Кровельные сэндвич-панели отличаются технологичностью монтажа, герметичностью и отменными теплотехническими характеристиками. С их помощью возможно в кратчайшие сроки возводить кровли любой площади.
Появившись недавно на рынке новых технологий, они находят широкое применение в строительстве, имея массу достоинств:
их монтаж происходит вручную, без особых физических усилий;
у деталей большой площади незначительный вес;
минимальный уклон кровли из сэндвич панелей снижает расход материала и обеспечивает безопасность кровельных работ;
в зависимости от выбранного наполнителя «сэндвичи» обладают хорошей огнестойкостью, тепло- и шумоизоляцией;
конструкции с сэндвич-панелями архитектурно выразительны.
Зачем нужен уклон?
Атмосферные осадки должны беспрепятственно сходить с крыши, не образовывая на поверхности луж. Исключение из этого правила допускается в случае мягких кровель, с учетом их абсолютной водонепроницаемости. Про уклон кровли из сэндвич панелей нормы РФ умалчивают.
Проектировщики могут руководствоваться СНиП, в части касающейся профнастила. Норматив определяет минимально возможный уклон заложением 12%, что соответствует 7°. Практика проектирования сэндвичных ограждений допускает уменьшать уклон до предельных 10% или от 7° и выше.
Интерес к этой теме у застройщиков чисто экономический. Чем меньше градус наклона, тем дешевле получается крыша. Иногда уклон кровли из сэндвич панелей определяется архитектурно-планировочным решением. При крутой крыше появляется возможность использования чердачного пространства или устройства мансардного этажа.
Что влияет на уклон крыши?
Как для скатных крыш любых конструкций, угол наклона кровли из сэндвич панелей определяет степень нагруженности крышных конструкций. Чем больше угол, тем значительнее ветровая нагрузка. Пологие крыши зимой становятся местом накопления снега. Но если посмотреть на вопрос с другой стороны, сечение и шаг стропильных ферм и обрешетки сами влияют на возможные параметры крутизны крыши. В конечном счете угол наклона стропил определяется совокупностью многочисленных расчетных факторов.
В их числе:
ветровые и снеговые нагрузки;
функциональность чердачного помещения;
материал несущих конструкций;
несущие возможности фундамента и стен здания;
стоимость строительства;
энергоэффективность ограждающих конструкций.
Нагрузки не случайно попали в начало списка, так как сила воздействия ветра и масса снега зависят от наклона крыши.
Нагрузка снеговая
Снег косвенно влияет на расчетный уклон кровельных сэндвич панелей, металлопрофиль на крутой кровле его не держит, и он при первой оттепели скатывается вниз. Для кровли с минимальным наклоном стропил снег может стать серьезным испытанием. Если она примыкает к стене более высокого здания, там образуются массивные снеговые наметы.
Рассчитать снеговую нагрузку помогает зональная карта справочника проектировщика. Территория Российской Федерации поделена на ней на 8 зон с различными уровнями снеговой нагрузки. Определялись эти зоны с учетом многолетних наблюдений. Средней полосе России соответствует 3-я зона, со снеговой нагрузкой 180 кг/м². Чтоб застройщику из средней полосы узнать снеговую нагрузку Мсн, ему следует воспользоваться формулой:
Мсн = Мт х μ, где
Мт — Табличное значение снеговой нагрузки;
μ — поправочный коэффициент, зависимый от наклона ската.
При угле в интервале 0-25°, μ равен 1. При угле 25-60° — 0,7.
Ветровая нагрузка
Ветер и уклон кровельных сэндвич панелей связаны более сложными зависимостями. Сегодня он дует с севера и пытается прижать крышу к обрешетке, завтра дует южный, вызывающий аэродинамическую подъемную силу, отрывающую «сэндвич» от основания.
Ветер воздействует неравномерно, концентрируясь на отдельных участках кровли. Для расчета ветровой нагрузки потребуется:
табличное значение силы ветра для зоны строительства;
господствующее направление розы ветров;
наличие препятствий на рельефе местности;
высота здания и другие факторы.
Расчет производится по методике аналогично расчету снеговой нагрузки.
Комбинированные нагрузки
Рекомендуется рассчитывать оптимальный уклон односкатной кровли из сэндвич-панелей на сочетание постоянных нагрузок с кратковременными. Случается, что коммунальные работники взбираются в конце зимы на крышу целыми бригадами. На этот случай необходимо делать расчет, учитывающий не только снего-ветровые нагрузки. Вес бригады рабочих снегоуборщиков также учитывается.
Требования к уклону в зависимости от конструкций
В простейших случаях, СНИП ограничивает минимальный угол наклона кровли из сэндвич панелей 5°. При таком уклоне запрещается стыковка кровельных «сэндвичей» по длине и установка на кровле мансардных окон и других элементов, способных препятствовать стоку воды со ската. Для более сложных конструкций крыш существуют ограничения по верхнему пределу наклона. В засушливых регионах допускается угол наклона 25°, на территориях с обычным климатом 26° — 40°. При более высоких углах необходимо предусматривать меры против сползания панелей.
Невентилируемая конструкция
Для невентилируемых кровель рекомендуется допустимый уклон кровли из сэндвич-панелей в 5°. Если это здание технического назначения, нижняя поверхность кровельного «сэндвича» служит потолком. В перекрытых таким образом жилых и общественных зданиях устраивается подвесной потолок, за исключением случаев, когда дизайнеры превращают наклонный потолок в преимущество авангардного стиля.
Вентилируемая конструкция
Несмотря на то, что уклон кровли для сэндвич панелей СП и нормами не регламентируется до настоящего времени, популярность их растет. Иногда они появляются в неожиданном, казалось бы, качестве верхнего слоя вентилируемой конструкции. Вентилируемая кровля подразумевает наличие воздушных слоев над тепловой изоляцией.
Ее классическим примером может служить мансардная крыша с однослойной теплоизоляцией на перекрытии. При эксплуатации таких типов кровель теплый чердачный воздух движется от нагретой южной части крыши в северную часть чердака и там конденсирует влагу на поверхностях (до 100 г/м2 в сутки), образуя очаги сырости и плесени. Перекрытие мансарды сэндвич-панелями препятствует появлению теплого воздуха и образованию конденсата на чердаке мансарды.
Правильный выбор уклона
Выбор уклона проблема архитектора и экономиста. Если у застройщика нет лишних денег, он старается выбрать минимальный уклон кровельной сэндвич панели. 5° бывает достаточно для отвода атмосферных осадков.
Но в этом случае на кровле не должно быть мансардных окон и каких-либо иных конструкций, препятствующих отводу воды с крыши. Запрещается при минимальном уклоне и продольная стыковка кровельных «сэндвичей».
Если есть необходимость поставить окна в кровельные сэндвич панели, уклон кровли придется увеличить. Увеличивают градус наклона до разумного предела. Если угол наклона больше 40°, предусматривается упор, препятствующий сползанию панелей.
Возможные проблемы при возведении неправильного уклона
Неправильный угол наклона для сэндвич панелей может стать причиной появления серьезных проблем:
при недостаточном уклоне на кровле образуются снежные залежи, которые необходимо своевременно убирать. В противном случае снег может испортить защитный слой «сэндвичей», сократив сроки эксплуатации кровли;
уклон выше 40° приводит к тому, что плиты покрытия могут сползти с крыши вниз;
если уклон сэндвич панелей минимальный, а дом построен в дождливой местности, вода проникнет в стыки и циклы замораживания приведут к потере герметичности кровли, и она потечет.
