Металлические кровли

В современной практике металлические кровли широко применяются для малоэтажных и многоэтажных жилых и общественных зданий, а также для производственных сооружений, в том числе со сложной формой крыш.

Среди металлических кровель можно выделить следующие основные типы:

· плоские (с небольшими ребрами жесткости) покрытия из листовых или рулонных металлов, выполненные с фальцевыми соединениями;

· покрытия из листовых пластинок с фальцевыми соединениями;

· покрытия из профилированных листов, в том числе имитирующих черепицу (металлочерепица); покрытия из трехслойных кровельных плит (панелей).

Металлы и их покрытия. Одним из самых распространенных кровельных материалов в России была и остается оцинкованная кровельная сталь. Это сравнительно недорогой, легкий в работе материал позволяет устраивать кровли разной геометрической формы. Листы оцинкованной стали используются также для устройства карнизных свесов, разжелобков, ендов, настенных желобов для кровель из других материалов (например, черепичных).

Для придания металлическим кровлям декоративных свойств и защиты от коррозии применяют специальные полимерные покрытия. Стальной оцинкованный лист (рис. 7.12) покрывается фосфатным антикоррозионным слоем, затем наносится грунтовка, тыльная сторона листов покрывается защитным лаком, а наружная (лицевая) - защитным полимерным покрытием: полиэстером, пластизолом, пуралом или ПВДФ.

Рис. 7.12. Структура стального листа с полимерным покрытием: 1 – стальной лист; 2 – слой цинка; 3 – антикоррозионное покрытие; 4 – грунтовка; 5 – полимерное покрытие; 6 – защитный лак.

Основными достоинствами кровель из листовых металлов являются:

· гладкая поверхность, обеспечивающая хорошее стекание воды, что позволяет устраивать кровли с небольшим уклоном;

· возможность индустриализации строительства с предварительной механизированной заготовкой элементов кровельного покрытия;

· малый вес, дающий возможность устраивать более легкие опорные конструкции крыш (стропила и обрешетка);

· гибкость металлов, позволяющая устраивать кровли крыш сложной формы;

· невоспламеняемость;

· легкость ремонта.

Кровли из листовой и рулонной стали (оцинкованной, с полимерным покрытием), а также кровли из цветных металлов выполняют соединением отдельных элементов покрытия (картин) с помощью фальцев (рис. 7.13).

Рис. 7.13. Элементы металлической кровли: а – прямоугольный и трапециевидный профили ( картины); б – фальцевое соединение, выполненное закаточным устройством; в – профиль с самозащелкивающимся фальцем; 1 – металлический профиль; 2 – кляммер; 3 – основание кровли.

Различают фальцевые соединения лежачие и стоячие, одинарные и двойные, Боковые длинные края металлических полос, идущие вдоль ската, соединяют стоячими фальцами, а горизонтальные лежачими. Фальцевые соединения выполняются либо вручную специальным инструментом, либо современным способом - специальным электромеханическим закаточным устройством. Применяется еще одна разновидность фальцев - самозащелкивающиеся (рис. 7.13. в). Соединение картин кровли происходит в этом случае без применения какого-либо инструмента. Наиболее герметичным и влагoнeпроницаемым является двойной стоячий фальц - продольное соединение, выступающее над плоскостью кровли между двумя смежными кровельными картинами, кромки которых имеют двойной загиб.

Кровли из листовых и рулонных металлов устраивают либо по обрешетке, которая выполняется из деревянных брусков (обычно 50х50 мм) с определенным шагом (200...250 мм), либо по сплошному основанию. При несоблюдении требуемого (расчетного) шага брусков может возникнуть прогиб листов, что ведет к деформации швов между листами, а это нередко становится причиной протечек и коррозии металла.

Сплошное основание необходимо устраивать местах примыканий скатов, в карнизных свесах, желобах и в т.д., и, если форма крыши сложная, оно занимает большую часть ее площади. Рекомендуемый уклон металлической кровли при использовании фальцовочной технологии соединения листов - более 14°. При меньших уклонах кровли (7….14°) необходимо проведение специальных мероприятий по гидроизоляции.

В случае устройства кровли над мансардой недостаточная вентиляция подкровельного пространства может привести к намоканию теплоизоляционного слоя (к ухудшению его теплоизоляционных свойств) соединительные детали (гвозди, винты, проволока, кляммеры) должны быть обязательно выполнены из оцинкованной стали, чтобы иметь такой же срок службы, что и кровельный материал.

Традиционная технология устройства кровель из металлических листов практически вытеснена современной технологией устройства кровли из рулонного металла, что повышает качество швов, увеличивает производительность устройства кровли и улучшает ее эстетический вид.

Рулонная технология называется так потому, что кровельные картины изготавливаются непосредственно на строительной площадке из металла, поставляемого в рулонах, и могут иметь практически любую длину. Это позволяет избежать поперечных (лежачих) фальцев и, соответственно, основных мест протечек кровли. Coединение кровельных листов осуществляется, как правило, в двойной стоячий фальц, для обеспечения полной водонепроницаемости соединения фальц может быть уплотнен силиконовым герметиком.

Рулонная технология устройства кровли позволяет:

использовать оцинкованную сталь и сталь с полимерным покрытием;

обеспечить высокую степень герметичности соединений;

устраивать кровли с любым уклоном, любой конфигурации и размера;

выполнять работы не только на стройплощадке, но и непосредственно на самой крыше благодаря мобильности некоторого оборудования.

Способ соединения лежачими диагональными фальцами применяется при устройстве оригинальных кровель из плиток цветного металла (рис. 7. 14). Квадратные или ромбические плитки имеют на лицевой стороне загибы вперед, а на обратной стороне загибы назад в форме простых одинарных фальцев. Их можно изготавливать как ручным, так и индустриальным способом, и благодаря их малому формату даже в геометрически сложных крышах достигаются надежные и зрительно убедительные решения без особых проблем можно выполнять любые закругления кровли

Рис.7.14. Кровля из мелких листов (плиток) цветного металла:

а – общий вид; б – фрагмент; в – сечение.

Кровли из профилированных листов. Для придания жесткости металлическим листам их подвергают профилированию. Профилированные листы (их еще называют гофрированные, волнистые, профнастил) производят из оцинкованной стали, в том числе с полимерными покрытиями. Листы различаются по форме и высоте гофра, по ширине готового профиля, по условиям применения. Профиль листов может быть низким и высоким, иметь трапециевидную или синусоидальную форму, M - образную форму, а также узкие канавки (рис. 7.15).

Рис. 7.15. Примеры типов сечений профилированных стальных листов.

Разновидностью профилированного стального листа, который подвергается поперечному и продольному профилированию (штампованию) для получения рисунка, имитирующего натуральную черепицу, является так называемая "металлочерепицa".

Кроме крупноразмерной «металлочерепицы», размер листов которой, в среднем, составляет

1,1х6 м, существует и мелкоразмерная (например, 1x0,45 м).

Этот кровельный материал применяют как для нового строительства, так и для реконструкции. Поставка «металлочерепицы» под заказ предполагает нарезку листов в соответствии с длиной ската кровли, что гарантирует высокую надежность кровли с уклонами не менее 14°.

Ассортимент выпускаемой «металлочерепицы» различается геометрией профиля (шириной и высотой волны, рисунком), видами полимерных покрытий, цветовой гаммой. Металл обладает достаточно большим коэффициентом линейного расширения, что необходимо учитывать при устройстве «металлочерепичной» кровли. Прежде всего, это относится к узлам крепления листов к обрешетке.

Преимущественно обрешетка выполняется из деревянных брусков, но возможно применение вентилируемой обрешетки из стальных гнутых профилей.

Перфорация их боковых стенок и специальный профиль опорной плоскости обеспечивают циркуляцию воздуха под кровельными листами и удаление влаги вместе с воздухом через вентиляционные отверстия в свесе и на коньке (рис.7.16).

Рис. 7.16. Решение «металлочерепичной» кровли на примере мансардной крыши: 1 - начальная обрешетка; 2 - профилированный лист; 3 – обрешетка; 4 - гидроизоляция; 5 - промежуточная обрешетка; 6 - контробрешетка; 7 - конек; 8 - уплотнитель; 9 - пароизоляция; 10 - вентиляционная решетка; 11 - утеплитель; 12 - потолок; 13 - стропило; 14 - крюк для желоба; 15 - карнизный профиль; 16 - карнизная доска.

Листы «металлочерепицы» монтируются на обрешетке внахлест один на другой и крепятся шурупами - саморезами со специальными уплотнительными прокладками (рис. 7.17).

Рис. 7.17. Крепление листов «металлочерепицы»: 1 - кровельный саморез; 2 - обрешетка; 3 - пленочная гидроизоляция; 4 - ветровой (торцовый) профиль; 5 - ветровая доска.

К уплотнительным прокладкам предъявляются повышенные требования, так как от их надежности зависит герметичность кровли в целом. Обычно они выполняются из синтетического каучука(EPDM).

Под листами кровли необходимо монтировать гидропароизоляционный материал, что значительно повышает надежность конструкции. Этот пленочный материал укладывается под обрешетку так, чтобы под листами оставался воздушный зазор для вентиляции, для предотвращения образования конденсата на нижней стороне «металлочерепицы». Для исключения скатывания снега в нежелательных местах (например, над входом), а также для защиты желобов водостоков на кровле устанавливаются специальные снегозадержатели. Часто бывает необходима установка лестниц и переходных мостиков.

Мелкоразмерная «металлочерепица» (рис. 7.18) в силу небольших размеров листов менее требовательна к качеству основания (обрешетке). Малые размеры позволяют также решить проблему температурных деформаций кровли.

Рис. 7.18 Мелкоразмерная «металлочерепица», покрытая минеральным гранулятом: а - укладка; б – элемент.

Кровельные листы укладываются внахлест и образуют своеобразный замок, который является защитой от протеканий, вес составляет, примерно, 7 кг/м² кровли. Уклон должен быть не менее 12°.

Металлические кровельные панели - слоистые строительные элементы, состоящие из одного или двух облицовочных слоев и утеплителя. Они являются композитными конструкциями, в которых выгодно взаимосочетаются свойства используемых материалов. В основном для металлических панелей в качестве покровных (облицовочных) слоев используется холоднокатаная оцинкованная сталь с полимерными покрытиями. Основные различия связаны с использованием различных теплоизоляционных материалов и способов соединений панелей между собой.

Классификация кровельных панелей производится по нескольким признакам.

1.По количеству слоев:

· трехслойные (облицовка + утеплитель + облицовка);

· двухслойные (облицовка + утеплитель).

2. По форме сечения облицовок:

· плоские (с двухсторонней облицовкой плоскими листами);

· с верхней гофрированной облицовкой;

· с нижней гофрированной облицовкой;

· с двухсторонней гофрированной облицовкой.

3. По конструкции:

· бескаркасные;

· каркасные;

· возможность применения при любых уклонах кровли во многих типах здания.

4. По типу утеплителя

· с минераловатным приклеенным;

· с пенополиуретановым или пенопостирольным запененным (рис 7.18);

Рис. 7.18. Трехслойные металлические кровельные панели с фальцевым соединением между собой.

·

·

· из стекловолокна (в каркасных).

5. По способу продольного соединения:

· пазо - гребневой замок;

· фальцевое (см. рис. 7.19);

Рис. 7.19. Фальцевое соединение кровельных панелей при опирании на профнастил:

1 – несущий профилированный стальной лист; 2 – винт; 3- кляммер; 4 – алюминиваевая фольга; 5 – утеплитель (пенополиуретан); 6 – уплотнительная прокладка.

· с нащельником;

· наружной облицовкой на монтаже.

Металлические кровельные панели производятся длиной до 15 м, ширина варьируется от 0,9 до 1,2 м, толщина от 80 до 300 мм.

В последние годы кровельные (также и стеновые) металлические панели находят все большее применение благодаря их преимуществам:

· возможность сократить расходы на строительство и значительно ускорить сам процесс возведения здания;

· возможность доставки любыми видами транспорта на большие расстояния;

· поверхность панелей имеет законченный внешний вид и не нуждается в дополнительной обработке;

· монтажные работы можно производить практически при любых погодных условиях; минимальные эксплуатационные расходы на содержание зданий (по отоплению, пo эксплуатации кровли);