Новости

Самая большая школа Тюмени

09:09 04.10.2017

Самая большая школа Тюмени

1 сентября 2017 года открылась самая большая Тюменская школа, в которой будут учиться более 2,5 тысяч школьников, которые раньше должны были ездить в другие районы города.

Для остекления этого...

все новости →


Общие принципы устройства кровельной конструкции



Самый распространенный материал несущих конструкций чердачных скатных крыш – древесина преимущественно хвойных пород. Для данной категории конструкций применяется древесина разных сортов и влажности, что, как правило, определяется проектной документацией.

Деревянные конструкции должны удовлетворять требованиям расчета по несущей способности (первая группа предельных состояний) и по деформациям, не препятствующим нормальной эксплуатации (вторая группа предельных состояний), с учетом характера и длительности действия нагрузок.

Долговечность деревянных конструкций должна обеспечиваться конструктивными мерами в соответствии с указаниями СНиП II-25-80 «Деревянные конструкции» и, в необходимых случаях, защитной обработкой, предусматривающей предохранение их от увлажнения, биоповреждения и возгорания.

Древесина для несущих элементов деревянных конструкций должна удовлетворять требованиям 1, 2 и 3 сортов по ГОСТ 8486-66, ГОСТ 2695-71, ГОСТ 9462-71, ГОСТ 9463-72.

Теплоизоляция «холодных крыш» (чердачное помещение нежилое) осуществляется посредством утепления чердачных перекрытий. Для обеспечения надежной защиты чердачного перекрытия от проникновения паров теплого воздуха из жилого помещения следует уложить слой пароизоляции «Алюбар» с «теплой» стороны утеплителя.

Для обеспечения хорошей теплозащиты всего дома теплоизоляционный материал должен укладываться непрерывно, с тем чтобы не было разрывов в теплоизоляции и не образовывались «мостики холода».

При утеплении чердачных перекрытий теплоизоляционный материал должен укладываться на наружную стену, накрывая (перекрывая) собой вертикально расположенный утепляющий слой стены (рис. 1).

При устройстве мансард (жилое чердачное помещение) все горизонтальные, вертикальные и наклонные поверхности помещения утепляют (рис. 2).

Плиты утеплителя должны укладываться на основание плотно друг к другу и иметь одинаковую толщину в каждом слое. При устройстве теплоизоляции в несколько слоев швы плит необходимо устраивать вразбежку (верхний слой должен перекрывать стыки нижнего слоя).

При утеплении мансард с внутренней стороны утеплителя укладывают пароизоляционную мембрану «Алюбар», а затем помещение мансарды обшивают досками, вагонкой, ГКЛ, ГВЛ и др. Пароизоляцию (для предохранения теплоизоляционного слоя и основания кровли от увлажнения проникающим из помещения паром), как правило, следует предусматривать герметичной (рис. 2).

Теплоизоляционный слой должен предусматриваться в соответствии с теплотехническим расчетом по СНиП II-26-76 «Кровли» и может быть из несгораемых, трудносгораемых и сгораемых материалов. Ниже приведены таблицы, в соответствии с которыми определяется рекомендуемая толщина утеплителя для различных регионов России.



Теплоизоляционный материал должен заполнять все пространство, предусмотренное для него (рис. 3).

В теплоизоляционном слое не должны оставаться впадины или полости для прохода воздуха.

Далее приведены самые типичные ошибки при установке теплоизоляции (см. рис. 4):
а) слишком маленькая толщина изоляции, образование «мостиков холода» (см. рис. 5);  
б) неправильная ширина изоляции;  
в) изоляция неправильно подобрана по толщине;  
г) слишком широкий изоляционный материал. 



 Значение влажностного режима наружных ограждающих конструкций и причины появления в них влаги. Как известно, с повышением влажности строительных материалов повышается их теплопроводность, а следовательно, понижается сопротивление теплопередаче конструкции. Таким образом, при проектировании наружных ограждающих конструкций необходимо предусматривать специальные меры для предотвращения их увлажнения в процессе эксплуатации.

Повышение влажности строительных материалов в ограждающих конструкциях нежелательно и по другим причинам. С гигиенической точки зрения, влажные ограждающие конструкции – источник повышения влажности воздуха в помещениях зданий, что отрицательно сказывается на самочувствии людей. Кроме того, увлажненные строительные материалы представляют собой биологически благоприятную среду для развития многих микроорганизмов, что вызывает ряд заболеваний у людей. С технической точки зрения, влажные ограждающие конструкции быстро разрушаются от действия низких температур (в результате замерзания влаги в порах и капиллярах строительных материалов), процессов коррозии, биологических процессов.

Причины увлажнения конструкций кровли различны. Строительная (техническая) влага обусловлена «мокрыми» процессами при производстве строительных работ. В правильно запроектированных конструкциях строительная влага достигает допустимого предела и стабилизируется в течение первых лет эксплуатации здания.

Атмосферная влага в виде косых дождей с сильным ветром в теплое время года или в виде инея, появляющегося на наружной охлажденной поверхности стен при оттепелях в холодный период года, увлажняет ограждающие конструкции на глубину нескольких сантиметров. Также причиной увлажнения ограждающих конструкций может являться эксплуатационная влага.

Увлажнение наружных ограждающих конструкций атмосферной и эксплуатационной влагой можно устранить или резко сократить конструктивными методами. Гигроскопическая влага – следствие сорбционного свойства строительных капиллярно-пористых материалов поглощать влагу из воздуха, называемого гигроскопичностью. Степень гигроскопического увлажнения ограждающих конструкций предопределяется температурно-влажностным режимом окружающей воздушной среды. Конденсационная влага тесно связана с отклонениями параметров воздушной среды помещений и с температурным режимом ограждения и в подавляющем большинстве случаев является причиной его переувлажнения. Конденсация влаги может происходить на поверхности ограждающей конструкции или в толще ее в процессе диффузии водяного пара.

Гигроскопическое и конденсационное увлажнения ограждающих конструкций могут быть стабилизированы рациональным конструированием на основе теплотехнических расчетов.

Абсолютная и относительная влажность воздуха. Атмосферный воздух всегда содержит некоторое количество влаги в виде паров. Влажность воздуха в помещениях с естественной вентиляцией обуславливается выделением влаги людьми и растениями в процессе дыхания, испарением бытовой влаги при приготовлении пищи, стирке и сушке белья, а также технологической влагой (в производственных помещениях) и влажностью ограждающих конструкций (в первый год эксплуатации зданий).

Количество влаги в граммах, содержащееся в 1 м³ воздуха, называется абсолютной влажностью f, г/м?. Однако для расчетов диффузии пара через ограждающие конструкции количество водяного пара должно оцениваться в единицах давления, что позволяет вычислить движущую силу переноса влаги. С этой целью в строительной теплофизике используется парциальное давление водяного пара е, называемое упругостью водяного пара и выражаемое в Паскалях.

Парциальное давление увеличивается по мере повышения абсолютной влажности воздуха. Однако оно, как и абсолютная влажность, не может возрастать беспредельно. При определенной температуре и барометрическом давлении воздуха имеет место предельное значение абсолютной влажности воздуха F, г/м3, соответствующее полному насыщению воздуха водяным паром, сверх которого оно не может повышаться. Этой абсолютной влажности воздуха соответствует максимальная упругость водяного пара Е, Па, называемая также давлением насыщенного водяного пара. С повышением температуры воздуха Е и F увеличиваются. Следовательно, как е, так и f не дают представления о степени насыщенности воздуха влагой, если не указана температура.

Чтобы выразить степень насыщения воздуха влагой, вводят понятие относительной влажности воздуха j, %, которая представляет собой отношение парциального давления водяного пара е в рассматриваемой воздушной среде к максимальной упругости водяного пара Е, соответствующее температуре среды j=(e/E)100 %.

Относительная влажность воздуха имеет большое значение при оценке его как в гигиеническом, так и в техническом отношении, j определяет интенсивность испарения влаги с увлажненных поверхностей и, в частности, с поверхности человеческого тела. Нормальной для человека считается относительная влажность воздуха 30-60 %. j определяет процесс сорбции, т. е. процесс поглощения влаги капиллярно-пористыми материалами, находящимися в воздушной среде. Наконец, от j зависит процесс конденсации влаги в воздушной среде (образование туманов) и на поверхности ограждающих конструкций.

Если повышать температуру воздуха с заданным влагосодержанием, то относительная влажность будет понижаться, поскольку парциальное давление водяного пара е остается постоянным, а максимальная упругость Е увеличивается с повышением температуры.

При понижении температуры воздуха с заданным влагосодержанием относительная влажность повышается, поскольку при постоянном парциальном давлении водяного пара е максимальная упругость Е уменьшается с понижением температуры.

В процессе понижения температуры воздуха при некотором ее значении максимальная упругость водяного пара Е оказывается равной парциальному давлению водяного пара е. Тогда относительная влажность воздуха j будет равна 100 % и наступит состояние полного насыщения охлажденного воздуха водяным паром. Эта температура называется температурой точки росы для данной влажности воздуха. Таким образом, точка росы – температура, при которой воздух данной влажности достигает полного насыщения парами воды. При понижении температуры воздуха ниже температуры точки росы упругость водяного пара в нем будет понижаться, а излишнее количество влаги будет конденсироваться, т. е. переходить в капельно-жидкое состояние.

В холодный период года температура внутренней поверхности наружных ограждающих конструкций отапливаемых помещений всегда ниже температуры внутреннего воздуха. Тонкий слой, непосредственно прилегающий к поверхности наружного ограждения, охлаждается до температуры самой поверхности и в определенных случаях может достигнуть точки росы. Поэтому необходимо обеспечить на внутренней поверхности ограждающей конструкции такую температуру, при которой не могло бы происходить конденсации влаги при существующей относительной влажности воздуха в помещении.

Температура в наружных углах помещений и на поверхностях теплопроводных включений в неоднородных конструкциях обычно ниже, чем на остальных участках ограждений. Отсутствие конденсата прежде всего следует проверять для этих наиболее охлаждаемых частей ограждающих конструкций.

Потребность в проветривании пространства между утеплителем и кровельным основанием в основном зависит от: влажности внутреннего и наружного воздуха; перепада температуры между конструкциями и наружным воздухом; герметичности кровли и основания; толщины слоя теплоизоляции основания.

Скатные крыши надо всегда стремиться устраивать проветриваемыми конструкциями. Такими являются: крыши с проветриваемым пространством, т. е. так называемые «холодные крыши»; крыши, в которых утеплитель установлен по направлению ската, так называемые «жилые мансарды».

Мероприятия по обеспечению надежности кровель:
– возможность беспрепятственного прохода воздушного потока от карниза до конька;  
– требуемая высота вентилируемой воздушной прослойки над теплоизоляцией определяется на основе расчета ее осушающего эффекта за годовой период эксплуатации и должна быть не менее 50 мм;  
– площадь приточно-вытяжных отверстий должна быть не менее площади сечения вентилируемой прослойки;  
– вытяжные отверстия следует устраивать в наивысшей точке кровли.  

Примечание:
1. Для вентиляции чердачного пространства в продольных наружных стенах зданий с чердачными покрытиями необходимо предусматривать устройство приточно-вытяжных отверстий общей площадью сечения в каждой стене не менее 1:500 площади покрытия либо устройство в покрытии слуховых окон (см. рис. 1). Приточно-вытяжные отверстия должны иметь металлическую сетку с ячейками размером не более 20 х 20 мм (СНиП II-26-76 «Кровли»).  
2. Невентилируемые воздушные прослойки (пустоты) в покрытиях зданий допускаются над помещениями с относительной влажностью воздуха не более 60 %; в невентилируемых покрытиях не разрешается применять древесину и теплоизоляционные материалы на ее основе (СНиП II-26-76 «Кровли»).  

Преимущества вентиляции следующие: снижение наплыва тепла, возникающего под кровельной обшивкой под действием солнечного излучения; удаление пара, проникающего наверх из внутренних помещений; обеспечение равномерной температуры по всей поверхности крыши во избежание образования льда вследствие таяния снега над обогреваемыми поверхностями.

При нормировании условий и характеристик по теплу и влажности нужно принимать во внимание то, что физическое состояние проветриваемой воздушной щели приблизительно одинаково с внешним воздушным пространством.

Практические рекомендации по обеспечению вентиляции подкровельного пространства:
1. Высота вентиляционного зазора между утеплителем и основанием кровли определяется по табл. 3 в зависимости от длины и угла наклона скатов крыши и должна составлять не менее 5 см.  



2. Суммарное сечение приточных, входных вентиляционных отверстий в расчете на погонный метр карниза определяется по табл. 4 в зависимости от длины и угла наклона скатов крыши. Приток воздуха может быть организован как непрерывно – вдоль всего карниза, так и «точечно» – при помощи специальных вентиляционных решеток, врезаемых в подшивку карнизного свеса, либо при помощи кровельных аэраторов.
3. Суммарная площадь вытяжных вентиляционных отверстий по каждому скату должна быть не меньше площади приточных отверстий. В качестве вытяжных отверстий могут использоваться вентиляционные коньки, вентиляционные колпаки для шатровых крыш, кровельные аэраторы. Схемы возможных решений вентиляции подкровельного пространства показаны на рис. 1, 2.  

Справочная информация:
– аэратор «Специальный» («Тегола») – «вентиляционное» сечение 139,5 см² (устанавливается на скатах с уклоном не более 65°);  
– аэратор «Стандарт» («Тегола») – «вентиляционное» сечение 138,6 см? (устанавливается на скатах с уклоном более 60°) (при уклоне скатов крыши более 30° один аэратор проветривает 20 м? крыши, в противном случае необходимое количество аэраторов определяется в соответствии с приведенными выше рекомендациями);
– вентиляционная решетка 20 х 30 см – суммарное «вентиляционное» сечение 50 см?.  

В общих случаях эти таблицы служат основой для проектирования; при более сложных конструкциях крыш задачей проектировщика является осуществление подробных расчетов.

Водоотвод с крыши проектируют наружным или внутренним (через расположенные внутри здания стояки – водоотводы), организованным по водосточным трубам или неорганизованным (вода стекает с карнизного свеса непосредственно на прилегающую территорию). Последний применяют только в малоэтажных зданиях, расположенных внутри квартальной застройки.

Проектирование наружного организованного отвода воды с кровель посредством желобов и водосточных труб допускается только при обосновании; при этом детали наружных водостоков и размеры водосточных труб должны соответствовать требованиям ГОСТ 7623-75.

Срок эксплуатации материала, который используется для водосточных систем, должен быть не меньше срока эксплуатации кровельного покрытия. Расстояние между наружными водосточными трубами должно приниматься не более 24 м; площадь поперечного сечения водосточной трубы должна приниматься из расчета не менее 1,5 см? на 1 м? площади кровли (СНиП II-26-76 «Кровли»).



Назад в раздел