Кровля для плоской крыши

Многим это представляется красивым, надёжным от протечек, да и объём площадей помещений увеличивается. Однако это не означает, что плоские крыши не возводят вообще — у них тоже есть свой заказчик. А на малоуклонных или плоских крышах обеспечение гидроизоляции кровли — самый насущный вопрос. И здесь не обойтись без современных битумно-полимерных или полимерных кровельных материалов. Это, во-первых. Во-вторых, плоская крыша закрыта для обзора с высоты человеческого роста, поэтому применять кровельные материалы, призванные украшать здание, не имеет смысла. А посему покрытие плоской крыши надёжными рулонными мягкими кровлями - дело разумное.

Если говорить не о жилом доме с плоской крышей, а о здании иного назначения, например, офисного здания большой площади в плане, то применение таких материалов тем более оправдано.

Использование мягких рулонных кровельных материалов может быть использовано в домах и со скатной кровлей. Например, это надёжная гидроизоляция террас, расположенных на надземных этажах и под которыми находятся жилые помещения; при этом покрытие террасы является эксплуатируемым. Далее. Эти материалы используются не только для гидроизолирующего ковра, но и для устройства примыканий к трубам, парапетам и т.д. вместо фартуков из оцинкованной стали.

Здесь нужно сказать ещё кое-что, характерное для плоских кровель и невозможное для скатных крыш. Это возможность устройства эксплуатируемых кровель.

Очень хочется, чтобы площадь земли, отводимая под здание, не просто пропадала, а приносила бы какую-то пользу. В основном эксплуатируемые кровли устраивают в качестве прогулочной или зелёной зоны, где можно поставить стол и стулья, позагорать, устроить цветник и т.д.; это как кусочек природы в городе, где хочется отдохнуть душой и телом.

Во всех случаях эксплуатации кровель особое внимание должно быть отведено материалу гидроизоляции. Гидроизолирующий ковёр должен быть эластичным, прочным на прокол, иметь прочные соединения швов. Дополнительно для зелёных кровель выдвигается требование не подвергаться биологическому воздействию и обладать корнестойкостью.

Рассказывая о конструкциях плоских крыш, мы неизменно будем приводить и конструкции эксплуатируемых кровель.

Несущая часть плоских крыш - основание - выполняется, как правило, из железобетона, монолитного или сборного. Деревянные балки здесь применяют крайне редко. Из этого и будем исходить, рассматривая конструкции плоских крыш.

Конструкции плоских кровель не зависимо от того, эксплуатируемые они или нет, разделяются на два вида:

• классические, или стандартные, когда гидроизоляция располагается над утеплителем;
• инверсионные, в которых гидроизоляция монтируется под утеплителем.

В обоих вариантах в качестве гидроизолирующего слоя используются битум-но-полимерные или полимерные материалы, о которых подробно рассказано в разделе скатных рулонных кровель.

Битумно-полимерные классические кровли

Итак, в классическом варианте, независимо от наличия других слоёв кровли, рулонные материалы как гидроизолирующий слой занимают положение над утеплителем.

Укладка полотнищ производится в несколько слоёв: чем меньше уклон, тем больше нужно уложить слоёв. Материалы нижнего слоя имеют мелкозернистую посыпку, а верхнего - крупнозернистую посыпку.

Крепление битумно-полимерных материалов в плоских кровлях производится следующими способами.

Наплавление. Материал нижней поверхностью наплавляется на грунтованное битумным праймером бетонное основание. Если бетонное основание неровное, то его предварительно выравнивают стяжкой. Разогрев — плавление — нижней поверхности полотнища осуществляют с помощью горелки, затем полотнище прикатывается с помощью роликов. Из-за способа крепления такие материалы называют наплавляемые.

Устройство классической кровли с применением битумно-полимерных материалов (БПМ): а - неутеплённая кровля с применением наплавляемых БПМ; б - то же, утепляемая кровля; в -д - варианты эксплуатируемых кровель при применении БПМ, закрепляемых пригрузом; е - гидроизоляция способом приклейки БПМ; ж - механическое крепление БПМ; з - примыкание кровли к парапету; 1 - двухслойный ковёр из наплавляемых БПМ; 2 - грунтовка; 3 - выравнивающая стяжка; 4 - разделительный слой, геотекстиль; 5 - утеплитель; 6 - паро-изоляция; 7- плита покрытия; 8 — почвенный слой; 9- дренажный слой, гравий; 10 — защитный слой из цементно-песчаного раствора; 11 - двухслойный ковёр из БПМ; 12 - тротуарная плитка на цементно-песчаном растворе; 13 - наклеиваемый слой БПМ; 14 - клеевой слой; 75-саморез; 16-сварной шов; 17-ограждение кровли; дюбели; 19 - костыль из стальной полосы, шаг 600 мм; 20 - защитный фартук из оцинкованной стали; 21 - дополнительные слои гидроизоляции; 22 - бортик из теплоизоляционных плит или лёгкого бетона.

Если покрытие не содержит утеплителя, то больше никаких слоев нет. При утеплении покрытия на утеплитель наносят стяжку, на которую производится на-плавление. Между стяжкой и утеплителем прокладывается какой-либо материал (геотекстиль, плёнка ПВХ, плёнка ПНД), чтобы защитить утеплитель от проникания в него из стяжки цементного молока. Особенно это важно для минераловатных плит.

Балластным пригрузом. Полотнища свободно укладываются на стяжку. Здесь стяжка нужна для того, чтобы создать корку на утеплителе. Удерживаются полотнища пригрузом (балластом). В качестве пригруза в неэксплуатируемой кровле чаще всего насыпается гравий или щебень. В эксплуатируемой кровле выбор пригруза зависит от назначения кровли: здесь может быть почвенный слой, цементно-песчаная стяжка, бетонные тротуарные плитки и другие материалы.

Приклеивание, Полотнища наклеиваются на битумно-полимерную мастику. В этом способе нужно предусматривать нахлёст смежных полотнищ не менее чем на 100 мм.

Механическое крепление. Материал фиксируется механически с помощью крепёжных деталей.

Может применяться и комбинированный способ, который сочетает в себе описанные способы.

В ендовах, на участках примыкания кровель к стене, к парапету и подобных местах гидроизоляция кровли усиливается дополнительным кровельным ковром. При примыкании к парапету разумно завести гидроизоляцию на парапет, под защитный фартук. Фартук формируется по костылю - стальной полосе 40x4 мм, закрепляемой на парапете через 600 мм.

Полимерные (мембранные) классические кровли

В классической кровле с применением полимерных рулонных материалов -мембран - их положение так же определяется над, утеплителем.

Крепление мембраны к другим слоям покрытия производится в соответствии с одной из трёх систем.

Балластная система применяется при уклонах до 10°, т.е. при пологих и плоских кровлях. Мембрана свободно укладывается на предыдущий слой (например, в утеплённой кровле это утеплитель, а в неутеплённой - на плиту). Толщина мембраны при балластном способе - 1,14 и 1,52 мм. Соединение производится с помощью специальных самоклеющихся лент или сварки полотнищ. В конечном итоге образуется единый гидроизолирующий ковёр.

Удерживается мембрана балластом (отсюда и название), который укладывается на защитный слой из геотекстиля. В случае неэксплуатируемого покрытия в качестве балласта применяется:

• округлая, без острых краёв, речная галька или гранитный щебень с размерами камешков 20...40 мм; толщина балластного слоя около 50 мм;
• в случае большой ветровой нагрузки рекомендуется уложить на мембрану бетонную тротуарную плитку (не на раствор) или залить слоем цементно-песчаного раствора (30...40 мм); во втором варианте между раствором и мембраной прокладывают слой геотекстиля.

Устройство классических мембранных кровель плоских крыш: а — неэксплуатируемая неутеплённая кровля с механическим креплением; б — то же, утеплённая; в — неутеплённая кровля с пригрузом гравием, цементно-песчаным раствором или почвой; г - утеплённая кровля с пригрузом почвенным слоем; д - то же, цементно-песчаным раствором; е — то же, тротуарной плиткой на иементно-песчаном растворе; ж - то же, слоем гравия; з - примыкание кровли к парапету в случае сборного покрытия из ребристых плит; 7 - основной кровельный ковёр из мембраны; 2 - геотекстиль; 3 - выравнивающая стяжка (затирка) цементно-песчаным раствором до 15 мм; 4 - теплоизоляция (минеральная вата); 5 - пароизоляция; 6 - плита покрытия; 7 - крепёж мембраны; 8 - щебень, гравий; 9 - почвенный слой; 10 - дренажный слой; 11 — цементно-песчаный раствор; 12 — тротуарные плитки; 13— цементно-песчаная стяжка, в т.ч. армированная; 14 - ограждение парапета; 15 - костыль из стальной полосы, шаг 600 мм; 16-дюбели; 17- защитный фартук из оцинкованной стали; 18- дополнительные слои мембраны; 19 - лёгкий бетон; 20 - упругий материал вилатерм; 21 - крепёжный элемент; 22 - ребристая плита покрытия.

Если крышу предполагается смонтировать эксплуатируемой, то балластом служат:

• бетонная тротуарная плитка, уложенная на мембрану; из условия необходимой защиты мембраны от механического повреждения толщина плитки должна быть не менее 40 мм;
• почвенный, растительный слой.

Преимуществом балластного способа является:

• здесь применяется самое широкое полотно мембраны и, следовательно, образуется наименьшее количество швов; малоэтажный дом с небольшой площадью кровли можно покрыть вообще без швов, что даёт, конечно, высокую гарантию гидроизоляции; особенно это удобно при покрытии надземных террас, располагающихся над жилыми помещениями;
• высокая скорость монтажа и его низкая стоимость, расход практически только на материалы;
• возможность монтажа при низких температурах, что, безусловно, в нашем климате немаловажно.

Механически закрепляемая кровельная система используется в случае большого уклона крыши, когда засыпать кровлю балластом нет возможности. Так же систему применяют тогда, когда несущая способность основания крыши невелика и не может выдержать груз балласта. Например, при устройстве покрытия по профилированному настилу.

По краю полотна крепятся через утеплитель к основанию специальным крепежом (шаг крепежа 2...3 м), который затем закрывается самоклеющейся шовной лентой. В качестве утеплителя используют негорючие минераловатные плиты, механически прикрепляемые к основанию покрытия - настилу.

Механически закрепляемая система имеет такие преимущества перед балластной:

• меньшая масса;
• позволяет покрывать скатные или кривые крыши, ведь балласт не удержится на наклонной или кривой поверхности.

Клеевая кровельная система укладывается на крышах нестандартной геометрической формы. Это полностью приклеиваемая лёгкая система, применяемая в тех же случаях, что и механически закрепляемая. Но здесь берутся полотна меньшей ширины — 3...6 м, поэтому её удобнее и разумнее использовать в малоэтажном строительстве.

Состав слоёв покрытия в клеевой системе несколько отличается от слоёв первых двух систем — появляется армированная стяжка, нанесённая на утеплитель. Полотна приклеиваются к стяжке предназначенным для этого монтажным клеем.

Какие преимущества мы получаем, применяя клеевую систему:

• можно использовать на кровлях с любым уклоном - от пологих до крутоскатных;
• благодаря высокой сопротивляемости ветровым нагрузкам может применяться на зданиях любой высоты;
• как и механически закрепляемая, клеевая мембрана имеет небольшую массу.

Приведём примеры некоторых из наиболее распространённые сегодня мембран.

Мембрана ЕПДМ. Основой является этилен-пропилен-диеновый мономер (ЕПДМ), который даёт преимущества по сравнению с другими рулонными кровельными материалами: морозостойкость (сохраняет свойства до температуры минус 50 °С); стойкость к ультрафиолетовому излучению, озону, термическому старению, а также резкому перепаду температур; высокую эластичность, что даёт возможность мембранам воспринимать различные деформации.

Армированная ПВХ (поливинилхлоридная) мембрана представляет собой синтетический каучук. Эту мембрану отличает высокая прочность и низкая паропроницаемость, т. е. её можно использовать в качестве пароизолируюшего слоя. Достоинством этой мембраны является то, что она может укладываться на кровлях с любым уклоном, а недостатком - малая пластичность.

Соединение полотен мембраны производится свариванием горячим воздухом.

Термопластичный ТПО-мембраны. Сочетают в себе пластичность ЕРДМ и прочность ПВХ. Ширина полотна мембраны ТПО невелика - 2,44 и 3,7 м, длина рулона - 30,5 м; толщина мембраны - 1,14...2,0 мм. Соединение полотен производится также свариванием горячим воздухом.

Мембраны хорошо работают и в эксплуатируемых кровлях. Как пример подходящей для эксплуатируемой кровли мембраны, можно назвать резитрекс, производимый в Германии. Материал состоит из внешнего слоя синтетического каучука, армированного полиэфирной сеткой и покрытого слоем термопластичного эластомера; нижний слой - вязко-пластичный полимер-битумный.

На рисунке показан парапетный узел для примера выполнения покрытия из сборных железобетонных плит (обратите внимание, что на этом узле состав слоёв основной части покрытия показан условно, полный состав выбирается из тех, что показаны на рисунке).

Инверсионные кровли

Инверсионные кровли называют ещё «перевёрнутые». Так их назвали потому, что слой гидроизоляции находится «далеко от погоды», под слоем утеплителя, непосредственно на несущей части покрытия.

Системы инверсионных кровель были разработаны с США в начале 50-х годов прошлого века. За 60 лет своего существования по всему миру они подтвердили свою состоятельность. Разработка инверсионных кровель вызвана необходимостью устранить недостатки, которые в избытке имеются у классических кровель.

Во-первых, в классических кровлях гидроизоляция, расположенная «близко к погоде», подвержена целому ряду отрицательных климатических воздействий, которые снижают срок службы даже самых современных материалов кровли:

• снег, дождь и их агрессивная химическая среда - кислоты, щёлочи;
• температурные перепады, расшатывающие при замерзании/оттаивании атмосферной влаги межмолекулярные связи материалов и приводящие к их разрушению;
• ультрафиолетовое излучение - самое опасное воздействие для мягких кровель.

Во-вторых, случайные механические повреждения приводят к возникновению трещин.

В-третьих, в классических кровлях необходим слой пароизоляции.

Что мы имеем в конструкциях инверсионных кровель:

• на гидроизоляцию в инверсионных кровлях приведённые выше отрицательные факторы не воздействуют - она подвергается воздействию только дренирующей через верхние слои кровли воды;
• в инверсионных кровлях не нужна пароизоляция;
• значительно снижается зависимость монтажа от погодных условий: все последующие выше гидроизоляции слои могут укладываться при плохих, например дождливых, погодных условиях;
• теплоизолирующие плиты пенополистирол а укладываются без закрепления: их можно поднимать и заменять в случае ремонта или использовать заново, если кровля будет использоваться для других целей.

Все эти замечательные качества инверсионных кровель могут проявиться только при определённом материале теплоизоляции - экструдированном пенополистироле, который имеет повышенную, по сравнению с обычным пенополистиролом, плотность. Огромное достоинство пенополистиролов - их негигроскопичность и способность поддерживать значительные теплоизоляционные характеристики во влажной среде — играет решающую роль в выборе этого материала для инверсионных кровель. Прочность и плотность экструдированных пенополистиролов позволяет закладывать их и в конструкции эксплуатируемых плоских крыш.

Как же отводится вода в инверсионных кровлях? Основная масса талой или дождевой воды удаляется через водостоки. Некоторая часть воды просачивается через верхние слои кровли и по утеплителю, который не впитывает влагу, стекает к воронке. И ещё небольшое количество воды через стыки между плитами утеплителя добирается до гидроизоляционного ковра, по которому и стекает в водоотводящие устройства.

Конструкции инверсионных кровель: а, б — варианты неэкеплуатируемых утеплённых кровель; в - примыкание неэксплуатируемой кровли к парапету; г-з - варианты эксплуатируемых утеплённых кровель; и - примыкание эксплуатируемой кровли к парапету; к - то же, к водоприёмной воронке; 1 — пригрузочный слой из тротуарной плитки; 2 — геотекстиль; 3 — теплоизоляция — экструдированный пенополистирол; 4 - пригрузочный слой из гравия; 5- клеевой слой; 6-гидроизолирующий слой (БПМ, мембрана); 7- грунтовкапраймером; 8 - уклонообразующий слой; 9- плита покрытия; 10- костыль из стальной полосы 40x4 мм, шаг 600 мм; 11- крепёжный элемент; 12 - фартук из оцинкованной стали; 13 - дополнительный слой гидроизоляции; 14 - бортик из цементно-песчаного раствора; 15 — почвенный слой; 16 — дренажная система; 17— противо-корневой слой; 18- дренажный слой из экструдированной полистирольной ракушечной пластины; 19 - деревянный настил; 20-обрешётка под настил; 21 - опоры из атмосферостойкой резины; 22 - выравнивающий слой из цементно-песчаного раствора (затирка); 23 — герметик; 24 — бортовой камень; 25 — трап воронки; 26-дренажное кольцо воронки; 27— утепление воронки; 28 — утепление стояка.

В эксплуатируемом покрытии масса слоёв над утеплителем вполне выполняет функции пригрузочного материала.

Далее. Во всех конструкциях не обойтись без фильтрующего материала - геотекстиля. В эксплуатируемых конструкциях с тротуарной плиткой он защищает от мусора, осыпи, попадания грязи в утеплитель и пр. При устройстве газонов геотекстиль предотвращает вымывание почвенного слоя. В неэксплуатируемых кровлях геотекстиль также нужен, чтобы цементное молоко не просачивалось через швы между плитами утеплителя вглубь конструкции.

Обратите, пожалуйста, внимание. В конструкциях инверсионных кровель, будь то не-эксплуатируемая или эксплуатируемая кровля, верхние слои должны быть подобраны и уложены таким образом, чтобы влага, попавшая в утеплитель из помещения (ведь гидроизоляция не препятствует прониканию пара из помещения), могла свободно испаряться через эти верхние слои. К сожалению, даже солидные фирмы с грамотными сотрудниками предлагают иногда в качестве верхнего слоя стяжку, монолитный бетонный слой, плитку с заделанными раствором швами и пр. Это уже не будет инверсионной кровлей. Более того, в такой кровле утеплителю будет нанесён существенный ущерб: попавшей в утеплитель паровой влаге некуда будет деться, она будет замерзать, разрывая межклеточные связи материала.

Один из возможных вариантов в эксплуатируемой кровле показан на рисунке. Чтобы почвенный слой не вымывало в воронку, по её краям ставят бордюрный камень. По периметру воронки укладывают дополнительный слой гидроизоляционного ковра. Воронку и стояк утепляют.

Невозможно обойти ещё одну особенность инверсионных кровель, неучёт которой может привести к неудовлетворительным характеристикам микроклимата в подкровельном помещении. Дело вот в чём. Конденсат — это, значит, сырость, плесень, а для конструкций и отделочного слоя потолка - их разрушение. О пагубном влиянии конденсата мы говорили неоднократно. Избежать этих неприятностей можно, если положить дополнительный слой утепляющего материала под гидроизоляционным ковром, на плите. Здесь необязательно укладывать пенополистирол, сгодятся и минераловатные плиты.