для достижения указанного технического результата в монолитной кровле - защитном покрытии эксплуатационного назначения выполненной многослойной и состоящей из уклонообразующей стяжки, уложенной по основанию силовой плиты перекрытия, грунтовочного слоя, при нанесении засыпанного кварцевым песком, выполняющего функцию пароизоляционного слоя, гидроизоляционный слой выполнен в виде гидроизоляционной мембраны наливом из полимерных материалов повышенной эластичности, например метилметакрилата, видов матакрила, полиуретана и иных полимеров, выдерживающих растяжение (удлинение) при разрыве не менее 200%, несущий высокопрочный слой выполнен из полимерного связующего аналогичного происхождения, но с меньшими деформационными характеристиками и наполнен кварцевым песком не менее чем на 100% от массы связующего, а в отделочном топ-слое, выполненном полимерным, толщина, цвет, химическая стойкость, степень шероховатости и иные характеристики, определяются условиями эксплуатации конкретной кровли - защитном покрытии, при этом все полимерные слои выполнены по уклонообразующей бетонной стяжке в бесшовном монолитном исполнении.

Кроме того, заявленное решение имеет факультативные признаки, характеризующие его частные случаи, а именно:

Для защиты уклонообразующей бетонной стяжки от трещинообразования и обеспечения прочности основания под полимерные слои, она выполнена из бетона прочностью не менее М250 (В20), толщиной в нижней ее части не менее 40-50 мм, а по всей площади толщиной не менее 0,75t, где t - толщина уклонообразующей бетонной стяжки, при этом картами с шагом L не более 6×6 м, нарезаны компенсационные температурно-усадочные швы, заполненные полимерным материалом монолитной кровли-защитного покрытия;

Деформационный шов уклонообразующей бетонной стяжки выполнен из гидроизоляционной шпонки, установленной в нижней части шва, поверх которой все пространство заполнено эластичным полимерным материалом, таким образом, чтобы гидроизоляционная мембрана и деформационный слой работали совместно без промежуточного грунтовочного слоя, укладываемого только по бетонному основанию уклонообразующей бетонной стяжки и вертикальных поверхностей деформационных швов и примыканий стяжки к стенам (парапетам);

В примыканиях гидроизоляционная мембрана заведена на стены (парапеты), при этом в состав полимерного материала включены тиксотропные добавки, а несущий высоконаполненный слой полимерного материала выполнен в виде плинтуса высотой h не менее 10-15 см, пространство между уклонообразующей бетонной стяжкой и парапетом при этом заполняется эластичным полимерным материалом;

Для снятия концентраций напряжений на полимерном слое, острые углы уклонообразующей бетонной стяжки в деформационных швах и примыканиях срезаны под углом 45°;

При использовании монолитной кровли - защитного покрытия в умеренных климатических зонах или при незначительных перепадах температур, не вызывающих существенных температурных деформаций в стяжке, гидроизоляционная мембрана может быть нанесена только в местах возможных конструктивных подвижек несущих элементов здания, примыканиям к стенам парапетов или деформационных швах, а несущий высокопрочный слой кровли наносится непосредственно на грунтовочный слой.

Отличительными признаками предлагаемого устройства от указанного выше, наиболее близкого к нему, являются выполнение гидроизоляционного слоя в виде гидроизоляционной мембраны наливом из полимерных материалов повышенной эластичности, выдерживающих растяжение (удлинение) при разрыве не менее 200%, выполнение несущего высокопрочного слоя из полимерного связующего аналогичного происхождения, но с меньшими деформационными характеристиками, наполненного кварцевым песком не менее чем на 100% от массы связующего, выполнение отделочного топ-слоя полимерным и выполнение всех полимерных слоев в бесшовном монолитном исполнении.

Благодаря наличию этих признаков в предлагаемой монолитной кровле - защитном покрытии эксплуатационного назначения сохраняется монолитность и бесшовность покрытия, так как использование материала одного происхождения, но с разными характеристиками (марками) позволяет при малой толщине кровли обеспечивать требования, предъявляемые к эксплуатируемым кровлям. При этом многослойная конструкция работает как единая монолитная структура с различными характеристиками и функциональным назначением слоев, но высокой адгезионной и механической межслойной прочностью, водонепроницаемостью, например, пароизоляция - грунтовочный слой, гидроизоляция - эластичный слой, несущий - высокопрочный слой, верхний - защитно-отделочный топ-слой. Выполнение слоев из полимерных материалов дает возможность регулирования (улучшения, при необходимости, существующих марок) различных характеристик слоев, введением специальных добавок в состав полимеров, например, тиксотропных добавок - для нанесения на вертикальные поверхности, антипиреновых добавок - для повышения классов пожарной стойкости и др.

Заполнение компенсационных температурно-усадочных (и деформационных швов и примыканий к стенам (парапетам) эластичным полимерным составом гидроизоляционной мембраны улучшает характеристики работы уклонообразующей бетонной стяжки создавая защитную демпфирующую прослойку, обеспечивающую разгрузку этой стяжки от предельных температурно-усадочных деформаций, предотвращающих ее разрушение, и повышает надежность гидроизоляционной мембраны при обеспечении сплошности водонепроницаемого слоя, поскольку основной объем деформационных нагрузок «гасится» в швах, создавая «резерв прочности» для основного гидроизоляционного слоя предлагаемой кровли.

Все слои монолитной кровли - защитного покрытия имеют полную водонепроницаемость как по отдельности, так и в монолите. Соответственно сбор и отвод воды в водоотводящие воронки осуществляется только с поверхности предлагаемой кровли и не требует многоярусности.

Многослойность такой кровли позволяет перераспределять нагрузки между слоями, создавая своего рода «запасы» прочности, что при разрушении одного слоя не влечет одномоментного разрушения последующего. В предлагаемом изобретении, из-за созданных жестких адгезионных связей между слоями полимерного покрытия, варианты проникновения воды под слой полимера исключены. Возможное разрушение, например, нарушение сплошности гидроизоляционной мембраны будет ограничено лишь локальным участком, который легко определяется визуально и не требует разборки всего кровельного ковра.

Использование цветного кварцевого песка в несущем высокопрочном слое придает декоративность данной кровле. А при необходимости можно создать и рисунки сочетанием различных цветов песка. Рисунки (участки различной расцветки) выполняются отдельными картами по шаблонам и не нарушают сплошности (водонепроницаемости) несущего высокопрочного слоя. Другим вариантом дизайнерского решения может быть укладка пленки с фоторисунками на несущий слой и покрытие его прозрачным отделочным слоем. Кроме того, и сам отделочный слой может быть цветным (пигментированным).

Минимальная толщина гидроизоляционной мембраны, а следовательно, и передаваемые на основание нагрузки, создают значительные резервы для устройства на ней дополнительных эксплуатируемых конструкций, например спортивных полей, фонтанов, мини-бассейнов, клумб, вертолетной площадки, без усиления существующих несущих элементов конструкции здания.

Высокая степень сопротивления температурным деформациям и малая толщина кровли позволяет осуществить на уклонообразующей бетонной стяжке, без ухудшения характеристик ковра кровли, устройство подогревающих систем, обеспечивающих отсутствие промерзших и заснеженных участков в период отрицательных температур.

Предлагаемая монолитная кровля - защитное покрытие эксплуатационного назначения иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-5.

На фиг.1 показан разрез монолитной кровли - защитного покрытия.

На фиг.2 - нарезка компенсационных температурно-усадочных швов.

На фиг.3 - разрез узла соединения монолитной кровли-защитного покрытия с деформационным швом.

На фиг.4 - разрез узла примыкания монолитной кровли-защитного покрытия к стенам (парапетам).

Монолитная кровля-защитное покрытие эксплуатационного назначения состоит из основания кровли 1, например силовой плиты перекрытия, уклонообразующей бетонной стяжки 2, пароизоляционного слоя грунтовочного полимера 3, кварцевого песка 4, гидроизоляционной мембраны, выполненной наливом из эластичного полимерного материала 5, несущего высокопрочного слоя 6 из полимерного связующего аналогичного происхождения с меньшими деформационными характеристиками и наполненного кварцевым песком 4, отделочного топ-слоя 7, компенсационных температурно-усадочных швов 8, заполненных полимерным материалом 9, деформационных швов стяжки 10 и плиты основания 11, примыкания 14 верхней части бетонной стяжки 2 к стенам (парапетам) 12, плинтуса 13, гидроизоляционных шпонок 15.

Монолитная кровля - защитное покрытие эксплуатационного назначения работает следующим образом (фиг.3).

На основание предлагаемой кровли - защитного покрытия, состоящего из силовой плиты 1 перекрытия, укладывается уклонообразующая бетонная стяжка 2 прочностью бетона не менее М250 (В20) и толщиной в нижней ее части у водосбросных воронок не менее 40-50 мм. Деформационные швы 10 уклонообразующей бетонной стяжки 2 совмещаются с деформационными швам силовой плиты 1 перекрытия. В местах устройства деформационных швов 10 и примыканий 14 уклонообразующей бетонной стяжки 2 к стене (парапету) 12 (фиг.4), устанавливается съемная опалубка. Далее (фиг.2) после укладки бетона в уклонообразующую бетонную стяжку 2 картами с шагом L не более 6×6 м нарезаются по всей площади на глубину не менее 0,75t компенсационные температурно-усадочные швы 8 и заполняются полимерным материалом 9. Острые углы уклонообразующей бетонной стяжки 2 в верхней части деформационных швов 10 и примыканий к стенам (парапетам) 12 срезаются под углом 45° (фиг.3, 4). После подготовки основания кровли 1, снятия съемной опалубки, шлифовки и обеспыливания уклонообразующей бетонной стяжки 2 наносится грунтовочный слой 3 из полимерного материала, например метилметакрилата, обладающего не только требуемыми для работы монолитной гидроизоляционной кровли характеристиками, но и технологическими преимуществами по сравнению с другими полимерными материалами (быстрый, в течение 1-2 часов, набор прочности); для повышения адгезии грунтовки с вышележащими слоями равномерно по его поверхности посыпается кварцевый песок 4. Наряду с нанесением пароизоляционного слоя из грунтовочного полимера 3 осуществляется и заполнение полимерным материалом 9 компенсационных температурно-усадочных швов 8. В нижней части деформационных швов 10 и примыканий 14 в уклонообразующей бетонной стяжке 2 устанавливаются гидроизоляционные шпонки 15.

На подготовленный таким образом грунтовочный слой (полимер) 3, толщиной не менее 1,5-3,0 мм, по стяжке методом налива наносится гидроизоляционный слой в виде гидроизоляционной мембраны из эластичного полимерного материала 5 с высокими деформационными характеристиками, например акриловые составы Nanten DC 225 или обладающей высокой адгезией к акрилам модифицированное уретановое покрытие Nanten Matacryl.

До нанесения слоя гидроизоляционной мембраны данными составами заполняются деформационные швы 10 и примыкания 14 внутренней части уклонообразующей бетонной стяжки 2 к стенам (парапетам) 12, а в местах примыкания верхней части этой стяжки 2 к стенам (парапетам) 12 гидроизоляционная мембрана плавно с незначительным увеличением толщины в угловой части заводится на стены (парапеты) 12. Это позволяет деформационным швам 10 выдерживать в процессе эксплуатации различные нагрузки (сжатие, деформации изгиба и растяжения и т.д), т.е. выполнять функции, свойственные несущему элементу конструкции, одновременно защищая уклонообразующую бетонную стяжку 2 и выполняя роль компенсатора напряжений от возникновения предельных напряжений, которые могут вызвать ее разрушение.

Аналогично и компенсационные температурноусадочные швы 8, выполняемые для разгрузки напряжений в бетоне и предотвращения его работы в режиме предельных (разрушающих) деформационных нагрузок, заполняясь полимерным составом, фактически склеивают разрезанные на карты участки, с одной стороны, создают дополнительные резервы прочности на действие предельных нагрузок, а с другой стороны, создают на уклонообразующей бетонной стяжке 2 монолитное основание, по которому равномерно распределяется нагрузка от внешних (вертикальных) нагрузок, связанных с эксплуатацией предлагаемой кровли. Таким образом, заполнение полимерными материалами деформационных 10 и компенсационных температурно-усадочных 8 швов, в данной кровле, предусматривает создание в швах жестких адгезионных связей между полимером и бетоном, придавая новое качество уклонообразующей бетонной стяжке 2, которая работает как монолитная плита (структура) из бетона и полимера, позволяющая равномерно перераспределять на ней все возникающие нагрузки (напряжения), существенно повышая надежность в эксплуатации данного основания кровли.

Далее на гидроизоляционную мембрану толщиной не менее 2-6 мм наносится несущий высокопрочный слой 6, выполненный из полимерного связующего, например акрилового лака Nanten DC 205, обладающего меньшим растяжением (удлинением) на разрыв, но большей прочностью на сжатие, наполненного кварцевым песком 4 массой не менее чем 100% от массы связующего. В местах примыкания 14 уклонообразующей бетонной стяжки 2 к стенам (парапетам) 12 несущий высокопрочный слой 6 выполняется в виде плинтуса 13 высотой h 10-15 см.

В климатических зонах, где температурные колебания в течение суток велики, например в Санкт-Петербурге, целесообразно смешивать в соотношении 50:50 Nanten 225 и Nanten 205, что существенно увеличит деформационные характеристики несущего высокопрочного слоя 6, не изменяя его прочности на сжатие. А размер фракции кварцевого песка 4 подбирается в зависимости от толщины несущего высокопрочного слоя 6 и составляет не более 1/3 его толщины. Применение цветного кварцевого песка расширяет возможности декоративного оформления предлагаемой монолитной кровли - защитного покрытия, не ухудшая при этом ее характеристик и подбирается, исходя из выбранных архитектурных решений на данной кровле - защитном покрытии.

Поверх несущего высокопрочного слоя 6 методом окраски либо налива, в зависимости от толщины слоя, наносится отделочный топ-слой 7 из акрилового покрытия, например лак Nanten 305, который должен быть высокопрочным и стойким к ультрафиолетовому излучению. Толщина покрытия, цвет, а при наполнении цветным кварцевым песком высокопрочного несущего слоя его бесцветность, степень шероховатости и иные декоративно-геометрические параметры отделочного топ-слоя 7 подбираются исходя из реальных условий эксплуатации предлагаемой кровли-защитного покрытия.

Жесткие адгезионные связи между слоями полностью исключают проникновение воды в межслойное пространство. В случае нарушения сплошности гидроизоляционной мембраны 5 в предлагаемой кровле - защитном покрытии разрушения могут носить локальный характер и легко обнаруживаются, а ремонт осуществляется в течение нескольких часов без разборки большинства слоев.

Поэтому создание единой монолитной, связанной жесткими связями, многослойной однородной полимерной конструкции, с одной стороны, позволяет перераспределять передаваемые на нее нагрузки, а с другой стороны, за счет индивидуальных свойств каждого слоя совместно с другими элементами кровли (деформационными 10 и компенсационными температурно-усадочными 8 швами, примыканиями 14) принимать на себя предельные для данного конкретного участка нагрузки: в нижнем слое - растягивающие деформации, в верхней части - напряжения сжатия. В случае отказа или разрушения одного слоя это не влечет за собой одномоментного разрушения других, так как разгрузка напряжений происходит только в разрушенном слое, а остальные сохраняют полную водонепроницаемость. Т.е. многослойность кровли фактически создает нескольких ступеней защиты конструкции и локализует возможные нарушения сплошности гидроизоляции. А наличие гидроизоляционной шпонки 15 предотвращает поступление воды с кровли в нижележащие помещения здания, в случае разрушения всей многослойной конструкции.

Отсутствие технологических операций, связанных с использованием огня (например, обязательное использование горелки для наплавления рулонных материалов на традиционных кровлях), существенно повышает пожарную безопасность предлагаемой кровли - защитного покрытия как при ее устройстве, так и при ремонте.

Таким образом, предлагаемая кровля - защитное покрытие эксплуатационного назначения позволяет повысить надежность кровли - покрытия при ее эксплуатации и ее экономичность за счет многослойности покрытия, придания нового качества уклонообразующей бетонной стяжке, как основного несущего элемента кровли, находящегося в жесткой адгезионной связке с полимерным покрытием, исключить водонепроницаемость локализовать нарушения сплошности гидроизоляции в целом, создать дополнительные резервы прочности работы несущего основания кровли.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Монолитная кровля - защитное покрытие эксплуатационного назначения, выполненная многослойной и состоящая из уклонообразующей стяжки, уложенной по основанию силовой плиты перекрытия, грунтовочного слоя, при нанесении засыпанного кварцевым песком, выполняющего функцию пароизоляционного слоя, отличающаяся тем, что гидроизоляционный слой выполнен в виде гидроизоляционной мембраны наливом из полимерных материалов повышенной эластичности, например метилметакрилата, видов матакрила, полиуретана и иных полимеров, выдерживающих растяжение (удлинение) при разрыве не менее 200%, несущий высокопрочный слой выполнен из полимерного связующего аналогичного происхождения, но с меньшими деформационными характеристиками и наполнен кварцевым песком не менее 100% от массы связующего, а в отделочном топ-слое, выполненном полимерным, толщина, цвет, химическая стойкость, степень шероховатости и иные характеристики определяются условиями эксплуатации конкретной кровли - защитного покрытия, при этом все полимерные слои выполнены по уклонообразующей бетонной стяжке в бесшовном монолитном исполнении.

2. Монолитная кровля - защитное покрытие по п.1, отличающаяся тем, что для защиты уклонообразующей бетонной стяжки от трещинообразования и обеспечения прочности основания под полимерные слои она выполнена из бетона прочностью не менее М250 (В20), толщиной в нижней ее части не менее 40-50 мм, а по всей площади толщиной не менее 0,75t, где t - толщина уклонообразующей бетонной стяжки, при этом картами с шагом L не более 6×6 м нарезаны компенсационные температурно-усадочные швы, заполненные полимерным материалом монолитной кровли - защитного покрытия.

3. Монолитная кровля - защитное покрытие по п.1, отличающаяся тем, что деформационный шов уклонообразующей бетонной стяжки выполнен из гидроизоляционной шпонки, установленной в нижней части шва, поверх которой все пространство заполнено эластичным полимерным материалом, таким образом, чтобы гидроизоляционная мембрана и деформационный слой работали совместно без промежуточного грунтовочного слоя, укладываемого только по бетонному основанию уклонообразующей бетонной стяжки и вертикальных поверхностей деформационных швов и примыканий стяжки к стенам (парапетам).

4. Монолитная кровля - защитное покрытие по п.1, отличающаяся тем, что в примыканиях гидроизоляционная мембрана заведена на стены (парапеты), при этом в состав полимерного материала включены тиксотропные добавки, а несущий высопрочный слой полимерного материала выполнен в виде плинтуса высотой h не менее 10-15 см, пространство между уклонообразующей бетонной стяжкой и парапетом при этом заполняется эластичным полимерным материалом.

5. Монолитная кровля - защитное покрытие по п.1, отличающаяся тем, что для снятия концентраций напряжений на полимерном слое острые углы уклонообразующей бетонной стяжки в деформационных швах и примыканиях срезаны под углом 45°.

6. Монолитная кровля - защитное покрытие по п.1, отличающаяся тем, что при использовании монолитной кровли - защитного покрытия в умеренных климатических зонах или при незначительных перепадах температур, не вызывающих существенных температурных деформаций в стяжке, гидроизоляционная мембрана может быть нанесена только в местах возможных конструктивных подвижек несущих элементов здания, примыканиям к стенам парапетов или деформационных швов, а несущий высокопрочный слой монолитной кровли - защитного покрытия наносится непосредственно на грунтовочный слой.

Сама по себе хорошо теплоизолированная стропильная ферма из деревянных блоков не может создать ту уютную атмосферу, которая возникает под монолитной крышей. Объясняется это тем, что элементы крыши из пористого бетона или кирпича обладают не только теплоизоляционными свойствами, они еще и накапливают тепло. Таким образом, монолитная крыша - хорошая альтернатива традиционным деревянным балкам.

Подготовка к возведению монолитной крыши

Самая дорогостоящая часть строительных работ по возведению монолитной крыши приходится на этап, предшествующий укладке плит. В то время, как в опоре строительной фермы из деревянных балок в самом неблагоприятном случае можно сделать подкладки, а стены фронтона приобретут свою окончательную форму позже, в случае монолитной крыши едва ли есть возможность такой коррекции. Поэтому при возведении опор монолитной крыши нужно выполнять работу очень педантично. Уже при определении прямых углов горизонтальной проекции нужно затратить много усилий, но если для строения характерны скошенные углы и балконы, то необходимо многократно с математической точностью перепроверять углы наклона крыши и положение гребня конька. Лучше всего натянуть шнуры в плоскости опоры плит. Каждый блок вначале подгоняется всухую, и отмечается линия кривизны опор. Резать блоки очень просто, особенно если строить из пористого бетона и иметь в распоряжении ленточную пилу.

Устройство железобетонного кольцевого анкера

Если в качестве опоры плит необходим железобетонный кольцевой анкер, работа может оказаться сложной, так как из опоры выведена соединительная арматура, которая затем должна с точностью входить в зазоры между плитами. В таком случае рекомендуется участие эксперта по строительству. Опалубка для кольцевого анкера делается боковой из тонких блоков. Затем сцепляют арматуру кольцевого анкера с соединительной арматурой и заливают бетоном. Предварительно смочите кладку стен. Советуем, чтобы статик рассчитал, строить опору кладкой или делать бетонированной. При монолитной крыше опоры и опалубка излишни. После того, как установлены опоры плит монолитной крыши, уложите сборные блоки вместе с двумя помощниками и строительным консультантом от поставщика монолитной крыши.

Монтаж монолитной крыши

В течение нескольких часов крыша покрыта. Кровельные плиты состоят из армированного пористого бетона или армированных кирпичных элементов, обладающих полной несущей способностью уже при поставке, поэтому при монолитной крыше опоры и опалубка излишни. Обычно плиты монолитной крыши из пористого бетона лежат на стенах фронтона и несущих внутренних стенах, таким образом, можно выполнить любой скат крыши и почти любой пролет. Однако по производственным причинам сборные блоки могут иметь максимальную длину только 6 м. Если должны перекрываться большие пролеты, то необходимы железобетонные балки и стальные двутавровые опоры, которые Вам уже знакомы по перекрытиям из пористого бетона. В то время, когда железобетонные балки под крышей, как большие перемычки, пересекают помещение и заметны, стальные опоры могут быть встроены в плоскость плиты и позднее совершенно незаметны. Таким образом изготовляются конструкции монолитной крыши почти для каждого плана.

Монтаж мансардного окна

В плоскость монолитной крыши также можно встроить мансардные окна. Во всяком случае, это делается только с индивидуально изготовленной стальной рамой. Такая строительная деталь из стали в большинстве случаев опирается на боковые стены и служит надежной опорой тем плитам крыши, которые были разъединены ради сооружения мансардного окна. Чем больше должно быть окно, тем дороже обойдется рама. Мансардные окна можно сделать из стальной рамы вблизи несущих внутренних стен, проходящих параллельно фронтону, если разъединенные плиты крыши, соответственно имеют минимум две опоры: на фронтоне и на внутренней стене. Тогда плиты крыши укладываются как консольные плиты, похожие на плиты балкона, и не нуждаются в стальной раме. Конечно, в монолитной крыше также можно сделать люк для технического обслуживания.
Помните, что встраивание в плоскость монолитной крыши мансардных окон задним числом совершенно исключается! Монолитная крыша так же, как перекрытие этажа, является строительным блоком, несущая способность которого гарантируется в единой системе расчета статических параметров нагрузки.

Во второй части статьи "Строительство монолитной крыши" читайте о бетонировании кольцевого анкера, теплоизоляции крыши, устройстве обрешетки, водосточного желоба и кровли монолитной крыши.