МАЛОЭТАЖНОЕ И КОТТЕДЖНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО

Проектирование эксплуатируемых и «зеленых» крыш
Рис 1. Применение геотекстиля для инверсионной кровли (фирма" Дау Кемикал”)


В эксплуатируемых и инверсионных кровлях с земляным слоем и травяным покровом водоизоляционный ковёр должен быть из гнилостойких материалов и защищен противокорневым слоем.

При эксплуатируемых кровлях покрытие должно быть проверено расчетом на действие дополнительных нагрузок от оборудования, транспорта, людей и т.п. в соответствии со СНиП 2.01.07.

    Конструктивное решение покрытия с кровлей в инверсионном варианте включает (рис. 2):

  • железобетонные сборные или монолитные плиты;
  • затирку (при сборных железобетонных плитах);
  • водоизоляционный ковер;
  • теплоизоляцию;
  • разделительный (фильтрующий) слой-холст противокорневой из синтетических волокон, пригруз из гравия или бетонных плиток из расчета 50 кгс/см2.


Рис. 2. Инверсионная кровля
с теплоизоляцией из экструзионного пенополистирола 1 - сборная железобетонная плита покрытия;
2 - основной водоизоляционный ковер;
3 - теплоизоляция из экструзионного пенополистирола;
4 - предохранительный (фильтрующий) слой;
5 - пригруз из гравия; 6 - дополнительный водоизоляционный
ковер; 7 - точечная приклейка теплоизоляции;
8 - легкий бетон; 9 - костыли 40 x 4 мм через 600 мм;
10 - дюбели; 11 - оцинкованная кровельная сталь;
12 - стена; 13 - грунтовка

При выполнении кровли в инверсионном варианте в качестве теплоизоляции должен применяться только плитный экструзионный пенополистирол, характеризующийся низким водопоглощением, что исключает возможность его увлажнения и размораживания в процессе эксплуатации кровли.

Крыши террас


Рис. 3. Покрытие террасы со щелевыми зазо­рами с опиранием на подушечный слой из рези­новой ленты
1.поверхностные плиты для передвижения; 2. резиновая лента; 3. нижняя щель для отвода осадочных вод; 4. вертикальная щель.


Крыши террас обычно представляют собой теплые крыши с одним внешним покрыти­ем, с прямым или обратным (инверсионным) порядком расположения слоев. Прямой порядок расположения слоев тре­бует обеспечения водоотвода в трех плос­костях, тогда как инверсионный порядок -только в двух, так как пароизолирующую и водоотводную функцию выполняет один и тот же слой. Многоуровневый водоотвод требует и делает необходимым встраивание дренажного слоя. Еще одно требование состоит в том, что надежность выстраивания гидроизоляции должна соответствовать нагрузкам, связан­ным с функциональным назначением крыши, т. е. гидроизоляция должна быть рассчитана в соответствии с функци­ями и поверхность должна быть непрерыв­ной, даже в узлах сопряжения.

Вследствие характерной для «традицион­ных» крыш террас опасности повреждений, вызываемых движением снега и морозом, наиболее распространенными являются крыши, выполняемые при помощи т. н. «сухой» технологии и разбираемым пок­рытием. При первом способе на уплотненный гранулезный подушечный слой (материалом которого обычно является щебень или галька) укладывается полносборный бетон, искусственный камень или каменные плиты. К числу преимуществ этого способа относит­ся то, что с изменяющейся толщиной поду­шеечного слоя на плоскости покрытия можно придавать меньший наклон гидроизоляции против атмосферных осадков. Недостаток: несколько затруднена уборка и уход за покрытием и есть возможность укоренения сорных трав в «открытых» швах.

При втором способе исполнения уло­женные в сетку листы покрытия размеща­ют на имеющиеся у их угловых соединений основания из искусственного материала или искусственной резины. Преимущество способа: покрытие можно легко чистить и осматривать. К числу недостатков относит­ся то, что безукоризненное, устойчивое и плоское покрытие может быть изготовлено только в случае подготовки очень точного основания (или установки регулируемых по высоте подкладок), а также то, что исполь­зуемые при чистке химические материалы могут повреждать гидроизоляцию отвода атмосферных осадков. Преимущество обоих способов в том, что маловероятны повреждения, происхо­дящие от передвижения снега и наледи, и если все же возникает нечто подобное, то покрытие легко может быть разобрано. На крышах с ровным расположением слоев теплоизоляционные пластины следует рас­положить в два слоя, с послойной связкой и чередованием зазоров, со стыкующимися зазорами.

На крышах с двойной теплоизоляцией теплоизолирующие пластины нужно распо­ложить в один слой, в связке, со стыкую­щимися зазорами; во встраивании пароизолирующего слоя в этом случае вообще нет необходимости. Второй слой теплоизоляции может быть помещен под гидроизоляцию, материалом которой могут быть пенные пластины с закрытыми ячейками, Над этим комплексом располагается водопропускающий дренажный войлок, а также предназначенные для ходьбы и одновременно отягощающие плас­тинчатые элементы.

Поверхности террасных крыш с нижним водоотводом через щелевые зазоры


Покрытие с лежащими слоями может проек­тироваться на специально подготовленные для этой цели основания; на террасы крыш, старые покрытия, а также на готовые плос­кие крыши. При изготовлении поверхности лежащего слоя самое простое и совершенное решение -создание основания с опорными башмака­ми и опорной лентой. Используется также и метод создания растворных возвышений и полос из раствора. Недостаток в том, что мобильность прекращается, однако другие преимущества остаются. Применяются еще и такие решения, когда на нижней части эле­ментов, на четыре угла или на две стороны наклеивается упругий искусственный мате­риал или резина в виде подкладки.

С точки зрения защиты от шума наиболее совершенным является применение дисков и щелевых зазоров - способ, при котором различного рода звуки, шумы поглощаются внутри конструкции. Дисковые опоры пред­ставляют собой ряд приклеенных на стекло­волокно полос из полистирола, с 20-30 мм свободно профильным чередованием полос и зазорами.

Согласно акустическим замерам в покры­тиях, изготовленных по представленной на рисунке технологии, плотно подсоединяе­мое к зданию «звукоотражающее зеркало» и возбудимое покрытие дают следующий эффект:
  • проникающий внутрь здания звук от уда­ров, стуков снижается на 30-40%;
  • взрывообразные волны от сотрясения пола летом снижаются по интенсивности
    на 30-50%;
  • в шумной среде - независимо от звуко­вого отягощения, идущего почти парал­лельно плоскости покрытия, - акусти­ческая нагрузка на здание несколько снижается, причиной чего является векторное рассеяние звука в воздушном пространстве.

С точки зрения особо значимого тепло­технического фактора в представленном на рисунках решении - как и в случае гидро­изолированного покрытия крыши - аккуму­ляция тепла меньшая, т. е. летом, в вечернее время, пребывание на террасе может быть более кратким, чем в случае с традицион­ными покрытиями, когда по прошествии даже нескольких часов нет или почти нет снижения температуры.

Пазы под покрытиями со щелевыми зазорами нельзя заполнять наполнителем. Целесообразно в сдвиги листов проложить известные под названием крестиков или звездочек межопорные прокладки.

  «Зеленые крыши»


Рис. 4 Узловое соединение зеленой крыши и свеса крыши
1. почва; 2. геотекстиль и проволочная сетка; 3. гравийное покрытие; 4. щель и жестяная связка аттики; 5. распил бревна; 6. фронтонная доска; 7. теплоизоляция; 8. гидроизоляция; 9. досочное покрытие; 10. каркас крыши

При проектировании «зеленой кровли» необходимо
учитывать следующее:
  • зеленая крыша означает дополнительную нагрузку на несущие конструкции;
  • она требует образования соответствую­щего наклона крыши и системы отвода воды;
  • нужно обеспечить системы пароизоляции и конденсирования, гидро- и теплоизоляции;
  • необходимо предусмотреть невозможность укоренения растений.
С биологической точки зрения каждая при­годная для размещения плодородной земли крыша может быть использована для насажде­ния растений, но практически для оборудова­ния подлинной т. н. зеленой крыши желатель­ны следующие позитивные предпосылки:
  • крыша без наклона (наилучший вари­ант);
  • плоская крыша с незначительным укло­ном;

скатная крыша с максимальным уклоном 15o. Крыши без наклона поверхности и крыши с уклоном (с точки зрения их конструкции) представляют идентичную структуру распо­ложения слоев.

Поскольку сезонное увлажнение слоев, находящихся над слоями изолирования осадочных вод, оказывает пароизолирующее влияние, более благоприятным является тип конструкции с двойной гидроизоляцией. Для обоих типов очень важно горизонталь­ное расположение гидроизоляции и хотя бы 2-процентный наклон - в целях полного и надежного отвода воды за исключением крыш, предназначенных для накопления осадков. Не менее существенное значение имеет планирование и выполнение самой гидроизоляции для обеспечения особенно надежной изоляции осадочных вод, пос­кольку при этом типе крыш последующее устранение возможных ошибок в гидроизо­ляции особенно сложно и связано со значи­тельными затратами. Равным образом пер­востепенное значение имеет устойчивость гидроизоляции осадочных вод к прорастанию корней растений, и если эта проблема не может быть решена посредством самой гидроизоляции, то необходимо позаботиться о создании защитного слоя. Тот факт, что забота о растительности носит только сезонный характер, с конс­трукционной точки зрения влияет лишь на материал водонакапливающего и фильтру­ющего слоя и на способ встраивания. В слу­чае интенсивных зеленых крыш достаточно

изготовления дренажного наполнителя, тогда как для экстенсивных рекомендует­ся использование изготовленных из обла­дающего большей водозадерживающей способностью прессованного искусствен­ного материала лотков либо же совместное использование обоих способов. Теплоизоляционный слой - как и для других типов используемых крыш - может быть изготовлен из полистирольных плас­тин, качество которых допускает несение значительной нагрузки. Материалом для пластин и лотков, нахо­дящихся под верхним биологическим слоем, часто является твердый полихлорвинил и прессованный полистирол.

Назначением этих пластин и лотков, по существу, является задержание или накопле­ние воды под верхним биологическим слоем, тогда как нижние углубления способствуют отводу излишних осадочных вод. Закрытие скатных крыш биологическим слоем имеет два больших преимущества: 1) энергетического характера - зимой и , 2) эстетическое формирование окру­жающего пространства. Недостаток заключа­ется в повышенной нагрузке на деревянную конструкцию крыши. Если хорошо подумать, на каждый квадратный метр поверхности крыши в качестве дополнительной нагрузки в этом случае ложится 20-30-сантиметро­вый слой земли, порой удваивая расчетные нагрузочные данные. Отсюда вывод, что несущие элементы (особенно конструкции из древесного материала) нужно соответс­твующим образом рассчитать и упрочить. В северных, главным образом Скан­динавских странах уже на протяжении нескольких столетий используют крыши с биологическим слоем, в Европе эта практика находится в самом начальном состоянии в отличие от применения безрадостных плос­ких крыш.

В случае скатных крыш возникает еще и то преимущество, что порядок слоев в значи­тельной мере упрощается, нет необходимос­ти в парозадерживающем слое, иногда даже и в теплоизоляции, потому что биологичес­кий слой размещается непосредственно на находящийся над поверхностью кровли гидроизоляционный слой. Исходя из учета динамических нагрузок, оказываемых на здание и на крышу, в земляном слое нужно разослать проволочную сетку (покрытую пластиком) - с внешними стяжками, через которую могут прорастать корни. В случае двускатной крыши достаточно перебросить сетку над крышей, и она естественным обра­зом «оседлает» крышу. На скатных крышах в полосе козырька нужно по кругу проложить как минимум 10-30-сантиметровый гравий­ный фильтрующий слой для свободного отвода воды. Изолирование конденсата и вентиляция воздуха требуют повышенного внимания. Наклон в каждой точке крыши должен быть не менее 2%. В крышах с системой полива возможно решение и без наклона, но в дренажном слое во избежание сопревания допустимо поднятие воды толь­ко до уровня 2/3 высоты, остальную воду надо отвести по желобку для избытка воды. В случае отсутствия необходимого наклона в конструкциях, считающихся «необычными», изоляцию осадочных вод нужно выполнить способом, обеспечивающим наибольшую надежность. Всю систему изоляции, разде­лив ее на соответствующие участки, - паро-, тепло- и гидроизоляционные - нужно спро­ектировать таким образом, чтобы в случае повреждения или ошибки место неисправ­ности могло быть легко идентифицировано и чтобы неисправность не создавала бы опас­ность для всей поверхности крыши. В случае крыш с прямым расположением слоев такой подход ведет к образованию водонепроница­емого пароизолирующего и изолирующего осадочные воды слоев. Разделение на участ­ки в случае крыш с инверсионным порядком слоев невозможно. В качестве слоя, препятствующего про­растанию корней растений, может выступать отдельный защитный слой, но и гидроизо­ляционный слой может выполнять эту роль. Для крыш с высаженными растениями, экс­плуатируемых на протяжении длительного времени, важнейшим условием является предотвращение разрушающего воздейс­твия корневой системы, поэтому сохранение защищающих слоев является непременной необходимостью. Корневая система рас­тений в поисках влажности и питательных веществ, с одной стороны, создает механическую нагрузку для изоляции и ее основания, с другой стороны, корневые кислоты оказывают химическое воздейс­твие на встроенные материалы.

Считаться устойчивыми по отношению к прорастанию корней могут только те изоляции, которые предварительно прошли испытания и полу­чили соответствующую аттестацию качес­тва, оформленную в виде сертификата. В ряду таких изоляций обычно фигурируют покрывающие всю поверхность пластины из искусственных материалов или, в слу­чае модифицированных битумных толстых пластин, особые защитные слои из метал­лической пленки, способной переносить нагрузки. Если же изоляция не в состоянии противостоять укоренению, тогда возникает необходимость в создании дополнительной защиты, которую, например, могут обеспе­чить полихлорвиниловые или металлические пленки. Защитный слой следует сформиро­вать до верхней плоскости почвенного слоя. В случае экстенсивных крыш достаточно и 1,5-2 м покрытия вследствие более короткой корневой системы растений, но на интенсивных крышах на общей поверхнос­ти и на всех деталях водонепроницаемое формирование всех нахлесток покрытия обязательно.

В случае стационарных засаженных крыш, вследствие возросшей механической нагрузки, необходимо оборудование защитного слоя в виде покрова из искусственного материала или ткани. Следует избе­гать применения цементосодержащих или меловых материалов из-за возникающих в водоотводной системе отложений. Роль водоотводящего и водонакапливающего слоя двойственна: в случае боль­шого количества воды он отводит излишнюю воду в целях избежания запревания корневой системы растений, тогда как в более сухие периоды сохраняет необхо­димую для развития растений воду. Для отвода воды и для ее накопления могут создаваться и обособленные слои, но могут встраиваться и объединенные дре­нажные слои. Водоотводящий/водонакапливающий слой может быть изготовлен из выдержи­вающего шаги искусственного материала или пены (это т. н. поверхностные филь­тры) из минеральных материалов толщиной 10-15 см (например, керамзит, галька и т. п.) или из новых используемых материалов. Водоотвод на крышах с размещенной рас­тительностью должен быть организован как с поверхности плодородного слоя, так и с поверхности гидроизоляции осадочных вод. На каждую поверхность крыши, независимо от ее величины, необходимо оборудование как минимум двух ливнеприемников, кото­рые нужно сформировать таким образом, чтобы они были доступны, контролируемы и могли бы содержаться в чистоте. - Фильтрующий слой защищает одоотводный/водособирающий слой от вымы­ваемых мелких зерен плодородного слоя и тем самым от заиливания. Обычно он представляет собой покров из искусст­венного материала, который образует отдельный слой или может быть спарен с дренажным слоем. Назначение плодородного слоя в том, чтобы на протяжении длительного време­ни снабжать нуждающиеся в естественном кругообороте питательных веществ рас­тения всеми необходимыми элементами Специальные почвенные питательные смеси поставляются с учетом данных окружающей среды (микро- и макроклимата); на экс­тенсивных крышах это преимущественно материалы минерального происхождения (зеолит, туф, или сланцевый размол, вновь используемые материалы из жженой глины и т. п.), тогда как в случае интенсивных крыш большее значение имеют материалы орга­нического содержания. Толщина почвенного слоя определяется в зависимости от характе­ра высаживаемой растительности. В нанесе­нии излишне значительного по толщине слоя нет необходимости, тем более что это может привести к перегрузке конструкций перекры­тия.

В самых крайних случаях 50-100 см слоя земли вполне достаточно для разведения почти всех видов растений (кустов, деревьев высотой в несколько метров). Но в последнем случае нужно обратить особое внимание на т. н. точечные нагрузки и при необходимости позаботиться об укрепле­нии растений. Их лучше располагать на опре­деленном расстоянии от стен и надстроек; для обеспечения более надежного водоотво­да, равно как и точки зрения противопожар­ной безопасности, нужно сформировать по меньшей мере 50-см по ширине гравийный слой или положить пластины для ходьбы. Скатные, наклонные крыши с рас­полагающейся растительностью нуждаются в обеспечении мер против соскальзывания. До 15 % наклона крыши в дополнительных мероприятиях в этом плане нет необходимости. При наклоне в пределах 15-35o нужно позаботиться о конструкционной защите (препятствующие соскальзыванию доски, решетки, ограды), а при белее кру­том, 35 % наклоне нужно создавать защиту, рассчитанную статически.

Вопрос о характере растительности реша­ется при разработке т. н. садового плана. Растения могут высаживаться в виде рассады, с использованием т. н. пред­посадочных вегетационных покровов, но распространены и обычные формы посадок, посевов зернами, размещением посадочной смеси. Как уже говорилось, при экстенсивном хозяйствовании следует отдавать предпочтение засухоустойчивым, способным к регенерации растениям, при обогреве также выбирать соответствую­щие виды, поскольку с подбором расте­ний связан и вопрос долговременного и надежного использования крыши. Крыши с высаживаемой на них расти­тельностью в равной мере могут быть как с прямым расположением слоев, так и с инверсионными слоями. Отдельные системы могут создаваться с отличающейся структу­рой слоев и нетрадиционными материалами, но в зависимости от того, как осуществля­ются теплоизоляции основной конструкции и проблема водоотвода.

В случае крыш с инверсионным располо­жением слоев гидроизоляция осадочных вод находится в более защищенном положении, так что можно пренебречь защитным слоем против механических повреждений. Дренаж осуществляется в основном над экспанди-рованной гидроизоляцией, поэтому здесь, по аналогии с гравийным отягощением, используется дренажный слой из материала на минеральной основе. Поскольку при этом имеет место и водозадерживающий эффект (в случае экстенсивных крыш), то возникает потребность в материалах с большой порис­тостью (размолотый туф, балласт из жженых глинистых материалов и т. д.). Гидроизоляция осадочных вод в случае крыш с прямым расположением слоев в большей степени подвержена опасности повреждения, вследствие чего необходима более усиленная ее защита. Правда, связан­ное с паротехническими процессами паровое давление здесь не столь значительно, но его уравновешивание традиционным способом, через штуцеры проветривания, невозмож­но. В данном случае большую роль начина­ет играть «способность дыхания» изоляции осадочных вод; эта «дышащая изоляция» требует создания над собой свободного, про­ветриваемого воздушного слоя, что может быть обеспечено посредством создания поверхностных фильтров.