Dip!.-Ing Egon TrettFLACHDACHERPhysikalisch emwandfreie unddauerhafte KonstruktionenW«rm Dik* КеЯ DechL-nkehrDech DUOdfc*'SD*frbettx> FttefixtechDip!.-Ing Egon TrettFLACHDACHERPhysikalisch emwandfreie unddauerhafte KonstruktionenW«rm Dik* КеЯ DechL-nkehrDech DUOdfc*'SD*frbettx> Fttefixtech

Dip!.-Ing Egon Trett

FLACHDACHER

Physikalisch emwandfreie unddauerhafte Konstruktionen

W«rm Dik* КеЯ Dech

L-nkehrDech DUOdfc*'

SD*frbettx> Fttefixtech

Dip!.-Ing Egon Trett

FLACHDACHER

Physikalisch emwandfreie unddauerhafte Konstruktionen

W«rm Dik* КеЯ Dech

L-nkehrDech DUOdfc*'

SD*frbettx> Fttefixtech

Эгон Трефф

Долговечные конструкции плоских крыш

Перевод с немецкого

В.Г. Бердичевского

Под редакцией какд техн, наук А.Н. Мазалова

BAUVERLAG GMBH WIESBADEN UNO BERdN

Москва Строииздат 1988

ББК 38.44Т 66

УДК 692.432

Рекомендовано ЦНИИЭП жилища Гостражданстроя

Трефф Э.

Т 66 Долговечные конструкции плоских крыш/Пер. с нем. В Г. Бердичевского; Под ред. А Н. Мазалова.— М.. Стройиздат, 1988136 с.: ил.

ISBN 5-274-00228-5

В книге специалиста из ФРГ рассмотрены вопросы совершенствования конструкций плоских крыш, повышения их эксплуатационной надежности, качественного проектирования и выполнения этих коипрукций. в том числе железобетонных, с истомным защитным слоем и др. Приведены сведения о свойствах материалов, их Деформативнести и си нестойкости

Пая ннжсшфис-хехничееких работнике* проектных и строительных орган*-

3202000000 428 106 «л047(01}—883202000000 428 106 «л047(01}—88ISBN 5 274-00228 5 (СССР)ISBN 3-7625 2011 9 (ФРГ)ISBN 5 274-00228 5 (СССР)ISBN 3-7625 2011 9 (ФРГ)заций

3202000000 428

106 «л

047(01}—88

3202000000 428

106 «л

047(01}—88

ISBN 5 274-00228 5 (СССР)

ISBN 3-7625 2011 9 (ФРГ)

ISBN 5 274-00228 5 (СССР)

ISBN 3-7625 2011 9 (ФРГ)

ББК 38.44

С 1983 Bauverlag GmbH, Wiesbaden unsl Berlin С Предисловие к русскому изданию. Перевод на русский язык

Строииздат, 1988

ПРЕДИСЛОВИЕ К РУССКОМУ ИЗДАНИЮ

Предлагаемая вниманию читателя книга западногерманского специалиста Э. Треффа посвящена проблеме, актуальность которой бесспорна, так как современные железобетонные крыши гражданских зданий были и остаются сложной многофункциональной конструкцией, надежность работы которой не всегда удается обеспечить. В данной книге многосторонняя проблема крыш рассмотрена комплексно, чему способе вовал высокий уровень профессиональной подготовки ее автора. Об этом свиде ельствует уже тот комплекс вопросов который рассматривается в книге, вкчючающий: внешние воздействия, строительную физику, конструктивные решения, технологию, деформагивность и огнестойкость. Такой объем информации в сравнительно небольшой книге обеспечивается компактной структурой текста и выразительными, содержательными иллюстрациями. Этому способствует также авторский отбор конструктивных решений, в основном прошедших эксплуатационную проверку и нашедших применение в зарубежном строительстве. Основная ценность книги состоит в квалифицированном, обстоятельном и всестороннем рассмотре ши вопросов, определяющих правильное проектирование и качественное выполнение долговечных конструкций железобетонн ix крыш.

Конечно, не все технические решения, рассматриваемые в книге, совпадают с решениями, применяемыми в практике отечественного, в частности жилищного, строительства. Поэтому следует исходить не столько из рассмотрения конкретных конструкций, сколько из понимания подхода к решению возникающих технических задач. Видимо, в инженерном мышлении специалистов существует исходное единство физических и конструктивных основ решения отдельной функциональной задачи.

Большое место отводится рассмотрению бесчердачных крыш с рулонными кровлями, которые в СССР применяются в незначительных объемах. Наиболее перспективными считаются безрулонные крыши с теплым чердаком, в том числе с плитами покрытия без поверхностной гидроизоляции. Тем не менее читатель найдет в книге много интересных и полезных сведений. Так, вникая вместе с автором в суть работы кондиционируемой крыши с непроветриваемой внутренней полостью и двумя слоями теплоизоляции, специалисты убедятся, что теплотехническая схема этой крыши практически аначо- гична принципу работы применяемой на практике крыши с теплым чердаком, который служит закрытой вентиляционной камерой. Безрулонные крыши полносборной конструкции широко используются в нашем жилищном строительстве, поэтому для проектировщиков будет интересен и полезен раздел книги, посвященный крышам с железобетонной плитой, выполняющей функции i идроизоляции. Здесь интересны вопросы деформатнвности сборных и монолитных

плит покрытия, их трешиностойкости при изготовлении и в эксплуатации, решения мест примыканий и соединении участков водостока, а также технические мероприятия по обеспечению водонепроницаемости конструкции.

Определенную ценность представляет раздел, посвященный террасным (эксплуатируемым) крышам, которые у нас в стране незаслуженно забыты и по которым практически отсутствует техническая литература Сейчас в связи с новым этапом повышения качества и архитектуры жилища проблема террасных крыш, в том числе с озеленением, становится актуальной. И мы благодарны автору за указания на те трудности решений террасных крыш, которые нам предстоит преодолеть. Как это не парадоксально, но положительной стороной книги можно считать минимумы приводимых в ней расчетных данных и примеров. Ведь все расчеты конструкций советские специалисты выполняют по принятым у нас нормам и рекомендациям, уровень требовательности которых, как правило, выше зарубежных норм. Это создает уверенность, что, сочетая зарубежный опыт проектирования и строительства с достижениями отечественной инженерной и научной мысли, можно существенно улучшить технические решения железобетонных крыш прежде всего жилых зданий

Канд. техн, наук А Н. Мазалов

ВВЕДЕНИЕ

Жилище начиналось с крыши. На территории ФРГ первыми жилищами были шатры. Они служили людям для защиты от атмосферных явлении. Наружные стены и крыши составляли единое целое. Конструкция и последовательность слоев в крышах отвечали таким же требованиям, которые предъявлялись к наружным стенам: их главное назначение состояло в обеспечении защиты от дождя и ветра, а также в сохранении тепла и отводе влаги, которая накапливается в воздухе помещения. При устройстве плоских крыш возникают определенные трудности. В частности веда не стекает по ним, как по вертикальной поверхности стен, или стекает очень медленно, удерживаемая силами адгезии. Поверхность крыши постоянно подвергается воздействию солнечных лучей, на нее оказывают механическое воздействие снег и образовавшийся слой льда. Различное тепловое воздействие на стены и покрытия приводит к различным удлинениям этих конструкций и соответственно к различным напряжениям в точках их соединения. Особые нагрузки возникают вследствие изменений температуры и влажности внутреннего воздуха во время отопительною периода. Давление водяных паров теплого воздуха ведет к накоплению влаги в слоях покрытия.

В давние времена в качестве жилища человеку служили пещеры и деревья. Выбор места для жилья часто определялся местными условиями, а также психологическими причинами. Крутая скатная крыша являлась олицетворением хороших защитных качеств и надежности. Плоская крыша допускает свободное формообразование, что создает для жителей ощущение неограниченной свободы.

Определим требования к крыше как к конструкции ограждающей помещение от внешних воздействий и призванной создавать и сохранять внутри помещения здоровый микроклимат и комфортные условия. Сопротивление прониканию воды, воздействию ветра и холода не исчерпывает всех требований к крышам Важно также защитить внутренние помещения от перегрева, сохранить влажность воздуха в определенных границах и обеспечить необходимый воздухообмен.

В климатическом поясе с умеренно континента тьным климатом, где расположена ФРГ, большая часть жизни человека протекает в помещениях, поэтому очень важно, чтобы обо точка здания обладала способностью поглощать из воздуха помещения избыточную влагу, исключив тем самым образование на поверхности конструкций конденсата или ограничив проникание и накопление влаги в толще конструкций. Увлажнение ограждения ведет к ухудшению его теплозащитных свойств.

От качества крыши и свойств примененных строительных материалов зависят ус ювия проживания людей в тех или иных климатических условиях.

В качестве примера можно привести иглу из снежных блоков, скатную крышу из камыша, крышу с кровлей из деревянной дранки, плоскую крышу с кровлей из глины с битумным покрытием и многие другие конструкции крыш, которые известны уже сотни лет и доказали свою надежность в тех или иных условиях.

У игл у, зимнего жилища эскимосов, стены и крыша состоят из снежных блоков (рис. 1). Куполообразная форма такого жилища делает его погодоустойчивым. Снежний блок с относительно пористой стр^курой является аналогом нашего газобетонного блока и тепло- и оляционных материалов, которые образуются путем вспенивания. Паропроницанию оказывается очень небольшое сопротивление, и благодаря этому создается микроклимат, благоприятный для самочувствия людей, которые вынуждены находиться в маленьком помещении.

Камышовая крыша как конструкция ограждения здания распространенная ранее от севера до южных климатических зон сохранилась до настоящего времени особенно в северных умеренных климатических зонах (рис. 2). Крыши из злаковых растений (тростника и др.) с трубчатыми стеблями применяются во многих местностях. За счет силикатизации стенок стеблей они приобретают со временем высокую жесткость и долговечность. Связанные стебли укладываются под углом и благодаря этому хорошо отводят воду. Чешуеобразное кровельное покрытие толщиной 30— 40 см выполняет, однако, не только функции водоотвода. В пустотах стеблей сохраняется воздух, и это снижает передачу тепла. Толщина кровельного слоя настолько велика, что крыша длительное время сохраняет тепло. Это позволяет летом иметь прохладное пространство под крышей, а зимой способствует сохранению стабильности теплового режима помещении

Такие покрытия почти не препятствуют прониканию через них водяных паров и обладают также высокой способностью к поглощению водяного пара. Это делает их пригодными также для устрой ства покрытий над коровниками и другими помещениями, предназначенными для содержания домашних животных. Устройство и содержание такой крыши не требует больших затрат и при наличии некоторой сноровки может быть выполнено соб твенными силами. Поэтому такой вид кровельного покрытия и сегодня применяется в местностях, где произра тает камыш. Как и у жилищ, сооружаемых из снежных блоков, в дополнение к водоотводной функции важными войствами этой конструкции крыши являются теплоизоляция, аккумулирование тепла и паропроницаемость.

В качестве примера конструкции, которая создается из материалов имеющихся в непосредственной близости от жичья, можно привести еше одну конструкцию крыши, распространенную в местностях, богатых лесом и со снежными зимами. Типичным пр мером такой конструкции является малоуклонная крыша из д ре ее с и о г о гонта (рис. 3). Здесь также форма крыши в большой мере форми-

Рис. 2. Камышовая крыша является нде альной защитой от климатических воз действий в жаркие и холодные дни. Она обладает водо- и ветрозащитными свой ствами. обеспечивает достаточную теплозащиту, аккумулирование тепла и паре проницаемостьРис. 2. Камышовая крыша является нде альной защитой от климатических воз действий в жаркие и холодные дни. Она обладает водо- и ветрозащитными свой ствами. обеспечивает достаточную теплозащиту, аккумулирование тепла и паре проницаемость

Рис. 2. Камышовая крыша является нде альной защитой от климатических воз действий в жаркие и холодные дни. Она обладает водо- и ветрозащитными свой ствами. обеспечивает достаточную теплозащиту, аккумулирование тепла и паре проницаемость

Рис. 2. Камышовая крыша является нде альной защитой от климатических воз действий в жаркие и холодные дни. Она обладает водо- и ветрозащитными свой ствами. обеспечивает достаточную теплозащиту, аккумулирование тепла и паре проницаемость

Рис. 1 В тесном пространстве йглу благоприятным микроклимат создается благодаря хорошим теплозащитным качествам и паропроницаемости снежных блоков

рует облик здания в целом. Такие здания строят как на плоскогорьях средней высоты, так и в снежных высокогорьях. Покрытия из древесного гонта способны отводить воду и пропускать водяной пар. Недостаточная теплоаккумулирующая способность компенсируется с помощью каменной засыпки Кроме того, укладываемый в покрытие слой камней выполняет функцию гравийного слоя в качестве защиты от ветрового отсоса, препятствует тепловому излучению и способствует выравниванию температур. Зимой, после выпадения снега, который ложится на поверхность крыши, создается возможность для выполнения крышей всех ее защитных функций. Недостаточная до тех пор теплозащитная способность выполняется теперь слоем снега. Таким образом и этой крыше свойственны теплозащита, аккумулирование тепла и паропроницаемость.

Недостаточные или очень кратковременные осадки и при этом высокие дневные температуры в жарких районах вынуждают строить здания с массивными плоскими крышами из глины, армированной камышом, осокой или другими волокнистыми материалами. Задачей таких крыш является прежде всего защита от сильного теплового облучения. Такие дома в виде глиняной коробки, у которой и стены выполняются из глины, еще сегодня строятся во многих

Рис. 3. Традиционные крыши обеспс- чирзют отвод дождевой воды и обладают хорошими теплозащитными свойствами и паропроницаемостьюи — камышовая скатная крыша; б-- наклонная крыша из древесного гонтаРис. 3. Традиционные крыши обеспс- чирзют отвод дождевой воды и обладают хорошими теплозащитными свойствами и паропроницаемостьюи — камышовая скатная крыша; б-- наклонная крыша из древесного гонтаРис. 4. Глиняная крыша является долговечной конструкцией и служит защитой от влаги, обеспечивает теплозащиту и не препятствует паропроницанию

Рис. 3. Традиционные крыши обеспс- чирзют отвод дождевой воды и обладают хорошими теплозащитными свойствами и паропроницаемостью

и — камышовая скатная крыша; б-- наклонная крыша из древесного гонта

Рис. 3. Традиционные крыши обеспс- чирзют отвод дождевой воды и обладают хорошими теплозащитными свойствами и паропроницаемостью

и — камышовая скатная крыша; б-- наклонная крыша из древесного гонта

местностях Центральной и Южной Америки, Восточной Азии и Африки (рис. 4). Верхняя поверхность плоских глиняных крыш толщиной 30—40 см повреждается лишь очень немного при кратковременном воздействии воды. Они аккумулируют в течение дня тепловую энергию и отдают ее в холодные часы внутрь помещении способствуя стабилизации теплового режима. Проникание водяных паров происходит в обоих направлениях, так что водяной пар, который конденсировался внутри глиняного слоя, при благоприятных условиях может диффундировать наружу. В тропиках, где относительная влажность воздуха свыше 80%, достаточно снижения температуры на несколько градусов, чтобы началось образование конденсационной влаги в покрытии. Поэтому такие плоские крыши должны одновременно обладать достаточной теплоизолирующей способностью, способностью к аккумулированию тепла и быть паропроницаемыми.

Плоские крыши с битумным покрытием нуждаются еще в широкой

проверке. Предполагают, что одно из семи чудес света — висячие сады Семирамиды — имели гидроизоляцию, выполненную из битумных магериалов. В странах, расположенных вокруг Средиземного моря. и на Ближнем Востоке уже сотни лет эксплуатируются плоские крыши с изоляцией из битумных материалов, не имея при этом каких- либо значительных повреждений. Эта битумная гидроизоляция представляет собой смесь из бигума и каменного заполнителя. Смесь укладывалась слоем такой толщины, как это сейчас делается обычно при устройстве дорожных покрытий. Подобная битумная смесь называется сейчас асфальтобетоном. Собственно асфальт, известный также под названием природного битума или гудрона, добывается на Ближнем Востоке или изготовляется искусственно в виде смеси из битума и минеральных материалов.

Как для Севера не представляет проблемы защита иглу от дождевой воды, так же не играет большой роли теплоизоляция в средиземноморских странах. Не стоит здесь и вопрос о паропроницаемости ограждений. Поверхности крыш, обращенные вниз, постоянно находятся под действием воздушного потока, так как для отвода тепла здания день и ночь вентилируются. Кроме того, большую часть года тепловой поток направляется с улицы внутрь помещения. Наружный слой битумной гидроизоляции снижает паропроницание. Гравийная посыпка на верхней стороне или толстые несущие плиты выполняют роль аккумулятора тепла при сильном солнечном облучении. Интересно сравнить условия паронроницания через асфальтобетон и через современные кр вельные рулонные материалы, чтобы показать ошибки развития. При минимальной толщине асфальтобетона s—20 мм и его коэффициенте сопротивления диффузии р=2000 сопротивление диффузии этого слоя составит s^ps—40 м. Сопротивление диффузии кровельного ковра при р=100 ООО... 150 000 и s=8 мм составляет примерно 1000 м, т. е. в 25 раз больше1.

В лияние шума, пыли, газа на конструкцию плоской крыши требует такою же изучения, как возможное воздействие каких-либо излучений. Поэтому проблему устройства плоских крыш нельзя решить только эмпирическим путем. Правильное выполнение еще не обеспечивает ее работоспособности. Заданная последовательность слоев, материалы и размеры должны быть определены инженером и архитектором. Конструирование деталей примыканий не может быть возложено только на исполнителей на строительной площадке, так как это также является задачей проектировщиков. Последовательность слоев в конструкции и применяемые материалы следует задавать с учетом условий строительной площадки и местных климатических

_ Принятые в западноевропейских странах параметры паропроницаиия безразмерный коэффициент сопротивления диффузии р показывает, во сколько раз скорость диффузии водяно) о пара в данном материале меньше скор >сти диффузии в слое воз^ха с теми же размерами и при одинаковых дав. ении и температуре, сопротивление диффузии sd приравнивае ся толщине воздушного слоя, м, эквивалентного по паропроницанию слою из данного материала. (Прим>'ч. науч. рей.)

условий. Только анализ местных условий может показать, когда можно пренебречь паропроницанием и теплоизоляцией.

При дальнейшем совершенствовании конструкций крыш с покрытием из керамических плиток, шифера и жести или с гидроизоляцией битуминизированными или полимерными рулонными материалами накопленными сведениями пренебрегать не следует. Такие суждения при оценке плоских крыш, как, например, «плоские крыши в принципе не представляют собой никакой технической проблемы» или что «плоские крыши с физической точки зрения не создают больше никаких проблем»— преждевременны.

Архитектор и инженер несут ответственность как перед заказчиком, так и перед обществом в целом Их долгом является освоение всех теоретических знании в области строительной физики, которые позволят им в дальнейшем принимать правильные решения.

ГЛАВА 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПЛОСКИХ КРЫШАХ

Классификация плоских крыш

Плоскими называют крыши с уклоном менее 22 .

Различают следующие типы плоских крыш (рис. 5) однослойные невентилируемые теплые крыши с тяжелыми или легкими нижними конструкциями;

перевернутые крыши в виде теплой крыши с обратной последовательностью слоев и массивной конструкцией плиты покрытия так называемые крыши типа DUO,

дв/хслойные вентилируемые холодные крыши с тяжелыми или легкими конструкциями и двухслойные кондиционируемые крыши ;

монолитные плоские крыши из водонепроницаемого бетона бе) пароизоляции,

трапециевидные плоские крыши;

складчатые крыши и крыши-оболочки.

’Однослойной здесь называется крыша сплошного сечения, даже если в нее входят слои различных материалов. В случае если внутри конструкции имеется воздуш ное пространство, крыша называется двухслойной. (Примеч ни уч. ped.)

Кондиционируемая крыша условный термин, обозначающий специфическое решение крыши со стабилизацией и выравниванием внутренних тепловых и влаж постных процессов. Он ие связан с принятым в советской технической литературе понятием кондиционирования помещений с применением механических устройств и приборов. (Примеч. науч, ред.)

В нашей стране подобные крыши называются безрулоиными < < мерее )

a — теплая крыша (два слоя пароизоляции); б — крыша типа DUO (открытая система со слоем теплоизоляции); « — холодная крыша (два слоя пароизоляции); г — конди

ционируемая крыша (открытая система с невен!илируемым воздушным пространством и расположенным вверху слоем теплоизоляции); д — крыша с применением водонепроницаемого бетона (открывая система с водонепроницаемым бетоном); е — крыша гнпа R (открытая система с гравийной посыпкой)

Физические воздействия

Наружные и внутренние воздействия на крышу тепла, холода, ветра, дождя, снега и звука, а также механических сил и водяного пара пытаются объяснить с точки зрения строительной физики и отсюда сделать выводы для конструирования, определения последовательности слоев и выбора материалов. Целью проектирования крыши является создание комфортных условий в здании, при этом экономические, технические и архитектурные аспекты не являются решающими Здоровью человека и его самочувствию может быть причинен вред слишком сухим воздухом, переохлаждением наружных конструкций, неблагоприятным воздействием излучений, образованием грибковой плесени.

Тепло, холод. Температурные воздействия изменяются постоянно. Даже часовые колебания температур могут быть значительными, а годовые амплитуды могут достигать 100 ‘ С. В зависимости от расположения теплоизоляции и толщины бетонной плиты покрытия, т. е. в зависимости от аккумулирующей способности конструкции были выявлены следующие особенности плоских крыш*.

Легкие несущие перекрытия, используемые в качестве верхней оболочки вентилируемой крыши, а также теплой крыши с металлическими элементами, испытывают большие перепады температур.

На территории ФРГ (Примеч. перса.)

Поэтому для вычисления продольного удлинения массивных перекрытии при исходной температуре при монтаже около К) С (283 К) в расчет следует принимать разность лемператур 5 °C, для верхней оболочки из легкого бетона и древесины — 75 С, для металлического и асбестоцементного кровельного слоя — 100 °C.

Температура поверхности крыши существенно влияет на стойкость гидроизоляции. Значительное влияние на на ревание поверхности оказывает ее способность к отражению солнечного облучения, поглощению тепла и, прежде всего, охлаждению ее ветром Образование изморози на рулонных битумных крышах после холодных ночей или в начале года когда температура воздуха не снижается ниже точки замерзания, показывает, что с поверхности крыши отводится значительное количество теп та. Измерение температуры поверхности крыши показывает, что в утренние часы она нередко на 8 С ниже температуры окружающего воздуха.

Температура незащищенной поверхности pyj онной гидроизоляции, расположенной поверх теплоизоляционных слоев, достигает летом значений свыше 85 °C (358 К) а температура поверхности зимой бывает равна - 15 С (258 К) Окраска, отражающая ультрафиолетовое излучение, и гравийная посыпка могут уменьшить разрушительное воздействие большой разности температур. Гравийная посыпка слоем 5—6 см снижает температуру поверхности при применении рулонной битумной гидроизоляции поверх слоя теплоизоляции на 19- 25 °C.

Ветер, Форма крыши, высота и место расположения здания определяют воздействие на нее ветрового давления и отсоса (рис. б) Особенно велики эти воздействия в краевых зонах крыши, где они могут приводи ь к внезапным повреждениям Отсос может состав лять 250 300 кПа. Не следует недооценивать влияние ветра на температуру поверхнос 'и крыши Так, ри обычной холодной погоде с сильным ветром отводится больше тепла, чем при очень низких температурах и безветрии.

Дождь, снег, лед. Основным требованием, предъявляемым к плоским крышам, является водонепроницаемость. Лежащий на крыше снег можно рассматрива1 ь как дополнительную теплоизоляцию. А вот талая вода и образование льда при быстрой смене между днев ными плюсовыми и ночными минусовыми температурами опасны для идроизоляции, как и дождевая вода. Поэтому из-за опасности замерзания ледует избегать расположения водосточных желобов по наружной поверхности стен отапливаемых зданий На крышах, не имеющих /клона, часто образуются лужи, опасные для i идроизоляции крыши

Ультрафиолетовое излучение. Коррозия. Эрозия. Несмотря на широкое применение рулонной гидроизоляции из искусственных материалов, до сих пор наиболее эффективной защитой кровельной изоляции от действия ультрафиолетового излучения является гравийная посыпка. Наряду с ней для защиты гидроизоляции крыши могут

Рис 6. Обтекание ветровым потоком здания и плоской крыши

быть использованы окраска с высокой отражательной способностью и посыпка мелким гравием. Прямое солнечное облучение приводит к перегреву и вызывает химические процессы в органических веще ствах покрытий, например улетучивание легких составляющих битума, что повышает хрупкость материала. При этом в мастериале образуются места для проникания воды, которая, попав в трещины, швы и стыки, начинает разрушение конструкции. Особенно пагубно попеременное замерзание и оттаивание воды.

Механические воздействия. Плоские крыши должны быть удобны для осуществления контроля, ухода и ремонта. Само собой разумеется, что гидроизоляционные покрытия эксплуатируемых террас следует защищать от повреждений. Но и обычные плоские крыши требуют защиты. Так, нужно предотвратить обрывы битумного рулонного ковра или пленочного покрытия при срыве всей кровли вследствие отсоса. Однако причиной значительных повреждений могут стать также установле 1ные антенны, подмости, растяжки для проводов, потерянные гвозди и т. д. К механическим воздействиям, которые могут привести к повреждениям, относятся также вибрация, продольные деформации вследствие намокания, усадки и ползучести, а также силы торможения на крышах, используемых для стоянки автомашин.

Огонь. Большая часть материалов, используемых для устройства кровельных покрытий и гидроизоляции, относится к категории сгораемых. К ним принадлежат рулонные гидроизоляционные материалы и искусственные пленки. Деревянные-конструкции и сгораемые изоляционные материалы создают значительную пожарную опасность. Поэтому для устройства плоских крыш предпочтительны строительные материалы, которые по DIN4102 в отношении поведения при огневом воздействии и огнестойкости конструкций принадлежат к соответствующему классу. Крыши должны быть стойкими в отношении открытого огня и лучистою тепла.

Поведение строительных конструкций при огневом воздействии зависит не только от вида материалов, но особенно от вида поверхности и массы, связи с другими материалами, вяжущих, а также перерабатывающей техники (табл. /, 2).

Звук. При проектировании и устроислве крыш следует учитывать влияние воздушного шума, например шум авиационных двшателсй и его дальнейшее распространение в помещении. Легким конструкциям

1. Классы строите ьных материалов по огнестойкости (по D1N 4102, ч. 1)

Класс строительных материалов

Название, установленное строительным надзором

А1

А2

Несгораемые строительные материалы

Сгораемые строительные материалы:

В1

трудновоспламеияемые

В2

нормальновосп заменяемые

ВЗ

легковое пл вменяемые

Примечание. В соответствии с Указаниями по испытаниям при устройстве крыш следует применять несгораемые материалы класса А, если даже они содержат сгораемые компоненты, и трудновоспламеияемые материалы класса В испытанные Институтом строительной техники в Берлине, если они не исключены для применения.

Для строительных материалов подлежащих испытаниям необходима проверка (контроль качества) с проставлением соответствующего обозначения.

Наряду с положениями этих норм решающими все же являются основные правила проведения испытаний подлежащих испытаниям несгораемых материалов класса А и аналогичные правила испытаний для трудновоспламеняемых материалов класса В1

2. Классы огнестойкости F (по DIN 4102, ч. 2)

Класс огнестойкости

Продолжительность сопротивления огневому воздействию, мин

F30

F60

F90

F120

F180

2$ 30

>60

>90

>120

>180

крыш, к которым в первую очередь принадлежат деревянные конструкции, для обеспечения звукоизоляции не хватает собственной массы. Тяжелые конструкции с монолитными бетонными плитами передают звук, проникший в помещение, через стены в другие помещения.

Все требования в отношении звукоизоляции отдельных домов должны быть с полным правом отнесены также к звукоизоляции между квартирами. Следовало бы устраивать двойные перегородки, а также разделять широким швом междуэтажные перекрытия и кровельные покрытия (рис. 7). Других решений, повышающих звукоизоляцию, практически нет, поскольку только устройство разделяющего шва позволяет предотвратить передачу ударного шума.

Обеспечение теплозащитных свойств плоских крыш требует у тр и- ства слоя теплоизоляции толщиной 14 см и больше (по DIN4108). На практике это приводит к тому, что часть теплоизоляции приходится располагать под несущей плитой сплошным слоем Разделяющий шов ликвидировал бы этот недостаток раздельно к нсгрукции.

Рис. 7. Раздельный шов, препятствующим передаче ударного звука

Рис. 8. Пример конструкции, способствующей повышенному распрострапашю звука

Следует учитывать повышенную передачу звука через прочно связанную с перекрытием жесткую и прочно оштукатуренную теплоизоляционную плиту, расположенную на нижней стороне покрытия крис. 8)

Остается перенос звука через стены с одного этажа на другой. Рекомендуемая изоляция от воздушного шума, включая косвенные пути через межквартирные стены, должна снизить его уровень на 3 дБ.

Не считая разделяющего шва в плитах перекрытий, лишь слой из мягковолокнистого материала на нижней стороне плиты образует примыкание задачей которого является создание разрыва в твердом штукатурном слое для исключения возникновения эффекта резонанса. Весьма целесообразно устройство тонкого шпатлевочного слоя из пластмассы или окраски в виде выравнивающего слоя под обои. Может быть рекомендована также дополнительная проклейка профилированными плитами с минеральной шерстью Изоляция воздушного шума, если это необходимо, может быть значительно улучшена путем устройства подвесного потолка. Промежуток между слоями должен быть не меньше 2 см. Если возможно, следует устраивать «свободные» или подвижные крепления. Соединение элементов большими площадями действует неблагоприятно на звукоизоляцию.

Влажность. Конструкция и последовательность слоев должны препятствовать образованию конденсата. Многослойные конструкции из слоев с различным сопротивлением диффузии паров неблагоприятны и являются часто причиной конденсации паров. Высокая относительная влажность воздуха уже при небольшом охлаждении приводит к образованию конденсата. Поэтому основное требование которое вытекает из законов строительной физики, состоит в том, что паровоздушная смесь по мере своего продвижения должна испытывать все меньшее сопротивление Однако в зависимости от времени года и погодных условий направление перемещения паров может меняться. Взаимное расположение отдельных слоев и прежде всего

свойства соответствующих материалов имеют решающее значение для состояния и функци широва шя крыши. Располагаемая снаружи гидроизоляция крыши играет, как правило, отрицательную роль.

Последовательность слоев будет правильной, если обеспечит задержание водяного пара в теплой зоне конструкции, чтобы тем самым как можно меньшее количество этого пара проникаю к холодным слоям и могло там конденсироваться Если конденсации тем не менее избежать невозможно, то зона конденсации должна быть в состоянии воспринять без повреждений конденсационную влагу, чтобь затем при бла!оприятных температурах она могла снова испариться и в виде пара выити наружу. Ни в коем случае нельзя допускать конденсации водяных паров в толще слоя теплоизотяции.

Требования строительной физики

Сохранение тепла. Теплоизоляция и аккумулирование тепла находятся в определенном соотношении. Они должны препятствовать передаче тепла изнутри наружу и в течение короткого времени выравнивать экстремальные температуры. О раничение теплопередачи необходимо для экономии энертми и одновременно для поддержания равномерной температуры в жилых помещениях. Гораздо важнее для здоровья человека сохранять в помещениях равномерную умеренную температуру во всех направлениях, чем высокую температуру с односторонним оттоком тепла.

Защита против образования конденсата. Относительно высокие температуры в зоне перекрытий обусловливают повышение влагосо- держапия. Кроме того, важным показателем является значение относительной влажности воздуха. Во время отопительного периода при средних наружных температурах важно сохранять на путях движения воздуха такую температуру, при которой не происходит выпадения конденсата или с помощью соответствующих мероприятий создавать препятствие прониканию водяных паров в толщу перекрытия, что практически едва ли выполнимо. Как было уже сказано выше, можно допустить выпадение конденсационной влаги только в тех слоях, которые могут без помех для функционирования воспринять эту влагу и при благоприятных климатических условиях позволить ей снова превратиться в пар и покинуть кон трукцию. При этом паро- изоляция не должна препятс твовать этому процессу.

Уменьшение тепловоенриятия. Слой теплоизоляции, расположенный на верхней стороне покрытия, должен препятствовать прямому воздействию солнечною облучения на конструкцию. Эю практикует я при устройстве теплой крыши и ее модификаций. Все другие конструкции, к которым относятся также холодные крыши, имеют теплоизоляцию на внутренней стороне. С открытием теплоаккумулирующей способности плотных строительных материалов их стали включать в состав ограждения. Снижение перепадов тем ера туры уменьшает тепловосприятие изоляционных слоев и содействует

в)

Г)

Рис. 9 Рациональная последовательность слоев в конструкции плоских крыш

а — жесткий пенопласт, служащий теплоизоляцией и основанием штукатурного слоя Крепится на клею юш па гвоздях к перекрестной решетке; б минераловатный мат в качестве теплоизоляционного материала. Основание под штукатурку подвешено с помощью проволочной скрутки; в — нижний прибетонируемый слой теплоизоляции по бетону с тонким слоем штукатурки и обоями; г — прибетонируемый или приклеенный в отдельных точках слой теплоизоляции с облицовкой мя|кими минеральноволокнистыми плитами

Рис 10. Подвесной звукопоглощаю шй потолок под плоской крышей из водонепроницаемого бетона

— гравийный или другой какой-нибудь равноценный слой, служащий защитой от облучения и пригрузом; 2 свободно уложенный слой теплоизоляции; 3— железобетонная плита покрытия из водонепроницаемого бетона; 4 слой теплоизоляции, дополнительно приклеенный в отдельных точках; 5— пружинная подвеска, не проводящая звук; 6— подвесной пото лок со звукопоглощающим слоем

тем самым ограничению термических деформации Новые конструкции и свойственная им рациональная последовательность слоев верхний слой теплоизоляции, служащий защитой от тепловою об лучения массивные несущие конструкции, способные аккумулиро вать тепло; и нижний защищенный слой теплоизоляции, предназначенный для О1раничения трансмиссионных потерь, являются, последним достижением науки и техники (рис. 9, /0).

Гравии 6 см Тепзоизолл ция 6 см Бетой 18 смГравии 6 см Тепзоизолл ция 6 см Бетой 18 см17° 25*17° 25*Бекон 1В смБекон 1В см48° ^48° ^Теплоизоля цмя 8 смТеплоизоля цмя 8 смТеплоизоляций 8 смТеплоизоляций 8 смРис. 11. Деформации плиты покрытия а — с жестким опиранием; б — со скользящим опиранием

Гравии 6 см Тепзоизолл ция 6 см Бетой 18 см

Гравии 6 см Тепзоизолл ция 6 см Бетой 18 см

17° 25*

17° 25*

Бекон 1В см

Бекон 1В см

48° ^

48° ^

Теплоизоля цмя 8 см

Теплоизоля цмя 8 см

Теплоизоляций 8 см

Теплоизоляций 8 см

Рис. 12. Во время укладки бетона, когда еще отсутствует верхнее покрытие, могут создаться экстремальные термические условия. При этом в основании покрытия могут образоваться трещины. Поэтому требование об устройстве скользящего опирания распространяется так же на конструкции с верхней тепло изоляцией [8]

Термические деформации. При монтаже конструкций должно быть предусмотрено свободное пространство для температурных деформаций (рис. II). Теплоизоляция конструкции и аккумулирование ею тепла не должны препятствовать деформациям. Если плоские крыши непосредственно связаны с кладкой несущих стен, создается препятствие их деформациям, и это приводит к разрушениям в зоне их опирания. Более правильным решением будет отделение кровельной плиты от стены, а также скользящее опирание конструкций перекрытий и исключение загружения их краев вследствие прогибов. Кроме того, поверхность крыши должна быть таким образом разделена деформационными швами, чтобы величина деформаций находилась в определенных границах. Летом температура на поверхности теплоизоляции достигает 80 °C, если рулонная гидроизоляция, не имеющая дополнительной отражающей защиты подвергается непосредственному воздействию солнечного облучения. Причиной этого является препятствие для поглощения тепла, создаваемое

теплоизоляцией. При темной окраске гидроизоляции без слоя теплоизоляции температура поверхности достигает лишь 45 °C. Исходное значение зимней наружной температуры —20 °C также не соответ ствует климату ФРГ и уже при 15 °C создает значител ный запас надежности. Поскольку в настоящее время в любом случае отражающая излучение окраска или, еще лучше, б ферный слой в качестве верхнего слоя соответствуют современному состоянию техники, то не является чрезмерным ребованием использовать их при устройстве плоских крыш. Каковы в действительности фактические значения темпера уры поверхностей при отсутствии темной гидроизоляции, показывают измерения, выполненные на бетонных кровлях (рис. /2). Однако выключение отопления зимой, изменение характера эксплуатации здания или даже оставление на зиму неизолированного бетона (в процессе строительства) могут подвергнуть эти представления сомнению. Деформации вследствие экстремальных воздействий все1да возможны.

Уменьшение воздействия и распространения шума. Тяжелые материалы оказывают сопротивление распространению воздушного шума благодаря инерционности своей массы. Таким образом звукоизоляция перекрытий тем лучше, чем они тяжелее.

Фонари верхнего освещения в цехах промышленных зданий являются путями проникания воздушного шума, которые требуют дополнительных мероприятий, обеспечивающих поглощение звука.

Внутренний воздушный шум и его перенос через кровельные плиты в другие помещения являются еще одним источником шума. Подвесные потолки, которые жестко связаны с несущими перекрытиями, могут вызывать явление резонанса. Упругая связь этих элементов способствует повышению звукоизоляции и поэтому предпочтительна.

При устройстве террас и других аналогичных конструкций с целью восприятия ударного шума следует стремиться к устройству мягких покрытий, например плавающих полов или, при плитных покрытиях, упругих оснований.

Практические выводы из рассмотрения физических воздействий и требовании строительной физики

Теплый воздух может содержать больше влаги, чем холодный.

Относительная влажность воздуха характеризует содержание в нем водяного пара. Для определе шя относительной влажности необходимо знать температуру воздуха. Таблица для определения точки росы дает об этом oi ределеиное представление (рис. 13, таби 3). Например, если в помещении летом при температуре 25 ‘С и относительн й влажности воздуха 75% происходит понижение температуры до 18 С и вместе с тем достигается его 100%-ное водонасыщение, что вполне возможно в ночные часы или вследствие влияние грозового дождя, то доля свободной конденсационной влаги составляет при этом 1 i на каждый килограмм воздуха.

Зимои наружный воздух при температуре -5 'С и при полном насыщении содержи лишь 3,65 г воды на 1 м* воздуха. Если этот воздух нагревается до 18 С, то его

3. Соотношени между влажностью воздуха и температурой

Темпера-

Давление водяною пара

Максимальное содержание влаи, г/м’

мм рт. ст.

кПа

—20

0,772

0,103

— 10

2,13

0,283

2,5

-8

2,49

0,331

3.3

—6

2,90

0,386

3,7

4

3,38

0,450

4,3

0

4,58

0,609

4,9

2

5,30

0,705

5 6

4

6,11

0,813

6.4

5

6,56

0,873

6,8

6

7,03

0,935

7,3

8

8,06

1,072

8,3

10

9,22

1,226

9,4

12

10,53

1 441

10,7

14

11,99

1,595

12,1

16

13,63

1,813

13,7

18

15,47

2,058

15,4

20

17,52

2,330

17,4

22

19,80

2,633

19,5

24

22,33

2,970

21,8

25

23,71

3,154

23,1

26

25,16

3,346

24,4

28

28,28

3,761

27,3

30

31,73

4,220

30,4

35

42,06

5,594

39,7

40

55,16

7,336

51,2

45

71,68

9,533

65,4

50

92,35

12,283

83

55

117,90

15,682

104,7

60

149,32

19,860

130,1

70

233,8

31,095

198

80

355,4

47,268

293,3

90

525,8

69,931

423,6

100

760

101,325

598,7

относительная влажность снижается на 25%. Этим можно объяснить сухость воздуха в помещении в холодное время года.

В зоне крыши благодаря более высокой температуре может содержаться больше влаги, чем в расположенных ниже более холодных зонах.

В безоблачные ночи возникает, особенно на темных поверхностях крыши, сильное тепловое излучение. Температура этих поверхностей может оказаться на 10 СС ниже температуры окружающего воздуха.

Незначительная теплопроводность и небольшая теплоаккумулирующая способность крыши в случае, если гидроизоляция расположена непосредственно под слоем теплоизоляции, при действии солнечного облучения ведет к перыреву наружного слоя. Этот перегрев вследствие препятствия, оказываемого теплоизоляцией тепловому потоку, может достичь 20 °C.

Разница температур в различных помещениях здания вызывает растяжение и сжатие конструкций Тепловое воздействие может быть смирено высокой аккумулирующей способностью материалов или рациональным расположением слоев Теплоизоляции

Кондиционируемые помещения являются объектом усиленного воздействия по-

вишенной влажности. Это отчетливо проявляется в местах тепловых мостиков. Чем больше людей находится в помещении, тем больше выделяется водяных паров. Жилища, которые не эксплуатируются постоянно и система отопления которых в зимние месяцы отключается, особенно сильно подвержены опасности образования конденсата. Причинами этого являются, во первых, выделение влаги вследствие жизнедеятельности человека, во-вторых, как правило, недостаточная вентиляция.

Спальня является обычно наиболее влажным помещением жилой квартиры. Ванные комнаты и кухни на короткое время подвергаются повышенным влажностным воздействиям, однако имеют большие паузы для высушивания.

При проектировании промышленных зданий, помещений для собраний и других аналогичных помещений следует как можно точнее учитывать выделения влаги, обусловленные эксплуатацией, причем это относится не только к текстильным производствам и прачечным, где особенно легко происходит образование конденсата.

Единичные излучатели тепла создают местный нагрев с усиленным образованием пара. Этот пар может конденсироваться на холодных поверхностях помещений.

Плавательные бассейны с повышенной температурой и высокой относительной влажностью воздуха, если они расположены в зданиях, создают повышенную влажность в остальных помещениях. В промышленных зданиях особое внимание следует обращать на открытие резервуары с жидкостями.

Частая и краткосрочная вентиляция помещений способствует более эффективному высушиванию и экономии энергии, чем длительная вентиляции.

Расположение на верхней стороне плоских крыш отражающей окраски, теплоаккумулирующих или теплоизоляционных слоев уменьшает пик летних температур на 5 25 ' С. Наиболее эффективным является устройство гравийного слоя толщиной не менее 5 см.

Усиленное образование конденсата происходит, кшда воздух при прохождении через кровельные плиты охлаждается ниже температуры, при которой содержащийся в воздушной смеси водяной пар не может больше удерживаться.

Гидроизоляция крыши

Гидроизолирующую функцию в плоских крышах выполняет, как правило рулонная гидроизоляция на битумной основе и на базе полимеров из термопластичных эластичных веществ (искусственные пленки).

Мало и медленно внедряются пленки из по иэстера и полиуретана, водонепроницаемый бетон или армированные волокном тонкие минеральные покрытия. Хорошо себя зарекомендовали также жидкие мастики в виде битумно-латексных смесей.

Изоляция как защита от проникания воды была до сих пор единственной и важнейшей целью. Последние разработки показали, что следуе стремиться к обеспечению водонепроницаемости в сочетании с хорошей паропроницаемостью. Только сочетание этих свойств позволяет получить надежную и долговечную конструкцию.

В настоящее время имеется богатый выбор гидроизоляционных материалов на битумной основе с различными вяжущими и наполнителями, и только специалисты могут разобраться в этом многообразии. Из материалов на синтетической основе возможен выбор между термопластами и эластомерами. Их применение для различных целей и возможность ручной переработки определяются возможностью их сваривания или склеивания. При использовании новь х паропроницаемых материалов следует точно соблюдать указания завода-изготовителя.

Там, где оканчивает я гидроизоляция крыши (край крыши, проходы через крышу, надстройка над крышей и т. д) она стыкуется с другими материалами, при этом следует учитыват, различие физических и химических свойств этих материалов. Особое внимание следует уделять решению вопросов, связанных с деф рмацией материалов и конструированием деталей. Зачастую при проектировании не учитываются возможности выполнения ручных работ. Однако чем труднее способ выполнения работы, тем больше может быть допущено ошибок. Многие конструктивные детали, предусматриваемые проектом, про то невыполнимы. Еще опаснее, если, например, недостаточно отработанные в проекте де али примыканий приходится решать на строительной площадке или если выполненйе таких сложных работ доверяется малоквалифицированным рабочим.

Надежность гидроизоляции крыши, как правило, зависит от многих факторов. Наряду с климатическими и другими воздействиями окружающей среды, которые воспринимает относительно тонкий рулонный или пленочный ковер кровли, следует особенно тщательно учитьвать возможные механические усилия. Рулонное кровельное покрытие, которое испытывает постоянное растягивающее напряжение, становится вскоре в этих местах хрупким и трескается. Этому способствуют поднятие кровельного ковра в зоне парапета, острые края лежащих внизу теплоизоляционных плит или образование воздушных пузырей между слоями ковра. Однако и постоянные переме-

щения в краевых точках быстро приводят к усталости материала и в течение короткого времени повреждаются.

Нанесение гидроизоляции крыши с применением жидких мастик из битумно-латексных составов производилось до сих пор только при ремонтных работах. Эти мастики обладают лучшей, чем у рулонной кровли, паропроницаемостью. В зоне нарушенной битумной гидроизоляции с уже намокшим теплоизоляционным слоем через эти участки может происходить его более интенсивное высушивание.

Полиуретановая гидроизоляция, выполняющая также функцию теплозащиты и защиты от атмосферных осадков, имеет коэффициент сопротивления диффузии водного пара р<100. Само собой разумеется, необходимо обращать особое внимание на примькание поверхностей кровли к краям крыш, к венцам световых куполов, выходам на крыши и надстройкам. Материал следует защищать от действия прямого солнечного облучения. Для этой цели может быть использован гравийный слой или отражающая окраска.

Водонепроницаемый бетон, используемый для изготов тения железобетонных плит покрытий, образует несущую конструкцию и одновременно служит гидроизоляцией Коэффициент сопротивления диффузии такого бетона р<150. Такая гидроизоляция крыши практически неуязвима, обладает почти неограниченной прочностью, более других пригодна для поверхностей эксплуатируемых крыш, используемых для ходьбы и езды, допускает засыпку грунтом и без особых дополнительных мероприятий позволяет выполнять озеленение. Для крыш подземных или даже многоэтажных гаражей, используемых для езды, с соответствующей толщиной перекрытий и подвер женным износу слоем над стальной арматурой другого столь же экономичного и надежного способа гидрозащиты просто нет.

В ФРГ разработана двухкомпонентная конструкция гидроизолирующей оболочки на базе цемента, усиленного стекловолокном По- крьтие толщиной 3—5 мм, наносимое в виде пластичного раствора на бете иную плиту перекрытия, образует гидроизоляцию, характеризуемую высокой паропр ни аемостью (коэффициент сопротивле • ния диффузии ц=100). Благодаря прослойке стекловолокна ограничиваются усадочные трещины. Если деформационные швы и подвижные примыкания выполнены над плоскостью увлажнения, их следует выполнять, как правило, упругими или подвижными

При проектировании крыш нужно учитывать следующие нормы и указания-

D1N 18337. Гидроизоляция против ненапорной воды

D1N 18338. О производстве работ по устройству гидроизоляции крыш

D1N 4122. Гидроизоляция против ненапорной поверхностной влаги

DiN 7864V Рулонная гидроизоляция из эластомеров

DIN 16730—16732. Рулонная гидроизоляция из PVC, Р1В, ЕСВ

D1N 16935. Рулонная гидроизоляция из полиизобутилена

D1N 16937. Мягкий РВС упрочненный битумом

D1N 19938. Мягкий РВС, не упрочненный битумом

DIN 18190. Гидроизоляционные рулонные материалы

DIN 52117. Плотный войлочный картон

DIN 52121. Гидроизоляционные рулонные материалы на основе каменноугольных смол DIN 52123 Гидроизоляционные рулонные материалы на плотной войлочной основе D1N 52129 -Беспокровные битумные рулонные материалы

DIN 52130. Битумы рулонные изоляционные материалы

DIN 52140. Битумные рулонные материалы с добавлением каменноугольных смол DIN 52141. Материалы на скнове стекловолокна

D1N 52143. Битумные гидроизоляционные рулонные материалы на основе стекловолокна

DIN 18530Е. Битумные гидроизоляционные рулонные материалы в сочетании с массивными конструкциями перекрытий

D1N 1045 Разд. 6.5.7.2. Водонепроницаемый бетон

D1N 1045. Разд. 17.6. Ограничение ширины раскрытия трещин

DIN 4117. Разд. 2.4.2. Водонепроницаемый бетон

DIN I8195E. Гидроизоляция сооружений

DIN I8531E. Гидроизоляция крыш

Указания по устройству плоских крыш. 1982

Уклоны. Надежный отвод дождевой воды, исключающий образование на поверхности луж, является основным требованием для всех крыш с гидроизоляционными рулонными покрытиями на битумной или полимерной основе При назначении уклонов следует учитывать прогибы в пролете перекрытии. Отвод воды с опорных зон все<да лучше. Во впадинах, где застаивается вода, образуется корка грязи, которая в процессе высушивания становится причиной сдвигающих напряжений и приводит к образованию трещин в кровельном покрытии.

Примыкания. Края кровли в примыканиях к различным надстрой кам должны быть подняты не менее чем па 15 см над слоем гидроизоляции крыши Если эта минимальная высота не может быть обеспечена, следует искать другие решения, которые создадут надежное уплотнение примыканий, или устраивать переливы, которые сохранят уровень воды на высоте ниже уровня примыкания На каждой плоскости крыши должно быть не менее двух водосливов Один из них может служить для перелива и понижения уровня воды Соединение со встроенными конструкциями и примыкания следует устраивать из материалов, длительное время сохраняющих эластичность. Вклеивание полос жести и жестких профилей все еще применяется, к сожа лению, и неизбежно приводит к повреждениям крыш.

Кровельный ковер и паропроницание. Паронепроницаемые покрытия не допускают никакого газообмена. Поэтому ошибочно говорить о «дыхании» конструкций плоских крыш, если применяются упомянутые выше виды гидроизоляции, «Дыхательная способность», т. е. возможность газообмена, а особенно перемещения водяного пара, является, однако, для состояния и надежности конструкции плоских крыш очень существенным качеством.

Из анализа накопленного опыта можно сделать вывод о том., что важно не только не допустить проникания внутрь конструкции дож девой и талой воды. Много важнее, чтобы проникшая и заключенная в конструкции крыши парообразная влага могла выходить наружу. Стремление с помощью битуминизированных или полимерных мате-

риалов выполнять все более надежные, герметичные и толстые покрытия привело к созданию абсолютно паронепроницаемых кровель. Не пренебрегая водонепроницаемостью, было бы с точки зрения строительной физики правильнее стремиться к максимальной паро- пронинаемости. При наличии применяемых до сих пор материалов на базе битумов и высокополимеров >та цель, однако, недостижима.

Паропроницание в большей или меньшей степени зависит от свойств материалов. Это не имеет отрицательных последстви только до тех пор, пока температуры в коне гр; кциях здания лежат выше точки росы. В случае когда теплый воздух, содержащий водяной пар, охлаждается настолько, что достигается 100%-ное насыщение воздуха водяным паром, даже небольшое понижение температуры приводит к конденсации. Если эта вода временно аккумулируется конструкцией или в теплое время года в виде водяного пара находит себе выход, создается определенное равновесие. При применении паронепроницаемых плоских крыш и конструкций с пароизоляцией это становится невозможным. Проникший в «теплую крышу» водяной пар (а распола аемая снизу пароизоляция никогда не бывает достаточно паронепроницаемой) превращается зимой в воду- и уменьшает теплоизоляцию, а летом - в пар с соответствующим давлением, что приводит к образованию в кровле вздутий. Агрессивность воды с растворенными в ней частицами слоев кровли способствует ее разрушению.

Если при такой последовательности слоев, например при так на зываемой теплой крыше, исключается верхняя пароизоляция, то конденсатообразование невелико и под действием солнечного облучения вода может испаряться и зимой и свободно диффундировать наверх. Поэтому рекомендуется устраивать кровлю из материалов, которые обладают гидроизолирующими свойствами, но вместе с тем являются паропроницаемыми. К таким материалам принадлежат тонкие пленки из сложного полиэфира. Паропроницаемыми являются также твердые покрытия из вспененного пенополиуретана. К паропроницаемым покрытиям относится также двухкомпонентный гидроизоляционный материал на основе цемента с волокнистым армированием, укладываемый слоем толщиной примерно 3—5 см

Гидроизоляционные материалы. Для устройства гидроизоляции предлаиается богатый выбор материалов, а также разнообразных со зетаний этих материалов с несущими конструкциями. В основном — это рулонные гидроизоляционные материалы на основе битума, модифицированного битума и высокополимеров из термопластичных и эластичных материалов Последние известны под названием искусственных пленок.

Как и во всех других областях производства и применения материалов, возможности и пределы ручной переработки следует учитывать уже при проектировании Большая часть недостатков производства работ относится к невыполнимым или трудновыполнимым деталям примыканий. Поэтому при описании технологических процессов в

проекте особое внимание следует уделять этим трудным местам и сопровождать их эскизами.

Кровельные гидроизоляционные материалы должны сочетаться с подстилающими слоями, однако особенно внимательно это следует учитывать при устройстве примыкании, где в основании кровельного ковра встречается несколько различных материалов. К таким при мыканиям принадлежат примыкание к профилю карниза, к ограждению дымовой трубы, к обрамлению венца светового купола. В этих зонах могут наблюдаться самые различные деформации, рассчитать которые, однако, практически почти невозможно. Кроме того, применявшееся ранее вклеивание жесткого фартука сегодня уже нельзя считать удачным решением.

Тем не менее имеются и другие достаточно опасные точки. Поэтому рекомендуется уже на стадии проектирования привлекать специалиста для решения вопроса о гидроизоляции крыши, который мог бы ответственно и квалифицированно запроектировать эти детали. Применяемые битуминизированные и искусственные рулонные материалы относительно тонки, а нагрузки на них со стороны окружающей среды весьма значительны. К возникновению трещин прежде всего могут привести последующие работы, связанные с эксплуатацией кровель. Это следует учитывать, если гидроизоляция в течение нескольких лет подвергалась действию атмосферных факторов, а также если она вследствие улетучивания пластификатора или от действия ультрафиолетового излучения стала хрупкой В кровельном ковре, который постоянно находится под действием растягивающих напряжений, накапливается усталость. Вследствие этого ожидаемый срок службы материала сокращается. Слишком большое натяжение, особенно над опорами, является поэтому причиной раннего возникновения хрупкости материала кровельного ковра и трещинообразования.

По этим же причинам пустоты под ковром и образование вздутий нельзя считать небольшими недостатками. Наличие острых краев в материале основания или образование складок, как например при укладке кровельного ковра по теплоизоляционным плитам из твердой пены, в течение относительно короткого срока может привести к повреждениям. Чтобы уменьшить напряжения, поверхность крыши следует через каждые 12 м разделять деформационными швами. Безусловно, следует исключить образование на поверхности крыши луж. Скопление грязи в углублениях при ее высыхании приводит к возникновению местных напряже шй, которые, в свою очередь, вызывают образование трещин Уклон крыши менее 30 /оо недопустим.

Битумы. Используемые битуминизированные рулонные материалы совершенно по-разному ведут себя в конструкции в зависимости от несущего слоя, пропитки, покровных слоев и посыпки

Кровельные рулоннье, гидроизоляционные рулонные материалы и свариваемые рулонные материалы используются для устройства верхней 1идроизоляции и поэтому покрыты с обеих сторон битумными покровными массами. Укладка рулонных материалов прОизводит-

ся приклеиванием горячим битумом, как правило, путем его розлива или при сварке рулонов путем нагревания клеящего битума открытым пламенем.

Кровельный ковер на основе текстильного волокна почти исчез из употребления. Ему на смену пришли рулонные материалы с битумной пропиткой. К несущим слоям основы из сырого картона, состоящего в основном из целлюлозы, добавляются джутовая ткань, стекловолокно и стеклоткань, металлические ленты, а также пластмассовая пленка.

Основой беспокровного рулонного битумного материала (DIN 52129) является картон или джутовая ткань, пропитанная битумом.

Несущую основу битуминизированного рулонного кровельного материала составляют картон (DIN 52117) или стекловолокно (DIN 52141), пропитанные битумом. Материал имеет с обеих сторон покрытие из битума с посыпкой минеральными веществами.

Несущую основу битуминизированного рулонного кровельного гидроизоляционного материала (D1N 52130) составляют картон, джутовая ткань или стеклоткань, пропитанные битумом, имеющие с обеих сторон усиленные покровные слои. Большей частью материал с обеих сторон имеет посыпку минеральными веществами.

Гидроизоляционный материал для гидроизоляции зданий (DIN 18190) может быть выполнен на различной несущей основе, частично пропитан битумом, имеет два покровных слоя и с обеих сторон посыпан мелким песком.

Несущую основу наклеиваемого битуминизированного рулонного материала (DIN 52131) составляет джутовая ткань, стеклоткань или стекловолокно, пропитанные битумом. С обеих сторон материал покрыт битумной массой и посыпан минеральными веществами. Укладывается он на требуемую для наклейки рулонов битумную мастику. На практике, как правило, применяется в виде многослойного ковра. Чем больше толщина такого покрытия, тем оно надежнее

При в боре материалов для плоских крыш следует учитывать предписания и указания DIN 4117, DIN 4122, DIN 4031, DIN 18195, а также «Указания по проектированию и устройству плоских крыш с гидроизоляционными покрытиями» изд. 1982 г., подготовленные Центральным советом германского союза кровельщиков — специ алыым советом по технике устройства крыш, стен и идроизоляции и специальным отделом по гидроизоляции сооружений в Центральном федеральном совете работников строительной индустрии [91.

Пластмассы. Когда речь идет о пластмассовых пленках или рулонных материалах, подразумеваются термопластичные и эластичные материалы на основе высокополимеров. Следует различать термопласты (пластомеры) и эластомеры (синтетические каучуки). На практике оба этих вида материалов можно различать благодаря их различным свойствам и разному поведению при переработке. Термопластам свойственны способы сварки с помощью нагревания

или растворителей; эластомеры могут быть соединены между собой только с помощью склеивания Другие различия проявляются преж де всего при нанесении окрасочных покрытий, упрочнении и выполнении несущих слоев.

Пластмассы могут получаться различными по своим свойствам в зависимости от рецептуры, так что следует как можно точнее учитывать данные изготовления.

Термопласты. Мягкий поливинилхлорид (ПВХ)—широко распространенный материал. Соединение элементов из этого материала может быть выполнено относительно просто с помощью сварки. Опасным является проникание пластификатора в другие материалы. В сомнительных случаях целесообразно устраивать разделяющие слои. Рулонный поливинилхлорид в принципе несовместим с битумом. Его применение регламентируется DIN 167.30. DIN 16734Е. DIN 16937 и DIN 16938.

Полиизобутилен (ПИБ) имеет высокую пластическую деформи руемость. Опасной для него является «холодная текучесть», которая может приводить к нежелательному трещинообразованию и деформациям. Совместимость с битумом хорошая (D1N 16731).

Этилен-сополимер-битум (ЭСБ) предлагается, как правило, в виде массивного материала с волокнистым наполнителем. Будучи плавким термопластом с высокой деформативностью, он особенно хорошо совместим с битумом (DIN 16732)

Хлорированный полиэтилен (ПЭХ) особенно часто применяется для гидроизоляции сооружений. Он не содержит, пластификатора и совместим с битумом. По своей удобоукладываемос ги и легкости соединения он соответствует мягкому ПВХ.

Эластомеры. Полихлоропрен (ПХО) (невулканизированный каучук) применяется в виде рулонного кровельного материала, большей частью оклеивается с помощью горячего битума с нижней стороны стекловолокном

Бутилкаучук (ИИК) (изопрен-изобутилен-каучук) является высокоэластичным материалом, применяется в виде рулонов большой площади, укладывается преимущественно свободно. Стыковые соединения выполняются путем холодной вулканизации.

Этилен-пропилен-терполимер-каучук (ЭПТК) укладывается, как правило, также свободно в виде склеенных полотнищ. При приклеивании используется модифицированная дисперсия битума и эластомера.

Хлорсульфанированный полиэтилен (ХСПЭ). Образование стыковых соединений возможно как термическим путем, так и путем диф фузибнной сварки с помощью растворителя (до сих пор этот материал регламентировался в опытном порядке DIN 16733Е). Характеризуется ограниченным сроком хранения.

Этилен винилацетат-сополимер (ЭВАС). Как и у хлорсульфани- роваиного полиэтилена, здесь возможно термическое соединение и соединение путем диффузионной сварки с помощью растворителя

Здесь также продолжительное хранение и зависимость от времени и тепла делают применение этого материала рискованным.

Свойства рулонных материалов из пластмасс и их пригодность в качестве гидроизоляции кровли оценить в целом не представляется возможным. Последние исследования показали, что прежние сведения в отношении прочности, удлинения и прочности на разрыв недостаточны. Усадка в продольном направлении может составлять 0,2 3%. В отношении погодоустойчивости свойства этих материалов частично освеи ены в DIN 16730, DIN 16731 и DIN 16732. Кроме того, многих данных просто недостает. Только натурные испытания могут в настоящее время дать надежную оценку рулонных материалов из пластмасс. Поэтому даже при наличии гарантий изготовителя разрешается применение только таких рулонных материалов, в отношении которых при равных условиях получены положительные отзывы по истечении гарантированного времени эксплуатации.

Латекс. Хотя опыт применения жидких пластмасс, особенно при ремонте традиционных теплых и холодных крыш, подтвердил их отличные качества, в Указаниях по устройству теплых крыш (изд. 1982 г ) по этому вопросу не приведено никаких позитивных указаний. Битумно-эластомерно-латексные эмульсии применялись с середины двадцатых годов в качестве покрытия поверхностей плоских крыш с целью их гидроизоляции и в течение 10 лет после их нанесения не претерпевали никаких изменений, если при этом они имели покрытие, уменьшающее воздействие прямого солнечного облучения. Поэтому 10-летняя гарантия на гидроизоляцию такого типа может быть дана без всякого риска, и продление срока ее службы до 30 лет при укладке ее над кондиционируемыми крышами также возможно.

Пастообразная эмульсия не содержит растворителей и пластификаторов. После высыхания она становится водонепроницаемой, очень эластичной, устойчивой к погодным условиям и в противоположность битумным материалам относительно хорошо паропроницаемой. Толщина ее слоя должна быть не менее 2,5 мм. Фактическое значение коэффициента сопротивления диффузии ц при толщине слоя 3 мм оказывается равным 13 000, тогда как кровельные рулонные матери алы имеют ц -100 000 и более. В качестве основы для нанесения этого покрытия может быть рекомендован легкий, пропитанный битумом картон

Защита поверхности

Несмотря на требование продиктованное знаниями и опытом, обеспечить необходимую защиту поверхности кровли, им часто пренебрегают Гравийный слой толщиной 5 см увеличивает нагрузку на 1 кПа и при устройстве большепролетных конструкции создает значительные сложности Однако при строительстве жилых и общественных зданий устройство защитного слоя кровли совершенно необходимо.

4. Ветровая нагрузка (по DIN 1055)

Высота нидосточного желоба над поверхностью земли, м

Красная зоны

Остальная поверх

0...8

^1 кПа (например, слой гравия)

>0,5 кПа

8...20

>1.6 кПа (покрытие из бетонных плит, например тротуарных плит, размером .350X350X60 мм, уложенных в соответствии с нормами D1N 485 на гравийный слой или на подкладки)

>0,6 кПа

20...I00

2 кПа (покры ие из бетонных плит размером 500X500X80 мм, уложенных аналогичным образом

>0,8 кПа

Примечание. Ширина краевой зоны определяется как 1 /в ширины ската ровли, но не менее 1 м.

Для одно- и двухэтажных зданий покрытие землей и зелеными насаждениями образует не только защиту для крыши, но приводит к улучшению окружающей среды и тем самым повышает ценность жилища. Нагрузка от слоя земли толщиной около 30 см может составить, однако, свыше 6 кПа. Новейшие разработки по устройству на кровле цветочниц из жесткого пенопласта показали, что это, во-пер вых, уменьшает нагрузку на 1,5 кПа, во-вторых, создает дополнитель ную звукоизоляцию.

Защита от штормого ветра и облучения. Гравийная засыпка, плитное покрытие, слой земли и другие аналогичные мероприятия по защите поверхности кровли при соответствующей массе этих слоев создают одновременно защиту против разрушения вследствие ветрового отсоса и заменяют отражающую окраску. Для обеспечения необходимой надежности отдельные слои должны быть равномерно по поверхности склеены между собой не менее чем на 10 15% площади. Нагрузку, создаваемую вследствие отсоса, следует определять но D1N 1055 ^абл. 4). Поверх теплоизоляционного слоя для защиты от ультрафиолетового облучения и для пригруза изоляционных плит для защиты от ветрового отсоса следует в зависимости от высоты здания создавать необходимые нагрузки (из рекомендаций Института строительной физики, Берлин, вып. Z23.2-22b от 08 12.1978 г.).

Если выбирается механический способ крепления кровли, следует учитывать воздействие местных повышенных нагрузок в точках крепления кровли. Для этой цели могут быть использованы различные виды трещиностойкой гидроизоляции или тарельчатые дюбеля диаметром около 70 мм. Каждый дюбель может воспринять растягивающее усилие 2 Н. Для легкой кровли, например при металлических кровтях трапециевидной формы, где вследствие больших знакопеременных деформаций точечное приклеивание может постепенно на-

Рис 15. Устройство водоприемников в теплой зоне зданияРис 15. Устройство водоприемников в теплой зоне здания

Рис 15. Устройство водоприемников в теплой зоне здания

Рис 15. Устройство водоприемников в теплой зоне здания

Рис. 14. Плоская крыша с подвесным желобом Существует опа ность образе ванн я в желобе льда

рушаться, безусловно, необходимо дополнительное крепление с помощью дюбелей, гвоздей или винтов.

Отвод воды. Устройство водосточных желобов при плоских крышах весьма проблематично. Удлинения в примыканиях желобов к гидроизоляции крыши приводят к образованию трещин. Необходимый для устройства примыкания 1равийный слой создает еще большее напряжение. Поэтому необходимо, если только это возможно, рас полагать водосточные желоба при устройстве плоской крыши на относе Исключением являются лишь раздельные вентилируемые крыши с достаточным уклоном, большим выносом карниза и четким отделением водосточного желоба от рулонного кровельного ковра (рис. 14)

Если в противоположность этому принимается решение об отводе воды по внутреннему водостоку, то водоотводные трубы располагают внутри отапливаемого корпуса здания. Чтобы сделать возможным индустриальный способ строительства, детали водосточной системы также выполняют утепленными (рис. 15). Но все еще преобладающим является установка воронок на самых высоких местах поверхности крыши При больших пролетах плит покрытия пршиб в их середине является наибольшим. Точки водослива находятся, однако, над опо-

рами и несущими стенами Это приводит к образованию луж, скоплению в них грязи, а также к повышению на«рузки от массы воды. Поэтому главным требованием является расположение ливнеспуска в самом низком месте осушаемой поверхности крыши.

Теплоизоляция

Зада «ей теплозащиты здания, определяемой гигиенистами, долгое время было недопущение образования конденсата и плесени. Сеюдня на передний план вышли теплофизическое воздействие па человека и экономия тепловой энергии. Эти положения, сформулированы в DIN 4108 «Теплозащита в надземном строительстве» (изд. 1981 г.).

Основной задачей теплозащиты является замедление теплопередачи во времени. Тем самым достигается длительное сохранение тепла в отапливаемом помещении и, наоборот, уменьшается поступление тепла в неотапливаемые помещения. Это необходимо для создания в помещении микроклимата, благ оприятного для жизни или деятельности человека или необходимого для работы машин и сохранения продуктов. Однако теплозащита должна предотвра ичь также образование в небла« оприятных местах конденсационной вла- 144, уменьшить проникание радиационного тепла, чтобы ограничить температурные деформации и, прежде всего, снизить затраты нер- гии для отопления.

Теплопроводность материала определяется видом, величиной, распределением и количеством находящихся в них пор, а также содержанием в нем влаги и проводимостью основного материала. Немаловажны также доля отражения, тепловосприятие и теплоаккумулирующая способность материала. Насыщение теплозащитного материала водой, большей частью вследствие конденсации диффундировавшего в его толщу водяного пара, значительно уменьшает его теплозащитную способность. Теплоизоляционные материалы и их расположение в конструкции крыши и определяют в итоге качество всей конструкции крыши. Только в так называемой теплой крыше и конструкциях крыш, разработанных на ее основе теплоизоляция располагается сверху. В холодной крыше, в крыше с крутыми скатами и плоской крыше из водонепроницаемого бетона теплоизоляция располагается в нижнем слое и с внутренней стороны. В перевернутой крыше и плоских крышах из водонепроницаемого бетона теплозащитные слои расположены и сверху, и снизу. Тем самым достигается максимальный эффект в части уменьшения действия теплового излучения и, следовательно, уменьшения термических деформаций и ограничения трансмиссионных потерь.

В настоящее время в ФРГ действуют следующие нормы на материалы: DIN 18159, DIN 18161, DIN 18164. DIN 18165 и DIN 18174 В этих нормах установлены также правила применения их в строительстве. Теплопроводность отдельных групп материалов различна. Но-

вой является классификация материалов по группам теплопроводности. В отношении пенополистирола и пенополиуре ана следует учитывать, что уже при небольшом содержании влаги и прежде всего в зимний период значение коэффициента теплопроводности X может повыситься до 0,07 и даже до 0,15 Вт/(м- К).

Выбор теплоизоляционного материала следует производить не только с оценкой его свойств в момент создания, но в еще большей степени с учетом его способности обеспечить теплозащиту при различных воздействиях и в течение многих лет эксплуатации. Опасной является не только вода. Еще большее внимание следуе уделять конденсации диффундирующих через конструкцию водяных паров.

Много меньше внимания обращают проектировщики на свойства удлинения и сокращения, хотя удлинения в конструкции крыши весьма значительны и могут вызвать образование типичных сдвиговых трещин.

Также важно учесть огнестойкость применяемых в строительстве материалов. Исключительное положение среди всех материалов занимает пеностекло. В противоположность пенопластам, пробковым и волокнистым материалам пеностекло имее закры ую пористость. Особенно важно, что коэффициент сопротивления дифф’ ии водяного пара это о материала ц-оо. Устойчивость формы, а также несгораемость позволяет использовать его в конструкции, применяя гакую последовательность слоев, которая недопустима при других теплоизоляционных материалах. Паронепроницаемый теплоизоляционный слой из пеностекла исключает проникание в зону крыши водяного пара, что может быть достигнуто также за счет паронепроницаемой гидроизоляции. Однако пеностекло об адает тем дополнительным преимуществом, что в теплоизоляцию не может проникнуть ни свободная вода," ни водяной пар. Благодаря этому при всех условиях сохраняется его полая теплозащи ная способность. Пеностекло по условиям своего производства относительно дорого, что ограничивает его применение.

Швы

К сожалению, до сих пор только лишь статическим расчетом решается вопрос — следует ли разделять здание на отсеки деформационными швами. Даже если несущая конструкция воспринимает деформации упруго и без повреждений, следует учитывать повреждения в кирпичной кладке, в элементах окон и прочих конструкциях. Особенно тщательно следует ограничивать термические деформа ии у плит покрытий. При расположении теплоизоляции крыши сверху или при наличии теплоаккумулирующего гравийного слоя этого можно не делать.

3333На практике скользящее опирание плит следует рекомендовать при пролете свыше 8 м. Расстояние между ближайшими деформационными швами не должно превышать 18—22 м. При больших

33

33

размерах крыши ее поверхность должна быть разделена деформационными швами шириной не меньше 25 мм. Необходимость этого мероприятия, даже без учета деформаций вследствие набухания и усушки, может быть подтверждена следующим примером, амплитуда температур Д/=20 С; длина стороны конструкции L 18 м; коэффициент, определяемый материалом, Fm—0,9, коэффициент температурного удлинения а-0,012 мм/(м • К). Тогда AL=aL\tFm= =0,012- 18- 20- 0.9=3,9 мм.

При жестком опирании крыши на расположенные ниже конструкции возникновение трещин при таком удлинении неизбежно. Заделку швов герметизирующими массами регулируют D1N 18540. Ширина швов должна быть принята такой, чтобы общая деформация герметизирующей шов массы (сжатие и удлинение) не превышала 25%.

ГЛАВА 2. ТЕПЛЫЕ И ХОЛОДНЫЕ КРЫШИ

Общие сведения

Предметом новых разработок являются теплые (однослойные невентилируемые) и холодные крыши (двухслойные вентилируемые). За время от начала применения этих конструкций до наших дней их недостатки привели к возникновению большого количества повреждений крыш, причину которых даже сегодня ищут преимущест вен но лишь в деталях. Поэтому сделаем здесь попытку вскрыть истинные причины, а именно необоснованную с физической точки зрения последовательность слоев, т. е ошибочность общей концепции, которая усугубляется плохим качеством материала, чтобы сделать из всего этого правильные выводы.

Следует признать, что новые разработки, о которых в дальнейшем пойдет речь, не позволяют найти быстрого решения всех проблем, однако их необходимо учитывать, чтобы благодаря этому уменьшить количество повреждений, которые составляют почти 75% всех возникающих повреждений плоских крыш. Количество повреж дений в зоне основного сечения крыши едва ли может быть уменьшено при прежней последовательности слоев и применяемых ма ериалах.

Невентилируемая однослойная конструкция плоской крыши привезена к нам из климатического района расположенного южнее Альп. Первые пропитанные дегтем картонные покрытия были применены в ФРГ в индустриальном строительстве в 1928 г. Они были использованы при устройстве гидроизоляции плоской крыши над производственным и складским помещением. Гидроизолирующая смесь была нанесена прямо на конструктивную основу, т. е. без разделяющего слоя теплоизоляции, и при этом не создавалось никаких теплотехнических проблем. Однако использование этого вида гидроизоляции в нашей климатической зоне потребовало устройства допол-

нительного слоя теплоизоляции, а именно это треб вание очень долго не осознавалось.

В странах, в которых стала применяться битуминозная гидроизоляция, тепловой поток и связанный с ним перенос водяного пара направлен преимущественно снаружи внутрь здания. Напротив, в северных и умеренно холодных климатических поясах приходится сталкиваться с направлением теплового потока изнутри наружу. В этом случае укладываемая снаружи гидроизоляция образует в нашем климате паронепроницаемую преграду на той стороне, где это вредно, т. е. с точки зрения строительной физики было бы правильнее разместить гидроизоляцию со стороны помещения. Исходя из этого положения под теплоизоляцией с внутренней стороны следовало бы размещать пароизоляцию или, точнее говоря, проектировщику следовало бы рекомендовать во всех случаях предусматривать устройство паро- изоляции. Однако при такой последовательности слоев теплоизоляция находится в почти паронепроницаемом пространстве в котором тем не менее может содержаться воздух, а значит и водяной пар или вода, и в котором при небезупречном выполнении ручных работ или при экстремальных условиях количество влаги может даже увеличиваться.

Выявление слабых мест конструкции и осознание важности проблемы безусловно всегда полезны, нужны также знания о физикохимических свойствах материалов и конструкций, особенно когда речь идет о нижней плоскости покрытия. Поэтому специалисты по устройству крыш пытаются уменьшить количество повреждений разрабатывая подробные указания по производству работ [9], но и при этом все еще остается много неопределенностей.

Так, гидроизоляция подвергается химико-биологическим воздействиям окружающей среды, следствием чего является преждевременное старение материалов и образование трещин Верхний слой гидроизоляции может разрушаться также от механических воздействий. Защита от проникания осадков в виде дождя и талой воды рассматривается как основное назначение гидроизоляционного слоя, однако его паропроницаемость имеет такое же важн е значение так как половина всех повреждений плоских крыш двухслойной конструкции проявляется главным образом в виде разрушений от действия конденсационной вла ги. Несмотря на высокую предрасположенность к повреждениям и известные недостатки с точки зрения строительной физики, теплые крыши получили очень широкое распространение.

Основные преимущества теплых крыш заключаются в следующем четкое разделение функции между подрядчиком, который выполняет работы по возведению зданий, и подрядчиком, который зани мается устройством крыши;

относительно простая конструкция деталей и связанная с ней простота оснастки и приспособлений;

небо, ьшая собственная масса (без гравия) и в связи с этим небольшая стоимость несущих конструкций.

Рис. 16. Последовательность слоев при устройстве крыш а — невентилируемая (теплая) крыша; б — вентилируемая (холодная) крыша, 1— защитный слой; 2— кровельный ковер; 3— слой для выравнивания давления пара; 4— теплоизоляция, 5— паро изоляция. 6— выравнивающий слой; 7 плита покрытия, 8— основание кровельного ковра; 9— вентилируемое пространство крыши

Последовательность слоев

Последовательность слоев при устройстве теплой (невентили- руемой) крыши (рис. 16 а) по DIN 18530 следующая:

защитный слои (например, гравийная посыпка) повышает погодоустойчивость кровельного ковра и требуется, как правило, в случаях, когда наклон крыши меньше 3 ° (5О'*/оо), т. е когда дождевая вода может застаиваться на кровельном ковре:

кровельный ковер служит для гидроизоляции здания от осадков в виде воды;

слой перфорированного рулонного материала, в котором за счет воздушных прослоек выравнивается давление водяного пара* слой теплоизоляции принимает на себя значительную часть требуемой теплозащиты. Его устройство позволяет предотвратить слишком большие термические удлинения плит покрытия;

пароизоляция служит для предотвращения конденсации влаги в слое теплоизоляции Ее следует плотно располагать на плите покрытия, чтобы не допустить проникания водяного пара из плиты покры тия в слой теплоизоляции;

выравнивающий слой необходим для предупреждения повреждений в слоях, расположенных над ним

грунтовка наносится на плиты покрытия, чтобы связать пыль и улучшить приклеивание к поверхности клеевой массы.

Последовательность слоев при устройстве холодной (вентилируемой) крыши (рис. 16,6) по DIN 18530 следующая

защитный слои (например, гравийная посыпка), кровельный ковер;

основание кровельного ковра

вентилируемое пространство разделяет кровельный ковер с основанием и утепленную плиту покрытия;

слой теплоизоляции

13. Физика

Основные требования строительной физики зачастую нарушаются при определении последовательности слоев и при выборе материалов для плоских крыш. Необходимо найти такое решение конструкции.

Рис. 17. Влияние рас положения пароизоляции на действие физических факторов а — теплая крыша; б холодная крыша; в — плоская крыша из водонепроницаемого бетона (начало эксплуатации); г крыша типа DUO; д — кондиционируемая крыша; е — плоская крыша из водонепроницаемого бетона типа TREFFРис. 17. Влияние рас положения пароизоляции на действие физических факторов а — теплая крыша; б холодная крыша; в — плоская крыша из водонепроницаемого бетона (начало эксплуатации); г крыша типа DUO; д — кондиционируемая крыша; е — плоская крыша из водонепроницаемого бетона типа TREFF

Рис. 17. Влияние рас положения пароизоляции на действие физических факторов а — теплая крыша; б холодная крыша; в — плоская крыша из водонепроницаемого бетона (начало эксплуатации); г крыша типа DUO; д — кондиционируемая крыша; е — плоская крыша из водонепроницаемого бетона типа TREFF

Рис. 17. Влияние рас положения пароизоляции на действие физических факторов а — теплая крыша; б холодная крыша; в — плоская крыша из водонепроницаемого бетона (начало эксплуатации); г крыша типа DUO; д — кондиционируемая крыша; е — плоская крыша из водонепроницаемого бетона типа TREFF

которое удовлетворило бы всем предъявляемым требованиям. Различные типы плоских крыш были классифицированы с точки зрения строительной физики и сопоставлены с конструкциями стен. Это исследование позволило сделать вывод о том, что требования строительной физики в этом вопросе важны но не единственны. Очень важно также качество материалов и выполнения ручных работ. Только если все эти вопросы рассмотрены в комплексе во взаимосвязи и определены слабые места конструкции, можно говорить о дальнейшем совершенствовании строительных материалов

Все типы крыш (рис. /7) зависят от свойств расположенной снизу пароизоляции В конструкции теплой крыши, которая сегодня явля • ется наиболее распространенной, влажный воздух скапливается между двумя пароизолирующими слоями. Это усугубляется в том случае,

когда расположенный сверху слой гидроизоляции из высокополимер- ного рулонного кровельного материала имеет коэффициент сояро тивления диффузии пара р= 150 000, что при толщине материала 5=1,2 мм дает значение ц=180 м, а так называемая нижняя паро изоляция соответствует лишь 100 м. Вместе с тем известно, что для нормального функционирования конструкции требуется, чтобы сопротивление диффузии пара уменьшалось в направлении передачи тепла.

При холодной крыше прониканию пара из помещения в конструкции крыши препятствует воздушное пространство Конструкция работает надежно, когда вентиляция между слоями работает хорошо и наклон верхнего покрытия такой что не происходит падения капель конденсата на расположенный под ним слои теплоизоляции.

У крыши из водонепроницаемого бетона слой, оказывающий сопротивление прониканию паров в толщу конструкции, расположен на нижней стороне. Этот слой препя ствует тому, чтобы пар в больших количествах попадал в бетон и теплоизоляцию. Практически прониканию пара в конструкцию полностью воспрепятствовать нельзя.

Крыши типа DUO, кондиционируемая и в виде композиции с водонепроницаемым бетоном относятся к так называемым открытым диффузионным системам. Даже если первые два типа крыши будут выполнены с паронепроницаемой гидроизоляцией, образование конденсационной влаги здесь исключено или она может быть беспрепят ственно удалена из верхнего слоя теплоизоляции путем испарения в теплый период года. Крыша типа DUO выполняется преимущественно с применением высокополимерных кровельных рулонных материалов, а кондиционируемая крыша имеет паропроницаемую гидроизоляцию, например из водонепроницаемого теплоизолирующего пе- номатериала, или из битумно-латексного слоя с располагаемым поверх него слоем теплоизоляции. Следует упомянуть также о благоприятном теплоаккумулирующем действии несущей плиты, которое имеет важное значение для создания стабильного микроклимата внутренних помещений.

При применении плоских крыш из водонепроницаемого бетона возможно быстрое нагревание и длительное аккумулирование тепла. В зимние месяцы это благоприятно для квартир, которые на день оставляют и нагревание которых в этом случае затрудняется и где жильцы вечером в течение короткого времени хотели бы снова создать комфортны температурные условия.

Конструкции

Последова ельность слоев, < воиственная одно- или двухслойным крышам, не является привилегией лишь плоских крыш. Такая же последовательность наблюдается в скатных крышах и стенах. Во всех этих конструкциях слои выполняют аналогичные функции и подчиняются тем же закономерностям. Пароизоляция, расположенная на наружной стороне стены, оказывает такое же действие, как паро-

непроницаемый наружный слой на крыше. Покрытия и стены состоят из материалов, которые в равной мере подвергаются набуханию и усадке, а также термическим деф рмациям. Если плиты покрытий и стены жестко связаны между собой, то они вынуждены вместе и деформироваться. Все усилия и реакции невозможно полностью учесть расчетным путем. Здесь речь может идти, как правило, лишь о приближенных значениях.

Продольные деформации относятся не только к плитам покрытий. Кольцевой анкер под свободно уложенными плитами покрытий также может деформироваться независимо, что вследствие слишком больших удлинений может привести к образованию нежелательных трещин в нижележащих конструкциях. Следует учи ывать также зачастую различные температуры внутри конструкций. В массивных оконных перемычках, которые связаны с тонкими перекрытиями, также легко могут образ зваться трещины.

Удлинения плит кровельных покрытий должны быть компенсированы путем разделения конструкций швами или устройством скользящего опирания на нижележащие конструкции. В каркасных зданиях они должны восприниматься упруго, причем на практике устройству скользящего опирания всегда отдается предпочтение.

При устройстве фиксаторов на больших поверхностях крыш можно гарантировать, что продольные деформации равномерно распределяться вдоль края крыши. Деформации независимо от того, вызываются ли они внешними воздействиями или свойствами материалов создают определенные трудности при решении деталей примыкания. Это относится к краям крыши, примыканиям к выступающим над поверхностью крыши стенам, дымовым трубам и выходам на крышу. Прогибы и кручение плит покрытий приводят к возник овению растягивающих и сжимающих напряжений в слоях крыши.

Для компенсации деформаций в конструкции у траивают деформационные швы через 8—12 м, соответ твенно следует устраивать швы и в слое гидроизоляции крыши для предупреждения ее повреждений. К требованиям, направленным на предотвращение повреждений, принадлежат также необходимость достаточного уклона, отвода воды в наиболее низком месте и эффективной защиты от облучения.

Примыкания

Чтобы более или менее удовлетворить требования строительной физики, конструкции узлов крыши непрерывно совершенствуют. Нельзя, однако, не признавать, что многие проблемы просто еще нет возможности решить. Прогибы несущих конструкций и их деформации вызываемые механическими и климатическими воздействиями, действуют непосредственно на примыкания, опоры и деформацион ные швы. Не ставя вопроса о конструкции и безупречной последовательности слоев крыши, нельзя проверить, соответствуют ли рекомендованные решения проектируемой крьше в целом, зданию и его

назначению. Необдуманные решения могут уже при проектировании создать предпосылки для будущих дефектов. Последующее описание конструктивных деталей можно рассматривать лишь как принципиальные решения.

Примыкание теплой крыши к кирпичным надстройкам. Вблизи вертикальных поверхностей надстроек над крышей слой гидроизоляции крыши следует завершать примерно так же, как при устройстве парапета (рис. 18, 19).

Аналогично выполняют примыкания к дымовым трубам, шахтам лифтов, парапе ам и стенам более высоких соседних построек. Каждый раз приходится у ивляться тому, с какой беспечностью выполняются на практике именно эти примыкания, поскольку именно в зоне примыкания крыши к вертикальным поверхностям различных надстроек внутрь конструкций проникают значительные количества воды и она испытывает большие нагрузки, чем зона краев крыши. Поэтому точка примыкания должна быть расположена на 5 см выше верхнего края бортика и не менее чем на 15 см выше поверхности крыши. В зоне примыканий следует учитывать термические удлинения слоев крыши. Наклонные примыкания высотой примерно до 10 см должны иметь здесь соответствующую длину по простиранию. Это необходимо для выравнивания продольных деформаций. Поднимаемые вверх края рулонной кровли должны не только иметь защиту от отслаивания и сползания, но их верхний край должен быть защищен от пере ива за него воды с помощью соответствующего выступа, профиля или перекрывающей этот край облицовки.

Крайняя точка примыкания является критической. Даже если предусматривается устройство обычной облицовки в виде кирпичной кладки само собой разумеется, что под этот слой не менее чем на 2 см нужно завести угловые накладки, так как кирпичная к адка толщиной 11,5 см не является водонепроницаемой или задерживает воду лишь в течение очень небольшого времени.

Выступающие кирпичные стены при холодной крыше. Большие продольные деформации незащищенной наружной конструкции часто приводят к повреждениям в этой зоне. Поэтому, как правило, эти при мыкания следует выполнять в виде деформационных швов. Минимальная высота подъема кровли над верхней поверхностью крыши составляет 15 см (рис. 20 21). Прочного соединения между металлическим профилем' и гидроизоляцией крыши следует избегать. Наклеивание угловых накладок особенно ч'ревато повреждениями, поскольку металл сам по себе обладает большим тепловым удлинением. С другой стороны высоко поднятая гидроизоляция крыши едва ли может быть защищена от внешних атмосферных воздействий

Устройство края теплой крыши. Этот узел применяется при организации внутреннего водоотвода с поверхности крыши. С помощью замкообразного отгиба вода должна отво иться во вну реннюю сторону крыши. Край отгиба расположен даже при обратном подпоре

Рис. 18. Примыкание теплой крыши к дымовой трубеРис. 18. Примыкание теплой крыши к дымовой трубеРис. 19 Примыка ие теплой крыши к кирпичной надстройке с наружной обРис. 19 Примыка ие теплой крыши к кирпичной надстройке с наружной обРис. 20. Примыкани холоди й крыши к кирпичной надстройке с облицовкойРис. 20. Примыкани холоди й крыши к кирпичной надстройке с облицовкойлицовкойлицовкойРис. 21. Примыкание холодной крыши к кирпичной надстройке со штукатуркойРис. 21. Примыкание холодной крыши к кирпичной надстройке со штукатуркой

Рис. 18. Примыкание теплой крыши к дымовой трубе

Рис. 18. Примыкание теплой крыши к дымовой трубе

Рис. 19 Примыка ие теплой крыши к кирпичной надстройке с наружной об

Рис. 19 Примыка ие теплой крыши к кирпичной надстройке с наружной об

Рис. 20. Примыкани холоди й крыши к кирпичной надстройке с облицовкой

Рис. 20. Примыкани холоди й крыши к кирпичной надстройке с облицовкой

лицовкой

лицовкой

Рис. 21. Примыкание холодной крыши к кирпичной надстройке со штукатуркой

Рис. 21. Примыкание холодной крыши к кирпичной надстройке со штукатуркой

и действии ветра выше поверхности воды (рис. 22 23). Гидроизоляция должна быть защищена сверху гравийным слоем толщиной не менее 10 15 см. Термические воздействия на поверхность крыши могут быть уменьшены благодаря переходу слоя теплоизоляции через край крыши на торец плиты покрытия. Скользящее опирание Плиты на несущие кирпичные стены является непременным требованием, и ему нет альтернативы. При больших площадях крыши необходимо устраивать кольцевой анкер в виде растяжимого пояса. Оправдано устройство гидроизоляции крыши с уклоном около 3 .

Это позволяет получить свободное пространство от 30 до 50 см для компенсации деформаций слоев крыши. Чем больше поверхность крыши и чем длиннее край крыши, тем круче должен быть этот уклон. Подъем кровли на высоту более 15 см создает дополнительные механические и термические проблемы. Непосредственная связь краевого профиля со слоем гидроизоляции крыши является ошибочной. Лучше и надежнее вывести идроизоляцию над краем, а краевую зону перекрыть как бы свободно уложенной шапкой. При выступающем крае крыши деформационные швы необходимо устраивать через 3—5 м, что влечет за собой возникновение известных трудностей при выполнении гидроизоляции. Верхний гравийный слой следует укладывать и на наклонном участке крыши чтобы уменьшить таким образом температурные воздействия.

Устройство края холодной крыши. Часто из архитектурных соображений, к сожалению, невозможно принять единое унифицированное решение этого узла, при этом дефекты в этой зоне нередки {рис. 24 25). На края крыши в дополнение к действующим на верхнюю оболочку экстремальным воздействиям оказывают влияние большие термические колебания. Разнообразие материалов, которые здесь применяются, осложняет контроль. Поэтому едва ли можно надеяться, что в ближайшем будущем сможет быть достигнута большая надежность этого узла. Слой гидроизоляции должен быть заведен на верхнюю поверхность края крыши не менее чем на 10 см. Край гидроизоляции должен иметь небольшой уклон. Крепление рулонного ковра с помощью металлического профиля нежелательно. Лучшим решением является свободная укладка краевого профиля, назначением которого является лишь защита края.

Деформационные швы. Деформационные швы, как правило, рассчитывают только на растяжение, хотя они должны воспринимать не только растяжение, но и сжатие. Опасность образования трещин здесь даже больше при сжатии кровельного ковра (сокращении), т. е. когда зона стыка увеличивается. Продольные деформации плиты покрытия оказывают заметное влияние при ее длине 8 м, а при наличии верхнего слоя теплоизоляции их следует учитывать, начиная с К) м. Это условно подвижное опирание на нижние конструкции требует устройства деформационных швов шириной не менее 2 см, ести несущая конструкция не может упрую воспринять наибольшие деформации {рис. 26).

Если устраиваются деформационные швы, то опирание плиты покрытия на сдвоенные кирпичные стены должно быть скользящим. Сами швы в массивной плите должны быть подняты над зеркалом воды, чтобы и слой гидроизоляции также был надежно поднят. Зону шва следует уплотнять упругими материалами. Перелив воды через деформационные швы ведет к повреждениям.

Устройство водостоков в плитах покрытия. Надежный, быстрый и полный отвод дождевой воды с плоской крыши практически невозможен. Прогибы и склеивание рулонных материалов встык

Рис. 22. Примыкание теплой крыши на карнизе с козырьком и свободно уло женной облицовкой из жестиРис. 22. Примыкание теплой крыши на карнизе с козырьком и свободно уло женной облицовкой из жестиРис. 23. Примыкание теплой крыш к сборному бетонному парапетуРис. 23. Примыкание теплой крыш к сборному бетонному парапетуРис. 24. Карнизный узел холодной кры ши с металлическим профил мРис. 24. Карнизный узел холодной кры ши с металлическим профил мРи-. 25. Карнизный узел холодной кры ши с облицовкой и свободно уложенной облицовкой из жести

Рис. 22. Примыкание теплой крыши на карнизе с козырьком и свободно уло женной облицовкой из жести

Рис. 22. Примыкание теплой крыши на карнизе с козырьком и свободно уло женной облицовкой из жести

Рис. 23. Примыкание теплой крыш к сборному бетонному парапету

Рис. 23. Примыкание теплой крыш к сборному бетонному парапету

Рис. 24. Карнизный узел холодной кры ши с металлическим профил м

Рис. 24. Карнизный узел холодной кры ши с металлическим профил м

Рис. 26. Отбортовка из легкого бето la. Зона шва утеплена пеноматериалом с замкнутой пористостью. Зона деформа ци у плоти на би умно латексной эмульсией бол ню эластичности

создают предпосылки для образования луж даже при уклоне 3°. При водонепроницаемой водостойкой гидроизоляции крыши другого пути для отвода воды, как через водостоки, нет. Гидроизоляция крыши испытывает частые переходы от влажного и мокрого к сухому состоянию и должна воспринимать связанные с этим термические нагрузки в виде продольных удлинений и механические в виде концентрации напряжений в зоне образования луж при сушке.

Для правильного устройства водостока с плоской крыши следует учитывать следующие соображения:

воронки следует устраивать в наиболее низких местах поверхности крыши (над несущими стенами и балками находятся самые высокие места);

в зона-s, которые являются критическими, не следует создавать дополните, ьных трудностей Поэтому водостоки следует pact слагать не менее чем в 1 м от краев крыши и примыканий к выступающим стенам;

водостоки и водосточные трубы на глубину 2 м должны быть теплоизолированы. Двухступенчатый вход в водосточную трубу имеет то преимущество чго слой паро- изоляции может быть надежно укрыт слоем теплоизоля ии;

ввыравнивание напряжений для обеспечения подвижности гидроизоляции должно быть ограничено небольшим пространством. Поэтому вклеиваемый в процессе устроис ва гидроизоляции фланец воронки должен быть достаточно большим и после своей установки сохранять подвижность, а также упругость

Применение фланца ведет, как правило, к возвышению воронки над уровнем поверхности крыши. Поэтому перед его вклеиванием примыкающий к нему слой теплоизоляции следует обрезать на 2 см. В качестве желобов в зоне водостока могут быть рекомендованы лишь корытообразные углубления, под которыми, однако, сохраняются все слои крыши.

ГЛАВА 3. ПЕРЕВЕРНУТАЯ КРЫША И КРЫША ТИПА DUO

Общие сведения

В системах, которые стали дальнейшим развитием теплой крыши з частности в перевернутой крыше и крыше типа DUO, устройство геплоизоляционных слоев г редусма ривается только сверху (рис. 27, 28) Исключением является пос 1едовательность слоев с паропро- чицаемой гидроизоляцией, уложенной непосредственно на плиты из монолитного бетона. В этом случае теплоизоляционные слои могут укладываться с верхней и нижней сторон плйты, так как образующий ся конденсат после ею испарения может свободно удаляться.

Новый тип крыши начал применяться в 1966 г., когда после 15 лет эксплуатации и исследований появилась крыша типа IRMA, разработанная в США. С этого времени свойственная этой крыше последовательность слоев была определена как обратная, а крыша была названа перевернутой. Ее поведение постоянно проверялось, конструк-

Рис. 27. Перевернутая крыша/— гравий или какой-либо другой равноценный материал; 2— теплоизоляция;3— гидроизоляция; 4— промежуточный слой; 5— бетонная плитаРис. 27. Перевернутая крыша/— гравий или какой-либо другой равноценный материал; 2— теплоизоляция;3— гидроизоляция; 4— промежуточный слой; 5— бетонная плитаРис 28. Кр ша типа DUO/— гравий или другой равноценный материал; 2— теплоизоляция; 3— гидроизоляция 4 несущий слойРис 28. Кр ша типа DUO/— гравий или другой равноценный материал; 2— теплоизоляция; 3— гидроизоляция 4 несущий слой

Рис. 27. Перевернутая крыша

/— гравий или какой-либо другой равноценный материал; 2— теплоизоляция;

3— гидроизоляция; 4— промежуточный слой; 5— бетонная плита

Рис. 27. Перевернутая крыша

/— гравий или какой-либо другой равноценный материал; 2— теплоизоляция;

3— гидроизоляция; 4— промежуточный слой; 5— бетонная плита

Рис 28. Кр ша типа DUO

/— гравий или другой равноценный материал; 2— теплоизоляция; 3— гидроизоляция 4 несущий слой

Рис 28. Кр ша типа DUO

/— гравий или другой равноценный материал; 2— теплоизоляция; 3— гидроизоляция 4 несущий слой

ция совершенствовалась с целью достижения большего соответствия климатическим условиям, что привело, в конце концов, к созданию крыши типа DUO.

Перевернутая крыша имеет последовательность слоев, в которой гидроизоляция и теплоизоляция поменялись местами по сравнению с теплой крышей. Если до сих пор гидроизоляция образовывала верхний слой, то теперь она укладывается под слоем теплоизоляции. Это сделано для защиты относительно тонкого и легко повреждаемого слоя рулонной гидроизоляции. Однако этот слой может считаться защищенным только по плоскости, т. е. там, где уложена теплоизоляция. Поскольку в плоских крышах почти 40% повреждений приходится на край крыши, результат снова оказывается неудовлетворительным. Несмотря на это, нельзя не сознавать, что эти крыши имеют некоторые преимущес ва по сравнению с обычными теплыми.

Главным преимуществом перевернутой системы является то, что гидроизоляционный материал не подвергается непосредственному воздействию влаги и защищен от других воздействии среды. Конденсации влаги вследствие диффузии паров через слой теплоизоляции полностью избежать не удается однако при применении экструдированного пенополистирола плотностью^ 30 кг/м она незначительна. Трудности при толщине слоя теплоизоляции свыше 6 см и недостатки, связанные с передачей тепла, если дождевая вода протекла под слой теплоизоляции, привели к гениальной и благоприятной, прежде всего, с физической точки зрения последовательности слоев, принятой в крыше типа DUO. Теплоизоляция в такой крыше устраивается исключительно на верхней стороне и разделена на два примерно равных слоя. Гидроизоляция укладывается между двумя слоями утеплитечя. Слой теплоизоляции, располагаемый под гидроизоля щей и тем самым не подвергающийся воздействию воды, снижает тем-

пературу в слое, который может содержать воду благодаря чему теряется лишь очень незначительное количество тепловой энергии Слой гидроизоляции, расположенный между двумя слоями теплоизоляции, который действует одновременно как пароизоляция, создает открытую диффузионную систему или, точнее говоря, раздельную систему. Внутренняя и наружная части крыши разделяемые гидроизоляцией, действуют каждая в отдельности Накопившаяся в теплоизоляционных слоях при экстремальных климатических условиях вода может без труда снова испариться.

Таким образом, последовательность слоев крыши типа DUO соответствует строительно физическим требованиям и позволяет избежать недостатков теплой крыши.

Последовательность слоев в теплой крыше

Для лучшего понимания вопроса рассмотрим различные варианты теплой крыши.

Последовательность слоев в теплой крыше с массивным перекрытием (рис. 29).

Защита поверхности. Достаточным является устройство гравийного слоя толщиной не менее 5 см или равноценного ему слоя плитного покрытия и озеленения. Уплотненный гравийный слой картон с песчаной посыпкой или отражающая покраска не отвечают требованиям в отношении уменьшения теплового излучения.

Гидроизоляция. Водозащитная функция выполняется преимущественно битуминизированными или полимерными рулонными кровельными материалами. И те и другие образуют одновременно на верхней стороне пароизоляцию. Паропроницаемым материалам следует отдавать предпочтение. Новые разработки связаны с битумно-латексными смесями, покрытиями в виде полиэфирных смол, пенопо иуретанами и усиленными волокном двухкомпонентными смесями hi базе цемента.

Выравнивание давления пара. Запертый пароизоляцией влажнь и воздух зри нагревании увеличивается в объеме. Слой, пред- назначснныИ для выравнивания давлений пара, должен вьравнивагь различные давления пара на отдельных участках крыши (рис. 30).

Слой теплоизоляции. Этот слой предназначен для ограничения рансмиссионных тенлопотерь в соответствии с требованиями DIN 4108 и уменьшения воздействия теплового облучения на плиту покрытия и связанных с ним термических деформации Неблагоприятным является дополнительный поверхностный нагрев гидроизоляции, если защита поверхности выполнена не оптимально. В качестве теплоизоляции находят применение почти все известные теплоизоляционные материалы

Пароизоляция. Хотя применение пароизоляции и оспаривается в кругах специалистов, впервые опа была включена в DIN 18530Есо значением s^ 100 м. Это значение может быть меньше только в том случае, когда значение sd для слоя гидроизоляции составля-

Рис. 29 Устройство теплой крыши с массивными несущими кон трукциями

/— защитный слой из мелкого гравия; 2 гидроизоляция из битуминизированного рулонного материала; 3— выравнивающий слой; 4— теплоизоляция; 5— пароизоляция; б— несущая конструкция; 7— защитный слой из гравия с крупностью зерен 16—32 мм 8— гидроизоляция из рулонного пластика

Рис. 30. Скопление влаги между паро- изоляцией и гидроизоляцией крыши /—образование пузырей (вздутий) вследствие испарения влаги, находящейся в слое теплоизоляции; 2— увлажнение вследствие конденсации

Рис. 31. Устройство теплой крыши с легкими несущими конструкциями

/ — защитный слой из мелкого гравия; 2— гидроизоляция из битуминизированного рулонного материала; 3 — выравнивающий слой; 4— теплоизоляция; 5— пароизоляция; б деревянная несущая конструкция; 7 - битумная грунтовка; 8 грунтовка и клеящая битумная мастика; 9— несущая конструкция из металлического профилированного настила

ет 2^100 м или когда другим способом установлено, что не произойдет выпадения избыточного количества конденсата.

Выравнивающий слой. Его задача состоит в том, чтобы предохранить пароизоляцию от опасных усадочных трещин. Это особенно важно, когда перекрытие состоит из сборных железобетонных конструкций.

Грунтовка. Задачей грунтовки, в частности, является обеспечение надежности клеевого соединения между кровельным покрытием и остальной конструкцией.

Последовательность слоев в теплой крыше с легкими несущими конструкциями (рис. ЗП.

В основном для такой крыши справедливо все сказанное в отношении теплой крыши с массивными конструкциями. Однако должны быть тщательно проанализированы вопросы, связанные с аккумулированием тепла, изоляцией воздушного шума и паропроницанием в отношении их влияния на работу такой крыши. С понятием «легкая теплая крыша» связаны теплые крыши с несущими слоями из дерева, легкого бетона и профилированного металла.

Рассмотрим последовательность слоев снизу вверх для теплой крыши с несущей деревянной конструкцией:

н есу щи я конструкция —деревянные балки, деревянные стропильные фермы, стальные профили;

обрешетка выполняется из досок, имеющих паз и гребень, или из древесностружечных плит;

выравнивающий слой гвоздимый строительный картон, рулонное стекловолокно;

парой зо ляция рулонная алюминиевая фольга;

слои теплоизоляции —при определении параметров теплоизоляционного слоя следует учитывать его теплоаккумулирующую способность и в случае необходимости принимать толщину слоя теплоизоляции больше, чем это предписывается указаниями стандарта DIN 4108;

выравнивание давления пара — задачей этого слоя, выполняемого с применением рулонного стекловолокна приклеиваемого в отдельных точках, является выравнивание по плоскости кровли давления проникающего туда водяного пара;

гидроизоляция — паропроницаемой гидроизоляции следует отдавать предпочтение по сравнению с битуминозными и высоко- полимерными рулонными кровельными материалами;

з а щ и т а поверхности наиболее эффективной является гравийная засыпка толщиной 5 6 см с крупностью зерен 15 -30 мм.

Рассмотрим последовательность слоев снизу вверх для теплой крыши с несущей конструкцией из легкого бетона:

несущая конструкция — стальной или железобетонный профиль;

настил состоит из теплоизоляционных легкобетонных плит, выполняемых в соответствии с DIN 4164;

грунт о в к а служит клеящей основой;

слой теплоизоляции проектируется с учетом теплоизоляционных качеств легкобе онных плит. Следует учитывать при этом, что в легком бетоне возможно выпадение конденсата и при определен ных условиях, в частности, если не может быть гарантировано высушивание, может оказаться необходимым устройство пароизоляции. Ни при каких условиях пароизоляция не устраивается между легкобетонной плитои и теплоизоляцией.

Слой, выравнивающий давление пара гидроизоляция и защит

ный слой устраиваются аналогично тому, как это указано для крыши с деревянной не ущей конструкцией

В конструкции крыши с легким несущим слоем используется листовая сталь трапециевидного профиля. Она применяется для крыш большой площади и больших пролетов. Проектированием такой крыши должен заниматься инженер. При этом необходимо учитыва ь указания DIN 1000, DIN 1050, DIN 4114 и DIN 4115.

Благодаря своим свойствам металлическая крыша об; адает большой гибкостью, что отрицательно сказывается на примыканиях к гидроизоляции. Возникающие вследствие этого неприятные последствия требуют пристального внимания. Большие прогибы требуют (во избежание дополнительных нагрузок), чтобы отвод воды производился в самой низкой точке, т. е. в середине поля, или чтобы крыша имела такой уклон, при котором не образуются «водяные мешки». Существенным фактором надежности такой конструкции является защита от коррозии. Поэтому устройство металлической крыши ребует проведения специальных испытаний.

Рассмотрим, наконец, последовательность слоев снизу вверх для крыши с несущей конструкцией из профилированного металла:

несущая конструкция—преимущественно стальные профили или железобетонные предварительно напряженные балки;

настил — трапециевидные металлические конструкции больших пролетов с соответствующей заводской антикоррозионной защитой;

грунтовка — клеящее средство на верхней стороне конструкции;

пароизоляция при соответствующей водонепроницаемости соединений трапециевидных металлических элементов может не применяться. В других случаях необходима дополнительная пароизоляция;

слой теплоизоляции должен быть в состоянии воспринимать упругие деф рмации. По меньшей мере теплоизоляция должна выдерживать механическое обжатие на верхнем поясе трапециевидных элементов. Плиты из пеностекла имеют преимущество по сравнению с плитами из твердою пеноплас та за счет большей массы, которая способствует повышению устойчивости при действии ветрового давления и отсоса. Усадочные деф рмации исключаются, а общая сжимаемость оказывается равна нулю. Достижение температуры точки росы приводит на нижней стороне металла к образованию капель конденсата Поскольку такая поверхность не обладает теплоаккумулир ющей способностью и, следовательно, передача тепла не характеризуется нестационарным режимом, в летние месяцы возникает эффект так называемого барачного климата;

выравнивание давления пара осуществляется так же, как при устройстве теплой крыши;

гидроизоляция крыши должна обладать большой эластичностью. Напряжения при длительной нагрузке над опорами и деформации при сжатии в пролете в течение короткого времени приводят

к разрушению гидроизоляции. Однако только хорошей прочности при растяжении недостаточно, очень важной является способность к восстановлению;

защита поверхности — в связи с необходимостью снижения массы устройство гравийного защитного слоя в этом случае невозможно, поэтому обычно применяют окраску и тонкий слой шифера

Большая подвижность крыши создает почти неразрешимые проблемы. Особенно отчетливо это проявляется в примыканиях к краю крыши, где усадка ковра достигает 10 см. При проектировании этой зоны следует учитывать указания DIN 18338 и DIN 4122.

Уже давно установлен рост количества разрывных повреждений в этой системе. При таких повреждениях происходит отслоение слоев гидро- и теплоизоляции от трапециевидных металлических настилов. Возникающий при шквальных порывах ветра отсос (см. D1N 1055) при небольшой площади опирания утеплителя на складчатую конструкцию настила может превысить силу, противодействующую ему, и «приклеивание» к верхним площадкам трапециевидного профиля оказывается недостаточным. Дополнительное механическое крепление теплоизоляционных плит приводит к возникновению трудностей, связанных с выполнением ручных работ при устройстве гидроизоляции. Можно рекомендовать дополнительную укладку и прикрепление к основанию (профилированному настилу) слоя из жести, асбеста, дерева и т. п., поскольку это мероприятие дополнительно способствует повышению жесткости конструкции Еще одна возможность связана с вспениванием в желобах профиля пенопласта или вклеиванием в желоба заранее отформованных профилей из пенопласта.

Поразительной является чрезвычайно низкая повреждаемость крыши при применении в качестве теплоизоляции пеностекла Склеивание пеностекла со складчатым профилем относительно большая масса и стабильность формы этого утеплителя позволяют избежать, кроме того, распространения вибраций. Благодаря водонепроницаемости самого материала и заливке швов герметиком система приобретает дополнительные гидроизолирующие свойства. Долговечность такой гидроизоляции 10—15 лет.

Последовательность слоев в перевернутой крыше

Защита поверхности. Масса защитного слоя должна быть равна массе теплоизоляции с 10-кратной толщиной слоя. Кроме ветрового отсоса следует учитывать подъемную силу от подпора воды в зависимости от толщины слоя теплоизоляции. Исходя из этого требования толщина слоя изоляции должна быть не более 60 мм, если связанная с этим дополнительная нагрузка на несущую конструкцию не будет чрезмерной. Это ограничение противоречит требованиям

энергосберегающей теплозащиты, в соответствии с которыми требуется толщина слоя теплозащиты не менее 150 мм. В качестве за щитного слоя при значительной высоте здания могут быть приняты гравийная засыпка из мелкого гравия с крупностью зерен 16—32 мм или бетонные тротуарные плиты. Для защиты от ветрового отсоса нужна соответствующая нагрузка (см разд. 1.6). Перед укладкой гравийного слоя на нижележащий теплоизоляционный слой должен быть уложен паропроницаемый слои синтетического стекловолокна, чтобы защитить утеплитель, особенно в зоне швов, от засорения мелкими камнями.

Слой теплоизоляции. Допустимо применение плит из экструдированного пенополистирола типа WDS, соответствующих DIN 18164, плотность которых в сухом состоянии должна быть не меньше 30 кг/м3, Устройство слоя теплоизоляции поверх гидро- изолированных массивных несущих покрьтии приводит к тому, что дождевая вода протекает в пространство между покрытием и слоем теплоизоляции, и вследствие этого в холодный период из относительно на! ретого перекрытия отводится значительное количество тепловой энергии. Эти теплопотери должны быть компенсированы увеличением толщины слоя теплоизоляции. В соответствии с DIN 4108 требуемое термическое сопротивление 1/Х только по этой причине должно быть повышено на 10 -15 %. Несмотря на это мероприятие, все же возни кает опасность того, что потеря тепла станет причиной охлаждения массивной зоны перекрытия и снижения его температуры ниже точки росы с образованием конденсационной воды. При непрерывной укладке теплоизоляционных плит с большими зазорами эта опасность увеличивается Вследствие этого на внутренней стороне плит покрытий мшут появиться влажные пятна, а в дальнейшем—загрязнения или даже может образоваться плесень В расчете установленные значения коэффициентов теплопередачи крыши кке следует заранее увеличить.

Теплоизоляционные плиты следует укладывать в один слой со ступенчатым фальцем в боковой грани Укладка производится свободно или на клею.

Гидроизоляция. Сюда может быть отнесено все сказанное об устройстве гидроизоляции в разд. 1.5. При применении свободно укладываемых рулонных полимерных кровельных гидроизоляционных материалов большое значение придается чистоте основания. Перед их укладкой необходимо удалить с поверхности остатки раствора, камни и т. п. Дополнительно рекомендуется проложить полимерное стекловолокно или какой-либо другой аналогичный материал.

"В качестве несущей конструкции для перекрытий над жилыми, конторскими и другими помещениями с аналогичными условиями микроклимата допускаются

тяжелые конструкции (поверхностная плотность^:250 кг м );

легкие конструкции (поверхностная плотность ^250 ki м ), для которых, однако, термическое сопротивление 1 /к=0,15 м • К Вт.

Последовательность слоев в крыше типа DUO

Конструкция крыши типа DUO показана на рис. 32 -34.

Защита поверхности. Во избежание всплывания при подпоре воды находящегося над гидроизоляцией слоя теплозащиты он должен быть пригружен гравийным слоем такой толщины, которая соответствовала бы массе теплоизоляционного слоя при его 10-крат- нои толщине. При толщине теплоизоляции 5 см эта нагрузка составила бы 1 кПа. Может быть рекомендована укладка слоя крупного равия с размером зерен 16—32 мм, толщиной 5 см. Кроме того, для защиты от ветрового отсоса в зависимости от высоты здания следует учитывать данные табл. 4. При высоте здания 8 20 м по краю крыши на ширину 1 м толщина слоя i равийной посыпки должна быть не менее 10 см. Вместо гравийной посыпки могут быть уложены бетонные плиты. Расчетная нагрузка по D1N 1055 составляет: гравий — 18 кПа, обычный бетон — 24 кПа.

Чтобы избежать загрязнения шве в между теплоизоляционными плитами и образования мостиков холода между гравийным слоем и верхнем слоем теплоизоляции, рекомендуется укладка полимерного стекловолокна.

Верхний слои теплоизоляции. В качестве верхней теплоизоляции рекомендуются плиты из экструдированного пенополистирола типа WDS, соответствующего DIN 18164, плотностью не менее 30 кг/м$, а также фирменных материалов типа Roofmate и Styrofoam SP. При этом достаточно, если фактические термические сопротивления слоя теплоизоляции будут пр вышать расчетные на 5%. Вследствие подтекания воды под верхний слой теплоизоляции отводится лишь очень незначительная часть тепловой энергии, и при проектировании следует учитывать только теплопотери на конденсато- образование - около 7,5%. Минимальная толщина верхнего и нижнего слоев теплоизоляции должна составлять примерно 70 мм. В то же время рекомендуется толщину верхнего слоя принимать несколько бо; ьшеи. Это, однако, нельзя считать обоснованным, поскольку в этом случае речь идет об открытой диффузионной системе.

Г и<) р о и з о ля ц и я . Преимущественно применяется свободная укладка высокополимерных рулонных кровельных гидроизоляционных материалов. Кроме того, следует учитывать указания Центрального союза кровельщиков.

Несущая конструкция. Предпочтительным являются тя желые (массивные) несущие конструкции с поверхностной плотностью ^250 кг м Устройство легких несущих конструкции возможно, если они обладают необходимой несущей способностью для восприня- тия 1 агрузок от покрытия включая защиту поверхности, без больших прогибов. Для обеспечения в случае необходимости скользящего опирания плит перекрытий следует учитывать указания DIN 18530Е.

Нижний слои теплоизоляции. Нижняя теплоизоляция

Г°о°° —°-оТ' *

IWWMifW

5

Рис. 32. Конструкция крыши типа DUO 1— защитный и пригрузочный слой; 2- экструдированный жесткий пенополистирол; 3 гидроизоляция; 4— плиты из гранулированного пенополистирола; 5— несущая конструкция (бетон, дерево, сталь)

Рис 34 Примыкание к парапету в крыше типа DUO

Рис. 33. Водоприемник в крыше типа DUO

необходима как конструктивный элемент покрытия, располагаемый между гидроизоляцией и несущей конструкцией. Для ее устройства можно применять обычные теплоизоляционные материалы Этот слои хорошо защищен верхним слоем теплоизоляции и гидроизоляцией.

Рекомендации относительно применения для его устройства экструдированного пенополистирола являются недостаточно обоснованными Во избежание опасности повреждения слоя гидроизоляции твердыми краями плит на швах более пригодными являются мя!кие теплоизоляционные материалы. Толщина нижней теплоизоляции при выполнении ее из пенополистирола составляет 40—60 мм. Рекомендуется при менение плит из гранулированного пенополистирола плотностью 20 кг/м со шпоночным соединением Верхний слой теплоизоляции не должен быть меньше 4 см, чтобы в нижнем слое теплоизоляции не мог образовываться конденсат. Чем больше толщина нижнего слоя теплоизоляции, тем больше тепловой градиент между низом и верхом (на границе слоя гидроизоляции) этого слоя, что означает меньшие потери тепла при проникании в него дождевой воды, как показали соответствующие измерения

Физика

Разделение теплоизоляции на два слоя было, на первый взгляд, обусловлено повышением толщины теплоизоляции, чтобы таким образом уменьшить подъемную силу при всплывании Однако это благоприятно сказалось на строительно-физических условиях и приве ло к исключению тех недостатков, которые были свойственны простой перевернутой крыше (рис. 35). Так, несущая конструкция не входит

Рис. 35. Распределение температур в крыше типа DUO для зимы и лета 1— гравий или другой равноценный ма териал 2- теплоизоляция; 3— гидроизоляция, 4— несущая конструкция

Рис. 36. Открытая система разделения для наружной и внутренней частей в крышах типа DUO

1— осадки; 2— пар; 3— тепло и вла а внутреннего воздуха

больше в соприкосновение с протекающей дождевой водой. Гидроизоляция также оказывается защищенной от загрязнений, которые в виде мусора и небольших камней всегда имеются на поверхности бетонных перекрытий.

Уветичение теплопотерь вследствие проникания воды под слой теплоизоляции следует учитывать только для части слоя теплоизоляции, находящейся над гидроизоляцией. Однако настоящей новинкой этой последовательности слоев является, за исключением немногих экстремальных случаев, отсутствие опасности образования конденсата в нижней части слоя теплоизоляции без устройства пароизоляции со стороны помещения при свободном выравнивании давления пара. Это имеет большое значение для несущих перекрытий из сборных железобетонных плит, швы между которыми не могут быть закрыты Установка стальных профилей в несущем слое сомнении не вызывает. Поскольку в помещениях не устраивается пароизоляция, образующийся при экстремальных условиях микроклимата конденсат может снова испариться или отведен вниз (рис. 36).

Слой теплоизоляции, устраиваемый над гидроизоляцией, также паропроницаем и в теплое время юда может снова отдавать заключенную в нем конденсационную влагу. Кроме того, результаты исследований показали, что водопоглощение экструдированных полистироль- ных плит составляет не более 3% по объему и не может стать причиной сколько-нибудь существенного уменьшения теплозащитных качеств. Для отвода тепла из нижнего слоя теплоизоляции безразлично в каком соотношении разделен утеплитель между слоями. Теплопотери обусловленные прониканием воды под верхний слой теплоизоляционных плит, не зависят от толщины этого слоя. Решающими являются только скорость движения и температура дождевой воды, причем доказано, что талая вода оказывает значительное большее влияние, чем атмосферные осадки

Все это относится к типовым сечениям поверхности крыши.

Однако повреждения возникают преимущественно в примыканиях, и здесь физические условия значительно хуже. Остается одно предоставить конструкторам, руководствуясь теми же принципами, разрабатывать детали, даже если это треб «т больших затрат. Несмотря на это, обозначение такой последовательности слоев является обоснованньм и крышу типа DUO следует считать шагом вперед в разработке конструкции крыши, безупречной в строительно-физическом отношении.

Гидроизоляция. Существует мнение, будто перевернутая крыша была разработана, чтобы защитить кровельное покрытие от вредных воздействий. Это могло бы быть так, если бы существовал теплоизоляционный материал, который был бы достаточно стойким к климатическим воздействиям и особенно к воде. Слой гидроизоляции мог бы тогда при простой перевернутой системе быть уложен непосредственно на несущую конструкцию. Однако в местах примыканий он выходит из-под защиты гравийного и теплоизоляционного слоев и подвер гается действию ультрафиолетового облучения, разности температур и прочих климатических и погодных условий. Неправильной является укладка гидроизоляции непосредственно на бетонные плиты. Наличие загрязнений на поверхности плит приводит к концентрации напряжений в слое гидроизоляции и вследствие этого — к образованию в нем трещин и разрывов.

Остается, однако, неясным, является ли защита гидроизоляции теплоизоляционным слоем решающей, поскольку уже в 1962 г. были получены результаты измерений, которые свидетельствовали, что только путем устройства поверх гидроизоляции гравийного слоя температура поверхности этого слоя может быть понижена с 74 до 48 С. Такую емпературу выдерживает любая 1идроизоляция. Только в зимние месяцы благодаря дополнительному слою теплоизоляции, размещаемому над гидроизоляцией, создается заметное повышение температуры примерно до 10°С, в то время как при наличии одного лишь гравийного слоя температура достигает всего 5”С. Все эти режимы теряют всякий смысл, если в местах примыканий крыши отсутствуют защитные слои.

Приведенные выше данные могут быть отнесены к крыше типа DUO с одним лишь исключением. Гидроизоляция лежит поверх нижнего слоя теплоизоляции и не подвергается благодаря этому механическим воздействиям со стороны основания. В противоположность рекомендациям по другим видам крыш мягкий утеплитеть пригоден здесь больше, чем твердый плитный с острыми краями. Дополнительно может быть рекомендована укладка вдоль швов прочных тканых матов

В отличие от рекомендации по устройству кондиционируемых крыш при выполнении крыш типа DUO может применяться паронепроницаемая гидроизоляция. Во всяком случае, с точки зрения строительной физики, ничто этому не препятствует. Механические повреждения слоя гидроизоляции снаружи исключаются. Благодаря этому

такая конструкция крыши может быть использована для эксплуатируемых террас, предназначенных для ходьбы и езды.

Теплоизоляция. Измерения и постоянные в течение многих лет проверки, проведенные на перевернутых крышах, показали пригод ность для утепления таких крыш экструдированного пенополистирола. В 1978 г. была установлена также пригодность таких фирменных материалов, как Roofmate и Styrofoam. Эти исследования позволили сформулировать требования к свойствам этих материалов. За исключением требований в отношении поверхностной плотности конструкции основания это относится также к конструкциям крыши типа DUO

Верхний слой теплоизоляции. Эта система теплоизоляции может быть применена для устройства невентилируемых плоских крыш с массивными несущими конструкциями (поверхностная плотность 5?250 кг/м2) и легкими несущими конструкциями (поверхностная плотность ^250 кг/м2 и термическое сопротивление 1/1^0,15 м2- K/Вт) над жилыми, конторскими и другими зданиями с аналогичным микроклиматом.

Предъявляемым требованиям соответствуют плиты из экструдированного пенополистирола типа WDS по DIN 18164. Плотность плит экструдированного пенополистирола при испытаниях в соответ ствии с DIN 18164 должна быть в сухом состоянии не меньше 30 кг/м . Водопоглощение при диффузионных испытаниях не должно превышать 3% по объему. Теплоизоляционные плиты по огнестойкости должны соответ твовать требованиям, предъявляемым к строительным материалам класса не ниже В2 по DIN 4102 (обычные сгораемые). При наличии защитного гравийного слоя конструкция такой крыши не подвержена действию открытого огня и лучистого тепла в соответствии с DIN 4102.

Расчетное значение коэффициента теплопроводности пенопластов, соответствующих DIN 18'64, принимается по DIN 4108.

Расчетный способ определения теплозащитной способности покрытия при наличии верхней теплоизоляции рекомендован Институтом строительной техники (табл 5).

В соответствии с DIN 4108 требуемое термическое сопротивление 1/1 перекрытий, которые сверху отделяют помещения предназначенные для пребывания людей, следует увеличивать на 10%.

При расчете коэффи щентов теплопередачи крыши ккр расчетные значения к следует определять в соответствии с приведенной табл. 5.

Теплоизоляционные плиты верхней части теплозащиты следует укладывать поверх гидроизоляции в один слой свободно или на клею и плотно заделывать швы. Требование в отношении повышения термического сопротивления 1/1 на 10% или к эффициента теплопередачи крыши ккр путем добавления величины Ус на крыши типа DUO не распространяется, если определение толщин верхнего и нижнего слоев теплоизоляции выполняется в соответствии с последними рекомендациями DIN 4108. Технически не исключено, что толщина нижнего слоя теплоизоляции в будущем будет даже больше.

5. Минимальные значения теплозащитной способное и нижней части крыши

Доля термического сопротивления части крыши расположенной инже кровельного ковра, % общего сопротивления теплопередаче

Повышение значения U*

0—5

5,1 -20

20,1 -40

40,1 -60 > 60

0,08

0,06

0,04

0,02 0

• Это значение можно принимать постоянным, если термическое сопротивление нижней части конструкции составляет не менее 0,1 м2 ■ К/Вт.

Нижний слой теплоизоляции. Как и в теплой крыше без пароизоляции и слоя, предназначенного для выравнивания давления пара, при устройстве крыши типа DUO один из двух слоев теплоизоляции располагается под слоем гидроизоляции В то время как толщина верхнего слоя теплоизоляции вследствие необходимого пригруза ограничивается примерно 6 см, нижняя теплоизоляция может быть ^6 см. Отвод тепла водой, проникающей под верхний слой теплоизоляции, является благодаря этому незначительным и образование конденсата в нижнем слое теплоизоляции возможно лишь в течение краткого периода при экстремальных условиях. В качестве такой теплоизоляции применимы все известные материалы. Рекомендуются материалы, которые допускают хождение по ним, однако края плит не должны быть твердыми.

Диффузия пара. Устройство пароизоляции на холодной стороне является недостатком теплой крыши. Уже при устройстве простой перевернутой крыши отрицательный эффект этого может быть уменьшен. Можно считать также, что в конструкции типа DUO этот недостаток устраняется полностью. Благодаря расположению гидроизоляции в толще слоя теплоизоляции образуются две (верхняя и нижняя) открытые диффузионные системы, так что можно сказать, что такая крыша имеет единую (общую) открытую диффузионную систему.

Хотя прохождению пара, находящегося в воздухе помещения, оказывает сопротивление гидроизоляция, тем не менее удается сгладить отрицательный эффект, создаваемый этим пароизолирующим слоем. Происходит то же, что наблюдается при применении в качестве теплоизоляции пенос екла, которое также ограничивает прохождение пара. Это позволяет при рассмотрении движения потоков тепла и пара объяснить процессы диффузии паров в крыше В зимние месяцы тепло и водяной пар диффундируют из помещения в слои крыши до гидроизоляции. Слой теплоизоляции находящийся над гидроизоляцией, п ддерживает нижний слой теплоизоляции при определенной температуре, которая, как правило, препятствует конденсации водя-

ного пара, поскольку относительная влажность воздуха под слоем гидроизоляции остается ниже 100%.

Испытания показали, что при простой перевернутой крыше температура под слоем теплоизоляции не бывает ниже 15°С При температуре воздуха в помещении 22°С и относительной влажности 50% необходимо было бы охлаждение на 10,9 К для достижения температуры точки росы Даже если происходит образование конденсата это продолжается недолго. Вода испаряется и в виде пара снова включается в обычный процесс циркуляции Водопоглощение верхнего слоя теплоизоляции, выполненного из экструдированного пенополистирола, также не повышается сколько-нибудь ощутимо под действием пара, который образуется при испарении воды, проникающей под этот слой, особенно если крыша выполняется в сухой период и достаточно хорошо прогрета. При гравийном слое достаточно большой высоты или, еще лучше, под толстыми бетонными плитами или мощением камнем водопоглощение не превышает 3% по объему. В общем случае можно исходить из того, что ухудшение теплозащитных свойств происходит при значениях д, равных примерно 250, которое допускает почти беспрепятственную диффузию пара в обоих направлениях

ГЛАВА 4 ДВУХСЛОЙНАЯ КОНДИЦИОНИРУЕМАЯ КРЫША

Ошибки при переходе от скатной к двухслойной плоской крыше

При устройстве штучной кровли наклон крыши стремятся сделать как можно меньшим. Уже при наклоне менее 20 (1:3) фальцы черепицы не обеспечивают надежного отвода воды. В скатной крыше с черепичной кровлей принимается последовательность слоев, свойственная двухслойной вентилируемой крыше (рис 37). Однако проблема состоит в устройстве двух пароизолирующих слоев пленочного или из битуминизированного картона, необходимых из-за дополнительного слоя теплоизоляции. Если теплоизолирующий материал сам обладает пароизолируюшими свойствами, то важно, чтобы между черепицей и слоем теплоизоляции было определенное расстояние, достаточное для циркуляции воздуха

Если уклон кровли больше, чем 1.3, свободное пространство внутри крыши нигде не создает препятствий проходу пара. Даже при периодическом выпадении конденсата и возможном образовании зимой инея при благоприятных условиях вода снова испаряется и улетучивается. Несмотря на это, приведенные на рисунке конструкции скатных крыш нельзя назвать идеальными Требования индустриального строительства при устройстве покрытий залов большой пло-

— бетонная кровельная черепица

- обрешетка 30 х 50 мм

— подстилающий слои планки

— стропильная нога 6x16 см

— минеральная вата 100 мм

— пароизоляция

— древесио стружечная плита 16 мм

— деревянная обшивка, сплачиваемая в шпунт и ребень, 13 мм

— кровля из гонта

— битуминизированный картон

— нестроганау шпун ованная доска

— стропильная нога 8x20,5 см

— обрешетка 40x60 мм

— минеральная вата 100 мм

— пароизоляция

— гипсокартонные плиты типа GKF

15 мм

— бетонная кровельная черепица

5 55 5— несущая и промежуточная обрешетка 2 слоя 30X50 мм 3 — битуминизированный картон

5 5

5 5

— сплошная обрешетка крь ши 19 мм

— стропильная нога 8x18,5 см

— черепной брусок 40X60 мм

— минеральная вата 100 мм

- пароизоляция

древесностружечная плита, 13 мм

- гипсокартонные плиты типа GKF

12,5 мм

— глиняная кровельная черепица

обрешетка 30X50 мм

— подстилающий слои пленки

— стропильная нога 6X16 см

— минеральная вата 100 мм

— пароизоляция

— обрешетка 24x60 мм

— нижняя облицовка гипсокартонными

плитами типа GKF 15 мм

Рис 37 Известные технические решения черепичной кровли для скатной крыши

Рис 38. Слой теплоизоляции размещается над или под стропилами. Пемзо бетонные или другие аналогичные плиты из легкого бетона оказывают теплое к кумулирующее действие и пособствуют стабилизации параметров микроклима а /— стропила; 2- пемзобет иные или другие аналогичные плиты; 3— ■ теплоизоляция

щади и, кроме того, вопросы архитектуры и экономики привели к необходимости уменьшения наклона крыши, вплоть до создания плоских крыш. Эта задача может быть решена только в том случае, если кровельное покрытие является не только водоотводящим но также водонепроницаемым.

Исходя и из прежних, и из новейших представлений такое покрытие можно создать, если речь идет о применении битуминизированных материалов и высокополимерных пленок и если оно обладает способностью не только замедлять диффузию паров, но практически само является пароизоляцией (ц>50 000).

Таким образом, осознанно или неосознанно пароизоляция размещается там, где это (исходя из физических представлений) создает отрицательный эффект

Из физически хорошо функционирующей скатной камышовой крыши были, таким образом, исключены с едующие основные элементы, которые для северного климата остаются важными

верхняя оболочка потеряла функцию теплоизоляции и поэтому не может защищать расположенные под ней помещения от перегрева и чрезмерного охлаждения,

верхняя оболочка потеряла функцию аккумулирования тепла н способность выравнивать колебания температуры в расположен «ых под ней помещениях;

верхняя оболочка потеряла свою паропроницаем ть и вследствие этого способность отводить влажный воздух;

верхняя оболочка потеряла массу, которая позволяла поглощать периодически образующуюся конденсационную влагу, чтобы в более благоприятный период она снова могла испаряться (рис. 38),

воздушная прос ойка между верхней и нижней оболочкой является слишком незначительной, чтобы выполнять стаби изирующую функцию. Дополнительное сильное роветривание ограничивается п реохлаждением и способствует образованию на верхней оболочке крыши конденсационной вла и

Чердачное пространство является важнейшим помещением для оддержания тепловлажностного режима здания и способствует, по существу, созданию комфор ных условий в нашем жилище.

В двухслойной крыше части конструкции располагаемые выше и ниже вну треннего воздушного пространства на ывают я автором соответственно верх ей и нижней оболочками Не следует смешивать это i ыраже ие с понятием оболочки, сложившимся в советской технической литературе, как пространственной тонкостенной конструкции (Примеч. науч ред.)

Рис. 40. Путь от скатной крыши к двухслойной плоской крышеа— двухслойная скатная крыша с воздушным пространством служащим для стабилизации тепловлажностных условий; б —двухслойная плоская крыша с воздушным пространством для стабилизации тепловлажностных условий; в - даухслойная плоская крыша с массивным ядром, служащим для стабилизации тепловлажностных усл< вий /— зона теплоизоляции, аккумулирования тепла, конденсации влаги и гидронзо ляцин 2— зона стабилизации епловлажностных условий; 3 зона теплоизоляции и аккумулировании тепла; 4 защита от облучения 5— тепло- и гидроизоляция 6— ак кумулирование тепла; 7 конденсация влаги; 8 стабилизация тепловлжностных условий; 9 теплоизоляция; 10 конденсация влаги и гидроизоляцияРис. 40. Путь от скатной крыши к двухслойной плоской крышеа— двухслойная скатная крыша с воздушным пространством служащим для стабилизации тепловлажностных условий; б —двухслойная плоская крыша с воздушным пространством для стабилизации тепловлажностных условий; в - даухслойная плоская крыша с массивным ядром, служащим для стабилизации тепловлажностных усл< вий /— зона теплоизоляции, аккумулирования тепла, конденсации влаги и гидронзо ляцин 2— зона стабилизации епловлажностных условий; 3 зона теплоизоляции и аккумулировании тепла; 4 защита от облучения 5— тепло- и гидроизоляция 6— ак кумулирование тепла; 7 конденсация влаги; 8 стабилизация тепловлжностных условий; 9 теплоизоляция; 10 конденсация влаги и гидроизоляцияРис, 39. Двухслойная холодная крыша I— ру онная битуминизированная кровля с песчаной посы 1кой; 2— легкая несушая конструкция 3— вентилируемое пространство; 4— теплоизоляция; 5— сплошная обрешетка; б— штукатурка; 7 поверхнос ь, защищенная гравийной посыпкой (о ень сильно подвержена атмосферным воздействиям): 8— битумнни: ирсванная гидроизоляция, 9- верхняя обрешетка (зимой очень холодная, летом — сильно нагретая)- 10— слой теплоизоляции, подверженный опасности конденсатообразовання

Рис. 40. Путь от скатной крыши к двухслойной плоской крыше

а— двухслойная скатная крыша с воздушным пространством служащим для стабилизации тепловлажностных условий; б —двухслойная плоская крыша с воздушным пространством для стабилизации тепловлажностных условий; в - даухслойная плоская крыша с массивным ядром, служащим для стабилизации тепловлажностных усл< вий /— зона теплоизоляции, аккумулирования тепла, конденсации влаги и гидронзо ляцин 2— зона стабилизации епловлажностных условий; 3 зона теплоизоляции и аккумулировании тепла; 4 защита от облучения 5— тепло- и гидроизоляция 6— ак кумулирование тепла; 7 конденсация влаги; 8 стабилизация тепловлжностных условий; 9 теплоизоляция; 10 конденсация влаги и гидроизоляция

Рис. 40. Путь от скатной крыши к двухслойной плоской крыше

а— двухслойная скатная крыша с воздушным пространством служащим для стабилизации тепловлажностных условий; б —двухслойная плоская крыша с воздушным пространством для стабилизации тепловлажностных условий; в - даухслойная плоская крыша с массивным ядром, служащим для стабилизации тепловлажностных усл< вий /— зона теплоизоляции, аккумулирования тепла, конденсации влаги и гидронзо ляцин 2— зона стабилизации епловлажностных условий; 3 зона теплоизоляции и аккумулировании тепла; 4 защита от облучения 5— тепло- и гидроизоляция 6— ак кумулирование тепла; 7 конденсация влаги; 8 стабилизация тепловлжностных условий; 9 теплоизоляция; 10 конденсация влаги и гидроизоляция

Крыша с ее элементами и конструкцией в целом не только служит защитой от дождя, снега и ветра Она выполняет посредническую функцию между внутренним и наружным воздухом и решает при этом другие многочисленные задачи.

Ести во внешней оболочке крыши исключается проход пара, отсутствуют теплоизоляция, способность к аккумулированию тепла и воздухопроницаемость, воздушная прослойка, служащая для выравнивания условий, пренебрежимо мала или выполнена неправильно, то задачи, которые условия функционирования внутренних помещений ставят перед крышей, следует решать иначе и позаботиться о том, чтобы сама крыша не пришла в негодность. Применение известных систем плоских крыш, так называемых холодных или двухслойных, нс решает этих задач (рис. 59). Отказываясь от использования вентилируемого пространства, следует учитывать опыт разработки известных стеновых конструкций (рис. 40).

Кондиционируемая двухслойная крыша с воздушной прослойкой

Развитие многослойных конструкций стен и крыш позволяет сделать два важнейших вывода. Для безупречного функционирования конструкций крыши она должна, во-первых, обладать необходимой паропроницаемостью (через все слои) и, во-вторых, иметь в своем составе пространство, где происходило бы выравнивание тепловлажностных условий. Первое требование к конструкции плоской крыши можно выполнить полностью или частично даже с очень ограниченным набором материалов. А вот требование о том, что сопротивление диффузии слоев должно уменьшаться в направлении перемещения пара, пока трудно удовлетворить, применяя для устройства гидроизотяции битуминозные и высокополимерные рулонные материалы, и до тех пор, пока в распоряжении строителей не появятся лучшие материалы, следует разрабатывать и предлагать решения, которые уменьшат ее повреждаемость. Например, путем проектирования вентилируемой воздушной прослойки удалось создать безупречную в физическом отношении конструкцию двухслойной вентилируемой крыши из легких конструкции (рис. 41).

В основу расчета были положены следующие данные: температура внутреннего воздуха 22 С; относительная влажность внутреннего воздуха 65%; в качестве наиболее неблагоприятных наружных условий — температура 1 С и относительная влажность воздуха 95%.

При площади крыши 80,5 м было рассчитано, что фактическое выделение водяного пара составит примерно 9 г в 1 ч, а значит, такое его количество следовало бы отвести за счет вентиляции, если ставится •задача предо- вратить образование конденсата на нижнеи стороне верхней оболочки крыши. При практически нулевом уклоне верхней оболочки скорость движения воздуха в воздушной прослойке в лучшем случае может быть принята равной 0,01 м/с или 36 м/ч. Наружный воз-

Рис. 42. Превращение холодной крыши в кондиционируемую крышуы кондиционируемая крыша; б —■ холодная крыша; 1 окраска, отражающая облучение 2 теплоизоляция; 3— битумно-хлоропреновая гидроизоляция; 4— деревянная обрешетка; 5— воздушная прослойка; б пленочное покрытие; 7— покрытие, служащее для уменьшения пары роницания; 8— битуминизированный картон; 9— вентилируемое пространствоРис. 42. Превращение холодной крыши в кондиционируемую крышуы кондиционируемая крыша; б —■ холодная крыша; 1 окраска, отражающая облучение 2 теплоизоляция; 3— битумно-хлоропреновая гидроизоляция; 4— деревянная обрешетка; 5— воздушная прослойка; б пленочное покрытие; 7— покрытие, служащее для уменьшения пары роницания; 8— битуминизированный картон; 9— вентилируемое пространство

Рис. 42. Превращение холодной крыши в кондиционируемую крышу

ы кондиционируемая крыша; б —■ холодная крыша; 1 окраска, отражающая облучение 2 теплоизоляция; 3— битумно-хлоропреновая гидроизоляция; 4— деревянная обрешетка; 5— воздушная прослойка; б пленочное покрытие; 7— покрытие, служащее для уменьшения пары роницания; 8— битуминизированный картон; 9— вентилируемое пространство

Рис. 42. Превращение холодной крыши в кондиционируемую крышу

ы кондиционируемая крыша; б —■ холодная крыша; 1 окраска, отражающая облучение 2 теплоизоляция; 3— битумно-хлоропреновая гидроизоляция; 4— деревянная обрешетка; 5— воздушная прослойка; б пленочное покрытие; 7— покрытие, служащее для уменьшения пары роницания; 8— битуминизированный картон; 9— вентилируемое пространство

Рис. 41. Двухслойная крыша с легкой конст рукцией

/—трехслойная кровля из битуминизированного картона; 2— деревянная обрешетка толщиной 16 мм; 3— воздушное пространство, 13 см; 4 полиэтиленовая пленка; 5— слой минеральной ваты. К) см; б— деревянная обрешетка толщиной 30 мм

дух при расчетных условиях может содержать 0,26 г/м , что делает необходимым приток воздуха 34 м /ч. Это требует устройства приточных и вытяжных отверстий площадью 34.36—0,945 м2—9450 см При ширине крыши 7 м это потребовало бы воздушной прослойки высотой ^ 14 см, которой фактически нет

Следствием этого стали влажностные повреждения из-за образования конденсата. При ремонте на нижней стороне была устроена паро- изоляция с сопротивлением паропроницанию р$= 160. Это уменьшило требуемое количество воздуха на 1,5 м’/ч и площадь отверстий на 417 см Даже при этом нужна была щель для приточных и вытяжных отверстий шириной 6 см Надежность пароизоляции (соединения на швах, примыкания) вызывает определенные сомнения Кроме того, при проветривании отводится тепловая энергия, что делает это меро- приятие неэффективным

Тогда вынуждены были вспомнить о действительной функции чердачного пространства, а именно способствовать выравниванию тепловлажностных условий внутри крыши, что при холодном чердачном пространстве невозможно. Поэтому было внесено предложение о превращении холодной крыши в кондиционируемую крышу (рис 42).

На нижней стороне была выполнена окраска, обеспечившая уменьшение паропроницания до 3,75 г водяного пара в 1 ч (ps=100).

Дополнительно на верхней стороне крыши было предусмотрено устройство теплоизоляционного слоя, чтобы таким образом повысить температуру в воздушном пространстве крыши.

Рис. 43. Воздействие строительно-физических факторов при холодной крыше 1 отсутствуют слои теплоизоляции и аккумулирования тепла, есть только па- роизоляция; 2— слой холодного или теплого воздуха

О.О.55667878234234Рис. 44 Воздействие строительно-физических факторов при кондиционируемой крыше

О.

О.

5

5

6

6

7

8

7

8

2

3

4

2

3

4

/— защита от облучения; 2— теплоизоляция; 3— паропроницаемая гидроизоляция- 4— конструкция, где происходит аккумулирование тепла; 5 воздушное пространство, где происходит стабилизация тепловых и диффузионных процессов, 6— теплоизоляция 7 несущая конструкция, где происходит аккумулирование тепла; 8- покрытие, служащее для уменьшения паропроницания

Площади приточных и вытяжных отверстий были ограничены до величин, обеспечивающих нормальный воздухообмен без проветривания.

Было исключено применение покрытия, обладающего сильными пароизолирующими свойствами Оно было заменено жидкой эмульсией битума с хлоропреном и покрытием из пенополиуретана с сопротивлением паропроницанию ps^lOO Для такой эмульсии при температуре 20°С свойственна диффузия водяного пара около 1,5 г/м2 в день. Температура в воздушной прослойке поддерживалась равной 10°С, при этом относительная влажность воздуха, которая при температуре 1°С была равна 95%, снизилась примерно до 55%, а содержание водяного пара в нем увеличилось до 4,36 г/м . При поступлении водяного пара в количестве 3,75 г/ч не хватает еще примерно 0 85 м воздуха в 1 ч, чтобы отвести проникающий в воздушную прослойку водяной пар. Таким образом, площадь приточных и вытяжных отверстий должна быть равна 0,85.36=0,02 м2, или 200 см2. В нашем случае шири на щели должна быть равна 0,5 см. Такое незначительное движение воздуха является одновременно гарантией того, что температура в воздушном пространстве будет поддерживаться на уровне 10 С и выравнивание тепловлажностных условий между внутренним помеще

Рис. 45. Волнистые плиты на минеральной основе в качестве кровельного покрытия

/ - окраска, защищающая от ультрафиолетового облучения; 2— пенополиуретан; 3— волнистые плиты на минеральной основе, армированные стекло- во юкном

нием и наружным воздухом произойдет без повышенной потери тепла. На практике это означает что благодаря устройству дополнительного слоя теплоизоляции на верхней оболочке крыши может быть отремонтирована бо ьшая часть не функционирующих или поврежденных холодных крыш.

Современные конструкции большей частью не отвечают приведенным выше соображениям и требованиям.

Верхняя оболочка крыши устраивается преимущественно из легких конструкций, не обладающих теплоизоляционными свойствами или пособнос ью аккумулировать тепло. Они подвержены действию температуры, которая влияет на деф ормации, и отводит в воздушное пространство тепло, оставляя водяной пар, который выпадает в виде конденсата. Гидроизоляция, выполняемая из паронепроницаемых материалов, предотвращает прямое испарение водяного пара и допол нительно способствует образованию конденсата.

Если даже кажется, что проветривание воздушного пространства крыши компе юирует паронепроницаемость гидроизоляции то практи ■ ка зачастую опровергает это утверждение (рис. 43, 44).

При деревянных конструкциях крыши особенно часто образуются застойные полости, которые не вентилируются. Однажды выпавший конденсат в таких местах не испаряется. Это приводит к повреждениям вследствие образования плесени и гниения древе ины с поглощением в дальнейшем большого количества воды и возможным появлением увлажнений на нижней поверхности Уложенная поверх перекрытия теплоизоляция из-за этого намокает, теряет теплоизолирующие свойства, а плоскость конденсации перемещается в теплоизоляционный слой. Всего лишь небольшой уклон крыши — и не только улучшается ее проветривание, но увеличивается также объем чердачного пространства (рис, 45).

Последовательность слоев в холодной крыше

6565Мы остановимся на описании последовательности слоев холодной крыши, чтобы яснее стало развитие этой конструкции в направлении кондиционируемой крыши.

65

65

3 Зак. 656

Защита поверхности. Относительно лекая верхняя оболочка крыши лишь в очень редких случаях допускает устройство гравийной посыпки. Как правило, приходится довольствоваться выпол нением тонкого уплотненного гравийного слоя или окраски. Это является серьезным недостатком защиты от пер грева и облучения, а также ашиты гидроизоляции.

Гидроизоляция. Устройство гидроизоляции крыш регламен тируется на основе DIN 18338 «Работы по устройству кровель и гидроизоляции крыш», а также DIN 18630Е «Массивные конструкции перекрытий для крыш и гидроизоляции крыш с применением рулонных кровельных материалов на основе модифицированных битумов, а также высокополимеров на базе термопластов и эластомеров». С этой целью следует учитывать положения «Указаний по устройству плоских крыш» союза рабочих-кровельщиков и особенно памяток по устройству пластмассовых кровель, наплавляемых рулонных материалов на битумной основе и др.

Верхняя оболочка состоит, как правило, из деревянной обрешетки, уложенной по несущим деревянным конструкциям. С точки зрения строительной физики, лучше всего ведут себя конструкции, выполненные из сборных деталей из легкого бетона, опертые на короткие консоли.

Воздушное пространство. Благодаря большому расстоянию между верхней и нижней оболочкой и соответственно большим размерам приточных и вытяжных отверстий, в воздушном пространстве такой крыши обеспечивается хорошая вентиляция. При применении большепролетных конструкций и верхнем расположении гидроизоляции наклон крыши может быть увеличен. В соответствии с DIN I8530E минимальный просвет между оболочками должен быть не меньше 10 см. Площадь приточных и вытяжных отверстий зависит от многих факторов, в том числе от положения и высоты здания. Большое значение имеет также пароизолируюшее действие перекрытия. Неправильно считать, что вся бетонная плита перекрытия удовлетворительно выполняет эти задачи. В DIN 18530Е требуется, чтобы значение пароизоляции s d было не меньше 10 м, а в DIN 4108Е значение s d дифференцируется в зависимости от высоты поверхности крыши а: а^10 : s ^2 м; а^15 : s ^=5 м: а>15 : s ^=10 м.

Чтобы создать безупречную в отношении вентиляции двухслойную крышу, очень важно обеспечить правильный уклон кровли. Новейшие исследования позволяют установить, что при высоте крыши над уровнем земли свыше 10 м ее гидроизоляция должна обладать хорошей паропроницаемостью

Слой теплоизоляции. На поверхности нижних несущих плит, в данном случае массивных, следует располагать слой теплоизоляции. Он находится в нижней зоне вентилируемого чердачного пространства и его нужно защищать от воздействия воздушного потока. Этот слой теплоизоляции выполняет роль основной тепло защиты находящихся под перекрытием помещений. На температурное удлине-

Рис. 46. Последовательность слоев в холодной крыше с массивной нижней несущей конструкцией

I— слой, служащий для защиты от облучения; 2 ■ гидроизоляция; 3- массивный слой, аккумулирующий тепло и конденсационную влагу; 4 вентилируемое пространство; 5 - пленочное покрытие; б—теплоизоляция; 7— пароизо- ляция; 5— нижний массивный несущий слой

Рис. 47. Последовательность слоев в холодной крыше с легкой несущей конструкцией

/ слой, служащий для защиты от облучения; 2 гидроизоляция; 3 конструкция, аккумулирующая конденсационную влагу; 4 вентилируемое про- стра «ство; 5 пленочное покрытие; б теплоизоляция; 7 нароизоляция, 8 легкая несущая конструкция

ние верхней оболочки, которая подвергается прямому воздействию тепла, он не оказывает никакого влияния.

Перекрытие в виде массивной конструкции (рис. 46^. К таким конструкциям относят монолитные железобетонные перекрытия, а также сборные железобетонные плиты, из которых могут быть собраны разнообразные конструкции. Наряду с функцией несущей конструкции перекрытие — само или благодаря включению в ее состав соответст вующего материала препятствует передаче тепла и образует потолок расположенных под ней помещений. Как было уже сказано в предыдущей главе, большое значение имеет сопротивление паропро- ницанию. Уменьшение паропроницания перекрытия и эффективная вентиляция чердачного пространства снижают вероятность выпадения конденсата и связанного с наличием воды разрушения материалов. Таким образом, слой теплоизоляции лежит на перекрытии, т. е. внутри крыши. Благодаря своей массе бетонная плита создает хорошую звукоизоляцию, обладает способностью к аккумулированию тепла при нестационарной теплопередаче.

Перекрытие в виде легкой конструкции (рис. 47). Крыша с двумя легкими конструкциями, верхней и нижней, в виде деревянной балочной конструкции, решетчатой фермы, двутавровой бачки и т. д. является технически простой и недорогой. Перекрытие может состоять из деревянной обрешетки с уложенными на ней паро и теплоизоляцией или даже она может быть выполнена из самонесущих теплоизоляционных плит. Благодаря небольшой массе крыша обладает невысокой теплоаккумулирующеи способностью и не создает условий, свойственных нестационарной теплопередаче. Этот недостаток может быть компенсирован высокой воздушной прослойкой и хорошей приточной вентиляцией.

Особого внимания заслуживает эффективная пароизоляция, которая одновременно должна выполнять функцию воздухозащиты, чтобы препятствовать слишком большому воздухообмену между жилыми помещениями и чердачным пространством Из-за небольшой массы звукоизолирующие качества у таких конструкций плохи?

Конструкция кондиционируемой крыши

Защита поверхности Функцию защиты поверхности выполняет гравийная посыпка толщиной не менее 5 см с крупностью зерен 16—32 мм (взамен отражающей окраски) поверх вспениваемого на строительной площадке пенополиуретана или другого аналогичного утеплителя

Верхний слой теплоизоляции Он служит защитой от облучения и способствует уменьшению теплового воздействия на крышу, а также для ограничения теплопотерь через вентилируемое воздушное пространство и тем самым для сохранения определенного теплового режима исключающего конденсатообразование (рис, 48,а).

Для этого требуется слой теплоизоляции в виде жесткого экструдированного пенополистирола или, еще лучше, вспениваемого на строительной площадке пенополиуретана толщиной 3 5 см (рис. 48,6)

Г идр о изоляция. В гл. 4.3 было рекомендовано устраивать ларопроницаемую гидроизоляцию, особенно при создании большепролетных крыш, например в виде вспениваемого на строительной площадке пенополиуретана или жидкой битумно-латексной смеси толщиной до 5 мм Примерно такой же паропроницаемостью обладают полиэфирные покрытия, которые могут быть нанесены на свободно

Рис 48. Последовательность слоев в кондиционируемой крыше

а — деревянный несущий слой, гидроизоляционный ковер, теплоизоляция и буферный стой; 6 — верхняя оболочка как аккумулятор тепла и конденсационной влаги;в — паропроницаемая крыша с пенополиуретановым покрытием, служащим тепло- и гидроизоляцией; / гравий, 2— теплоизоляция; 3— гидроизоляция; 4 деревянная обрешетка; 5— воздушное пространство; б- несущая конструкция: 7— пароизоляция, Я— защита от облучения; 9— тепло- и гидроизоляция; 10 деревянная обрешетка

уложенный и прикрепленный в отдельных точках кровельный картон.

Несущая конструкция. Предпочтительны легкобетонные конструкции, образующие открытую диффузионную систему (рис. 48,в). Помимо обычных деревянных конструкций могут быть применены профили из асбестоцемента и тонколи товою металла

Воздушное пространство должно гарантировать воздухообмен который не становился бы причиной охлаждения, т. е. проветривание должно быть исключено.

Нижний слой теплоизоляции и перекрытие устраиваются аналогично холодной крыше.

45. Физика

Абсолютно неоснова ельно и почти необъяснимо, почему специалисты так упорно настаивают на усиленной приточной и вытяжной вентиляции чердачного про транс гва, расположенного между верхней и нижней оболочкой крыши. Представление о физике процессов исходит, очевидно, из того, что водяной пар из поднимающегося воздуха нижележащих помещений должен быть подхвачен холодным проходящим воздухом и таким образом отведен наружу, чтобы в толще или на нижней поверхности верхней оболочки не происходило выпадения конденсата.

В своих работах и не в последнюю очередь в [38], посвященной в тросам вентиляции плоских крыш, Зайферт показал, насколько это неправильно. Чтобы доказать принципиальную ошибочность такой точки зрения, следует рассмотреть дефекты, которые возникают не только в связи с конденсацией влаги Даже Зайферт, признавая все его заслуги и разработанные им основные теоретические положения, видел только проблему зимних месяцев Однако наблюдения показывают, что критические периоды попадают и на осень, и на весну.

Относительная влажность поступающего снаружи воздуха, особенно осенью и весной, а также при холодном лете и теплой весне, юредко превышает 75%. При этом температура воздуха колеблется между 10 и 18 С Известно, что тонкая верхняя обо/очка в безоблачные ночи вследствие излучения тепловой энергии охлаждается до температуры которая ниже температуры окружающего воздуха при мерно на 8°С. При относительной влажности воздуха 75% и температуре 10°С нетрудно установить по таблицам, что уже при охлаждении примерно до 5 С происходит выпадение конденсата причем количество образовавшегося конденсата тем больше, чем больше воздуха подводится под холодную верхнюю оболочку крыши, т е. если даже обогащенный водяным паром воздух из внутренних помещений и не проникает в воздушное пространство крыши, в е равно происходит образование конденсата.

Поэтому крайне необходимо не допустить охлаждения верхней

оболочки и, по возможности, дополнительно нагреть подводимый наружный воздух, чтобы снизить его относительную влажность.

Как известно, вентилируемая крыша разрабо ана на базе так называемых скатных крыш, в которых воздушное пространство в виде неотапливаемого чердака выполняет в определенном смысле выравнивающую функцию между наружным и внутренним воздухом. Верхняя оболочка в крышах с уклоном до 22 выполняла преимущественно функцию отвода воды. При этом применялись мелкораз мерные, зачастую чешуеобразные элементы, которые допускали воздухе- и паропроницание. Применяемые и в настоящее время верхние оболочки в виде соломенных покрытий выполняют отвод воды, служат теплозащитой, обеспечивают стабильный режим теплопередачи и являются открытыми диффузионными системами. Это основные строительно-физические свойства, которые оздают вьрав- нивающие условия для чердачного пространства над жилыми помещениями.

Эти основные положения справедливы для оценки функций плоских крыш, и от их выполнения можно отказаться, лишь заменив их необходимыми мероприятиями. Выполнявшиеся до сих пор двухслойные крыши существенно отличаются от требований, вытекающих из опытных данных, так как их верхняя оболочка состоит из паронепроницаемой гидроизоляции, уложенной поверх тонкого несущего слоя. Ей не хватает теплоизоляции, которая компенсировала бы нестационарность теплопередачи и производила бы выравнивающее действие благодаря аккумулированию тепла и дозированному проветриванию (рис. 49, 50). Следствием этого являются сильное переувлажнение конструкции и образование на нижней стороне верхней оболочки изморози в зимние месяцы или капельной конденсационной влаги в толще или на поверхности слоя теплоизоляции, лежащей на нижней оболочке. Это приводит к разрушению верхней оболочки и к уменьшению теплоизоляционных свойств со всеми вытекающими отсюда последствиями. При наличии толстого несущего слоя (рис. 51) в нем временно накапливается конденсационная влага. Благодаря дополнительному слою теплоизоляции, уложенному поверх верхней оболочки, и наличию массивного несущего слоя режим теплопередачи опять становится более стабильным (рис. 52).

Попадающий в воздушное пространство крыши из жилых помещений теплый и влажный воздух меньше охлаждается. Выпадение конденсационной влаги незначительно или полностью исключается. Образующаяся конденсационная вла а накапливается временно в массивном несущем слое и не приводит к повреждению конструкций. Теплый воздух поднимается вверх и способствует вентиляции. Небольшой наклон верхней оболочки крыши спо обегвует движению воздуха. Если расположенная наверху гидроизоляция выполнена из легкого паропроницаемого материала, то даже при устройстве крыши с нулевым уклоном может быть обеспечено безупречное, с точки зрения строительной физики, функционирование крыши.

Рис. 49. Двухслойная кондиционируемая крышаи— конструкция, объединяющая в себе способность к отражению облучения, теплозащите, паропроницанию, аккумулированию тепла и стабилизации тепловлажностных условий: б конструкция с легким верхним и массивным нижним слоем я — конструкция с легкими верхним и нижним несущими слоями; г — сечение основного покрытия, /— гравий; 2— плитная теплоизоляция из жесткого экструдирован юго пенополистирола, 3— паропроницаемая идроизоляция; 4 легкобетонные плиты; 5— отдельные опоры; 6—теплоизоляция; 7— пароизоляция, 8—массивная несущая конструкция; 9— окраска, служащая для защиты от облучения; 10— теп юизоляция из вспененного пенополиуретана; 11 картонная прокладка (прибивается гвоздями); 12— возду. ное пространствоРис. 49. Двухслойная кондиционируемая крышаи— конструкция, объединяющая в себе способность к отражению облучения, теплозащите, паропроницанию, аккумулированию тепла и стабилизации тепловлажностных условий: б конструкция с легким верхним и массивным нижним слоем я — конструкция с легкими верхним и нижним несущими слоями; г — сечение основного покрытия, /— гравий; 2— плитная теплоизоляция из жесткого экструдирован юго пенополистирола, 3— паропроницаемая идроизоляция; 4 легкобетонные плиты; 5— отдельные опоры; 6—теплоизоляция; 7— пароизоляция, 8—массивная несущая конструкция; 9— окраска, служащая для защиты от облучения; 10— теп юизоляция из вспененного пенополиуретана; 11 картонная прокладка (прибивается гвоздями); 12— возду. ное пространство

Рис. 49. Двухслойная кондиционируемая крыша

и— конструкция, объединяющая в себе способность к отражению облучения, теплозащите, паропроницанию, аккумулированию тепла и стабилизации тепловлажностных условий: б конструкция с легким верхним и массивным нижним слоем я — конструкция с легкими верхним и нижним несущими слоями; г — сечение основного покрытия, /— гравий; 2— плитная теплоизоляция из жесткого экструдирован юго пенополистирола, 3— паропроницаемая идроизоляция; 4 легкобетонные плиты; 5— отдельные опоры; 6—теплоизоляция; 7— пароизоляция, 8—массивная несущая конструкция; 9— окраска, служащая для защиты от облучения; 10— теп юизоляция из вспененного пенополиуретана; 11 картонная прокладка (прибивается гвоздями); 12— возду. ное пространство

Рис. 49. Двухслойная кондиционируемая крыша

и— конструкция, объединяющая в себе способность к отражению облучения, теплозащите, паропроницанию, аккумулированию тепла и стабилизации тепловлажностных условий: б конструкция с легким верхним и массивным нижним слоем я — конструкция с легкими верхним и нижним несущими слоями; г — сечение основного покрытия, /— гравий; 2— плитная теплоизоляция из жесткого экструдирован юго пенополистирола, 3— паропроницаемая идроизоляция; 4 легкобетонные плиты; 5— отдельные опоры; 6—теплоизоляция; 7— пароизоляция, 8—массивная несущая конструкция; 9— окраска, служащая для защиты от облучения; 10— теп юизоляция из вспененного пенополиуретана; 11 картонная прокладка (прибивается гвоздями); 12— возду. ное пространство

При наличии на нижней стороне слоя, который снижает паро- проницание и защищает чердачное пространство от высокой концентрации влаги, а также дополнительной теплоизоляции на верхней оболочке, ко орая предотвращает ее охлаждение до температуры точки росы, даже двухслойные крыши с плохой приточной и вытяжной вентиляцией могут оказаться работоспособными или быть ис правлены в процессе эксплуатации. Функционирование крыши такой конструкции приводит, в конце концов, к стабилизации температурного режима в чердачном пространстве. Тепловой поток из внутренних помещении через нижнюю оболочку крыши тормозится, отвод энергии уменьшается, и тем самым плоская крыша, как и скатная, способна выравнивать тепловлажностные условия.

Рис. 50 Холодная крыша с легким верх ним леемРис. 50 Холодная крыша с легким верх ним леем50 5250 52

Рис. 50 Холодная крыша с легким верх ним леем

Рис. 50 Холодная крыша с легким верх ним леем

50 52

50 52

Рис 51. Холодная крыша с массивным верхним слоем

Рис. 52 Кондиционируемая крыша с массивным верхним слоем

В пользу устройства теплоизоляции на верхней оболочке крыши говорит также состояние крыши при сильном солнечном облучении Если чердачное пространство в холодных крышах в жаркие летние дни сильно нагревается, тепло передается нижней оболочке, которая реагирует на это соответствующими термическими деформациями При этом не исключено образование трещин в кирпичной кладке стен, если они жестко связаны с перекрытием Компенсирующее воздействие чердачного пространства оказывает также значительное влияние на тепловое состояние находящихся под ним жилых помещений.

Гидроизоляция. Кровельное покрытие и гидроизоляция крыши выполняют разные функции Кровельное покрытие должно отводить воду, быть паропроницаемым и сохранять эластичность в относительно небольших пределах, а гидроизоляция крыши должна быть водонепроницаема по всей поверхности. Это суждение приводит к ложному выводу о том, что обеспечение водонепроницаемости является ее единственным назначением. Нельзя оставлять без внимания ларо- проницаемость, если мы хотим О1раничить или даже совсем исключить повреждения крыши от переувлажнения.

Кровельные материалы должны быть паропроницаемыми, обладать требуемой эластичностью, сохранять в течение многих лет способ-

ность к сопротивлению механическим и физико-химическим воздействиям с тем чтобы благодаря рациональной конструкции и правильной последовательности слоев ущерб от тех или иных слабых мест в какой-то мере комгген ировался. Одна лишь вентиляция чердачного про транства не решает этой задачи. Дополнительный слой теп тоизоляции на верхней оболочке крыши с учетом размеров поверхности крыши, величины воздушного ространства и способности к аккумулированию тепла может улучшить свойства верхней оболочки и тем самым несколько нейтрализовать ущерб, создаваемый паронепроницаемой рулонной гидроизоляцией. Для этой цели лучше всего использовать современные средства гидроизоляции.

Ьитумно-эластомерная смесь состоит из битума с добавлением эмульсии полихлоропрена в количестве 12—20% по массе. Смесь наносится на основание по слою ткани на основе стекловолокна или полиэфира. Рекомендуется наносить 2—5 слоев такого покрытия толщиной примерно по 1,5 мм. Эта смесь не только очень эластична, но прежде всего атмосферостоика и благодаря этому долговечна. Она хорошо приклеивается к основанию. Коэффициент сопротивления диффузии водяного пара р=13 000 При толщине гидроизоляции 5 мм ps=65, что меньше требуемого значения ps=100 для нижнего слоя, предназначенного для снижения паропроницания.

Жесткий пенополиуретан — многослойное покрытие в виде пеноматериала, наносимого на строительной площадке, является одновременно гидро- и теплоизоляцией. Оно наносится путем напыления и прочно приклеивается к основанию. Его чувствительность к ультрафиолетовому излучению требует соответ твующеи отражающей окраски или, еще лучше, устройства гравийного покрытия толщи гой 5 см. Чтобы гарантировать соответ твующую эластичность при перекрытии небо гьших трещин, рекомендуется, чтобы толщина такого покрытия была не меньше 40 мм.

X эффициент теплопроводности этого материала 1=0,035 Вт (м • К). Следует учитывать увеличение теплопроводности уже при влажности 10—15%. При температуре —20 С значение коэффициента теплопроводности X составляет 0,1 Вт/(м2- К). Коэффициент сопротивления диффузии водяного пара ц=30...100. При максимальной толщине слоя 50 мм ps—5. Поэтому следует обращать внимание на то, чтобы рл отражающей окраски не превышало этого значения.

Теплоизоляция. Трудно переоценить значение верхнего теплоизоляционного слоя для невентилируемои однослойной плоской крыши с озеленением, которое может предупреждать температурные еформации. Действие прямого солнечного облучения вследствие этого уменьшается, хотя это может быть достигнуто и другими редствами При двухслойной крыше верхняя оболочка оказывается незащищенной от термических воздействий. Легкие верхние оболочки, не имеющие ни защиты от облучения, ни возможностей для аккумулирования тепла, подвержены температурному воздействию. При зна-

чении коэффициента линейного теплового расширения а, =0,015, длине края крыши 15 м и температуре 60°С удлинение AL=13,5 мм. Даже при удлинении, равном только 10 мм, возникают значительные усилия в точках закрепления.

Кроме того, это температурное воздействие через воздушное простран< тво и слой теплоизоляции передается на нижнюю оболочку. При наличии на верхней оболочке дополнительной теплоизоляции и гравийного слоя, служащего в качестве отражающего и буферного слоя, температурные воздействия уменьшаются и удлинение AL нижней оболочки сокращается примерно до 4 мм. Таким образом создаются благоприятные условия в воздушном пространстве: выравниваются теплое ажностныр условия и при надлежащем воздухообмене исключается образование конденсата.

Верхняя теплоизоляция (рис. 53). В качестве верхней теплоизоляции пригодны жесткие пенополистирольные плиты пригру- женные от всплывания гравийным слоем или каким-либо иным материалом соответствующей толщины. При этом необходимо учитывать несущую способность опорных конструкций.

Хорошо показал себя на практике вспениваемый на строительной площадке пенополиуретан. Этот двухкомпонентный материал наносится в качестве многослойного покрытия с помощью распылителя, хорошо приклеивается к основанию. При общей толщине 30—50 мм он выполняет также функции гидроизоляции, создает плотные примыкания к парапетам и надстройкам и перекрывает небольшие деформационные трещины. Этот материал обладает достаточной паропроницаемостью (р~100). Однако он должен быть защищен от воздействия ультрафиолетового облучения. Наилучшим и даже обязательным решением является защита верхнего утеплителя гравийным слоем. При легких конструкциях верхней оболочки может быть рекомендована отражающая окраска, поскольку пена хорошо приклеивается к основанию и это препятствует ее отрыву вследствие действия ветрового отсоса и всплывания под действием подъемной силы.

Над разделительными швами крыши необходимо устраивать деформационные швы.

Нижняя теплоизоляция (рис. 54). Слой теплоизоляции, располагаемый ниже воздушного пространства, служит только для ограничения теплопотерь из внутренних помещений. Это имеет место как при вентилируемой холодной крыше, так и при кондиционируемой крыше. Ограниченная вентиляция и воздушное пространство, которое способствует выравниванию и стабилизации температурного режима, уменьшаю трансмиссионные потери тепла. Слой теплоизоля ции, структура которой аналогична структуре шерсти или имеет крупные открытые поры, не ребует при устройстве кондиционируемой крыши никакого дополнительного покрытия, поскольку в ней отсутствует воздушный поток, который выносит тепло из слоя теплоизоляции. Значит, нижняя оболочка должна быть воздухонепрони-

ьшштажжа

VZATZZZZZX

3

4

5

Г^°^ о f ’

iwiwtiniuimiiuuiiwjitiif шшишш «шшншшм

YZZTZZZTZk6

iwgg

,ю

-13

•11~I2

Рис. 53. Верхние слои теплой оляции

/ гравий крупностью 16- 32 мм, 6 см; 2 теплоизоляция из плит экструдированного пенополистирола; J— гидроизоляция; 4— теплоизоляция; 5— тяжелая несущая конструкция; 6— плиты, допускающие хождение; 7— гравии крупностью 8 16 мм 8 водонепроницаемые железобетонные плиты или плиты со специальным покры- 1исм: 9 слой, служащий для защиты от ультрафиолетового излучения; 10 тепло- и гидроизоляция из вспененного пенополиуретана; 11—легкий несущий слой; 12—воздушное пространство; 13 - прибиваемая гвоздями картонная прокладка

Рис, 54. Нижние слои теплоизоляции

1 теплоизоляция, приклеенная к несущей конструкции снизу; 2 подвесное кессонное перекрытие с уложенным на нем слоем теплоизоляции; 3— теплоизоляция, которая служит в качестве оставляемой опалубки, 4—слой теплоизоляции, прикрепленный к деревянной решетке. 5 воздушное пространство; б- слой теплоизоляции который укладывается поверх несущего слоя; 7— пароизоляция. 8— теплоизоляция, уложенная па легкий несущий слой; 9— слой, снижающий паропроницание

Маемой и, по возможности, должна быть покрыта слоем, снижающим ее паропроницание. При нанесении битумно-латексной эмульсии с коэффициентом сопротивления диффузии р=12 500 сопротивление паропроницанию слоя толщиной 2,5 мм составляет: 12 500- 0,0025= = 31,5 м. Поэтому (под слоем теплоизоляции на поверхности несущей конструкции должна быть уложена поливинилхлоридная пленка толщиной 0,1 мм, сопротивление паропроницанию которой составляет 50 000- 0,001=50 м При устройстве iидроизоляции в виде

вспениваемого на строительной площадке пенополиуретана толщиной, например, 8 см с ко ффициентом сопротивления диффузии р—100 сопротивление паропроницанию будет равно: 100- 0,08—8 м, что соответствует требованию DIN 4108.

Примыкания

Примыкания все еще остаются сложными для исполнения и поэтому ненадежны. Повреждения в зоне опирания и примыканий стоят по количеству на втором месте после повреждений, связанных с конденсацией влаги.

Благодаря устройству верхнего теплоизоляционного слоя, как уже было сказано, достигается уменьшение термических деформаций.

Тем не менее разработка относительно простых узлов, ко орые были бы хорошо выполнены на строительной площадке и благодаря этому могли бы быть работоспособны, в настоящее время очень необходима.

Кирпичные надстройки. Общее требование в отношении того, что гидроизоляция крыши должна быть поднята над возможной поверхностью воды не менее чем на 15 см, сохраняется. Это требование должно удовлетворяться и при устройстве на поверхности крыши равииного слоя.

При определении долговечности гидроизоляции прежде всего следует учитывать, что самые большие перемещения наблюдаются в примыканиях. В соломенных и черепичных крышах имеются небольшие элементы, которые воспринимают и компенсируют деформации в швах между ними. Жесткие размером на помещение покрытия, какими являются сборные бетонные, легкобе онные или деревянные конструкции, суммируют продольные и изгибные деформации (рис. 55 и 56). Механические воздействия вследствие ветрового давления и отсоса создают волнообразные деформации. К этому добавляются также деформации в самих материалах, применяемых для заделки стыков. Крепление . кровельного ковра с помощью деревянных раскладок, жестяных полос и т. п. не гарантирует еще надежности примыканий. Надежны только такие примыкания, в которых сам герметизирующий материал создает клеевое соединение. Само собой разумеется, герметизирующий материал, укладываемый в зоне примыканий, должен допускать определенную подвижность. Надежны так называемые манжетные с замкнутыми трехмиллиметровыми полостями и эластичные погонажные элементы из пенома- териала.

Край крыши. Только зная фактические деформации и убедившись в отсутствии трещин, плиты покрытий можно жестко связывать с несущей кирпичной кладкой. С учетом требований DIN 18530 это практически означает необходимость устройства в каждом горизонтальном разделяющем шве скользящего опирания, как этого требует

Рис. 56. Примыкание к надстройке из кирпичной кладки с облицовкойI гравий; 2— теплоизоляция из вспененного пенополиуретана; 3 картонная прокладка; 4 деревянная обрешетка;5 воздушное пространство, б тепло изоляция;/— массивная несущая конструкция, 8— покрытие, снижающее паро проницаниеРис. 56. Примыкание к надстройке из кирпичной кладки с облицовкойI гравий; 2— теплоизоляция из вспененного пенополиуретана; 3 картонная прокладка; 4 деревянная обрешетка;5 воздушное пространство, б тепло изоляция;/— массивная несущая конструкция, 8— покрытие, снижающее паро проницаниеРис 55. Примыкание к надстройке из кирпичной кладки с об. ицовкой на относе

Рис. 56. Примыкание к надстройке из кирпичной кладки с облицовкой

I гравий; 2— теплоизоляция из вспененного пенополиуретана; 3 картонная прокладка; 4 деревянная обрешетка;

5 воздушное пространство, б тепло изоляция;/— массивная несущая конструкция, 8— покрытие, снижающее паро проницание

Рис. 56. Примыкание к надстройке из кирпичной кладки с облицовкой

I гравий; 2— теплоизоляция из вспененного пенополиуретана; 3 картонная прокладка; 4 деревянная обрешетка;

5 воздушное пространство, б тепло изоляция;/— массивная несущая конструкция, 8— покрытие, снижающее паро проницание

гравий, 6 см; 2— теплоизоляция из плит экстру дирован кого пенополистирола; 3 гидроизоляция; 4 легкобетонная плита; 5 воздушное пространство; 6— пароизоляция; 7 теплоизоляция; 8 массивная несущая конструкция; У — покрытие, снижающее паропроница- ние

Рис. 57. Деталь парапета с вытяжкой, по без притока

/ равии. 2 теплоизоляция; 3- гидроизоляция; 4 легкобетонная плита, 5— воздушное пространство; 6 мае сивная несущая конструкция, 7 искры тие, снижающее паропроницапие

Рис. 58. Деталь тарапета с ограничен ными притоком и вытяжкой

Рис. 59. Устройство деформационного шва Гидроизоляция выполнена с прокладкой упругого пустотелого профиля поверх пенополиуретана. Шов перекрыт битумно-латексной эмульси й с прокладкой на тканевой основе

и Шильд [39] для всех видов конструкций плоских крыш (рис. 57 и 58). При наличии верхнего теплоизоляционного слоя размеры приточных и вытяжных отверстии не имеют уже такого значения как в холодной крыше. Перемещения вследствие линейного термического расширения уменьшаются, что особенно заметно сказывается на краевой зоне поверхности крыши

Деформационные швы. Перемещения конструкций крыши могут происходить параллельно и перпендикулярно направлению деформационных швов и являются результатом действия всех поперечных и продольных сил с учетом пластических и упругих свойств материалов Множественность направлений действия усилий обусловливает повышенные требования к конструкциям и материалам (рис. 59).

Для уменьшения риска образования неплотностей и протечек применяются три вида необходимых мероприятий:

Швы должны быть выведены на уровень выше возможной поверхности годы.

В швы должны быть уложены упруго деформируемые герметики в виде тент, пустотелых профилей и т. п

. Ивы должны быть перекрыты упруго деформируемыми и не скл энными к образованию трещин кровельными материалами.

Часть продольных удлинений компенсируется путем устройства подвижных, допускающих взаимное перемещение конструкций опор, особенно в зоне поверхности крыш. Если длина края крыши оказывается слишком большой, необходимо разделить поверхность крыши на две или большее количество частей Расстояние межд> швами не должно превышать 20 м

Водостоки. Отвод воды должен производиться в самой низкой точке поверхности крыши Это можно легко и просто достичь только при наклонной (скатной) крыше. Обеспечить же отвал воды с плоских крыш очень непросто. Поскольку крыше с нулевым уклоном вообще отдается предпочтение, то, когда речь идет о плоской крыше, следует считаться с возможностью образования луж в углублениях. Кроме того, надежному отводу дождевой воды следует уделять

большое внимание вот из каких соображений Вследствие засорения водосточных воронок во избежание перелива воды необходимо устраивать избыточное количество этих воронок и стремиться к простой системе водостока у края крыши. Для герметизации воронок важно, чтобы примыкания обладали достаточно большой гибкостью.

Детали водосточной воронки и примыкающий участок трубы до ее входа внутрь отапливаемого обьема должны быть теплоизолированы. Особое внимание следует обращать на участок прохода через чердачное пространство, так как воздух содержит здесь наибольшее количество пара и уже незначительное охлаждение может привести к выпадению конденсата. Наружный водоотвод производится с помощью водосточных труб. Водосточные воронки должны отстоять от парапетов и кирпичных надстроек не менее чем на 1 м. Это позволяет отвести воду от места примыкания кровли к парапету и кирпичной кладке.

ГЛАВА 5. ПЛОСКАЯ КРЫША ИЗ ВОДОНЕПРОНИЦАЕМОГО БЕТОНА

Общие сведения

Не совсем понятно, с какой крышей следует сравнивать плоскую крышу из водонепроницаемого бетона,—с обычной теплой или с холод ной. Кроме величины уклона ни в отношении конструкции в целом, деталей, применяемых материалов, ни в отношении последовательности слоев сравнение невозможно. В строительно-физическом смысле у нее больше родства с соломенной скатной крышей и с современными конструкциями стен. Поэтому в смысле выполняемых такой крышей функций она не представляет собой нечто совершенно новое. Наоборот, в ней просматриваются черты очень старой конструкции и прежнего опыта, накопленного жителями Северной климатической зоны.

В 1964 г. впервые была выполнена конструкция плоской крыши1, которая отличалась от всех прежних конструкций и противоречила прежним физическим представлениям. Идея возникла на основе опыта который подтверждал, что бетон является водонепроницаемым, если он изготовлен при определенном соотношении количества цемента, щебня и воды, с замедлением времени схватывания благодаря определенным добавкам. За счет замедления схватывания были также дополнительно уменьшены напряжения в бетоне, способствующие образованию трещин, т. е тем самым была создана возможность

‘Рассматриваемая автором крыша из водонепроницаемого бетона подобна применяемой в СССР крыше без рулонной кровли, первые конструкции которой были реализованы в 1962 г. в жилых зданиях в Новосибирске. (Примем, науч ред.)

сделать всю бетонную конструкцию водонепроницаемой. Именно эта возможность обеспечить гидроизоляцию без дополнительного применения рулонных кровельных материалов привела, в конце концов, к рассматриваемой конструкции. Первая бетонная плоская крыша состояла из одних железобетонных водонепроницаемых кровельных плит, отделенных от нижней конструкции, опертых с образованием скользящего опирания, выполненных в виде отдельных участков крыши с размером стороны до 10 м. Крыша частично служила террасой, имела небольшой уклон и была выполнена в виде односкатной крыши с подвесным водосточным желобом.

Теплоизоляции в этой первой конструкции не было ни под, ни над плитой покрытия.

Здание было использовано в качестве конторского, и в нем не происходило образования конденсационной влаги Жалобы в прок ссе эксплуатации были связаны лишь с силыым нагреванием летом (крыша была выполнена без гравийного слоя), повышенными тепло- пртерями зимои и треском вследствие нефункционирующего скользящего опирания. Однако в целом результаты экспериментальной проверки оказали ь положительными. Эта крыша стала основой и прототипом всех дальнейших ее модификации.

Расположение теплоизоляции под плитой покрытия в виде оставляемой опалубки не было, как говорят, гениальной идеей. Оно было вызвано необходимостью защитить теплоизоляционный материал от осадков, солнечного облучения и механических повреждений.

Позднее, после решения этой задачи разработки конструкций узлов и стыков, после определения последовательности слоев и выбора технологии формования конструкций плоских крыш из водонепроницаемого бетона, встали задачи статики, строительной физики и архитектуры.

Современные конструкции плоских крыш из водонепроницаемого бетона имеют большое количество модификации. Менее 15 лет назад была разработана закрытая система плоской кры ии Задачей этой работы была прежде всего разработка узлов и деталей крыши, надежность которых была бы равноценна высокой надежности бетона. Бетону может быть в настоящее время придана любая форма, и детали надстроек зачастую играют роль опалубки и форм образующих элементов. Б зоне крыши, которая находится ниже возможной поверхности воды, стыкование элементов осуществляется путем устройства отгибов (ребер) наверх. В пользу устройства внутренней теплоизоляции говорили физические соображения. Теоретические обоснования этого отсутствовали, их следовало разрабатывать заново, и поэтому оглядываться назад не приходилось.

Начавшись с применения одного лишь нижнего теплоизоляционного слоя, развитие этой конструкции привело к определенным результатам. Так, наверху появился гравийный слой толщиной 5 см, обе печивающии уменьшение нагревания от облучения. В сочетании с непременным скользящим опиранием плит это сделало реальным

треб )вание об отсутствии трещин в нижележащих конструкциях.

Изго овление водонепрони щемого бетона не создает никаких проблем. В подземном строительстве водонепроницаемый бетон уже много лет является обычным. Пантеон в Риме, купол которого стоит с 119 г. н. э., был изготовлен из бетона и без какой-либо дополнительной гидроизоляции является водонепроницаемым до настоящего времени. В Германии 1943 г. была изготовлена плоская крыша из бетона, которая нормально функционирует и сегодня В етонных плитах покрытия толщиной 15 см с длиной стороны 30 м, правда, со слоем растительно о грунта толщиной 15 см и озеленением до настоящего времени не было обнаружено ни трещин, ни про ечек О выполненных после 1964 г. крышах с одним нижним слоем теплоизоляции можно и не говорить; правда, при наличии лишь верхнего свободно уложенного слоя теплоизоляции иногда возникали повреждения.

После осмысления прежнего опыта, в том числе связанного с освое нием перевернутой крыши, в 1978 г. была разработана конструкция плоской крыши из водонепроницаемого бетона с нижним и верхним слоями теплоизоляции. Последовательность слоев в такой крыше в принципе такая же, как и в двухслойных крышах, и, кроме того, она соответствует уровню современной техники, а также общепризнанным правилам строительного искусства. В противоположность же прежним конструкциям главной новинкой является отказ от мароизоляционных слоев.

За счет расположения теплоизолирующих слоев под и над бетонными плитами покрытия удается ограничить трансмиссионные тепло- потери. Верхний фавийный слой обеспечивает оптимальный уровень )аи;иты от нешнего теплового воздействия и дает возможность свести к минимуму температурные удлинения. Кроме того, в такой крыше более надежны и не создают мостиков холода края крыши и проходы через нее. Стены, прогоны и железобетонный пояс, устраиваемый по верху стен, остаются в термически неитратьной оне, так что в них не м гут возникать трещины вследствие температурных напряжений в бетонных плитах покрытий.

Область применения плоских крыш из водонепроницаемого бетона почти не ограничена. Их устройство возможно везде, где могут быт применены массивные бетонные плиты. Однако предпочтительной областью их применения является устройство крыш над жилыми и контор кими зданиями. Но еще больше проявляются преиму- Щ ства такой конструкции при устройстве крыш над подземными гаражами, стоянками и в прочих эксп туатируемых крышах.

Последовательность слоев

В плоской крыше из водонепроницаемого бетона теплоизоляционный ма ериал не был защищен гидроизоляцией и поэтому подвергался прямому воздействию непогоды. Поэтому было репс

но расположить теплоизоляцию под водонепроницаемой бетонной плитои Ча "гично защита от облучения при расположении слоя теплоизоляции сверху может быть достигнута с помощью обязательного защитного гравийного слоя толщиной 5 см. Остаток повышенных ермических удлинений нейтрализуется благодаря отде тению плиты покрытия от расположенных ниже вертикальных конструкций с пом щью скользящего опирания.

Серьезного противоречия ребованиям D1N 4108 и различных указании в отношении устройства крыш, в которых требуется лишь верхний слой теплоизоляции, действительности не существует. Плоская крыша из водонепроницаемого бетона не сопоставима ни с какими из существующих систем плоских крыш. Развитие этой конструкции отношении последовательности ее слоев и физических свойств правильнее сравнивать с развитием конструкции и свойствами скатной крыши.

За долгое время от начала применения этой конструкции крыши выявлялись то одни, то другие ее недостатки. Так, оказалось, что при неплотности располагаемого снизу слоя, назначением которого является уменьшение паропроницания, и при отсутствии передачи тепла от железобетонного пояса, являющегося опорой для плит покрытий на поверхности плиты покрытия образуются влажные пятна вследствие образования конденсата, а в стенах — трещины

Устройство одного лишь верхнего слоя теплоизоляции уже с 1969 г. было запрещено вплоть до 1978 г., когда начали применять для этой цели жесткие экструдированные пенополистирольные плиты. Однако их применение в сложных деталях края крыши оказалось проблематичным, и даже сегодня в этом вопросе приходится сталкиваться с большими конструктивными трудностями и большой затратой сре 1ств. Трудность устройства слоя теплоизоляции толщиной свыше 6 см состоит в том, что требуется соответствующий пригруз поверх теплоизоляции для воспринятия ветрового отсоса и для предохранения от всплывания этого слоя в воде. Это привело к увеличению нагрузок и удорожанию конструкций. Крепление теплоизоляционных плит на гвоздях и клею не обеспечивает требуемой долговечности. Главной задачей при устройстве плоских крыш из водонепроницаемого бетона является нахождение простых, надежных, долговечных и правильных с точки зрения строительной физики решений. Такие решения могут быть получены только при расположении слоев теплоизоляции и сверху, и снизу (рис. 60).

Плоские крыши с одним лишь верхним или одним нижним слоем теплоизоляции могут быть допущены только в виде исключения и требуют детальной проработки на объекте.

Конструкция крыши с верхним и нижним слоями теплоизоляции

Защита поверхности Масса защитного слоя должна быть равна массе утеплителя при пятнадцати кратной толщине слоя создающего давление 0,1 МПа, причем следует учитывать подъемную силу, возникающую при затоплении крыши водой. При толщине слоя уте-

Рис. 60. Конструкция крыши с водонепроницаемым бетоном и гидроизоляционным кровельным слоем на цементной основе

/ плита покрытия; 2— защитный слой гравия; 3— верхняя теплоизоляция; 4— гидроизоляционный слой на цементной основе; 5— нижняя теплоизоляция; 6 облицовка потолка

плителя 5 см этому требованию соответствует гравийный слой толщиной около 5 см

Верхняя теплоизоляция. В качестве верхней теплоизоляции допустимо применение жестких плит из экструдированного пенополистирола плотностью 30 кг/м Возможно также применение жестких плит из пенополистирола автоматизированного стендового производства такой же плотности, если они способны создать водонепроницаемую поверхность. Рекомендуется также многослойный, напыляемый на месте жесткий пенополиуретан.

Плит ы покрытий. В качестве покрытия применяют массив ные железобетонные плиты с ребрами вверх из водонепроницаемого бетона Минимальная толщина плит 18 см. При изготовлении ребристых плит, пустотных настилов и т. п. гидроизоляцию можно устраивать с помощью минеральных стяжек, армированных стекловолокном.

Нижняя теплоизоляция. Для этой цели пригодны жесткие плиты из пенополистирола PS 20 с соединением в фальц. Плиты могут быть использованы в качестве оставляемой опалубки при изготовлении перекрытий.

Отделка. Для этого пригодна только гипсовая штукатурка. Штукатурку перекрытий и стен нужно разделять швом шириной не менее 2 мм. Рекомендуется прокладка ткани При этом следует помнить о звукоизоляции. При наличии верхнего слоя теплоизоляции штукатурка может быть нанесена также по синтетической шпатлевке или по не очень жестким материалам

Конструкция с водонепроницаемым, но паропроницаемым гидроизоляционным ковром. Защита поверхности и верхняя теплоизоляция и отделка выполняются так, как описано выше. Гидроизоляция

выполняется в виде двух компонентного покрытия на основе цемента, усиленного стекловолокном, наносимо! о непосредственно на верхнюю сторону бетонной плиты покрытия и прочно связанною с последней. Толщина слоя 3—5 мм.

Несущая конструкция может быть выполнена в виде массивной железобетонной плиты, а также в виде пустотного настила.

Нижняя теплоизоляция выполняется, как описано выше, однако при устройстве несущей части из пустотных настилов могут быть дополнительно установлены теплоизоляционные плиты.

Физика

Конструкции плоских крыш из водонепроницаемого бетона отличаются от традиционных конструкций плоских крыш не только видом гидроизоляции. Главное отличие заключается прежде всего в том, что в ее состав не входит пароизоляция и тем самым обеспечивается почти беспрепятственный переход пара в обоих направлениях. В течение пятнадцати лет, когда происходило развитие и совершенствование этой конструкции, это условие не только сохранялось, но было проверено на практике. В результате была разработана конструкция крыши с верхним и нижним слоями теплоизоляции, которая обеспечивает более полную теплозащиту и приводит к уменьшению тепло- потерь с одновременным аккумулированием тепла (рис. 61). Такая конструкция соответствует требованиям, которые предъявляются к конструкциям стен (рис 62 и 63). При этом безразлично, направлены ли потоки пара и тепла снаружи внутрь, как в южных районах, или наоборот преимущественно изнутри наружу, как в северных.

Временное выпадение конденсационной влаги при обычных уело-. виях возможно только в верхнем слое теплоизотяции и верхней зоне бетонных плит покрытия. Накопившаяся вода может испаряться даже в зимние месяцы и почти беспрепятственно диффундировать наружу. Толщина каждого из слоев теплоизоляции определяется только из условий ограничения трансмиссионных потерь тепла. В качестве верхнего укладывается слой теплоизоляции толщиной не менее 30 мм с коэффициентом теплопроводности к не более 0,04 Вт /(мК).

Рис. 61. Физические воздействия на плоскую крышу из водой проницаемого бетона с верхним и нижним слоями теплоизоляции

/—зона конденсации: 2 водоне1рони- цаемый, но пароцроницаемый бетон

КонденсатКонденсатВоздушная прослойкаВоздушная прослойкаРис. 62 Паропропицаемая конструкция стеныа — сплошная; б — с ноздушнои прослойкойРис. 62 Паропропицаемая конструкция стеныа — сплошная; б — с ноздушнои прослойкой

Конденсат

Конденсат

Воздушная прослойка

Воздушная прослойка

Рис. 62 Паропропицаемая конструкция стены

а — сплошная; б — с ноздушнои прослойкой

Рис. 62 Паропропицаемая конструкция стены

а — сплошная; б — с ноздушнои прослойкой

Рис. 63. Конструкция стены а — с устройством теплоизоляции с обеих сторон. Если слой наружной штукатурки затрудняет диффузию паров, образование конденсата может происходить также на внутренней стороне стены; б — с размещением слоя теплоизоляции в толще стены

Сопротивления диффузии пара отдельных слоев почти равны и невелики, так что о сопротивлении в собственном смысле можно даже не говорить. Значение sd слоя теплоизоляции равно примерно 5 м. Это значение может быть повышено до 100 м и более благодаря применению соответствующих материалов, снижающих паропроницание, или пароизоляции. Значение sd свободно уложенной или при1руженнои гравием верхней теплоизоляции может быть при пято равным 0—5 м

Температурный режим, который приводит к выпадению конденсационной влаги может сложиться только в верхнем слое теплоизоляции, т. е. там, где благодаря испарению воды снова происходит высушивание При таких условиях не имеет смысла что-то рассчитывать. Эти явления известны уже десятки лет, и следует лишь предостеречь проектировщиков от того, чтобы для сравнения брались данные, полученные в процессе эксплуатации традиционных теплых и холодных крыш. Это относится также ко всем плоским крышам из водонепроницаемого бетона с нижней теплоизоляцией, поскольку швы между теплоизоляционными плитами должны быть перекрыты.

Кроме того, следует еще раз напомнить, что конденсат образуется не только в зимний период. Осенние и весенние дни со свойственной им высокой влажностью воздуха, а иногда даже влажные и холодные летние дни приносят в конструкцию больше конденсационной влаги, чем морозные зимние дни.

Морозный период можно также рассматривать как сухой период. Как у скатной и плоской кондиционируемой крыши так и у рассматриваемой крыши бетонная плита покрытия способствует выравниванию тепловлажностных условий в воздушном пространстве. Она аккумулирует подводимое к ней снизу или сверху тепло и замедляет

передачу его на холодную сторону Особенно благоприятно это замедление в жаркие летние дни. Если и стены выполнены аналогичным образом и препятствуют прониканию теплового потока снаружи внутрь помещений, то разница между температурами снаружи и внутри оказывается равной примерно 5 6 С

Верхний защитный слои из гравия способствует смягчению тепловлажностных условии и, прежде всего, препятствует нагреванию верхней оболочки.

Верхний и нижний слои теплоизоляции сильно снижают амплитуду колебаний температур в расположенной между ними бетонной плите. Над отапливаемыми зданиями температура плиты колеблется между 25С летом и 15еС зимой Правда, над зданиями с неравномерным режимом отопления зимняя температура плиты может понижаться примерно на 3°С. Поэтому будет правильно учитывать такую большую разницу температур при расчетах и требовать выполнения соответствующих мероприятий, предписываемых DIN 18530, например предусматривать скользящее опирание крыши.

Итак, аккумулируемая в бетонной плите тепловая энергия способствует созданию внутри помещений стационарного режима, благотворно воздействует на их микроклимат и обеспечивает колебания температур внутреннего воздуха в пределах, которые создают комфортные условия для человека. Есть еще одна задача, которая требует внимания Для сохранения здоровья человека она имеет огромное значение, поскольку для хорошего самочувствия нужно, чтобы между температурой воздуха, радиационной температурой, скоростью движения воздуха и его влажностью выдерживались определенные соотношения Здесь имеет большое значение температура поверхностей ограждений, окружающих человека; она регулирует его теплоотдачу. Комфортные условия создаются при температуре окружающих поверхностей 16—17 С.

Разница между температурой воздуха и поверхностей в любом случае не должна превышать 4СС. Само собой разумеется, что температура поверхности потолка зависит от высоты помещения Отсюда следует, что при расположении теплоизоляции изнутри теплоотдача человека сводится к минимуму. Несмотря на это, общее сопротивление теплопередаче конструкции 1 /А следует принимать равным 1,68 м • К/Вт, а коэффициент теплопередачи к должен быть равен 0,6 Вт/(м2- К). При расположении слоев теплоизоляции с обеих сторон значение к уменьшается «в запас прочности» до 0,3 Вт/(м • К).

Конструкция плоской крыши из водонепроницаемого бетона в процессе своего развития претерпела большие изменения, и прежде всего с точки зрения строительной физики По имевшимся в те времена данным и представлениям о теплопередаче и паропронинании, конст-

В климатических условиях территории ФРГ (Примеч персе.)

рукция с одним лишь нижним слоем теплоизоляции, а значит и система плоской крыши из водонепроницаемого бетона, теоретически не обоснована. Однако возведенные здания с этими крышами оценивались положительно.

Так, еще 1972 г. в литературе, в частности, Гёзеле-Шюле [136] сопоставил конструкции с верхним и нижним расположением теплоизоляции и показал, что при размещении теплоизоляции сверху летние (75 С) и зимние (—15' С) температуры такие же, как при размещении теплоизоляции снизу. Такие же данные приведены у Морица [30]. Здесь приведены еще большие значения температур: 80°С летом и - 20 С зимой.

Сегодня известно, что значение температур над нагреваемым слоем теплоизоляции с темной окраской слоя гидроизоляции не совпадают со значениями температур поверхности, окрашенной в серый цвет, например бетонной плиты толщиной 16 см без покрытия.

Это создает совершенно другую основу для оценки термических деформаций. И если теоретические значения годовой разности температур в нейтральной зоне бетонных плит с одним лишь нижним слоем 1 е лоизоляции у Гёзеле-Шюле оказались равными 85°С, а у Морица — 95 С, то фактические значения, полученные Институтом строительной физики Штутгарте и опубликованные в 1966 г. В. Франке, X. Кюнцелем и Шюле, показали, что годовая разность температур равна 50 С, да и то при верхней гидроизоляции из битуминизированного картона темного цвета.

Насколько правильны эти значения, показали измерения, выполненные на так называемой перевернутой крыше. Один лишь гравийный слой толщиной 5 см снижает температуру на поверхности это о слоя примерно до 50°С, хотя под ним расположен теплоизоляционный слой, препятствующим отводу тепла.

Еще один пример мы можем найти у Эйхлера [8]. Несмотря на неблагоприятное действие темной окраски верхней гидроизоляции, наиболее неблагоприятная температура в нейтральной зоне бетонной плиты равна зимой 0°С, а летом — около 401 С, что соответствует годовой амплитуде 40 С. Поверхность бетонной плиты летом нагревается до 43°С.

Только в неотапливаемых зданиях при условии, что । течение многих суток температура наружного воздуха будет ниже 15°С, можно было бы теоретически получить такие результаты. В Средней Европе для плоских крыш из водонепроницаемого бетона с одним нижним слоем теплоизоляции амплитуда может составлять около 4 С. Это значение следует принимать при расчете нижележащих конструкций на трещиностоикость при любых типах плоских крыш с бетонными плитами покрытий. Даже при конструкциях крыш с верхними гравийным и теплоизоляционным слоями следует считать, что поверхность крыши до завершения ее устройства, когда она ещё не имела защи ы уже подвергалась действию этой экстремальной температуры или позднее подвергалась ее действию хотя бы один раз.

Поэтому при любой последовательности слоев в плоских крышах с бетонными плитами покрытии рекомендуется устраивать скользящее опирание если надежность нижележащих конструкций не гарантируется. Как показывает схематическое изображение тепло- и паро- перехода (см. рис. 62), эта система соответствует расчетным требованиям, причем даже повышенное воздействие тепла снизу или изменение направления диффузии пара (снаружи внутрь) не ставит работоспособность конструкции под вопрос. Тем самым в отношении плоской крыши, выполненной из современных материалов, была установлена возможность применения ее, как и соломенной скатной крыши в любых условиях — в тепловой и холодной климатичес их зонах Кроме того, очевидно, что она обладает высокой прочностью и является несгораемой

Водонепроницаемость и технолегия изготовления бетона.

Водонепроницаемость. В соответствии с указаниями D1N 1045 бетон, изготовленный с применением заполнителя соответствующего гранулометрического состава и имеющий прочность не менее 45 МПа, через 28 дней становится водонепроницаемым.

Конструкция оказывается водонепроницаемой, если в дополнение к определенному составу молодой бетон остается пластичным и однородным до достижения определенного предела прочности при растяжении, что позволяет избежать образования трещин.

В процессе схватывания важно сохранять и поддерживать такую температуру бетона, чтобы в нем не возникали дополнительные температурные напряжения и чтобы свежий бетон не отдавал воды затворения, в частности под действием высокого давления ветра и солнечного облучения При приготовлении бетона, его укладке предварительной подготовке и при проследуюшем уходе формируется структура бетона. Если все эти операции выполнены с соблюдением технологии, то после охватывания в нем не должно происходить никаких изменений.

Специальные добавки следует вносить при соответствующем контроле только на строительной площадке, при этом необходимо участие специалиста-технолога и производителя работ.

Предткылкой для обеспечения водонепроницаемости конструкции в целом является, кроме того, правильное членение поверхности крыши на части что позволяет избежать возникновения напряжении а также исключает образование усадочных трещин и появление напряжений в процессе схватывания бетона за счет соответствующего армирования В дополнение к этому в доступных местах должны быть выполнены усадочные швы. В абсолютной водонепроницаемости можно быть уверенным если в процессе укладки бетона производится устройство отверстий, примыканий, а также всех вертикальных ребер.

Технология бетона. В DIN 1045 сформулированы условия изготовления водонепроницаемого бетона. В них, к сожалению слишком выделен вопрос о глубине проникания воды, а много важных моментов, связанных с обеспечением непроницаемости бетона, в частности получение равномерной закрытой структуры, т. е. 88

равномерное распределение в бетоне цемента, воды и заполнителя, отсутствуют. Однородность бетона всегда была главной целью при изготовлении плит покрытии для плоских крыш из водонепроницаемого бетона и остается таковой и сегодня.

При приготовлении бетона, соответствующего классу по прочности В25 с добавками пластификатора и замедлителя твердения, его водоцементное отношение не превышает 0,55, а количество цемента 300—330 кг на 1 м4 (в особых случаях 280 кг/м1). При этих условиях обеспечивается хорошая удобоукладываемость бетона, замедление времени схватывания является предпосылкой для высокой производительности и правильной организации работ.

Бетон класса В25 принадлежит к материалам группы BL Для него по DIN 1045 при заполнителе с крупностью зерен 32 мм и пластичности KI К2 (осадка конуса 36—38 см) количество цемента должно составлять 300—310 кг/м Если водонепроницаемый бетон класса В25 изготовляется для конструкций, работающих в условиях группы В2, то содержание цемента может быть уменьшено по договоренности с изготовителем до 280 кг/м3. Высокое содержание цемента ведет к выделению большого количества тепла при схватывании и требует увеличения количества воды в бетоне. То и другое повышает опасность образования трещин. По этой причине не следует допускать при изготовлении водонепроницаемого бетона для крыш добавления золы-уноса.

Требуемая консистенция бетона, поставляемого на строительную площадку, характеризуется осадкой конуса 36—38 см. После введения добавок получается пластичная кашеобразная бетонная смесь с осадкой конуса 45— 50 см. Из предосторожности добавки вводятся в состав бетонной смеси на строительной площадке. Для этого следует позаботиться о тем, чтобы смесь была хорошо перемешана. При транспортировании бетона в бетоносмесителях барабанного типа после введения добавок барабан следует интенсивно вращать.

Выводы

При изготовлении конструкций крыш из водонепроницаемого бетона принимается бетон класса по прочности В25 для групп В1 или В2. Для этого рекомендуется цемент PZ 35F, а при более низких температурах — PZ 45F.

Содержание цемента обычно принимается равным 300 кг/м'!, но не более 330 кг/м ". Золу-унос и подобные заполнители добавлять не следует. Количества мелких частиц, не должно превышать 400 кг на 1 м'.

В качестве заполнителя следует применять щебень или гравий с округлыми Чернами по кривой гранулометрического состава с крупностью зерен до 32 мм. Заполнители крупностью зерен менее 16 мм применять не следует.

Добавки-пластификатеры и замедлители следует добавлять к бетону на строительной площадке. Замедление зависит от вида плит покрытий и способа последующего ухода за бетоном.

Теплоизоляция с обеих сторон (сверху и снизу). В состав конструкции покрытия над жилыми помещениями входит слой теплоизоляции над бетонной плитой покрытия и под ней (рис. Ь4).

1

Рис. 64 Плоская крыта из водонепроницаемого бетона с верхним и нижним слоями теплоизоляции

/ — жесткий гранулированный пенополистирол PS20SF: 2 — жесткий экструдированный пенополистирол уЗО ю м )

Покрытие всегда является массивной конструкцией с поверхностной плотностью 250 кг/м Верхний слой теплоизоляции свободно укладывается под защитным слоем. Нижний слой теплоизоляции укладывается в виде оставляемой опалубки в процессе изготовления плит перекрытии.

В соответствии с DIN 4108 значение коэффициента теплопередачи ккр—0,3 Вт/(м2- К). В новом издании норм (1982 г.) теплозащита должна быть значительно повышена, так что в будущем значение к р придется уменьшить до 0,2 Вт, (м К). Это соответствует толщине слоя теплоизоляции 14—20 см У плоской крыши из водонепроницаемого бетона с теплоизоляцией на нижней стороне толщиной 8 см и на верхней стороне из двух слоев толщиной по 3 см, коэффициент теплопередачи ккр достшает 0,3 Вт/(м К)

В принципе многослойные конструкции подвержены конденсато- образованию вследствие различных сопротивлении диффузии пара отдельных материалов Особенно это опасно для слоев, на поверхности которых располагается пароизоляция, например гидроизоля ция из битуминозных и высокополимерных материалов.

Даже для открытых диффузионных систем опасность образования конденсата тоже полностью не исключается. Правда, их преимуществом является то, что при благоприятном соотношении давлений и температур вода после ее испарения может беспрепятственно покинуть конструкцию Это и различные другие требования, в частности условия укладки крепления и отделки ограничивают выбор теплоизоляционных материалов для известных систем крыш

Верхняя сторона. На верхней стороне крыши могут быть уложены гравийный слой, плиты для ходьбы, может быть выполнено мощение или озеленение. Над жилыми помещениями, даже при наличии озеленения, после растительного и фильтрующего слоев устраивается теплоизоляция. Верхние слои воспринимают тепловое излучение и аккумулируют тепло. Благодаря этому ограничивается переход тепла к слою теплоизоляции. Они препятствуют также быстрому охлаждению. Гравийный слой толщиной около 5 см, уложенный непосредственно на бетонную плиту, может снизить температуру поверхности на 10—15СС Правда, слой теплоизоляции, устраиваемый между бетонной плитой и гравийным слоем, обладает небольшой теплопроводностью и способствует повышению температуры гравийного слоя.

Теплоизоляционный материал свободно укладывается непосредственно на поверхность бетонной плиты. Верхний защитный слой служит пригрузом против его всплывания, ветрового отсоса и защищает от ультрафиолетового облучения. Дождевая вода в основном отводится к водосточным воронкам по поверхности утеплителя, но некоторое количество воды проникает также в пространство между теплоизоляционным слоем и бетонной плитой. Этот нижний слой воды отбирает тепло у плиты покрытия Эти теплопотери составляют примерно 15%. Образование льда между теплоизоляцией и бетонной плитой исключено.

Все это позволяет сформулировать требования, предъявляемые к теплоизоляционному материалу:

он не должен поглощать воду;

материал должен быть паропроницаемым;

увлажнение не должно существенно ухудшать его теплоизолирующие свойства; материал не должен разрушаться под действием обычных механических на1рузок; он должен обладать достаточной прочностью на сжатие и небольшой деформа- тивностью;

огнестойкость материала должна соответствовать требованиям DIN 4102.

Учитывая расположение теплоизоляции непосредственно на водонепроницаемой поверхности кровельного покрытия, для ее устройства были выбраны жесткие экструдированные плиты из пенополистирола плотностью 30 кг/м3, соответствующие DIN 18164. Водопоглошение этого материала не должно превышать 3% по объему. Группа таких материалов, известных под названием RoofmateR- и Styrofoam&- Dammplatten, проверена Институтом строительной техники в Берлине. Оказалось, что их водопоглощение не превышает 0,5% по объему, а деформация при сжатии 10%.

С точки зрения огнестойкости в соответствии с требованиями DIN 4102 достаточно, если материал соответствует классу В2.

Несмотря на потерю теплоизолирующих свойств вследствие поверхностного смачивания, при толщине слоя теплоизоляции свыше 3 см рекомендуется разделить его на два слоя. Тогда можно укладывать слои со смещением и перекрытием швов При этом жесткий

материал лучше прижимается к основанию и, кроме тою, в качестве второго слоя может укладываться материал, обладающий несколько худшими качествами в отношении водопоглощения.

Нижняя сторона. Нижняя теплоизоляция, которая долгое время была единственным утепляющим слоем в плоских крышах из водонепроницаемого бетона и двухслойных холодных крышах, на практике оправдала себя и сохранилась в сложных конструкциях с дополнительной верхней теплоизоляцией (рис. 65). Ее нижнее положение гарантирует в любое время выполнение ею функции теплоизоляции и, кроме того, она защищена от механических повреждений. Нижняя теплоизоляция позволяет избежать образования мостиков холода в крайних участках крыши и не созда ет дополнительных технологических трудностей в случаях, когда требуется сделать слой теплоизоляции толщиной более 15 см. Нижний слой теплоизоляции вместе с облицовкой служит потолком жилого помещения. Здесь начинается поток теплого пара и здесь же, с учетом облицовки, ему должно быть оказано наибольшее сопротивление. Одновременно теплоизоляция служит основанием для штукатурки. С учетом этих и других условий эксплуатации могут быть сформулированы следующие требования и решения в отношении устройства нижнего слоя теплоизоляции

Над обычными жилыми помещениями:

слой теплоизоляции должен быть защищен от механических повреждений в ходе строительства в частности при укладке арматурной стали;

теплоизоляция должна быть надежно приклеена к бетонным плитам;

теплоизоляция должна быть пригодна для того, чтобы служить основанием для штукатурки;

теплоизоляция должна обла гать большим сопротивлением диффузии паров;

для обеспечения огнестойкости в соответствии с DIN 4102 достаточно, чтобы теплоизоляция относилась к материалам класса BL

Над лестничными клетками и др.

В зонах эвакуации следует применять дополнительные меры против возгорания материалов. При применении трудносгораемых изоляционных материалов, относящихся к классу В1, необходимо облицевать их несгораемыми материалами. Так как в этих помещениях к теплозащите не предъявляются высокие требования, рек >мендуется приме нять несгораемые теплоизоляционные материалы

До сих пор самым предпочтительным теплоизоляционным материалом был гранулированный пенополистирол в виде плит с отформованными в процесс изготовления фальцами в виде штепсельного соединения Такая форма особенно необходима при одном нижнем слое теплоизоляции, чтобы исключить затекание в швы раствора и предотвратить образование мостиков холода. С введением дополнительного верхнего слоя теплоизоляции необходимость в этом отпала. Поэтому для устройства нижней теплоизоляции стали применять обычные вспененные и нарезанные плиты из ранулированного пенополистирола с фрезерованным бортом в виде паза и гребня или ступенчатого фальца Плотность пенс полистирола PS 20 SE 20 кг м‘, и он в соответствии с DIN 4102

Гравий 5 см

Бетон > 18 см

Теплоизоляция / 5 см

Гравий 5 см

Теплоизоляция 6 см

Бетон > 18 см

Гравий 5 см

Теплоизоляция 2 слоя по 3 см

Бетон >18 см

Рис. 65. Эволюция ра вития простои плоской крыши из водонепротцаемого бетона к сложной композиции с расположением слоев теплоизоляции сверху и снизу а — плоская крыша из водонепроницаемого бетона с нижней теплоизоляцией; б — плоская крыша из водонепроницаемого бетона с верхней теплоизоляцией; в плоская крыша из водонепроницаемого бетона с расположением теплоизоляции сверху и снизу

должен быть трудносгораем, коэффициент теплопроводности л= =0,035 Вт/(м2- К).

Теплоизоляция только сверху. Намного позже 1969 г. встал вопрос о теплоизоляции плоских крыш из водонепроницаемого бетона только с верхней стороны К этому привело неправильное сравнение их с теплой крышей Даже специалисты считали, что только с помощью верхней теплоизоляции можно ограничить термические воздействия на плиты покрытия. Они указывали, что для не защищенной сверху бетонной поверхности плоской крыши и нижнего слоя теплоизоляции годовая амплитуда составляет 95,5°С [30]. На самом деле без гравийного слоя она примерно равна 46 5СС, а при наличии гравийного слоя уменьшается до ЗОСС Поскольку последующий опыт подтвердил целесообразность такой конструкции, представляется полезным рассмотреть здесь ее физические свойства.

Защитный слои Теплоизоляционный слой из экструдированною пенополистирола требует защиты от ультрафиолетового облучения, а при свободной укладке — пригруза, который препятствует отрыву от основания вследствие действия ветрового отсоса и всплывания при затоплении водой. Если теплозащита выполняется, как это требуется сегодня, слоем толщиной 10 см, а в будущем этот слой увеличится до 16 см, то это соответствует толщине травийного слоя 10—14 см (поверхностная плотность 180—240 кг/м ) Это было бы дополнительной нагрузкой, которая должна восприниматься несущей конструкцией.

Слои теплоизоляции В качестве теплоизоляционного материала применяют экструдированный пенополистирол плотностью 30 кг/м3 В соответствии с указаниями по устройству перевернутых крыш термическое сопротивление 1 /Л следует повышать на Ю, а лучше — на 20%. Для определения коэффициента теплопередачи

крыши ккр значение V следует принимать равным 0,08 Вг/(м • К). Это соответ твует слою теплоизоляции толщиной 10 см с ккр= — 0,42 Вт/(м • К). Допустимо значение ЛК| = 0,45 Вт/(м - К), однако следует довести его до 0,3—0,2 Вт/(м ■ К). Экономически целесообразно, чтобы при толщине слоя теплоизоляции 6 см гравийный слой также был равен 6 см.

Сказанное выше характеризует условия устройства верхнего слоя теплоизоляции при свободной укладке утешителя, но это не распространяется на другие материалы, например на напыляемый на поверхность крыши пенополиуретан. Наносимый послойно пенополиуретан прочно приклеивается к основанию. Подтекание под него воды исключается. Опасности отрыва от основания вследствие действия ветрового отсоса также нет Коэффициент сопротивления диффузии'р —70 свидетельствует, что сопротивление наронроницанию невелико. Пенополиуретан водонепроницаем, и в пригрузе слоя такой теплоизоляции необходимости нет. Гравийный слой может быть заменен отражающей окраской. Тем самым снижается нагрузка, передаваемая на несущие конструкции.

Диффузия пара . Для характеристики паропроницания теплоизоляции могут быть использованы результаты многолетних наблюдений, испытаний и исследований, а также рекомендации по устройству обычных перевернутых крыш. Дополнительным преимуществом конструкции является < вободная диффузия пара через отдельные слои и всю конструкцию. Существенное значение имеет воздухо- проницание в зоне стыков. Оно столь велико, что решающую роль играют теплопотери не через поле плиты которые составляют лишь 10—20% общих, а именно через стыки. От зоны швов постепенно охлаждается вся поверхность крыши. Идущий снизу паровоздушный поток сильно охлаждается особенно в зоне швов, и это приводит к выпадению конденсата в бетонной плите. При этом на нижней стороне плиты могут и не появиться влажные пятна, а влага частично испаряется в направлении помещения и для выравнивания микроклимата требуются большие затраты энергии.

Детали. При установке теплоизоляции только сверху можно было бы ожидать определенного упрощения в эксплуатации и производстве работ, однако отказаться за счет этого от выполнения скользящего опирания оказалось невозможно. Термические воздействия оказываются достаточно ветики, и при длине стороны свыше К) м все же происходит передача усилий на конструкции стен. Конструктивное решение, которое обеспечивало бы отсутствие мостиков холода у края крыши, всегда связано с большой затратой средств и практически едва ли осущес вимо (рис. 66).

Теплой о яция только снизу. Дискуссии о такой конструкции в определенном смысле прекратились. Поскольку даже в будущем нельзя полностью исключить того, что эта конструкция потребуется для особых сооружений, следует прежде всего рассмотреть, хотя бы кратко, ее физические особенности Требуемая для ограни

Рис. 66. Плоская крыша с одним верхним слоем теплоизоляции. Изоляция парапета требует очень больших затрат

чения трансмиссионных потерь тепла теплоизоляция располагается изнутри под бетонной плитой покрытия. В качестве защиты от облучения на верхней стороне устраивается i равийныи или какой-либо другой равноценный слой толщиной 5 см Плиты перекрытий из водонепроницаемого бетона отделены от стен и имеют скользящее опирание. Толщина плит не менее 18 см

Защита от облучения. Измерения показали, что гравийный слой толщиной 6—8 см уменьшает температуру поверхности покрытия от 35 до 22 С Покрытия для езды и озеленение дополнительно снижают воздействие тепла. Зимой при толщине нижней теплоизоляции 5 см на верхней стороне температура оказывается равной З С. С помощью верхнего отражающего и буферного слоя можно ограничить термические воздействия Для расчета температура в середине плит может приниматься равной 25е С летом и —3 С зимой Это соответствует годовой амплитуде At—28 С В летние дни колебания температуры составляют всего 4 С. При необходимом в настоящее время нижнем слое теплоизоляции толщиной 8 см, толщине перекрытия 18 см и толщине гравийного слоя 5 см отношение амплитуд колебания температур q= Aj Ла= 0,3 при интервале 8 ч.

Если температура повышается от 25 до 30 С, то температура на нижней стороне конструкции за 8 ч повышается на 15 С. Без буферного слоя толщина покрытия в зависимости от площади крыши должна быть увеличена до 22 25 см.

Слой теплоизоляции С точки зрения теплопередачи безразлично, располагается ли слой теплоизоляции под или над бетонной плитой перекрытия. В D1N 4108 (изд. 1981 г.) установлено, что оэффициент теплопередачи ккр—0,3 Вт/(м~- К). Это условие обеспечивается при устройстве нижнего слоя теплоизоляции толщиной около 14 см с коэффициентом теплопроводности X 0,035 Вт (м К).

Водонасыщеиный napВодонасыщеиный napРис. 67. Волнух помещения беспрспятст ветю доходит до «холодной» бетонной плиты покрытия, там происходит образование koi денсата. Вода стекает в желобок. а после его заполнения попадает в штукатурный слой. Вследствие этого на потолке в местах стыка плит образуются мокрые пятнаРис. 67. Волнух помещения беспрспятст ветю доходит до «холодной» бетонной плиты покрытия, там происходит образование koi денсата. Вода стекает в желобок. а после его заполнения попадает в штукатурный слой. Вследствие этого на потолке в местах стыка плит образуются мокрые пятнаРис. 68 Ошибка, связанная с расположением слоя теплоизоляции только снизу, проявляется в том, что железобетонный пояс подвергается воздействиям на- ружгой температуры. Следствием этого являются большие удлинения железобетонного пояса и образование трещин в стенахРис. 68 Ошибка, связанная с расположением слоя теплоизоляции только снизу, проявляется в том, что железобетонный пояс подвергается воздействиям на- ружгой температуры. Следствием этого являются большие удлинения железобетонного пояса и образование трещин в стенах

Водонасыщеиный nap

Водонасыщеиный nap

Рис. 67. Волнух помещения беспрспятст ветю доходит до «холодной» бетонной плиты покрытия, там происходит образование koi денсата. Вода стекает в желобок. а после его заполнения попадает в штукатурный слой. Вследствие этого на потолке в местах стыка плит образуются мокрые пятна

Рис. 67. Волнух помещения беспрспятст ветю доходит до «холодной» бетонной плиты покрытия, там происходит образование koi денсата. Вода стекает в желобок. а после его заполнения попадает в штукатурный слой. Вследствие этого на потолке в местах стыка плит образуются мокрые пятна

Рис. 68 Ошибка, связанная с расположением слоя теплоизоляции только снизу, проявляется в том, что железобетонный пояс подвергается воздействиям на- ружгой температуры. Следствием этого являются большие удлинения железобетонного пояса и образование трещин в стенах

Рис. 68 Ошибка, связанная с расположением слоя теплоизоляции только снизу, проявляется в том, что железобетонный пояс подвергается воздействиям на- ружгой температуры. Следствием этого являются большие удлинения железобетонного пояса и образование трещин в стенах

Требование в отношении комфортности помещения должно соответствовать именно такому уровню теплозащиты. В качестве теплоизоляции принимается жесткий пенополистирол плотностью 20 кг/м класса В1 (трудносгораемый) Плиты должны быть тщательно приклеены к бетону. Перекрытие со штукатуркой и окраской, способствующей уменьшению паропроницания, удовлетворяет предъявленным требованиям.

Диффузия пара ■ Пар диффундирует через все слои конструкции. Выпадение конденсационной влаш при неблагоприятных климатических условиях происходит в ее бетонной части. Вода скапливается в порах.

При конденсации воды конструкция работает безупречно в том случае, если выпавшее количество воды может быть выведено из нее в парообразном виде за определенный период сушки. Это возможно при открытых диффузионных системах. Для помещений с повышенным давлением пара на нижней стороне конструкции нужно устраивать дополнительный слой пароизоляции Повреждения вследствие выпадения конденсата возникают, если воздух помещения через трещины и швы беспрепятственно проходит к нижней поверхности бетонной плиты, где встречается с наружным холодным воздухом, что способствует выпадению конденсата (рис. 67).

С ко лъзя щее опирание. Членение конструкции плит перекрытий и устройство их скользящего опирания на несущие конструкции было введено в 1964 г., и с этого времени эти приемы стали неотъемлемой составной частью плоских крыш гз водопроницаемого бетона. В 1971 г. этот опыт был распространен на все плоские крыши и в 1974 г. учтен при разработке DIN 18530Е. Однако при применении скользящего опирания для передачи термических воздействий на верхний железобетонный пояс стен допускается одна ошибка, которая приводит к тяжелым последствиям: температура кровельного покрытия почти без изменения передается на железобетонный пояс. Поэтому последний, особенно в жаркие летние дни, подвергается практически прямому тепловому воздействию (рис. 68).

Если железобетонный пояс не имеет возможности передавать тепло стенам, в частности если он выполнен по стенам из пемзо- или газобетона, то он получает большие тепловые удлинения, чтэ приводит к образованию в стенах трещин. Поэтому при одной лишь нижней теплоизоляции может быть рекомендовано только точечное опирание, при которой слой теплоизоляции под перекрытием можно считать непрерывным

Диффузия пара. Правила строительной физики предписывают, чтобы сопротивление диффузии пара отдельных слоев по возможности уменьшалось бы в направлении от теплой к холодной стороне. Значение этого правила зачастую недооценивается и в общепринятых конструкциях плоских крыш даже полностью игнорируется, что каждый раз ведет к повреждениям.

Часто в строительстве приходится ставить вопрос: согласуются ли основные положения и предпосылки, из которых исходят физи- еские представления, с фактическими условиями в здании? Конструкция может рассматриваться как безупречная в физическом отношении, если количество выпадающего в ней конденсата равно количеству испаряющейся в период сушки влаги, т. е. в отношении открытых диффузионных систем действуют иные требования, чем в отношении конструкций, в состав которых входит пароизоляция.

Для гидроизоляции, выполненной из битуминизированных и высокополимерных материалов, сопротивление диффузии пара оставляет примерно 150—180 м, а у конструкции плоских крыш водонепроницаемого бетэна наибольшее значение сопротивления ффузии sd не превышает 15 м. В наиболее неблагоприятные дни в бетонных плитах плоских крыш из водонепроницаемого бетона с одним верхним или одним нижним слоем теплоизоляции и происхоДит накопление и выпадение конденсата, теплоизоляция не повреж- ается, потому что вода после повторного испарения почти беспрепятственно может выходить в любую сторону [12]. При таком невна- ительном сопротивлении диффузии отдельных слоев упомянутое выше основное правило строительной физики не имеет значения, и любой расчет при любых значениях температур и втажностеи воздуха не дает результатов, опасных для практики. Это не относится

лишь к ситуации, при которой возникают экстремальные условия например над плавательными бассейнами, помещениями с кондиционерами или другими зданиями с влажными или холодными помещениями (рис. 69).

Несмотря на это, в плоских крышах из водонепроницаемого бетона с одним верхним или одним нижним слоем теплоизоляции зачастую возникают повреждения, связанные с образованием конденсата. Однако это следует отнести за счет образования мостиков холода вследствие неправильного выполнения работ или ia счет отсутствия теплоизоляции по краям крыши и в зоне железобетонного пояса. Поэтому для конструкций с одним нижним слоем теплоизоляции действует правило: швы между теплоизоляционными плитами следует закрывать для предупреждения проникания воздуха из помещений. Это требование, однако, не так просто удо-1 влетворить в зоне разделительного шва между штукатуркой стены и потолка. Железобетонный пояс, устраиваемый над наружными и внутренними стенами, следует изолировать с обеих сторон, если не предусматривается точечное, скользящее и деформируемое опирание.

Для конструкций с одним верхним слоем теплоизоляции действует правило: край крыши (парапет) следует полностью облицовывать теплоизоляцией достаточной толщины или каким-либо иным способом не допускать возникновения мостиков холода. Это относится также к местам отверстий или проходов через крышу. Опасность создается также при подтекании воды под слой утеплителя и при образовании мостиков холода с выпадением конденсата в отдельных точках. В верхней теплоизоляции может происходить образование конденсата в самом слое теплоизоляции, что связано с теплопотерями.

В отношении конструкций с верхним и нижним слоями теплоизоляции может быть высказано следующее они лишены недостатков конструкций, имеющих один верхний или один нижний слои теплоизоляции (рис. 70). Плоскость конденсации располагается в верхней зоне бетонных плит покрытия или в верхнем слое теплоизоляции. Образование конденсата на нижней стороне плит покрытия исключается. Верхний слой теплоизоляции не прерывается над внутренними стенами и препятствует таким образом возник новению мостиков холода.

В зоне парапета и других краев крыши, а также проходов через крышу теплоизоляцию следует прерывать. Нижний слой теплоизоляции в холодное время года препятствует прониканию тепла в бетонную плиту, благодаря чему при подтекании воды под верхний слой теплоизоляции отводится меньше тепла. Таким образом, тепловые потоки снаружи и изнутри помещения, направленные внутрь бетонной плиты уменьшаются Пшта покрытия с присущей ей способностью аккумулировать тепло благот-. верно действует на уменьшение амплитуд колебания температуры

Рис. 69. Плоская крыта из водонепро пинаемого бетона над плавательным бассейном, используемая как терраса /—бетонные плиты: 2 мелкий гравий (крупность зерен 3 -7 мм); 3- два стоя свободно уложенного жесткого экструдированного пенополистирола; 4—гидроизоляция; 5— несущая конструкция; б— пароизоляция; 7—теплоизоляции; 8 подвеска; 9— подвесной потолок

Рис. 70. Верхний и нижний слои теплоизоляции обеспечивают сохранение бетонной плиты покрытия в теплой зоне при незначительных колебаниях температуры и не препятствуют паропромица- нию

защита от облучения; 2— теплоизоляция; 3— зона аккумулирования тепла. стабилизации теплового и диффузионного режима; 4— покрытие, снижающее паропроницание

во времени, и благодаря расположению обоих слоев теплоизоляции на ней сглаживает и уменьшает колебания температур во внутреннем пространстве.

Звукоизоляция. Изоляция звука зависит в основном от массы конструкции. Бетонное перекрытие толщиной 18 см обладает звукоизолирующей способностью 50 дБ и более. Этого достаточно для зашиты от внешних звуковых воздействий.

В отношении крыш, предназначенных для ходьбы, и террас следует учитывать требования DIN 4109. Эти нормы требуют, чтобы величина изоляции ударного звука сразу после возведения здания не превышало 3 дБ, а спустя два года — 0 дБ. Однако это едва ли может удовлетворить нас. Изоляция ударного звука должна превышать 7 дБ В качестве повышенных рекомендуются значения изоляции ударного звука 12—15 дБ Бетонные плиты, предназначенные для ходьбы, размером 50X50 см с резиновыми прокладками, уложенные непосредственно на плиты покрытия, характеризуются величиной изоляции ударного звука 20 дБ, которая еше несколько улучшается при укладке над теплоизоляционными плитами.

Критическим в отношении источников звука внутри здания являются воздушный шум при нижних теплоизоляционном и штукатурном слоях, обладающих динамической жесткостью. Штукатурный слой может действовать как резонатор Вследствие этого создается поддерживающая звук система, которая за счет передачи звука в продольном направлении усиливает его в направлении вдоль нижней стороны перекрытия и ухудшает звукоизоляцию [ 13] Поэтому следует избегать применения изоляционного материала, обладающего значительной динамической жесткостью в сочетании с жесткой штукатуркой перекрытии. Рекомендуется устройство подвесных акустических потолков.

Огнестойкость. В DIN 4102 строительные материалы и конструкции классифицированы по их огнестойкости.

Перекрытия зданий высотой до 5 этажей должны соответствовать классу ci нестойкости F 30. При строительстве зданий высотой больше 5 этажей конструкции должны соответствовать классу огнестойкости F 90 Для нижнего слоя теплоизоляции достаточно, если материал, из которого он выполнен, принадлежит к классу В1.

Слой теплоизоляции, устраиваемый над путями эвакуации, лестничными клетками и общими тамбурами входов, должен быть трудносгораемым или покрыт несгораемой облицовкой. Для этой цели пригодны облицовки из минеральных материалов, особенно из гипсовой штукатурки и гипсокартонных плит Еще лучше, если теплоизоляционный слой выполняется в виде оштукатуренных древесноволокнистых плит на минеральной связке.

Конструкция

Отделение плит покрытий от вертикальных несущих конструкций требует повышения жесткости кирпичнои кладки в соответствии с требованиями DIN 1058 Железобетонный пояс, расположенный в уровне верха несущих стен, должен воспринять остаток сил трения от скользящего и деформируемого опирания и соответствовать при этом DIN 4108, однако с обеих сторон следует предусматривать устройство теплоизоляционных слоев Впрочем, следует учитывать и требования DIN 18530Е, т. е при жестком соединении нужно учитывать величину допустимых деформаций

Рекомендуется опирать плиты покрытий по центру несущих стен. Тем самым усилия растяжения, создаваемые этой нагрузкой в стенах, практически уменьшаются вдвое и могут быть учтены в расчете Для устройства опирания плит покрытии пригодны как однослойные гладкие пленки, так и многослойные точечные, скользящие и деформируемые опоры (рис 71)

Точечные опоры обладают очень хорошей и надежной подвижностью Во внутренней зоне здания из за повышенных нагрузок применяют преимущественно скользящие пленочные опоры Продольные деформации здесь также меньше, чем в наружных краевых зо-

Рис. 71 Скользящая и деформир емая опора на железобетонном поясе наружных и внутренних стена — над наружной стеной: точечная, скользящая и деформируемая опора; б — над средней стеной: пленочная скользящая опораРис. 71 Скользящая и деформир емая опора на железобетонном поясе наружных и внутренних стена — над наружной стеной: точечная, скользящая и деформируемая опора; б — над средней стеной: пленочная скользящая опораРис. 72. Монолитный прогон вместо опорной балки

Рис. 71 Скользящая и деформир емая опора на железобетонном поясе наружных и внутренних стен

а — над наружной стеной: точечная, скользящая и деформируемая опора; б — над средней стеной: пленочная скользящая опора

Рис. 71 Скользящая и деформир емая опора на железобетонном поясе наружных и внутренних стен

а — над наружной стеной: точечная, скользящая и деформируемая опора; б — над средней стеной: пленочная скользящая опора

Рис. 73. Сравнение конструкцийа — со скользящей опорой; б — без скользящей опорыРис. 73. Сравнение конструкцийа — со скользящей опорой; б — без скользящей опорынах. В вертикальных несущих конструкциях могут возникать концентрации напряжений у проемцв Балки должны быть связаны с перекрытием независимо от железобетонного пояса.

Рис. 73. Сравнение конструкций

а — со скользящей опорой; б — без скользящей опоры

Рис. 73. Сравнение конструкций

а — со скользящей опорой; б — без скользящей опоры

При больших пролетах возможно устройство прогона, монолитно связанного с плитой покрытия (рис. 72). Подвижность перекрытия должна быть гарантирована также в местах прохода

дымовых и водосточных труб, вентиляционных каналов и других конструкций. Внутренняя теплоизоляция должна прерываться над межквартирными стенами, а также в зоне противопожарных стен и стен лестничной клетки, чтобы исключить передачу через нее огня Дополнительный верхний слой теплоизоляции уменьшает не только тепловые удлинения бетонных конструкций, но и градиент температур в них. Благодаря этому в ограниченных пределах становится возможным соединение кровельной плиты из водонепроницаемого бетона и вертикальных несущих конструкций (рис. 73). Это относится также к крышам с гидроизоляционным ковром на минеральной основе.

Плиты покрытий С учетом тепловой инерции толщина железобетонной плиты покрытия принимается не меньше 18 см, а длина отдельных участков покрытия даже при наличии верхней теплоизоляции не должна превышать 22 м. При этом возможно разделение покрытия деформационными швами. Отношение длин сторон отдельных плит не должно превышать 1:2,5 (рис. 74, и). Изменение сечении плит покрытий следует выполнять с переходными участками (рис. 74, ГЛ.

Резкого изменения сечений и, следовательно, массы, как это бывает при бетонировании плит по балкам, следует избе! ать, так как различие в этих зонах теплового состояния отдельных частей конструкций может привести к высоким напряжениям и образованию трещин. При этой причине из водонепроницаемого бетона нельзя выполнять ребристые, трубчатые и многопустотные плиты перекрытий. Устройство профильных балок допустимо лишь условно (рис. 75).

Эти положения следует учитывать также в отношении всех последующих работ.

Края крыши, особенно при наличии выступающих деталей или консольных плит из-за отличия их теплового состояния от теплового состояния внутренних зон плит и связанных с этим внутренних напряжений, также таят в себе опасность повреждений (рис. 76).

В соответствии с требованиями DIN 1053, чтобы избежать образования случайных трещин, в краевых зонах следует устраивать железобетонный пояс. Рекомендуется, чтобы минимальное сечение арматуры было равно 2,5 см2/м при расстоянии между стержнями не более 10 см Дополнительно целесообразно устраивать деформационные швы с соответствующей их заделкой эластичными материалами на расстояниях 3,5—5 м, которые достигали бы внутренней грани наружной стены. На крыльях крыши и в зоне отверстий (проходы мя дымовых труб и др.) окантовывающие ребра следует устраивать в процессе формования кровельных плит. Благодаря этому образуется единая форма примыкания с поверхностью плиты, по которой происходит сток воды, что одно уже способствует большей надежности системы.

Частичная застройка поверхности крыши требует устройства дополнительных деформационных швов. Различные тепловые состоя-

Рис. 74. М> роприятия для компенсации напряженийи — расположение деформационных и усадочных швов в плитах покрытий; б — во избежание концентрации напряжений в местах изменения сечений плит следует устраивать вуты и скосыРис. 74. М> роприятия для компенсации напряженийи — расположение деформационных и усадочных швов в плитах покрытий; б — во избежание концентрации напряжений в местах изменения сечений плит следует устраивать вуты и скосыРис. 76. Армирование края крыши (парапета) должно быть выполнено не менее, чем четырьмя стержнями диамет ром 10 мм, если по расчету не требуется большеРис. 76. Армирование края крыши (парапета) должно быть выполнено не менее, чем четырьмя стержнями диамет ром 10 мм, если по расчету не требуется большеРис. 75. Сечения которые будут неравномерно деформироваться при температурных воздействиях, непригодны

Рис. 74. М> роприятия для компенсации напряжений

и — расположение деформационных и усадочных швов в плитах покрытий; б — во избежание концентрации напряжений в местах изменения сечений плит следует устраивать вуты и скосы

Рис. 74. М> роприятия для компенсации напряжений

и — расположение деформационных и усадочных швов в плитах покрытий; б — во избежание концентрации напряжений в местах изменения сечений плит следует устраивать вуты и скосы

Рис. 76. Армирование края крыши (парапета) должно быть выполнено не менее, чем четырьмя стержнями диамет ром 10 мм, если по расчету не требуется больше

Рис. 76. Армирование края крыши (парапета) должно быть выполнено не менее, чем четырьмя стержнями диамет ром 10 мм, если по расчету не требуется больше

Рис. 77. Дополнительная гидроизоляция бетонной плиты покрытия гидроизоляционным ковром с применением специального материала Sealcrele-RРис. 77. Дополнительная гидроизоляция бетонной плиты покрытия гидроизоляционным ковром с применением специального материала Sealcrele-Rния наружной и внутренней частей плиты покрытия и обусловленные этим термические удлинения нужно нейтрализовать.

Рис. 77. Дополнительная гидроизоляция бетонной плиты покрытия гидроизоляционным ковром с применением специального материала Sealcrele-R

Рис. 77. Дополнительная гидроизоляция бетонной плиты покрытия гидроизоляционным ковром с применением специального материала Sealcrele-R

В гидроизоляционном ковре на минеральной основе после фазы схватывания образуются трещины, требующие дополнительного

a)

Рис. 78. Варианты членения поверхности крыши а — в плане деформационные швы должны делить ш верхность на участки, форма которых близка к квадрату; б ■ поскольку устройство усадочных швов во внутренних углах поверхности крыши невозможно, рекомендуется укладка диагоналы ых арматурных стержней которые могли бы воспринять соответствующие усилия и не допускать образования трещин

Рис 79. Зоны напряж ний в бетоне плиты покрытия в процессе твердения /— усадочные швы; 2— деформацией • ные швы; 3—линии напряжений

водонепроницаемого покрытия, при этом речь идет не о термически обусловленных, т. е. не о подвижных трещинах (рис. 77). Таким образом, покрытие в целом состоит из монолитной, формуемой на месте водонепроницаемости бетонной плиты которая через скользящие опоры опирается на несущие конструкции, сверху защищена свободно уложенным слоем теплоизоляции и специальным защитным слоем, а снизу защищена теплоизоляцией, которая служит при бетонировании плиты покрытия оставляемой опалубкой. В горизонтальной проекции участки поверхности крыши должны образовывать прямоугольники, близкие к квадрату (рис. 78). Как у всякого жидкого

вещества, которое вследствие внутренней связи молекул и действия сил поверхностного натяжения (как в каплях воды) всегда с р емится занять наименьший объем, у свежего бетона, находяше ося еще в пластичном состоянии, существует тенденция к образованию зон окрут- лой формы. Арматура не может еще удержать эти движения. Это приводит к возникновению трещин. Однако при определенных размерах элементов трудно избежать образования больших трещин рис 79). Поэтому в зонах наибольших напряжений, зонах действия растягивающих сил следует устраивать усадочные швы, которые позволяют упорядочить образование трещин.

Статика. При выполнении статических расчетов конструкт) в- ной части покрытий отдельные указания, содержащиеся как в DIN 1045 так и в DIN18530E, требуют особого внимания. Бетонные плиты, имеющие выход в наружную зону, должны быть проверены на растяжение в так называемой минусовой зоне и, по возможности, иметь прочность не менее 8 МПа. Плиты с армированием в двух перпендикулярных направлениях в угловых зонах должны иметь арматуру, способную воспринять кручение В DIN 1045 требуется обращать особое внимание на краевую зону крыш и другие выступающие детали покрытии Стедует избегать жесткой связи прогонов и плит, следует также отказаться от применения в плитах покрытий стальных балок.

Исключения тем не менее возможны, однако их следует согласовывать с конструктором, который отвечает за проектирование плоских крыш из водонепроницаемого бетона. В свою очередь, конструктор должен согласовать с расчетчиком параметры и расположение деформационных и усадочных швов. Такие швы с укладкой в них герметика особенно необходимы по краям крыши, в местах сужения здания в плане и в зоне внутренних углов. С помощью одною лишь армирования эту задачу решить нельзя.

Армирование в зоне краев крыши (парапета) по названным выше причинам следует выполнять не менее, чем четырьмя стержнями 010 мм из стали класса III. В соответствии с требованиями DIN 1053 они должны образовывать замкнутый железобетонный пояс. При наличии больших отверстий в покрытиях (световые куполы и др.) армирование угловых зон требует особого внимания, чтобы образование здесь трещин не нарушало системы отвода воды.

Скользящее опирание. Как было уже упомянуто, в DIN 18530 впервые для всех плоских крыш с массивными конструкциями покрытий было зафиксировано старое требование, исходящее из практики эксплуатации плоских крыш, выполненных из водонепроницаемого бетона деформацию бетонных плит вследствие термических удлинении, усадки и набухания следует читывать расчетным путем или, еще лучше путем членения и устройства скользящего опирания на не сущие конструкции при расстоянии между деформационными швами 8 м.

С едует различать скользящие и деформируемые опоры. Применение в зависимости от постановки задачи, находят те и другие.

Скользящая опора образуется одним слоем полиэтиленовом пленки низкого давления, верхняя поверхность которого является скользящей. Расположенные с обеих сторон полосы из пенопласта с замкнутыми порами препятствуют прониканию воды и смятию краев вследствие изгибных деформаций. Точечная, скользящая и деформируемая опоры объединяют обе системы и придают им большую надежность. Они образуются слоем эластомера, лежащего на несущем слое. Между этим слоем и верхней несущей влитой лежит скользящий слой из тефлона PTFE. Предлагаемые точечные опоры имеют несущую способность Зэ—40 кН, а специальная опора может воспринять без деформаций нагрузку в 120 кН. Нагрузка, передаваемая на пленку, образующую скочьзящую опору, принимая во внимание не всегда гладкую поверхность опоры, не должна превышать! 0,5 МПа.

Отделка нижней поверхности покрытия. Слой теплойюляции покрытия, обращенный внутрь помещения и используемый в качестве оставляемой опалубки при устройстве монолитной бетонной плиты, выполняется, как правило, из жестких пенополистирольных плит. Плоские плиты благодаря фальцевому соединению образуют сплошной слой. В зависимости от назначения помещений можно выполнить различную отделку поверхности потолков.

При одном лишь внутреннем слое теплоизоляции следует иметь в виду, что в связи с воздействием водяного пара на их нижнюю поверхность следует наносить слой, который был бы способен уменьшить паропроницание. Прежде всего нужно надежно заделать швы. При пренебрежении этим требованием создается возможность того, что теплый воздух будет беспрепятственно попадать на относительно холодную нижнюю поверхность бетонной плиты, 1де будет образовываться конденсат. Эта конденсационная влага стекает в прорези фальцевых соединений и по ним проникает к местам стыкования четырех плит, образуя на их нижнеи стороне влажные пятна, а иногда приводя даже к капели.

Поэтому при наличии лишь нижнего слоя теплоизоляции плиту покрытия из водонепроницаемого бетона следует бетонировать только после устройства отделочного слоя При наличии в конструкции покрытия и верхнего слоя теплоизоляции это требование отпадает.

Простейшим видом отделки потолков является наклейка обоев из дол овечного и эластичного материала или шпатлевка поверх ности изоляционной пли гы с прокладкой ткани, во всяком случае зоны швов, с последующей окраской поверхности. Оштукатуривание поверхности синтетическим составом д же при i рокладке ткани не исключает образования трещин в зоне швов. Поэтому во всех случаях при устройстве нижнего тепчоизоляционного слоя применять такую штукатурку не рекомендуется. Здесь предпочтителен тонкий слой] гипсовой штукатурки.

Жесткая штукатурка таит в себе опа ность усиленного рас про^транения звука. Это обстоятельство стедует учитывать, чюбы 106

Рис. 80. Подвесные потолки

а- рекомендуется во всех случаях, когда теплоизоляции снизу, а швы в слое теплоизоляции необходимо выполнять паронепроницаемыми; б возможное решение: 1 гравий, 6 см; 2 бетон, 18 см; 3— воздушное пространство, 15 см; 4 минеральная вата, 8 см; 5— проволочная сетка; 6— штукатурка; 7— обои с шероховатой волокнистой поверхностью; 8— водоэмульсионная окраска

предотвратить возможные неприятности в процессе эксплуатации. Необходимо разделить штукатурку потолка и стен, чтобы из-за сдвига плиты покрытия не возникали касательные напряжения в штукатурке потолка, для чего достаточно сделать вертикальную прорезь кельмой, в зоне углов. Отсутствие хотя бы такого деформационного шва неизбежно приводит к образованию трещин на потолке.

Для устройства подвесных потолков сквозь нижний слой тепло- изоляции просверливают отверстия в бетонной плите покрытия и в них ввинчивают с помощью пластмассовых дюбелей подвески. В конструкциях покрытий с одним лишь нижним слоем теплоизоляции нужно очень тщательно препятствовать прониканию снизу пара и стараться не допускать прямого контакта между воздухом помещения и бетонным покрытием (рис. 80). При наличии дополнительного верхнего слоя теплоизоляции эта предосторожность ста- ювится излишней. Однако устройство деформационного шва между штукатуркой потолка и стен в этом случае также необходимо, чтобы исключить возникновение шороха и треска при деформациях и перемещениях плиты покрытия.

Следует обратить внимание еще на одно явление, связанное с периодом после отделки помещения Штукатурные и малярные работы, укладка плитки и многие другие зачастую выполняются осенью, зимой и ранней весной. В процессе их выполнения в здание попадает много воды. Здание уже закрыто, т. е. окна и двери установлены и отопление включено. Вследствие этого в зоне перекрытия верхнего

этажа температура воздуха может быть выше 22"С, а влажность воздуха свыше 80%. Для поглощения образующейся в холодной конструкции конденсационной влаги может служить лишь находящийся на нижней стороне покрытия тонкий штукатурный слой, который вскоре насыщается водой. Теплоизоляционный слой из пенополистирола воду не поглощает. Уже при незначительном охлаждении насыщенного водяным паром воздуха выпадает конденсат. Если, например, температура нижней стороны покрытия составляет 16°С, то в 1 м" воздуха может содержаться около 4 г воды. Поэтому, даже допуская потерю тепла, безусловно необходимо поддерживать воздухообмен путем проветривания помещений.

Примыкания

При устройстве плоских крыш из водонепроницаемого бетона не следует применять конструкции из других типов плоских крыш. Это относится как к примыканиям в зоне края крыши, так и особенно к проходу конструкций сквозь крышу, в частности, к примыканиям дымовых труб. На плоских крышах из водонепроницаемого бетона дымовые трубы следует выполнять из бетона, а не из клинкерного, кирпича, который очень часто повреждается в обычных плоских крышах.

Пропуск коммуникаций через крыши, например вентиляционных каналов и водосточных труб, следует выполнять в виде монолитных элементов с последующим оклеиванием их гидроизоляцией. Эти монолитные элементы являются в действительности фасонными, частями конструкций, выполняются в сложной опалубке, и герметич-) ность обеспечивается здесь за счет формы бетона.

Края крыши, примыкания к надстройкам, например световым, куполам, дымовым трубам, парапетам и другим конструкциям, имеют] одну общую особенность — они формуются в процессе укладки бетона в покрытие. Места примыкания должны быть расположены выше возможного уровня воды, что повышает надежность крыши.

Поскольку гидроизоляция крыши обеспечивается самим бетоном,! она не нуждается ни в обслуживании, ни в уходе. Таким образом, плоская крыша из водонепроницаемого бетона соответствует требова-j нию, которое предъявляется к наружным конструкциям, в частностгй в отношении того, что их основные элементы, по возможности, не должны требовать обслуживания. Это прежде всего относится к деталям и примыканиям. Независимо от того, относится ли это ■ фундаментам, стенам или крыше, от всех частей здания требуется одинаковая долговечность, поскольку все наружные конструкции здания должны быть рассчитаны на срок службы не менее 30 лег.

Кирпичные надстройки на крыше. Устройство порогов в процесса формования крове шных плит создает предпосылку для надежного функционирования гидроизоляции в зоне примыканий. В практике строительства верх порога устраивается на высоте 12 15 см над

6)

Рис. R1 Примыкание к эксплуатируемому помещению, расположенному на плоской крыше, из водонепроницаемого бетона

и — примыкание к двухслойной кирпичной стене; б — устройство дверного порога

Рис. 82. Деталь края крыши специального профиля и точечная скользящая опора. Усадочные швы имитируются с помощью трехгран 1ых вкладышей или другим аналогичным способомРис. 82. Деталь края крыши специального профиля и точечная скользящая опора. Усадочные швы имитируются с помощью трехгран 1ых вкладышей или другим аналогичным способомРис. 83. Деталь края крыши с примене нием специального сборного бетонного углового элемента и точечной скользя шей и деформируемой опоройРис. 83. Деталь края крыши с примене нием специального сборного бетонного углового элемента и точечной скользя шей и деформируемой опорой

Рис. 82. Деталь края крыши специального профиля и точечная скользящая опора. Усадочные швы имитируются с помощью трехгран 1ых вкладышей или другим аналогичным способом

Рис. 82. Деталь края крыши специального профиля и точечная скользящая опора. Усадочные швы имитируются с помощью трехгран 1ых вкладышей или другим аналогичным способом

Рис. 83. Деталь края крыши с примене нием специального сборного бетонного углового элемента и точечной скользя шей и деформируемой опорой

Рис. 83. Деталь края крыши с примене нием специального сборного бетонного углового элемента и точечной скользя шей и деформируемой опорой

поверхностью плиты покрытия Этого, как правило, достаточно даже при устройстве верхнего теплоизоляционного и гравийного слоев или плит для ходьбы. Однако лучше, если верхняя 1рань порога поднята на высоту 15 см над уровнем слоя теплоизоляции, так как все равно приходится думать о предотвращении перелива в экстремальных случаях Здесь, однако, зачастую недооценивается необходимость теплоизоляции Причиной возникающих в дальнейшем

Рис. 84. Деталь края крыши со специальным облицовочным профил м и пленочной скользящей опоройРис. 84. Деталь края крыши со специальным облицовочным профил м и пленочной скользящей опоройРис. 85. Деталь края крыши с облицовочным профилем и точечной дефор мируемой опорой

Рис. 84. Деталь края крыши со специальным облицовочным профил м и пленочной скользящей опорой

Рис. 84. Деталь края крыши со специальным облицовочным профил м и пленочной скользящей опорой

увлажнений и образования плесени в этой зоне почти всегда являются мостики холода (рис. 81).

Поэтому не только бетонные пороги должны быть утеплены изнутри и снаружи. Нижний слой теплоизоляции также должен быть по возможности продолжен в сторону помещений не менее чем на 1 м.

Правда, при устройстве наряду с нижним также верхнего слоя теплоизоляции опасность образования мостиков холода становится несколько меньше однако полностью не исключается

Край крыши и внутренняя стена. Форма и конструкция пара петов могут быть разными, и вместе с тем они достаточно просты. Для обеспечения непроницаемости в этой зоне в процессе изготовления монолитной плиты покрытия устраивают выступающее ребро (рис. 82 85). Отметка верха этого ребра должна быть, как правило, ниже отметки пороюв во внутренней зоне крыши, чтобы не создавать подпора воды в местах примыкания к дверям, выходам на крышу, световым куполам, дымовым трубам и т. д. Может оказаться целесообразным создание в наружном ребре переливов (например, в форме водосборников), которые располагаются на 5 см ниже уровня порогов, чтобы избежать скопления воды.

Для крыш гаражей или крыш с большим выносом карниза достаточно контурного ребра высотой 7 см. В крае крыши, особенно если он вынесен за пределы корпуса здания, возникают

Рис 86. Усадочный шое с вложенным профилем для ослабчения сечения и гидроизоляцией. Армирование в месте ослабления сечения не прерывается. Места возможного трешинообра ювания перекрываются дополнительной гидро изоляцией и расположены над уровнем воды

Рис. 87 Усадочный шов с вложенным высоким профилем для ослабления сече имя и гидроизоляцией. Армирование в месте ослабления сечения не преры вается. Возможные места образования грешин лежат ниже уровня воды. Поэтому дополнительная гидроизоляция располагается в углублении и выполняется путем прокладки эластичных полос и заливки герметика

большие внутренние напряжения. Уже в процессе схватывания бетона создается разность температур между внутренней зоной и краем плиты Это обусловливается различным временем схватывания бетона, разной потребностью в воде и усадкой И после твердения бетона, несмотря на тепловую инерцию материала, температурный режим между внутренней и краевой зоной плит покрытия не выравнивается.

Это обстоятельство, также подтвержденное на практике, требует проведения особых мероприятий, которые позволили бы воспринять напряжения являющиеся следствием разности температур между зонами плит. Температурные напряжения так велики, что при обычном армировании избежать образования трешин нельзя. Существует, однако, возможность регулировать процесс образования трешин, т. е. сделать так чтобы вместо одной большой трещины образовалось много маленьких Известно, что трещины в бетоне с величиной раскрытия менее 0,2 мм воду не пропускают и поэтому не подвержены воздействию погодных условий. DIN 1045 создают основу для достижения этой цели В них рекомендуется устанавливать по краю плиты покрытия не менее четырех стержней 010 мм класса 111 с соответствующей поперечной арматурой. Устройство усадочных швов через 3,5—5.5 м (рис. 86 и 87) допускает образование одной большой трещины, однако путем заполнения швов упрут ими погонажными изделиями окантовка и заливка этих искусственных швов защищают их от проникания воды. Это решение было подтверждено опытом эксплуатации в течение десятков лет.

Рис. 88. Консо ьный край крыши в виде карнизной плиты. Усадочньи швы располагаются с интервалом примерно 3,5 м. Распределит льная арматура, предназначенная для пре отвращения трешинооб- разования, не менее шести стержней диаметром 12 мм

Рис. 89. Несущая внутренняя стена со скользящей (пленочной) опорой для плиты покрытия поверх железоби он ного пояса

Само . обой разумеется, что зон] подвижной, скользящей опоры между плитой покрытия и железобетонным поясом следует защищать от воздействия воды, как этого требуют DIN 18530Е. Это может быть выполнено путем образования стока в массивной части карниза или с помощью опускания облицовки торца плиты. Здесь, как и в остальных примыканиях крь ши, нужно обращать внима ние на плотное примыкание теплоизоляционных слоев и не допускать образования мостиков холода.

Если плита кровельного покрытия выступает более чем на 25 см за пределы утепленной части здания (рис. 88), то эта ее наружная часть подвергается особенно большим температурным колебаниям. С помощью армирования справиться с растягивающими напряжениями и обусловленным им образованием трещин не удается. В этом случае требуется, чтобы расстояние между усадочными швами не превышало 3,5 м.

Это явление не уменьшается даже при устройстве теплоизоляции на выступающей части плиты покрытия, поскольку зимой из-за большого удаления этой зоны плиты от внутреннего помещения нагревание карнизной части плиты исключается, а летом ветер также сильно охлаждает нижнюю затененную сторону плиты.

Внутренняя несущая стена и ненесущие перегородки, особенно в примыканиях к наружным стенам, подвержены воздействию сдвигающих усилий вследствие деформаций плит покрытий. В центральной части покрытия может быть обеспечена жесткая связь между плитами и внутренними стенами. По верху остальных внутренних стен должен быть выполнен железобетонный пояс, на который > вободно опирается плита покрытия.

Как правило, несущие внутренние стены нагружены сильнее, чем наружные, поэтому и деформации их больше. Таким образом, более

Рис. 90. Несущая внутренняя стена с точечной опорой для плиты покрытия

Рис. 91. Несущая внутренняя стена входит в слой теплоизоляции, расположенной под плитой покрытия

Рис 92. Деформационный шов, расположенный над резделиз-ельным швом между зданиями и квартирами Меж квартирные стены имеют железобетон ный пояс, на который опираются через скользящую опору плиты кровельного покрытия. В стык вложен герметизирующий профиль а сверху выполнена эластичная гидроизоляция

нагруженные скользящие опоры расположены на несущих внутренних стенах (рис 89 и 90) Однако и на внутренних стенах на глубину 1—2 м от наружных стен должно быть обеспечено скользящее опирание. Перегородки должны быть достаточно жесткими и иметь надежную связь с другими стенами, но должны быть, по возможности, отделены от плиты покрытия (рис. 91). Чтобы повысить устойчи вость перегородки, их можно частично завести в нижний слой теплои- зол яции.

Деформационные и усадочные швы. Назначением деформационных швов является отделение конструкций друг от друга, чтобы усилия от одних конструкции не передаваясь на другие. Воспри пятне этих усилий требует определенного пространства для деформации, а также обеспечения необходимой ширины швов, чтобы эластичный герметизирующий материал не препятствовал деформациям конструкций Из практики установлено, что если длина стороны плит покрытия плоской крыши из водонепроницаемого бетона не превы

Рис 93. Разделяющий шов над меж квартаной стенойРис 93. Разделяющий шов над меж квартаной стенойРис. 94. Разделительный шов между зданиями и деформа тонный шов с ребрами и краями, выступающими вверх. Шов перекрыт долговечной эластичной гидроизоляцией. фиклеенной к полосам из пенопласта, обладающим определенной растяжимостью. Плиты покрытия опираются на стены с образованием точечной, скользящей и деформируемой опорРис. 94. Разделительный шов между зданиями и деформа тонный шов с ребрами и краями, выступающими вверх. Шов перекрыт долговечной эластичной гидроизоляцией. фиклеенной к полосам из пенопласта, обладающим определенной растяжимостью. Плиты покрытия опираются на стены с образованием точечной, скользящей и деформируемой опор

Рис 93. Разделяющий шов над меж квартаной стеной

Рис 93. Разделяющий шов над меж квартаной стеной

Рис. 94. Разделительный шов между зданиями и деформа тонный шов с ребрами и краями, выступающими вверх. Шов перекрыт долговечной эластичной гидроизоляцией. фиклеенной к полосам из пенопласта, обладающим определенной растяжимостью. Плиты покрытия опираются на стены с образованием точечной, скользящей и деформируемой опор

Рис. 94. Разделительный шов между зданиями и деформа тонный шов с ребрами и краями, выступающими вверх. Шов перекрыт долговечной эластичной гидроизоляцией. фиклеенной к полосам из пенопласта, обладающим определенной растяжимостью. Плиты покрытия опираются на стены с образованием точечной, скользящей и деформируемой опор

шает 22 м, то ширина деформационных швов должна составлять 2 3 см (рис 92 94).

Усадочные швы предназначены только для воспринятия деформаций, связанных с растягивающими усилиями. Растягивающие усилия в бетонной плкд перекрытия, которые особенно сильно проявляются в зоне отверстий, сужений внутренних углов и краев крыши, могут превысить трещиностойкость бетона, включая возможности стальной арматуры, и должны быть нейтрализованы в специально устроенных швах путем контролируемого образования трещин. Благодаря укладке в швы специального упругого профиля эти места не только служат для планируемого ослабления сечения, но одновременно препятствуют прониканию через них воды. В обоих случаях зона стыков должна быть выведена с помощью контурных ребер над возможным уровнем воды, изолирована и оклеена.

Проходы через крышу и отверстия в покрытии. Важными конструктивными элементами, которые должны быть отформованы в процессе изготовления кровельного покрытия, являются водосточные патрубки, вентиляционные каналы, места прохождения антенн и кабелей (рис. 95—98) и борта для крепления светового купола (рис. 99).

Неприятности возникают, если внутреннее отверстие трубы антен ны не заделано мастикой таким образом, чтобы туда не moi проникать теплый влажный воздух из помещения. Если этот воздух в холодные дни попадает внутрь трубы, то в ней образуется конденсат, который стекает вниз. Ваннообразная форма кровельной плиты и

Рис. 95. К мбинация дождеприемника и вентиляцииРис. 95. К мбинация дождеприемника и вентиляцииРис. 96. Дождеприемник с криволинейным отводомРис. 96. Дождеприемник с криволинейным отводом

Рис. 95. К мбинация дождеприемника и вентиляции

Рис. 95. К мбинация дождеприемника и вентиляции

Рис. 96. Дождеприемник с криволинейным отводом

Рис. 96. Дождеприемник с криволинейным отводом

прежде всего необходимость отвода дождевой воды в теплой зоне плоской крыши приводят к выводу, что устройство внутреннего водоотвода в зоне над отапливаемыми помещениями является единственным и наиболее правильным решением

Все отверстия в покрытии формуют в процессе изготовления кровельных плит со сплошным бетонным бортом по периметру и снабжают соответствующим армированием для предотвращения образования трещин (рис. 100).

Оголовок дымовой трубы. Когда при устройстве крыши пренсбре- гают деталями, возникают трудности в обеспечении их непроницаемости. Это начинается уже при выборе материала. Оголовок дымовой трубы на бетонной крыше также рекомендуется изготовлять из водонепроницаемого бетона и свободно устанавливать его на ребро, окантовывающее отверстие для дымовой трубы (рис. 101 а). Особую опасность, связанную с возможностью нрони кания воды, создают оголовки, устраиваемые из пустотелого клинкерного кирпича толщиной 11,5 см на растворе Если все же принимается такое решение, необходимо облицевать оголовок жесгью, шифером и т. п Толщина стенок дымовой трубы должна быть не меньше 24 см и в плоскости опирания оголовка на основание должна

Рис. 97. Крепление антенны к плите покрытия

Рис. 98. Световой купол с быстросъемной на адкой

Рис. 99. Световой купол с насадкой. Дополните но одевается на выступающее вверх контурное ребро

Рис. 100. Выход на крышу. Пример с закрытой крышкой и металлической рамой

Рис. 101. Оголовок дымовой трубы

а — из водонепроницаемого бетона: б — из клинкерного кирпича

быть уложена гидроизоляция из жести или пленки, которая отведет воду, проникающую через стыки, наружу (рис. 101. б) Кроме того, следует учитывать собственные деформации дымовой трубы, зависящие от высоты здания. Отверстие для трубы в покрытии должно выполняться в процессе бетонирования с образованием контурного ребра, которое возвышается над краем крыши на 5 см. Контурное ребро вокруг отверстия с целью ликвидации концентрации напряжений и более равномерного распределения трещин следует соответствующим образом армировать. Напряжения, возникающие в углах в процессе твердения бетона, нельзя недооценивать. Вдоль каждой стороны отверстия рекомендуется укладывать по четыре стержня 0 10 мм класса 111 и дополнительно по одному стержню по диагонали в угловых зонах.

Изготовление бетонных плит

Бетон в соответствии с требованиями норм должен соответствовать классу по прочности не менее В25 с расходом 300—350 кг цемента на 1 м'. Фильтрационную золу (золу-унос) и другие аналогичные материалы желательно не добавлять. Осадка конуса поставляемого бетона не должна превышать 36 38 см Можно применять бетон консистенции К1.

Введение добавок производится как правило, на строительной площадке До начала укладки бетона в дело должны быть завершены подготовительные работы

теплоизоляция плотно утюжена на онилубку:

на чистую и гладкую поверхность железобетонного пояса или других несущих конс1рукций уложены прокладки, которые образуют скользящие опоры,

уложена арматура и с помощью специальных фиксаторов обеспечена необходимая толщина защитного слоя бетона снизу, а толщина верхнего слоя бетона в свежем состоянии должна составлять 2,5 3 см;

установлена опалубка для пропуска водостока и вентиляционных каналов;

если предусмотрено устройство световых куполов, то на соответствующих местах установлена специальная опалубка для формирования бортов, а также устройства для пропуска антенны и прокладки кабелей для электрооборудования-

установлена вертикальная опалубка для бетонирования вертикальных ребер по краям крыши, в эоне деформационных швов и пазов;

железобетонный пояс на опорных площадках выполнен гладким, снаружи и изнутри достаточно хорошо утеплен и заармирован не менее чем четырьмя стержнями и соответствующей поперечной арматурой.

Подача бетона на место укладки производится в специальной емкости с помощью крана. При больших площадях крыш рекомендуется применять бетононасосы. На разные уровни бетон подают с помощью спускного желоба. Исключается подача бетона ленточным конвейером.

При температуре бетона свыше 30сС бетонировать нельзя. В холодное время температура свежего бетона должна быть не ниже 10сС Если температура воздуха понижается ниже —3°С, бетон следует подогревать. Температура бетона в момент укладки не должна опускаться ниже 10°С

Уложенный бетон уплотняют вибраторами. Для этого могут быть использованы площадочные вибраторы и вибробрусья Чтобы обеспечить непрерывность процесса укладки, целесообразно начинать бетонирование кровельной плиты с краевых зон. Бетонирование отдельных участков крыши между контурными ребрами, деформационными швами следует производить непрерывно и без длительных перерывов.

В противоположность старой традиции откладывать мероприятия по уходу за бетоном, в том числе повторную вибрацию поверхности, на следующий день после укладки не рекомендуется Наоборот, поверхности необходимо Смочить водой тотчас после завершения укладки бетона1 Задачей этой водяной пленки является защита свежего бетона от резких колебаний температуры, а также ограничение усадки бетона и связанного с ней образования трещин благодаря сохранению необходимой влажности.

Наклонные поверхности кровельных плит, контурные ребра и другие детали, которые не могут быть защищены водой, следует предохранять от преждевременного высушивания с помощью пленки или плитки. При больших площадях бетонируемой поверхности защиту отдельных частей пленкой можно производить до завершения укладки бетона по всей поверхности. Покрытие поверхности плоских крыш из водонепроницаемого бетона путем напыления воска или других аналогичных материалов не рекомендуется. В жаркие летние дни и при низких температурах зимой в порядке ухода за бетоном следует очень тщательно и как можно точнее выполнять все необходимые мероприятия.

Вибрирование бетона на второй день таит в себе опасность того, что возникшие трещины закроются лишь иа поверхности, а через несколько лет снова откроются и через них будет проникать вода.

5Л. Разделение работ

Руководители работ и подрядчики ответственные за создание условии для выполнения плоской крыши из водонепроницаемого бетона. К этим условиям относятся безупречная укладка теплоизоляции, устройство скользящих опор и армирование, выполнение проходов через крышу, герметизация швов, водосточных воронок, вентиляционных каналов, бортов световых куполов и опалубки для контурных ребер. Особого внимания требуют прежде всего места примыкания к оголовкам дымовых труб, деформационным швам, порогам дверей, кирпичной кладке надстроек и др Подрядчик должен заботиться о том, чтобы бетон поставлялся на строительство в нужное время.

Архитектор и расчетчик несут ответственность в рамках своих обычных функций. К ним относятся проектирование и контроль за выполнением конструктивных деталей и армирования с целью надежной передачи усилий и уменьшения трещинообразования в соответствии с требованиями DIN 1045. Они несут ответственность также за недопущение мостиков холода, которые могут привести к выпадению конденсата К сфере деятельности и ответственности архитектора, который руководит строительством, относится также контроль за работами, выполняемыми после бетонирования кровельной плиты, например за устройством оголовка дымовой трубы, надлежащим выполнением внутренних штукатурных работ в соответствии с указаниями и т. д. Производитель работ, который осуществляет устройство плоской крыши из водонепроницаемого бетона, отвечает в целом за водонепроницаемость кровельного покрытия Прежде всего он отвечает за свои указания, эскизы и распоряжения, а также за поставляемые ему изделия.

Плоская крыша с применением покрытия Sealcrete

Sealcrete-R предложен фирмой «Хайдельбергский цемент» и состоит в основном из цемента со стекловолокном в качестве арматуры и незначительной добавки пластмассы в качестве вяжущего После многолетних лабораторных испытаний и применения Sealcrete в качестве гидроизоляции подземных сооружений и при устройстве плоских крыш получены хорошие результаты. Sealcrete дает возмож ность заменить конструкцию теплой крыши с бетонной плитой покрытия паропроницаемой конструкцией.

Если сопоставить обычную плоскую крышу из водонепроницаемого бетона с плоской крышей с применением Sealcrete, выполненной по кровельному ковру на минеральной основе, то по физическим свойствам получаются почти равноценные системы (рис. 102).

Дополнительный изолирующий слой такого материала толщиной 3 мм, наносимый непосредственно на поверхность бетонной плиты,

Рис. 102 Сечение ванны на кры не аналогично плоской крыше из водонепроницаемого бетона, однако ее гидроизоляция выполняется с нрнмены нем кровельного ковра в виде композиции Sealcrele-R на минеральной основе /—мелкий гравии 2—теплоизоляция 3— гидроизоляция 4— несу ая конструкцияРис. 102 Сечение ванны на кры не аналогично плоской крыше из водонепроницаемого бетона, однако ее гидроизоляция выполняется с нрнмены нем кровельного ковра в виде композиции Sealcrele-R на минеральной основе /—мелкий гравии 2—теплоизоляция 3— гидроизоляция 4— несу ая конструкция> 15 см над уровнем ven чсиюляции> 15 см над уровнем ven чсиюляцииРис 103. Подвижное примыкание к cie ие

Рис. 102 Сечение ванны на кры не аналогично плоской крыше из водонепроницаемого бетона, однако ее гидроизоляция выполняется с нрнмены нем кровельного ковра в виде композиции Sealcrele-R на минеральной основе /—мелкий гравии 2—теплоизоляция 3— гидроизоляция 4— несу ая конструкция

Рис. 102 Сечение ванны на кры не аналогично плоской крыше из водонепроницаемого бетона, однако ее гидроизоляция выполняется с нрнмены нем кровельного ковра в виде композиции Sealcrele-R на минеральной основе /—мелкий гравии 2—теплоизоляция 3— гидроизоляция 4— несу ая конструкция

> 15 см над уровнем ven чсиюляции

> 15 см над уровнем ven чсиюляции

битумно-латексная эмульсия по тканевой основе; 2— пенопластовая прокладка с замкнутыми порами; 3— бетон ный откос

Рис. 104. Примыкание к кладке

характеризуется сопротивлением диффузии sd=0,3 м, соответствующей конструкции плоск< и крыши из водонепроницаемого бетона, т. е. получается конструкция которая обладает хорошей паропроницае мостью. Даже детали парапета, проходы через крышу дымовых труб.

Рис. 105. Примыкание к карнизному про фшм1— профиль из бетона, армированного стекловолокном; 2— бетонный откосРис. 105. Примыкание к карнизному про фшм1— профиль из бетона, армированного стекловолокном; 2— бетонный откосРис. 106. Водосточная воронка и вентиляционный канал. Участок замоиоличи- вания/— насадка вентиляционного канала; 2— решетка водосточной воронкиРис. 106. Водосточная воронка и вентиляционный канал. Участок замоиоличи- вания/— насадка вентиляционного канала; 2— решетка водосточной воронкиРис 107. Примыкание к световому куполу

Рис. 105. Примыкание к карнизному про фшм

1— профиль из бетона, армированного стекловолокном; 2— бетонный откос

Рис. 105. Примыкание к карнизному про фшм

1— профиль из бетона, армированного стекловолокном; 2— бетонный откос

Рис. 106. Водосточная воронка и вентиляционный канал. Участок замоиоличи- вания

/— насадка вентиляционного канала; 2— решетка водосточной воронки

Рис. 106. Водосточная воронка и вентиляционный канал. Участок замоиоличи- вания

/— насадка вентиляционного канала; 2— решетка водосточной воронки

/— купол светового фонаря; 2— бетонный борт светового проема

водостоков, а также внешнее оформление и конструктивные требования у этих типов крыш одинаковы (рис. 103—107).

Преимуществом гидроизоляции с применением Sealcrete является возможность устройства контурных ребер после формования самой плиты покрытия. Оказывается возможным, даже рекомендуется, устраивать позднее и водосточные воронки. Конструктивная проработка и, в частности, разработка деталей выполняются отдельно, на как можно более ранней стадии проектирования.

Особой защиты требует верхняя поверхность покрытия. В плоскость контакта между изоляционным слоем и бетонным основанием не должна проникать вода, так как в противном случае в этих местах

произойдет отспоение покрытия. Усадочнье швы и неразвивающиеся трещины могут быть надежно перекрыты Sealcrete. Деф рмационные швы устраиваются аналогично тому, как это делается в крышах из водонепроницаемого бетона, и заполняются упругим материалом.

В противоположность плоской крыше из водонепроницаемого бетона верхняя сторона крыши с покрытием Sealcrete нуждается в защите от механических воздействий. В крышах над жилыми помещениями это выполняется путем укладки слоя теплоизоляции с гравием или плитным покрытием. В покрытиях над подземными гаражами и другими аналогичными сооружениями защита выполняется слоем песчано-гравийной смеси.

Кроме того, рекомендуется озеленение поверхности крыши; слой изоляции так прочно связан с основанием, что дополнительных мероприятий для его крепления не требуется. Соответствующая защитная окраска повышает прочность изоляционного слоя и после начала эксплуатации дает ему возможность твердеть без повреждений. После нанесения слоя Sealcrete его поверхность в первые дни необходимо защищать от прямого солнечного облучения, ветра и прежде всего от мороза. Уже на следующий день после нанесения Sealcrete можно начинать укладку утеплителя.

Последовательность слоев при верхней и нижней теплоизоляции соответствуют конструкции крыши из водонепроницаемого бетона. Защита поверхности, 1 идроизоляция и несущая конструкция, а также верхняя и нижняя теплоизоляция выполняются, как описано в гл. 5.

Ремонт крыши с применением Seakrete-R достаточно прост. При этом старая кровля полностью удаляется. Особенно тщательно удаляют грунтовку с верхней пт верхности плиты покрытия Это может быть выполнено путем отжига газовой горелкой или, при не очень твердом бетоне, механическим путем с помощью ручного молотка или другим аналогичным способом В любом случае должно быть гарантировано хорошее сцепление Sealcrete с основанием. Затем все примыкания, края крыши и т. п., за исключением водостоков, с помощью на- бетонки поднимаются примерно на 15 см над уровнем воды.

Чтобы удалить старые водосточные воронки, расширяют отверстия. Затем- устанавливают и бетонируют новые водосточные воронки, имеющие большие размеры, такие как применяются при устройстве плоских крыш из водонепроницаемого бетона. Трещины, появившиеся в краевых зонах крыш, обрабатывают как деформационные швы. Для этого с обеих сторон шва над трещиной делают наклонную набётонку. В дальнейшем шов заполняют упругим материалом.

После завершения всех этих подготовительных работ выполняется покрытие Sealcrete толщиной 3- 5 мм. Нанесение покрытия и последующий уход за ним должны быть поручены опытной фирме.

Уже через день после выполнения покрытия можно укладывать утепляющий слой — жесткие экструдированные плиты из пенополис- тиро 8а — и гравийный слой для зашиты от прямого солнечного облучения толщиной около 6 см.

ГЛАВА 6. ЭКСПЛУАТИРУЕМЫЕ КРЫШИ

Общие сведения

Сделать поверхность крыши эксплуатируемой — значит использовать ее для езды, ходьбы или озеленения Крыша, на которой устраивается озеленение, должна быть долговечной. Цель, которая ставится при устройстве озеленения на крыше,— компенсировать недостаток площади земельного участка, занятого постройками, получить дополнительную площадь для отдыха, способствовать также сохранению микроклимата данной местности.

Озеленение крыш способствует улучшению строительно-физических качеств конструкции крыши и теплоизоляции, сохранению тепла, защите от облучения и тем самым стабилизации температурных условий в расположенных под крышей помещениях. Исключается свойственное крышам с верхней теплоизоляцией перегревание расположенного на ней слоя. Уменьшается температурное воздействие на окружающий воздух вследствие излучения Может быть уменьшен восходящий поток вредных испарений над густо населенными жилыми районами с «голыми» толевыми крышами.

Технически для озеленения пригодны все известные системы плоских крыш. Это становится возможным благодаря применению пеноматериалов. Растительные плиты толщиной 3 см и массой во влажном состоянии около 30 кг на 1 м пригодны для травяной растительности. При высоте растительного слоя 15 см и массе этого слоя во влажном состоянии примерно 150 кг на 1 м на нем могут расти уже кусты и невысокие деревья Растительный слой высотой 50 см создает нагрузку на крышу около 5 кПа. Поэтому практически для озеленения предпочтительны крыши с массивными несущими конструкциями.

Следует еще раз обратить внимание на физические особенности эксплуатируемых крыш. Например, при озеленении крыши не обходимость устройства верхней теплоизоляции для защиты от облучения может отпасть или придется позаботиться об увеличении площадей остекления для нагревания помещений То же самое можно сказать и о крышах предназначенных для ходьбы или езды с соответствующими покрытиями, которые обладают большой теплоаккумулирующей способностью

Восходящие потоки воздуха над жилыми кварталами и особенно над промышленными районами с большим количеством плоских крыш ведут к образованию пылевых и песчаных вихрей, к концентрации в атмосфере вредных веществ, значительному высушиванию поверхности земли. Как правило, это является следствием нагревания поверхностей плоских крыш с темной гидроизоляцией. Нередко поверхность крыши нагревается до 90 С а при наличии, нал ример, на поверхности крыши растительности, годовая амплитуда температур на поверхности грунта не превышает 20'С. Применение

плитного покрытия, уложенного над битуминизированной гидроизоляцией, уменьшает амплитуду температур поверхности на 50%.

Конструкции

Масса грунтового покрытия в зависимости от размеров крыши и пролета определяет вид применяемой конструкции. Еще одним условием является воздействие теплового облучения и связанное с ним тепловое удлинение конструкций.

Различают поверхности крыш, предназначенные для езды, ходьбы и озеленения.

Главными элементами таких конструкций служат собственно покрытия для езды или ходьбы и растительный слой, теплоизоляция, фильтрующие слои, водонепроницаемая гидроизоляция и слои, обеспечивающие скользящее опирание несущих конструкций. Возможность повреждений крыш при расположении слоя теплоизоляции над гидроизоляцией значительно меньше в средней зоне крыши. Однако следует помнить, что места примыканий наиболее подвержены повреждениям.

Теплоизоляционный слой выполняет не только задачу уменьшения влияния радиационного тепла на несущую конструкцию. Покрытия, предназначенные для езды и ходьбы, уложенные по песчаному или гравийному основанию или даже по деревянным опорам, значительно уменьшают передачу тепла благодаря их инерционной способности При озеленении к этому добавляется сохранение влажности растительным слоем, являющееся стабилизирующим фактором.

При применении в качестве тептоизоляции экструдированного пенополистирола создается возможность образования конденсата в покрытии. Слишком толстое покрытие летом препятствует нагреванию и испарению конденсационной влаги, и через несколько лет в нем накапливается большое количество воды, а это с* ответственно приводит к потере им теплоизолирующей способности.

С другой стороны, при тонких покрытиях, расположенных над теплоизоляцией, уже после первых лет эксплуатации возникают повреждения, связанные со слишком большими термическими деформациями Зимой тонкие покрытия, расположенные над теплоизоля цией, сильнее подвергаются воздействию низких температур. Следствием этого является образование трещин в швах и примыканиях. По этим причинам и из-за наличия многих неполностью осознаваемых опасностей нельзя сформулировать рекомендации, пригодные для устройства конструкций с применением водонепроницаемой гидроизоляции, выполняемой из битуминизированных и высокополимер- ных материалов.

Все эти рассуждения о гидроизоляции, приведенные в настоящем разделе базируются на более или менее обширном опыте, но не могут ни в коем случае претендовать на полноту или даже служить рекомендацией Однако конструкции из водо! епроницаемого бетона заслужи-

Рис. 108. Покрытия для езды

а—по ковровой гидроизоляции; б по крыше из водонепроницаемых кровельных плит; 1 рабочее покрытие; 2— фильтрующий слой, 3 дренирующий слои; 4— теплоизоляция, 5— гидроизоляция; б— слой, образующий уклон; 7 несущая конструкция;

несущая конструкция из водонепроницаемого бетона

вают большого внимания, так как здесь слои теплоизоляции могут быть расположены под несущей плитой.

Плоские крыши, предназначенные для езды (рис. 108). Высокими нагрузками, особенно создаваемыми при торможении транспортных средств, определяются конструктивные решения. Покрытия над подземными гаражами крытыми стоянками и обычными гаражами выполняются, как правило, без дополнительных слоев тепло изоляции. Поэтому экономическое и надежное решение может быть получено при применении плоской крыши из водонепроницаемого бетона При двухслойных конструкциях верхняя оболочка должна обладать достаточной несущей способностью, что ведет к увеличению стоимости покрытия. Рулонная гидроизоляция, уложенная непосредственно на массивную несущую плиту, требует тщательной очистки и выравнивания основания, а также устройства защитного покрытия Устройство верхней теплоизоляции над отапливаемыми помещениями проблематично с конструктивной точки зрения и чревато повреждениями. По этим причинам конструкция плоской крыши из водонепроницаемого бетона с нижней заливочной теплоизоляцией также предпочтительна. При этом следует учитывать возможные термические деформации и звукоизоляцию таких покрытий, устраиваемых над жилыми помещениями, которая может рассматриваться как удов летворительная только при величине изоляции ударного звука более 20 дБ

Плоские крыши, предназначенные для ходьбы (рис. 109). Такие крыши устраиваются зачастую над жилыми помещениями и поэтому

a)a)Г7__^— 5Г7__^— 5Рис. 109 Покрытия для ходьбы

a)

a)

Г7__^— 5

Г7__^— 5

а по ковровой гидроизоляции, б — по крыше из водонепроницаемых кровельных плит; /— рабочее покрытие; 2— фильтрующий слой; 3- дренирующий слой; 4— теплоизоляция 5— гидроизоляция; б — слой, образующий уклон; 7 несущая конструкция;

несущая конструкция из водонепроницаемого бетона

Рис. ПО. Озеленение

с — по ковровой гидроизоляции; б — по крыше из водонепроницаемых кровельных плит; 1— растительный слой; 2- фильтрующий слой;

дренирующий слой; 4— гидроизоляция; 5— теплоизоляция; б — нароизоляция- 7- несущая конструкция; 8— несущая конструкция из водонепроницаемого бетона

выполняются с дополнительной теплоизоляцией обычных однослойных конструкций. Даже при выполнении крыш из водонепроницаемого бетона обычно устраивается верхняя теплоизоляция В отношении изоляции ударного звука следует стремиться к тому, чтобы она была не меньше 20 дБ Дополнительная масса плит покрытия и плиток для ходьбы способствует аккумулированию тепла. Укладка плиток для ходьбы на резиновые подкладки поверх жестких экструдированных пенополистирольных плит благоприятна как для ограничения теплового воздействия, так и для увеличения звукоизоляции. Конструкция в целом не подвержена термическим деформациям обусловленным воздействием теплового излучения

Плоские крыши с зелеными насаждениями (рис. ПО). Даже незначительное озеленение крыши хорошо действует на уменьшение термических деформаций Недостатком же является нагрузка, создаваемая массой земли растительного слоя Поэтому до сих пор известно немного примеров таких конструкций. К этой нагрузке добавляется также нагрузка, создаваемая передвижением людей, поскольку поверхности крыши с зелеными насаждениями используются одновременно и для ходьбы.

Гидроизоляция крыш

Под покрытиями для езды. Над неотапливаемыми помещениями, которые не требуют защиты от внешнего теплового воздействия, например помещений холодильников, гаражей, складов и т. д., достаточно только гидроизоляции с соответствующей защитой. Однако не исключено, что здесь окажется необходимой защита от ударного звука Гидроизоляция такой крыши, как и перевернутой, лежит на прочном, неупругом основании и должна быть защищена сверху от механических повреждений. Кроме того, устройство перекрытия из сборных железобетонных конструкций таит в себе опасность образования трещин в швах Прослойка из относительно мягкого, однако обладающего достаточной несущей способностью материала сильно уменьшает опасность повреждении

Для устройства пленочной гидроизоляции крыши, выполненной из паронепроницаемых материалов с обязательной верхней теплоизоляцией, над жилыми и отапливаемыми помещениями существуют две возможности: устройство гидроизоляции над слоем теплоизоляции в обычной, теплой крыше, ити под слоем теплоизоляции как в перевернутой крыше или в крыше типа DUO®. Конструкция с устройством гидроизоляции поверх теплоизоляции оказывается не пригодной для езды В перевернутой крыше гидроизоляция устраивается непосредственно по бетонной плите, причем и в этом случае рекомендуется применение прокладки из жесткого экструдированного пенополистирола непосредственно по гидроизоляции. Она защитит кровельный ковер от механических повреждений и будет способствовать сохранению тепла

К защитным функциям конструкций, расположенных над жилыми помещениями, принадлежит, как много раз уже указывалось, защита от ударного звука Соединение массивной несущей конструкции и упругих верхних слоев, обладающих невысокой динамической жесткостью, например бетонных плиток, уложенных на резиновые подкладки поверх слоя теплоизоляции, может способствовать выполнению требования норм к величине изоляции ударного звука, которая должна быть ^20 дБ

Характер эксплуатации определяет требования, предъявляемые к поверхности покрытия. Оно должно быть шероховатым (во избежание скольжения), обладать высоким сопротивлением истиранию, морозостойким, а также устойчивым к действию растворов солей. Действие нормальных сил, а также сил торможения через покрытие, а также через слои тепло- и гидроизоляции должно передаваться непосредственно на несущую конструкцию. Осадки, частично проникающие под защитное покрытие и доходящие до гидроизоляции, должны надежно отводиться. Замерзание воды в толще конструкции может привести к ее повреждению.

Гидроизоляция. Возможно применение рулонной гидроизоляции, выполненной на основе битумов, а также высокополимеров на основе термопластичных и упрут их материалов. Необходимо следить за соблюдением достаточной толщины гидроизоляции При свободной укладке между несущей конструкцией и гидроизоляцией следует устраивать разделяющий и защитный слой, чтобы не допустить повреждения ковра вследствие шероховатости основания и наличия острых камней.

Теплои золяция. В качестве теплоизоляционного материала, не требующего дополнительной гидрозащиты, применяют экструдированный пенополистирол. Однако в качестве теплозащиты, служащей одновременно для защиты от облучения, допустимо применение плитного утеплителя автоматизированного производства. В обоих случаях необходимо, чтобы проникающий в эту зону водяной пар мог беспрепятственно испаряться. Жесткий, немного упругий материал предпочтительнее чем хрупкий, учитывая деформацию от сжатия при максимальных значениях нагрузки

Покрытие для езды. Покрытие находится под прямым влиянием атмосферных воздействии. Осадки, нагревание, загрязненный воздух, растворы солей вместе с нагрузкой от транспортных средств, включая силы, возникающие при ускорении и торможении, предъявляют к такому покрытию особые требования. Для езды рекомендуются только такие покрытия которые являются открытой деффузионной системой и имеют достаточное количество правильно выполненных деформационных швов.

При свободной укладке плиток покрытия на гравии, песок или, еще лучше, мелкий щебень вода имеет возможность проникать до гидроизоляции. Поверх теплоизоляции должен быть выполнен фильтрующий слой, чтобы не допустить попадания песка через

швы на гидроизоляцию, где острые края зерен могут нарушить ковср. Волокно из полиэфира и полипропилена для этой цели предпочтительнее, чем маты из стекловолокна Бтагодаря последовательности слоев, свойственной перевернутой крыше, бетонные плитки можно укладывать непосредственно на слой теплоизоляции. Замкнутая воздушная прослойка, образующаяся при этом между покрытием и теплоизоляцией , существенно улу чшает теплозащитные свойства и повышает изоляцию от ударного звука. Чтобы исключить вымывание песчаного слоя при сильных дождях и образование под слоем плиток пу'стот, песчаный слой должен быть водопроницаемым и не препятствовать удалению воды через дренирующий и фильтрующий слои.

Под покрытиями для ходьбы. К ним, с незначительными изменениями, относятся положения, высказанные в отношении покрытий, предназначенных для езды.

Расположение гидроизоляции под слоем теплоизоляции целесообразно при устройстве порогов на террасах и балконах. Уровень воды при этом смещается вниз, в толщу слоя теплоизоляции. Уда юние воды следует организовать в наиболее низкой точке, а гидроизоляцию укладывать с уклоном. Механические воздействия уменьшаются. Плитки для ходьбы рекомендуется укладывать на резиновых подкладках поверх слоя теплоизоляции.

Покрытие из керамических плиток на растворе не удается уложить так плотно, чтобы по крайней мере через несколько лет вода не проникла в слой раствора или под него. Такое покрытие препятствует процессу сушки и стоку воды. Результатом этого является его разрушение вследствие замерзания воды и выпучивания.

Под покрытиями с озеленением. Зеленым насаждениям необходимы вода, воздух, грунт. В совокупности эти условия создают агрессивную среду для покрытия. Собственно говоря, все они являются воздействиями, от которых в принципе должна защищать гидроизоляция. В свою очередь и озеленение заметно снижает воздействие на гидроизоляцию теплового и ультрафиолетового облучения, мороза и загрязненного воздуха.

К устройству гидроизоляции предъявляются поэтому очень высокие треоования. Выполняемый поверх гидроизоляции защитный слой снижает опасность механических повреждений. Бетонные слои, устройство которых предусматривае ся по нормам D1N 4122, создают в процессе укладки бетона большую опасность для гидроизоляции и уже приводили к повреждениям и неприятным последствиям. Как более надежное решение рекомендуется устройство защитных слоев из пенопластов, которье могут быть уложены сразу после устройства кровельного покрытия.

Г идр о изоляцию рекомендуется устраивать под слоем теплоизоляции. Кроме выполнения своих обычных функций i идроизоляци- онный слой преграждает путь растущим корням растений.

Теплоизоляция. При толщине слоя растительного грунта, равной, например 30 см, вместе с соответствующими фильтрующим

Рис. 111. Конструкция покрытия в зависимости от вида рачительности

с поверхностное озеленение; б - газон и стелющийся кустарник, в — кустарник и низкорослые деревья; г крупные кусты и небольшие деревья; I— растительнын слой; 2— дренирующий слой; 3 вашитный слой; 4 фильтрующим слой

и защитным слоями требуется лишь очень небольшая дополнительная теплоизоляция, чтобы максимально снизить трансмиссионные потери тепла. Сдвиг температурной волны по фазе, вызванный слоем грунта и массивным перекрытием, способствует созданию приятного микроклимата внутри помещений. Защита от облучения максимальна. Слой грунта препятствует нагреванию конструкций крыши. В качестве теплоизоляционного материала рекомендуется экструдированный пенополистирол. Надежные решения могут быть созданы по принципу так называемой перевернутой крыши.

Растительный слой. У крыш с гидроизоляцией раститеть- пые слои располагаются, как правило, над защитным слоем который одновременно служит и теплоизоляцией. В зависимости от высоты растительного слоя, размеров крыши и количества водоотводов устанавливается толщина слоев от 3 до 15 см, расположенных между гидроизоляцией и растительным слоем. Фильтрующий и дренирующий слои предупреждают вымывание веществ из грунта, а после достаточною укоренения растения сами выполняют фильтра цию. Над фильтрующим слоем находится собственно растительный слой (рис. III). В настоящее время вместо тяжелого перегноя упо- гребляется грунтово торфяная (грунт -70°о по объему, торф 30%) и грунтово-пенопластовая (грунт 50 % по объему, пенопласт — 50 %) смеси (табл 6).

Сейчас выпускаются так называемые растительные плиты из пенопласта с питательными веществами На таких плитах толщиной 3 см может быть выполнено озеленение травянистыми растениями они создают нагрузку 0,3 кПа. Невысокие деревья могут выращиваться на растительном слое 15 см они создают нагрузку около 1,5 кПа. Ести озеленяемую поверхность крыши предполагается использовав также для ходьбы, следует учитывать гребо-

6. Сравнение нагрузок, создаваем тяжелым (а) и легким (б) астительным фильтрующим и дренирующим с. оями [28]

Слой крыши

Тоеши-

Плотность

Поверхностная плотность в зависимости от нагрузки, кг/м2

Растительный слой-

al груитово т рфяная смесь

0.2

1500

300

б) грунтово-пенопластовая смесь

0,2

1200

240

Фи трующий слой: а) торф

0,05

700

35

б) пенопласт

0.08

30

24

Дренирующий слой: а) гравий

0.1

1800

180

б дренирующие плиты из стиропора

0,07

30

21

вания DIN 18035. Не следует допускать застоя и подпора воды, поскольку гидроизоляция рассчитывается исключительно на ненапорную воду.

П оская крыша из водонепроницаемого бетона в качестве эксплуатируемой крыши

Такая крыша может устраиваться с теплоизоляцией и без нее, а также с покрытием и без него (рис. 112).

Представляется своевременным проанализировать трудности, связанные с устройством на плоских крышах покрытии для езды, ходьбы и озеленения. Бетонные крыши с озеленением эксплуатируются в Германии уже с 1943 г. Они до сих пор работоспособны и прежде всего водонепроницаемы. Водонепроницаемые бетонные плиты не получизи повреждении от механических воздействий. По-видимому, были правильно учтены устовия работы конструкций, соответствующим образом выполнены детали, соблюдены указания по технологии. Таким образом, можно говорить о надежной конструкции с почти неограниченным сроком службы. Об этом говорит опыт длительной эксплуатации.

Конструкция, предназначенная для езды. Покрытия, выполненные из водонепроницаемого бетона, можно непосредственно использовать для езды и ходьбы. Единственным условием этого является определенная толщина плиты- она должна быть не меньше 25 см, соответственно толщина защитного слоя бетона над стальной арматурой должна быть не меньше 4 см. Кроме того, в такой конструкции может устраиваться любое покрытие для езды если оно не препятствует прониканию парсв. Над отапливаемыми помещениями над бетонной плитой в процессе бетонирования или сразу после его завершения рекомендуется устраивать слой теплоизоляции. Если эти помещения одновременно служат для пребывания людей, то дополнительный слой теплоизоляции должен укладываться непосред-

Рис. 112. Плоские эксплуатируемые крыши из водонепроницаемого бетона а — без покрытия; б —с -покрытием из бетонною штучного камня без теплоизоляции: в — с покрытием из бетонного штучного камня и теплоизоляцией снизу; г — с покрытем из бетонного штучного камня и теплоизоляцией сверху и снизу; /—дренирующий слой; 2—фильтрующий слой

В)

ственно на верхнюю сторону бетонной плиты. При этом он должен обладать как можно меньшей динамической жесткостью. Длч этого пригодны жесткие пенополистирольные плиты. Такая конструкция соответствует так называемой перевернутой крыше, и ее задачей является, кроме того, улучшение изоляции от ударного звука.

Конструкция, предназначенная для ходьбы. Если защиты от ударного звука не требуется, что иногда имеет место в одноквартирных домах, достаточно, если над неотапливаемыми и нежилыми помещениями будет положена бетонная плита из водонепроницаемого бетона с защитным (от истирания) слоем. Как правило, над отапливаемыми и жилыми помещениями кроме нижнего теплоизоляционного слоя толщиной около 5 см устраивается еще и покрытие из плит на резиновых подкладках. Еще лучше, если для обеспечения зашиты от теплового облучения, теплозащиты и защиты от ударного звука на верхней стороне бетонных плит покрытия будут уложены жесткие экструдированные плиты из пенополистирола, а па них - бетонные плитки для ходьбы на резиновых подкладках. Такое решение, как укладка бетонных плиток по песчаногравийному, лучше по щебеночному основанию, а также бетонных или естественных камней по песчаному основанию, фильтрующему и дренирующему слоям выполняется часто, и это не вызвало до сих пор никаких нареканий и рекламации, однако из гигиенических соображений этого следует избегать.

Конструкция, предназначенная для озеленения. На плитах покрытий из водонепроницаемого бетона может быть выполнена любая конструкция с растите тьным слоем без опасения повреждения гидроизоляции. Бетон является невосприимчивым к кислотному действию корневой системы, и никаких больше дополнительных мероприятий против роста корней не требуется. Если промежуток времени между укладкой бетона и озеленением является слишком коротким, т. е. бетон недостаточно схватился, нужно пропитать верхнюю сторону бетона составом на основе силана и силоксана.

С устройством озеленения почти полностью исключается термическое воздействие теплового облучения. Было бы, однако, неправильно делать отсюда вывод, что во всех случаях можно отказаться от скользящего опирания бетонной плиты покрытия. Уход за зелеными насаждениями на крыше при соответствующей высоте растительного слоя грунта не требует больших затрат. Не следует тем не менее забывать о пожарной опасности, особенно осенью. Высохший кустарник и особенно траву следует удалять. Следует заботиться о том, чтобы поверхность крыши всегда была зеленой.

ЛИТЕРАТУРА

[1] Basalla. A. Bauphysikalische Belonlechnologie, 4 Auflage.— Wiesbaden und Berlin: Bauveriag GmbH 1980

[21 Bundesverband der Deutschen Zementindustrie e V.: BetonzusatzmittelIn:

Zemeitl Merkblatt Nr. 5

[31 Bundesverband der Deutschen Zementindustrie e. V.: Nachbehandlung des Be- tons.— In: Zement-Merkblatt Nr. 12

[4] Cords-Pachim, W.: Technische Bauhygiene. Leipzig: B. G. Teubner Verlag 1953

[51 Deuscher Beton-Verein e. V.: Beion-Handbuch.— Wiesbaden und Berlin: Bauveriag GmbH 1973

[61 Diehl, H.: Fcuchtigkeitsverhaltnissc, Temperaturverhaltnisse und Warmeschutz bei nicht belufteten Flachdachern mil fiber der Abdichtung angebrachter Warmedainniung aus extrudiertem Polystyrol-Hartschaum.— Stuttgart: Institut fiir Bauphysik, AuBenstelle Holzkirchen, 1978

|7] Diehl, H Das umgekehrte Dach. In. Kunststoffe im Bau 27/1972

[8| Eichler, F Bauphysikalische F.ntwurfslehre, 5. Auflage.— Kbln Veriagsgeselischaft Rudolf Muller, 1977 (Band 2: Konstruktivc Details)

[91 Flachdachrichtlinien 1982.— Berlin: Helmut Gros Fachverlag 1982

Franke, W./Kiinzel, H./SchDIe, W.: Berichte aus der Baufor'chung Berlin: Vcrlag Wilhelm Ernst & Sohn 1966 (Heft 47)

| 111 Franke W.: Fonschrittsberichte.— In: VD1 Zeiischnft Reihe 4 Nr. 12

[121 Glaser, H Graphisches Verfahren zur Untersuchung von Diffusionsv organgen.— In: Kaitetechn k JI 1959

[13a] Gbseie, K./Schiile, W.: Schall, Warme, Feuchte. 6. Auflage. Wiesbaden und Berlin Bauveriag GmbH 1980

[13Ы Dito. 2. Auflage 1972

] Gollwilzer, G./Wirsing, W.: Dachflachen — bewohnl, belebt, bepflanzt.— Munchen: Callwey Verlag 1971

[151 Griin, W.: Griin an Fassaden und auf Dachern.— In: Das Baugewerde 23/1974

Grunau, E. B.: Aus Bauschaden lemen. Kbln: Veriagsgeselischaft Rudolf Miiller 1981 (band 1 und 2)

Grunau, E. B.,'Behninghoff, H.: Korrosionsverhalten und Korrosionsschutz von Stahl im Beton.— Kbln: Veriagsgeselischaft Rudolf Miiller 1971

Grunau, E. B.: Lebenserwartung von Dichtungsbahnen und Flachenabdichtun- gen. Erftstadt: Institut fiir Baustoff-Forschung 1980

Grunau, E. B.: Quabtat tn der Bauausfiihrung, 2. Aufkige Wiesbaden und Berlin: Bauveriag GmbH 1982

Grunau, E. В Schutz gegen flieBendes und driickendes Wasser mil modernen Dichtungsmilleln.— Erftstadt Institut fiir Baustoff-Forschung 1980

Grunau, E. В Theorien zum Thema Flachdach. In: Deutsche Dachdecker Handwerk 10/1979

Henn. W.: Das flache Dach, 4. Auflage.— Miincheif Callwey-Verlag 1962

Hoch, E.: Kommentar zu den Richtlinien fiir die Ausfiihrung von Flachdachern.— Essen: Haus der Technik 11/1980 (Vortrag)

Kanis, H.: Das Flachdach im Sturm. In: Deutsches Architektenblatt 14/1972

Kiehle. H.: Dachbegriinung.— 2080 Pinneberg: Firma Optima 1981 (Prospekt)

Kirsch, G: Vortrag.- In: DBZ 11/1971

Kunzel, FL: Untersuchung iiber die Temperaturverhaltnisse an cinem unterseitig gedammten Betondach ohne und niit Kiesschiittung — Stuttgart Instiiut fiir Bauphy: k, AuBenstelle Holzkirchen 11 1974

Kurtze, G.: Physik und Technik dec Larmbekampfung, 2. Auflage.— Karlsruhe: Verlag G. Braun 1975

a] Liesecke, H -J. und W. Skirde: Stand und Entwicklung der Herstellung von Da .hrasenflachen in der Bundesrepublik Deutschland.— In: Rasen — Griin- flachen— Begrunungen. 3/1976_

] Linder, R.: Stichwort Schalung.— Wiesbaden und Berlin: Bauverlag GmbH 1973

Moritz, K.: Flachdachhandbnch, 4. Auflage. Wiesbaden und Berlin: Bnuverlag GmbH 1975

Pfefferkorn, W.: Dacher mil massiven Deckenkonstruktionen, Grundlagen fiir die Ausbiidung und Bemessung der Tragkonstruktion.— In: Das Baugewerde 1 + 2/1970

Pfefferkorn, W.: Konstruktive Planungsgrundsalze fiir Dachdeckcn und ihre Unterkonstruktionen.— In: Das Baugewerbe 18+21/1973

Portlant Zinentwetke: Wasserdurchiassiger Beton.— II de berg 1974

Portiand-Zementwerke: Betonieren bei kiihler Witterung.— Heidelberg: 1974

Rick. A. W/. Das flache Dach.— Heidelberg: Liidecke Verlag 1974

Sauerbaum J.: Dammstoffe fiir Das Flachdach.— Essen: Haus der Technik Nov. 1980 (Vortag)

Seiffert, K.: Wasserdampfdiffusion im Bauwesen. 3. Auflage.—Wiesbaden und Berl n: Bauverlag GmbH 1982

Seiffert, K.: Richtig beliiftete Flachdacher ohne Feuchtluftprobleme, 2. Auflage.— Wiesbaden und Berlin: Bauverlag GmbH 1978

Schild, E.: Schwachstellen, 3. Auflage.— Wiesbaden und Berlin: Bauverlag GmbH 1980 (Band 1: Flachdacher, Dachterrassen, Balkone)

] Schmitt, H Warmdachei Irr DBZ 1/1978

Schroepel. U.: Messung am «umgekehrten Dach».—In: Kunststoffe Im Bau 27/1972

Schiile, W./Jenisch, R.: Konden=ations- und Austrocknnngsverhaltnisse bei nicht belufleten Flachdachern.— Stuttgart: Instiiut fiir Bauphysik 1973 (Kurzmit- teilung Nr. 6)

Schulze, W.: Der Baustoff Belon, 7. Auflage.— Berlin: VEB Verlag fiir Bauwesen 1975

Schuster, F.: Randbemerk ungen.— In: Das none Frankfurt 7/1926—1927

Weigler, H.: Beton-AnforderuOgen und Mbgltchkciten.— In: Betunwerk+FertigteiL Technik 10/1980

Wirgailis, H.: Die ivarmegedammte Feuchtigkeits-Abdichtung.— In: Kunststoffe im Bau 20/1970—71

Woermann. H.: Beton.— Vorschrift und Praxis.— Berlin: Wilbelm Ernsi & Sohn 1977

Zimmermann, G.: Bauschadensauimlung — ein Oberblkk.— In: Deutsches Archi- fektenblart 9/1978

ZirnTnermann, G.: Flachdacher — Berichte zum Stand der Technik. Privat- verdtfentlichung. 1/1978

Zimmermann, G.: Flachdacher mil genutster Oberflache.— In: Deutsches Archiiek- tenblatt 10/1981

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие к русскому изданию 3

Введение. 5

Глава 1. Общие сведения о плоских крышах 10

Классификация плоских крыш 10

Физические воздействия 11

Требования строительной физики 16

Практические выводы из рассмотрения физических воздействий и требований строительной физики 10

Гидроизоляция крыши 22

Защита поверхности 29

Теплоизоляция 32

Швы 33

Глава 2. Теплые и холодные крыши 34

I Общие сведения 34

Последовательность слоев .. .36

Физика 36

Конструкции 38

Примыкания 39

Глава 3. Перевернутая крыша и крыша типа DUO44

Общие сведения .. .44

Последовательность слоев в теплой крыше 46

Последовательность слоев в перевернутой крыше50

Последовательность слоев в крыше типа DUO52

Физика .. . .5.3

Глава 4. Двухслойная кондиционируемая крыша 58

Ошибки при переходе от скатной к двуслойной плоской крыше . . .58

Кондиционируемая двухслойная крыша с воздушной прослойкой . .62

Последовательность слоев в холодной крыше .65.

Конструкция кондиционируемой крыши68

5 Физика 69

Примыкания ..76

Глава 5. Плоская крыша из водонепроницаемого бетона79

Общие сведения .79

Последовательность слоев 81

Физика 84

4. Конструкция . . . . .. .100

Примыкания 108

Изготовление бетонных плит Н7

7. Разделение работ Ц9

Плоская крыша с применением покрытия Sealcrete119

Глава 6. Эксплуатируемые крыши 123

Общие сведения

Конструкции |24

Гидроизоляция крыш |27

Плоская крыша из водонепроницаемого бетона в качестве экспяуати •руемой крыши |3|

Литература 1зЗ

Производственное издание

ТРЕФФ ЭГО»

ДОЛГОВЕЧНЫЕ КОНСТРУКЦИИ ПЛОСКИХ КРЫШ

Редакция переводных изданий

Зав. редакцией В. Н . Суханов

Рсдакгор И А. Кочеткова

Младший редактор И. Б . Волкова

Технический рсддктор М В - II а в л о в а

Корректор Г. Г М оро зовска я

И Б No 4568

Сдано в набор 07.09.87 Подписано в печать iS.0l.88 ।. формат 60X88 !б ByMaia офсетная книжно-журнальная Гарнитура «Литературная» Печать офсез пая Уец печ. л. 8.33 Усл. кр-отт. 8.58 Уч -изд. л. 9.39 Тираж 10 00U зкз. Изд. № AVI-223L Зак. N» 656 Нена 65 кон

Стройиздат, 101442, Москва, Каляевская. 23а

Московская типография Nv 4 Союзполигрзфпрома при Государственном комитете СССР «о делам издательств поли1 рафии и книжной торговли.

129041, Москва, ул. Б Переяславская, 46