10.5. Металлические кровли
10.5.1. Общие положения
К металлическим относятся плоские (с небольшими ребрами жесткости) покрытия из листов или рулонной кровельной стали, выполненные с фальцевыми соединениями; покрытия из профилированного листа, в том числе «металлочерепица»; покрытия из листовых пластинок с фальцевыми соединениями; кровли из цветных металлов (алюминий, цинк, медь) и т.д.
Оцинкованная кровельная сталь традиционно была и остается одним из самых распространенных кровельных материалов. Этот, сравнительно недорогой, легкий в работе материал позволяет устраивать кровли с геометрией практически любой сложности. Листы оцинкованной стали используются также для устройства карнизных свесов, разжелобков, ендов, настенных желобов и водосточных труб для кровель из других материалов.
Оцинкованная сталь покрыта с обеих сторон слоем цинка, который защищает ее от коррозии. Не оцинкованная сталь подвержена коррозии, она недолговечна, требует регулярного ухода и поэтому как кровельный материал ныне практически не применяется.
В качестве кровельного покрытия применяют также материал, получивший название Алюцинк (Aluzink) (продукция Шведской фирмы SSАВ).
Алюцинк – это тонкий стальной лист, защищенный не чистым цинком, а сплавом алюминия и цинка. Защитный слой содержит 55% алюминия, 43,4% цинка и 1,6% кремния.
Но не только горячеоцинкованная сталь и алюцинк применяются для устройства кровель, используются также и цветные металлы.
Для придания стальным листам декоративных свойств и повышения защиты от коррозии их покрывают цинком и дополнительно полимером (акрил, полиэстер (полиэфирная эмаль), пластизол (пороливинилхлорид), пурал, полидифторионад (PVF2), ПВДФ).
Стальной оцинкованный лист с полимерным покрытием имеет многослойную структуру стальной лист, слой цинка, пассивирующий слой, слой грунта, и, наконец, с нижней стороны листа – защитная краска, а с лицевой стороны – слой цветного полимера. Каждый компонент многослойной структуры тщательно подбирается и выполняет свою функцию.
10.5.2. Кровля из листовой и рулонной стали
Традиционно кровля из листовой кровельной стали устраивается из листов шириной 710-3000 мм, длиной не менее 1420 мм, толщиной от 0,25 до 2 мм.
Кровли из листовой и рулонной оцинкованной стали (как с полимерным покрытием, так и без него), а также кровли из цветных металлов называют фальцевыми.
Это тип металлических кровель, в которых соединения отдельных элементов покрытия (картин) выполнены с помощью фальцев.
Фальц (фальцевое соединение) вид шва, образующегося при соединении листов металлической кровли. Различают фальцевые соединения лежачие и стоячие, одинарные и двойные. Боковые длинные края картин, идущие вдоль ската, соединяют стоячими фальцами.
Фальцы выполняются (закатываются) либо вручную специальным инструментом, либо современным способом – специальными электромеханическими закаточными устройствами.
Нынче существует еще одна разновидность фальцев – самозащелкивающиеся. Их соединяют друг с другом, не применяя инструмент.
Несущим каркасом стропильной системы металлической кровли служат наслонные или висячие стропила, пояса ферм с обрешеткой из брусков и досок, которые непосредственно являются основанием для кровли.
На рядовых участках ската основание под кровлю выполняется из деревянных брусков и досок по стропилам с расчетным шагом 1200-1500 мм.
Деревянные бруски 50х50 мм укладываются с шагом 200 мм (при длине картины 2800 мм). Через каждые четыре бруска укладывается доска 120х50 мм, при этом расстояние между осями досок должно составлять 1390 мм.
В надкарнизной (настенной) зоне, разжелобках, слуховых окнах и коньковой части основания кровли устраивается сплошной настил из досок толщиной не менее 50 мм, ширина настила должна быть: в надкарнизной части не менее 700 мм, на разжелобках – 350-700 мм (на каждом скате), на коньке (ребре) – не менее 200 мм (на каждом скате).
Обрешетка и настил крепится к стропилам гвоздями с утоплением их шляпок в древесину на 2-3 мм.
Картины карнизного свеса раскладываются горизонтальным рядом. Картина разжелобка выполняется цельной или составной из отдельных картин соединяемых двойным лежачим фальцем. Рядовые картины раскладываются рядами в направлении стока воды.
Соединение картин выполняется в направлении стока воды – двойным лежачим фальцем при смещении лежачих фальцев в смежных рядах картин не менее чем на 50 мм; в направлении, перпендикулярном к стоку воды, – одинарным стоячим фальцем между рядовыми картинами и двойным стоячим фальцем рядовых картин с картинами разжелобка и карнизного свеса.
Допускается соединять рядовые картины между собой (по ряду) одинарным лежачим фальцем при уклоне скатов более 60%.
При уклонах скатов кровли 10% выполняется соединение рядовых картин в направлении, перпендикулярном к стоку воды, двойным стоячим фальцем.
Закрепление кровельных элементов к основанию выполняется:
- рядовых картин – с помощью кляммеров из полос оцинкованной стали шириной не менее 30 мм, которые устанавливаются между листами в стоячих фальцах с шагом не более 500 мм (высота выступающей части клямера над бруском обрешетки должна быть не менее 80 мм);
- картин карнизных свесов – с нижнего конца с помощью Т-образных металлических оцинкованных костылей (полоса 40х4), устанавливаемых не более чем через 700 мм на краю дощатого настила со свисанием с него не менее чем 120 мм, вдоль верхнего конца – двойным лежачим фальцем с нижней кромкой рядовых картин, а при наличии надстенного желоба – оцинкованными гвоздями, диаметром (0,8-1,6)х(8-50);
- картин фронтонных свесов – с помощью концевых клямеров с шагом не более 400 мм;
- картин разжелобка - с помощью клямеров, устанавливаемых в фальцы соединений с рядовыми картинами, с шагом не более чем 700 мм;
- картин надстенного желоба – с помощью крюков из оцинкованной стали, закрепляемых к настилу, с шагом не более чем 700 мм.
Соединение картин в зоне смыкания смежных скатов в ребрах и по коньку необходимо производить стоячим одинарным фальцем при взаимном смещении фальцев не менее чем на 50 мм.
В примыканиях картин к стенам высота загиба листа для заведения его в штрабу должна быть не менее 250 мм.
Плоская фальцованная металлическая кровля выполняется из листовой и рулонной стали (как с полимерным покрытием, так и без него), которые соединяются двойным стоячим фальцем. Рулонная технология позволяет изготавливать кровельные «картины» непосредственно на площадках из металла, доставленного в рулонах, которые имеют практически любую длину и благодаря этому почти полностью исключаются поперечные лежащие фальцы (основное место протечек кровли). Листы крепят к обрешетке с помощью кляммеров.
Кровлю можно использовать для покрытий нестандартной формы и аркад – по арке выполняется сплошной дощатый настил, а по нему укладываются листы вдоль ската кровли. После этого края листов фальцуют и укладывают при помощи киянки в сторону стока воды.
Дощатый настил – сечение 22х100 или 25х100 мм.
10.5.3. Кровли из профилированных листов
Для повышения жесткости металлических листов они подвергаются профилированию, т.е. приданию волнообразной формы. Профилированные или, как их еще называют, гофрированные (волнистые) листы, профнастил производят из оцинкованной стали как с полимерным покрытием, так и без него. Профилированные листы различаются:
- по форме и высоте гофры;
- по ширине готового профиля;
- по условиям применения.
Листы высотой до 20 мм, как правило, применяют в качестве декоративных элементов, без расчета на прочность – подшивные потолки, внутренние и внешние стены, заборы. Листы высотой более 20 мм являются конструктивными элементами, их применение должно подтверждаться расчетами на прочность и прогиб.
Профнастил является универсальным строительным материалом длиной до 12м.
Примечание: * − производство профиля допускается по согласованию изготовителя и потребителя.
Для холодных кровель с чердаком и уклоном более 25º, где настил укладывается по обрешетке с шагом до 800 мм, можно использовать любой профлист из указанных в таблице.
Для холодных и теплых кровель, укладываемых по обрешетке с шагом более 1000 мм, рекомендуется применять настилы с высотой гофры более 35 мм с маркировкой «Н» и «НС». Для внутреннего профлиста в теплых кровлях, которой воспринимает только вес утеплителя и пароизоляции рекомендуется применять листы с высотой гофра до 40 мм.
Для герметичности стыков малоуклонных профлистов кровель (менее 10º) в продольные стыки укладывается специальная соединительная лента или слой герметика и листы скрепляются между собой комбинированными заклепками диаметром 3,2-6,5 мм, установленными с шагом не более 500 мм. В горизонтальные стыки укладываются уплотнительные ленты.
Крепление профнастила производится в местах прилегания волны к обрешетке с помощью самонарезающих винтов диаметром 4,8; 5,5 и 6,3 мм, длиной от 19 до 35мм.
10.5.4. Кровли из металлочерепицы
Среди кровельных материалов, получивших широкое распространение в последнее время, одно из первых мест по популярности занимает цельнолистовая металлочерепица.
Она является разновидностью про филированного стального оцинкованного листа с полимерным покрытием, который подвергается поперечному штампованию, для получения рисунка, имитирующего натуральную черепицу.
Металлочерепица выпускается в широком цветовом диапазоне (до 30 цветов и оттенков). Такие кровли монтируют из готовых профилированных листов длиной 0,50-8 м, шириной 1,0-1,1 м и толщиной 0,4-0,5 мм.
Кровельные аксессуары являются неотъемлемой составляющей каждой правильно выполненной кровли. Они служат как уплотнители в местах, где покрытие граничит с другими элементами: водосливной системой, дымоходом, мансардными окнами, вентиляционными каналами, а также придают кровле завершенный эстетический вид. Качественно выполненные и правильно смонтированные кровельные аксессуары защищают кровлю от протекания и продлевают срок ее службы. Аксессуары, изображенные ниже, изготовляются из плоского металлического оцинкованного и покрытого полимером листа (чаще всего в том же цвете и покрытии, что и крыша) длиной 200 мм и толщиной 0,5 мм. Также изготовляются по индивидуальному заказу нестандартные аксессуары из металла с покрытием длиной до 600 мм и толщиной до 3 мм.
10.5.5. Кровля из малоразмерной «металлочерепицы»
Малые размеры позволяют решить проблему температурных деформаций кровли, менее требовательна к качеству обрешетки. Так, например, составные элементы металлочерепицы с цветной каменной посыпкой производства EverTile (Чехия):
- основа – стальной лист толщиной 0,5 мм с покрытием с двух сторон сплавом алюминия и цинка (алюцинк);
- на лицевую сторону наносится крошка из натурального камня;
- слой прозрачного акрилата;
- задняя часть порыта антикоррозионным составом.
Размеры листа: 1355(1260)х410(369) мм, перекрываемая площадь – 0,46 м2, вес – 6,3 кг/м2, 8 цветов. Комплектуется всеми необходимыми аксессуарами.
Основой другого типа малоразмерной «металлочерепицы» является оцинкованный с двух сторон стальной лист, покрытый эпоксидным слоем, поверх которого нанесен акрилат, защищенный слоем природных минеральных гранул с дополнительным прозрачным акриловым покрытием.
10.5.6. Кровля из цветных металлов
К ним относятся кровли из меди, алюминия, цинк-титанового сплава (д-цинк).
Старинные европейские здания, многим из которых более семидесяти лет, на деле доказывают, что медные кровли могут послужить несколько веков, не нуждаясь в этом в капитальном ремонте. Срок службы медной кровли – 400 лет. При этом медь является самым дорогим кровельным материалом в мире.
Из меди выполняют фальцованные кровли (ровные ряды одинаковой ширины без поперечных швов), а также кровли, на которых медь уложена «шашечками», «чешуйками», «бриллиантом» и т.п.
Такая кровля никогда не ржавеет, не осыпается, легко ремонтируется, абсолютно безвредна, предельно прочна и легка (5-7,5 кг/м2). Изменение цвета медной кровли – это естественный процесс, на протекание которого невозможно повлиять. Через несколько месяцев после установки медная кровля становится темно-коричневой, через 1-5 лет она чернеет, потом начинает зеленеть. Таким образом, через 25-30 лет все медные кровли становятся одного цвета - зеленого.
Основные размеры ленты – 0,55х670, 1000; 0,6х600. Длина до 30 м. Размеры листов – 0,55, 0,8х1000х2000. Для сопряжения лент и листов используют фальцы аналогично стальной кровле. К обрешетке медная кровля крепится кляммерами.
Кровля укладывается на сплошную обрешетку из досок или плит ОSВ. Весь крепежный материал должен быть выполнен из меди или нержавеющей стали, покрытой медью. Любой контакт с оцинкованной сталью или цинк-титаном должен быть исключен.
Кровли из алюминия дороже стальных, но долговечнее (около 100 лет), намного легче (2,7 кг/м2, стали – 7,8 кг/м2). Алюминий не корродирует, на воздухе этот материал покрывается бесцветной, тонкой, но прочной пленкой из оксида, защищающий алюминий от разрушения.
Продукция из алюминия изготавливается толщиной 0,6-1,2 мм, размеры листов – 1000х2000 мм, ширина лент – 625, 1000 и 1250 мм.
Алюминиевые листы могут быть дополнены сплошной защитной пленкой. Возможна одно- и двухсторонняя окраска листов и лент. Алюминиевые листы могут быть окрашены красками полиэстер, РVd – эмалями, а также специальными красками. Конфигурация, сопряжение, крепление и обрешетка элементов кровли из алюминия аналогична медной.
Алюминиевая кровля укладывается по сплошной деревянной обрешетке, крепление должно производиться только с помощью специальных гвоздей и кляммеров.
Защитную пленку перед началом работы на фальцевом станке необходимо снять только в местах изгибов. С уже готовой кровли эту пленку следует удалить не позднее, чем через 4 недели после окончания кровельных работ.
Кровли из цинк-титана легкие, долговечные (80-100 лет) рекомендуются для применения в сложных атмосферных условиях. Эта кровля, выполненная на основе цинка, легированная титаном и медью, очень похожа на медную, но в два раза легче ее.
Кровли из цинк-титана выполняются из листов размерами 0,6; 0,65; 0,7; 0,8; 1,0; 1,5; 2,х2000, 3000 мм и лент размерами 0,65, 0,84 1,0х1000 и 0,7х600, 670, 1000 мм. Наружная сторона листов и лент защищена специальной пленкой.
Во время работ на фальцевых станках необходимо снимать защитную пленку с листов в местах изгиба. защитная пленка снимается с листов не позднее 60 дней после окончания кровельных работ. Листы или ленты можно паять медным паяльником или РbSn40 паяльником. Кровля укладывается по обрешетке из доски или клееной фанеры и крепится с помощью подвижных кляммеров.
Для кровли из цинк-титана приемлем контакт с алюминием, свинцом и нержавеющей сталью. Строго воспрещен контакт цинк-титана с РVС кровельной пленкой, рубероидом и всеми изолирующими материалами на основе нефти, извести, цемента и гипса. Дым во время горения нефтепродуктов может стать причиной изменения цвета материала.
10.5.7. Кровля из мягкой битумной черепицы
Битумная черепица – универсальный кровельный материал, широко применяемый при строительстве и проведении ремонтных работ на различных строительных объектах, при любой конфигурации кровли, вплоть до куполов, и луковичных крыш. Физико-механические свойства материала позволяют использовать его для устройства сложных крыш, обеспечивая высокую надежность и долговечность кровли. Широкий ассортимент предлагаемой продукции, насчитывающий десятки видов черепицы разнообразных форм и расцветок, придает зданиям архитектурную выразительность.
Битумная плитка представляет собой плоские листы шириной около 1 м, высота 0,3-0,4 м с фигурными вырезами по нижнему краю в виде волн, шестиугольников и прямоугольников и других фигур.
Ассортимент битумной черепицы включает черепицу на основе оксидированного битума, АПП и СБС-модифицированную двухслойную или ламинированную.
Наружная (лицевая) поверхность может быть покрыта каменной или минеральной крошкой (например, керамизированный базальтовый гранулят); слоем металлической фольги (медь, в том числе патированная, цинкотитановый сплав, сусальное золото).
Самая дешевая черепица на оксидированном битуме, за ней идут АПП и СБС модифицированная, затем примерно в 2 раза дороже двухслойная или ламинированная.
Плитки крепятся к основанию специальными гвоздями, для крыш с небольшим уклоном или имеющим основание, к которому невозможно закрепить плитку гвоздями, применяется полностью самоклеющаяся плитка.
Основание под кровлю должно быть неподвижным, прочным, гладким, сухим и обязательно вентилироваться. Влажность материала основания не должна превышать 20%. В качестве основания могут быть использованы доски, влагостойкая фанера (толщ. не менее 9 мм), ориентировано-стружечная плита (OSB).
Если в качестве основания используются обрезные неструганные доски, пропитанные огнеупорными и противогрибковыми средствами, ширина зазора между ними не должна превышать 2 мм. Доски необходимо укладывать сердцевиной древесины вверх. В случае, когда основание сделано из фанеры, размер и расстановку стропил нужно подобрать так, чтобы соединение плит совпало со стропилами, а фанера выдерживала предусмотренные стандартами нагрузки.
Битумная черепица на оксидированном битуме требует применения сплошного подкладного ковра и пригодна для крыш с уклоном 15-75°, тогда как СБС модифицированная – для крыш с уклоном от 12° до отрицательного.
При устройстве битумной черепицы «СПОЛИгонт» в качестве подкладочного слоя под битумную черепицу рекомендуется использовать «СПОЛИмод» Пд(ПкХПк)-1,5-2,5. Он укладывается параллельно с краем кровли, с горизонтальным покрытием 50 мм и с концевым перекрытием 100 мм. Подкладка крепится с помощью гвоздей с широкой шляпкой или с помощью скоб из коррозиестойкого материала (интервал между гвоздями 200 мм).
Для защиты края кровли материал «СПОЛИмод» Пд(ПкХПк)-1,5-2,5 укладывается таким образом, чтобы он превышал край на 6-10 мм и достигал высоты не менее 300 мм над линией внутренней стены с горизонтальным перекрытием 50 мм полностью склеенным и находящимся вне линии внешней стены. На нижние и боковые края кровли укладывается металлическая планка кровельного желоба из коррозиестойкого материала «котоhe». Следует положить с обеих сторон на это основание.
Конструкцию разжелобков кровли из гибких элементов предусматривают на подкладке из оцинкованной стали шириной не менее 500 мм. Подкладка выгинается по основанию и должна плотно прилегать к нему. Величину нахлеста составных частей полкладки в направлении стока воды предусматривают не мене 150 мм.
Закрепление гнутых профилей и подкладок разжелобков к основанию выполняется в местах нахлеста гвоздями с плоской шляпкой.
Для крепления черепицы необходимо применять только оцинкованные гвозди диаметром не менее 3 мм, длиной 20-25 мм с плоскими шляпками диаметром не менее 5 мм.
При устройстве кровли используются различные доборные и комплектующие элементы (карнизные и коньковые элементы, вентиляционные трубы, вакуумные вентиляторы и т.п.).
10.5.8. Кровля из битумизированных волнистых листов (еврошифер)
К ним относится ондулин (Франция), ондюра (США), аквалайн (Бельгия), гуттанит и гуттапрал (Швейцария), бутивел (Германия).
Ондулин изготавливают формированием при высокой температуре и давлении из волокнистой целлюлозной основы, пропитанной битумом связующим с добавкой красителя (4 цвета).
Размеры листа – 2,0х0,95 мм, волны – 95/38, вес листа – 6,4 кг.
Листы удобны в применении, легко режутся ножовкой, крепятся специальными гвоздями к обрешетке. При уклоне кровли от 5° до 10° под листы необходимо устраивать сплошную обрешетку, нахлест 300 мм, при уклоне кровли от 10° до 15° – обрешетка шагом 450 мм, нахлест – 200 мм, а при уклоне более 15° шаг обрешетки – 610 мм, нахлест – 170 мм. В комплект входят дополнительные элементы коньков, ендов, торцов.
Кровельные листы Ондюра сочетается с любым архитектурным стилем, придает зданию привлекательный внешний вид, не требует при этом больших затрат средств и времени на установку.
Битумные кровельные листы Ондюра производятся 7 цветов: матовые листы – вишневый, зеленый, коричневый, с дополнительной окраской – красный, зеленый, коричневый, голубой. Размеры листа – 2,0х1,25 мм, волны – 100/35, вес листа – 7,4 и 9,1 кг.
Ондюра – органические волокна, подвергнутые вакуумной пропитке битумом. Материал уплотнен и защищен с помощью меламинового полимера.
Листы Ондюра имеют продолжительный срок эксплуатации (до 50 лет) и гарантию 15 лет, выдерживают снеговую нагрузку до 300 кг/м2, могут противостоять ветру до 200 км/час, поглощают шум дождя и града в ненастную погоду, выдерживают большие температурные перепады, обладают высоким сопротивлением против изгибов и ударов, стойкостью к химическому и кислотному воздействиям.
Кровельные листы Ондувилла – материал аналогичный Ондулину, для которого характерна не только особая форма листов, но и специальная система, которая позволяет получить переливающийся цвет, состоящий из трех оттенков разной интенсивности.
10.5.9. Покрытия из поликарбонатных листов
Поликарбонат – полимер, обладающий сочетанием высоких механических, оптических и температурных свойств.
В строительстве поликарбонат применяют в виде монолитных (сплошных) и структуированных листов различной толщины.
Структурный поликарбонатный лист, кроме перечисленных достоинств, обладает превосходной теплоизоляцией и позволяет достигать до 50% экономии энергии, затрачиваемой на отопление и кондиционирование. Воздушная прослойка между ребрами жесткости поликарбонатных панелей обеспечивает также хорошую звукоизоляцию. Современные конструкции, которые можно создавать из этих материалов, легки, красивы, экономичны.