Виды кровли промышленных зданий. Понятие о промышленных зданиях

Технология устройства кровель

Основное назначение крыши - ограждать здание сверху от атмосферных воздействий (дождя, снега, колебаний температуры наружного воздуха, солнечной радиации и ветра). Проникновение в здание воды и холода, а также перегрев крыш солнечными лучами приводят к их разрушению.

По форме крыши делят на скатные , если уклон более 2,5 %, и плоские , если уклон до 2,5 %. Форма крыши определяется архитектурой здания и его конфигурацией в плане.

В зависимости от температурно-влажностного режима верхней ограждающей конструкции здания бесчердачные (совмещенные) крыши делят на невентилируемые и вентилируемые .

По назначению различают эксплуатируемые (солярии, спортивные площадки, кафе и др.) и неэксплуатируемые крыши.

Скатные крыши бывают чердачные и бесчердачные .

Чердачные крыши выполняют с холодным или теплым чердаком.

Бесчердачные крыши могут быть холодными (над неотапливаемыми строениями) и теплыми (над отапливаемыми зданиями). Бесчердачные крыши устраивают как в жилых и общественных, так и в производственных зданиях промышленного и сельскохозяйственного назначения. В производственных зданиях часто на покрытиях устраивают светоаэрационные фонари.

Односкатная крыша опирается своей несущей конструкцией (системой стропил, фермой и др.) на наружные стены, находящиеся на разных уровнях.

Двускатная (щипцовая) крыша состоит из двух плоскостей, опирающихся на стены, расположенные на одном уровне. Треугольные части торцовых стен между скатами называют фронтонами или щипцами.

Шатровая крыша имеет четыре треугольных ската, вершины, которых сходятся в одной точке.

Вальмовая (четырехскатная) крыша образуется от соединения двух трапецеидальных скатов и двух треугольных торцовых скатов, называемых вальмами.

Двускатная крыша промышленного здания с продольным фонарем отличается от двускатной крыши жилого здания меньшим наклоном скатов и большими шириной и длиной.

Сводчатая крыша в поперечном сечении может быть очерчена дугой окружности или иной геометрической кривой.

Складчатая крыша образуется от соединения отдельных трапецеидальных элементов - складок.

Куполообразная крыша по очертанию представляет собой половину шара со сплошным опиранием по кольцу на цилиндрическую стену.

Крестовый свод представляет собой четыре сомкнутых прочных свода.

Многощипцовая крыша образуется от соединения скатов плоскостей. Торцы стен под двускатными плоскостями называют щипцами.

Шпилеобразная крыша состоит из нескольких крутопадающих треугольных скатов, сомкнутых в вершине.

Сферическая оболочка по очертанию подобна куполу, но с опиранием на основание в отдельных точках. Пространство между опорами обычно устраивается светопрозрачным.

Крыша из косых поверхностей состоит из нескольких пологих плоскостей, опирающихся на стены.

Крыша с внутренним водостоком широко распространена в современном промышленном и гражданском строительстве.

Мансардные крыши устраивают в случаях, когда чердачные помещения используют для жилья или имеют служебное назначение.

Формы крыш:

а – односкатная;

б – двускатная;

в – шатровая;

г – вальмовая (четырехскатная);

д – полувальмовая;

е – двускатная с фонарем;

ж – сводчатая;

з – складчатая;

и – куполообразная;

к – крестовый свод;

л – щипцовая;

м – шпилеобразная;

н – сферическая оболочка;

о – из косых поверхностей;

п – с внутренним водостоком;

р – плоская эксплуатируемая

Плоские крыши имеют уклон до 2,5 %. Их устраивают в виде площадок и используют для профилакториев, открытых кафе и других целей. Хотя плоские крыши обходятся дороже скатных, экономия на эксплуатационных расходах компенсирует этот недостаток.

В последнее время большое распространение получили новые конструкции крыш из железобетонных сборных панелей.

К основным конструктивным элементам крыш относятся несущие конструкции, пароизоляция, теплоизоляция и кровля.

Кровля - верхний элемент крыши из водонепроницаемых материалов, защищающий здание от атмосферных осадков. Защитный слой - элемент кровли, предохраняющий кровельный ковер от механических повреждений, воздействия солнечной радиации.

Теплоизоляция служит для защиты здания от холода и перегрева солнцем. Теплоизоляция бывает монолитной, сборной и из сыпучих материалов. Монолитную теплоизоляцию выполняют из легких бетонных смесей (например, перлитобетонных, керамзитобетонных, битумоперлитных), сборную - из плит заводского изготовления. Такие плиты выпускают из легких ячеистых бетонов, пенопластов на основе пенополиуретана, пенополистирола и т. д. Теплоизоляцию из сыпучих материалов устраивают из керамзита, шунгизита, перлита, вермикулита и др. Такую теплоизоляцию применяют при отсутствии сборных утеплителей, а также в комплексных панелях заводского изготовления.

Пароизоляция защищает утеплитель от увлажнения проникающими из помещения водяными парами. Ее устраивают под теплоизоляцию, наклеивая на несущие конструкции. Пароизоляция бывает окрасочной или оклеечной в один или два слоя в зависимости от степени влажности воздуха в помещении. В качестве окрасочной пароизоляции используют горячую битумную, холодные асфальтовую или битумно-кукерсольную мастики. Для оклеечной пароизоляции применяют различные рулонные материалы, в том числе подкладочный рубероид, наклеиваемый на горячей битумной или холодной битумной мастиках; полиэтиленовую пленку, иногда специальные рулонные материалы типа фольгобит - с основой из алюминиевой фольги.

Несущие конструкции воспринимают нагрузки от собственной массы, массы снега, давления ветра и передают эти нагрузки на стены или отдельные опоры. Несущими конструкциями являются сборные железобетонные панели, комплексные панели покрытий повышенной заводской готовности (с тепло- и гидроизоляционным слоями или только с гидроизоляционным слоем), монолитный железобетон, стальной профилированный настил, деревянные стропила и фермы, асбестоцементные плиты.

Комплексная панель покрытия повышенной заводской готовности: 1 - кровельный ковер; 2 - стяжка; 3 - теплоизоляция; 4 - пароизоляция; 5 - несущая плита

Комплексные панели покрытий повышенной заводской готовности совмещают несущие, паро- и теплоизоляционные функции. Они состоят из двухслойных плит, нижний слой (несущая основа) которых - из тяжелого железобетона, верхний - из ячеистого бетона или керамзитобетона, пенопласта, фибролита. Комплексные панели могут быть различных конструкций. В качестве несущей основы иногда применяют сборную предварительно напряженную плиту. Пароизоляцией служит рубероид марок РПП-300А (Б; В) и РПЭ-300. Комплексные панели покрытий повышенной заводской готовности позволяют исключить в построечных условиях операции по устройству паро- и теплоизоляции, цементно-песчаной стяжки, грунтовки основания и выполнения гидроизоляционных слоев.

Крыши из монолитного железобетона выполняют преимущественно в зданиях с повышенной сейсмостойкостью, а также подверженных большим динамическим нагрузкам.

Панель покрытия из оцинкованных стальных профилей: а - панель покрытия; б - оцинкованные профили; в - бетонный вкладыш, укладываемый в гофры по краям стального настила; 1 - кровельный ковер; 2 - теплоизоляция; 3 - пароизоляция; 4 - профилированный настил

Крыши из стальных профилированных настилов широко используют в промышленномстроительстве. Панель покрытия состоит из несущих профилированных настилов и комплексных пенополистирольных либо стеклопластовых и минераловатных плит повышенной жесткости. В качестве несущих настилов панелей используют стальные оцинкованные профили. Швы между панелями заделывают с помощью вкладышей. Широко распространены панели покрытий на основе металлического профилированного листа повышенной заводской готовности. В таких панелях, называемых металлическими двухслойными панелями (иногда - монопанелями), в качестве утеплителя используют заливочный полиуретановый или фенольный пенопласт, который в заводских условиях вспенивают между металлическим листом и слоем рулонного гидроизоляционного материала.

Монопанели - металлические панели полной заводской готовности для зданий и сооружений различного назначения (ТУ 5284-101-04614443-97) (рис. 4).

Несущим элементом монопанелей является стальной оцинкованный лист Н57-750-0,7 (0,8). В качестве теплоизоляционного слоя в монопанелях применяют пенопласты, в частности эффективным пенопластом является Пенорезол с плотностью 100 кг/м 3 и группой горючести Г1 по ГОСТ 30244-94 (трудногорючие материалы).

Схема монопанели: 1 - стальной профилированный лист; 2 - трудногорючий пенопласт Пенорезол; 3 - эластомерный кровельный материал Кромэл-1РА; 4 - проклейка стыка самоклеящейся лентой Кромэл-2; 5 – прогон

В качестве водоизоляционного покрытия в монопанелях могут быть использованы различные материалы. Одним из наиболее эффективных материалов является эластомерный рулонный кровельный материал Кромэл-1РА (ТУ 5774-002-41993527-97), изготавливаемый на основе этиленпропилендиенового каучука (СКЭПТ).

Стропильные конструкции:

Стропила по конструкции разделяют на два типа:

наслонные, опирающиеся концами и средней частью (в одной или нескольких точках) на стены здания,

и висячие, опирающиеся только концами на затяжку, а она - на стены здания (без промежуточных опор).

По материалу различают деревянные и железобетонные стропила .

Деревянные стропила применяют в качестве несущих конструкций при строительстве временных зданий, зданий сельскохозяйственного назначения, при строительстве малоэтажных деревянных или кирпичных зданий и в сельской местности.

Железобетонные стропила используют при строительстве зданий с большими пролетами (производственных зданий).

Наслонные стропила (рис. 6) устраивают тогда, когда расстояние между опорами (пролет) не превышает 6,5 м. При наличии одной дополнительной опоры ширина, перекрываемая наслонными стропилами, может быть увеличена до 10-12 м, а при двух опорах - до 15 м. Нижние концы стропильных ног 3 опираются в деревянных рубленых или брусчатых зданиях на верхние венцы, в деревянных каркасных зданиях - на верхнюю обвязку, в каменных - на опорные брусья 1 (мауэрлаты). Расположение стропил зависит от размеров контура здания в плане и наличия в нем внутренних опор в виде стен или колонн.

Наслонные бревенчатые стропила:

1 - мауэрлат;

2 - кобылка;

3 - стропильная нога;

4 - балка для опоры диагональной ноги;

5 - нарожники;

6 - диагональная нога;

7 - прогон;

8 – стойка

Висячие стропила применяют, если отсутствуют внутренние промежуточные опоры. Опираются такие стропила на наружные стены.Висячие стропила представляют собой две стропильные ноги 2, соединенные снизу затяжкой 4, воспринимающей распор. Для уменьшения прогиба стропильных ног при пролетах до 8 м параллельно затяжке врезают ригель (между затяжкой и вершиной стропил), а при пролетах более 8 м устанавливают бабку 3. Все сопряжения элементов деревянных стропил из бревен или брусьев выполняют в виде врубок с применением накладок 8, скоб, болтов и гвоздей. Фермы применяют в промышленном строительстве при расстояниях между стенами и опорами 12-36 м. Ферма состоит из нижнего и верхнего поясов и заключенной между ними решетки из стоек и раскосов.

Висячие стропила:

1 - подкос;

2 - стропильная нога;

4 - затяжка;

5 - опорный брус;

6 - подбалка;

8 – накладка

Чердачные крыши устраивают с холодным или теплым чердаком. Бесчердачные (совмещенные) крыши выполняют функции несущих и ограждающих конструкций верхнего этажа зданий.

Если стропильные ноги выполнены с небольшим сечением, то предохранить их от провисания можно с помощью решетки из стойки, подкосов и ригеля. Стойки и подкосы изготавливают из досок шириной 150 мм и толщиной 25 мм или из деревянных пластин, полученных из бревна диаметром не менее 130-140 мм.

При установке стропильная нога врубается в затяжку. Чтобы ее конец не скользил по затяжке и не скалывал ее, врубать ногу надо зубом, высота которого составляет 1/3 высоты затяжки, шипом или с использованием обоих способов. Кроме того, затяжка будет оставаться целой и не скалываться, если установить стропила на расстоянии примерно 300-400 м от края. Стропильная нога врубается в конец затяжки, а зуб при этом отодвигается как можно дальше.

Соединение стропил зубом и шипом:

1 - стропильная нога;

2 - затяжка;

Для усиления крепления стропила используют двойной зуб. Высота зубов может быть одинаковой, но чаще всего их делают так, чтобы высота первого составляла 1/5 толщины затяжки, второго - 1/3.

Соединение стропил двойным зубом:

1 - стропильная нога;

2 - затяжка

Для первого зуба на затяжке делают упор и шип, а на стропиле - проушину; для второго - только упор. В качестве дополнительного крепления стропил в затяжках можно использовать хомуты или болты. Болты применяют реже, так как они ослабляют сечение стропильных ног и затяжек.

Соединение стропил болтом и хомутом: 1 - стропильная нога; 2 - затяжка; 3 - болт; 4 - хомут

Подкосы с бабкой соединяют врубкой, при этом в бабке долбят гнездо, а в подкосе вырубают шип. Такое соединение в висячих стропилах укрепляют дополнительно болтами или хомутами.

Соединение подкоса с бабкой: 1 - затяжка; 2 - подкос; 3 - хомут; 4 - болт; 5 - бабка; 6 – скоба

Основание под кровлю из штучных или рулонных материалов может быть выполнено в виде обрешетки или сплошного настила. В первом случае для его изготовления используют деревянные бруски, во втором - деревянные бруски и доски.

Сплошной настил делают в том случае, когда в качестве покрытия используют асбестоцементные плитки или рулонный материал. Под плитки доски настила выкладывают с небольшим зазором (не более 10 мм) в один слой, под рулонный материал - в два слоя: рабочий и защитный.

Узкие доски защитного слоя должны находиться под углом 45° к рабочему. Между настилами помещают противоветровую прокладку из рубероида марки РПП-300 или РПП-350.

Обрешетку применяют в том случае, когда кровельное покрытие делают из волнистых асбестоцементных листов ВО (шифера), листовой стали, черепицы или дерева.

Ригель со стропильными ногами соединяют врубкой сковороднем «в полдерева». Соединение крепится болтом и нагелем, а для придания ему большей прочности - скобой.

Составные части затяжки скрепляют между собой зубом, металлической накладкой и болтами. С бабкой затяжку соединяют хомутом.

Соединение ригеля и стропильной ноги: 1 - стропильная нога; 2 - ригель или затяжка; 3 – скоба

Чтобы предохранить стены здания от атмосферной воды, крыша должна иметь свес длиной не менее 550 мм.

Кроме того, что концы стропильных ног крепят в затяжке с помощью, так называемых скруток, они закрепляются дополнительно за стены здания. Это позволяет уберечь крышу от повреждения при сильных порывах ветра.

Скрутка представляет собой кусок крупной проволоки, один конец которой прикреплен к стропильной ноге , а другой - к костылю, вбитому в шов каменной кладки на расстоянии 300-350 мм от верхнего края стены или к балке чердачного перекрытия. В рубленых деревянных домах вместо скрутки используют железную скобу, соединяющую стропила со вторым венцом сруба.

Скос крыши: 1 - стропильная нога; 2 - затяжка; 3 - скоба

Кровля находится в весьма тяжелых эксплуатационных условиях, поскольку она продолжительное время подвергается воздействию атмосферных факторов. Вредное влияние на прочность и водонепроницаемость кровли оказывают неравномерные осадки, температурные деформации, явления ползучести и усадки железобетонных настилов. В индустриальных районах, кроме того, разрушающее воздействие на кровлю оказывают химически агрессивные вещества, содержащиеся в атмосфере и в первые минуты дождя образующие слабые концентрации кислот и щелочей. В особо неблагоприятных условиях эксплуатации находятся кровли горячих цехов, испытывающие не только чрезмерный нагрев, но и значительные динамические воздействия от мостовых кранов с жестким подвесом рабочего оборудования (прокатные, стрипперные цехи и др.).

Сказанное выше позволяет сделать вывод, что при выборе материала и конструкции кровли кроме физико-химических свойств материала и района строительства необходимо учитывать специфику и микроклимат производства.

Материал кровли должен иметь незначительный вес, быть долговечным, допускать наименьший уклон покрытия, простоту устройтсва и ремонта, отвечать требованиям деформативности и огнестойкости.

Кровли подразделяют на рулонные , асфальтовые безрулонные , асбестоцементные и металлические .

Рулонные кровли отвечают многим отмеченным выше требованиям и позволяют устраивать покрытия с нулевым уклоном. К применяемым для рулонных кровель материалам относятся изол, бризол, полиэтиленовая пленка, рубероид, пергамин, толь, гидроизол, дегте-битумные и гудрокамовые материалы, кровельные стеклоткань и стекловойлок.

В зависимости от уклона рулонные кровли промышленных зданий могут быть плоские (уклон <2,5%) и скатные (уклон ≥ 2,5%). Наибольшие уклоны скатов при рулонных кровлях не должны превышать 25%.

В целях обеспечения водонепроницаемости кровли устраивают из нескольких слоев, количество которых назначается, исходя из величины уклона:

при i ≥ 15% -двухслойные без защитного слоя;
при i ≥ 10% - трехслойные без защитного слоя;
при 2,5 ≤ i < 10% - трехслойные с защитным слоем;
при 0 ≤ i < 2,5% -четырехслойные (и более) с защитным слоем.

Рулонные кровли с количеством слоев более четырех применяют в эксплуатируемых покрытиях или на тех участках покрытия, где установлено технологическое оборудование и предусмотрены проходы.

Наклейку рулонных материалов производят битумными, дегтевыми и другими мастиками в зависимости от материала кровли. При назначении теплостойкости мастики необходимо учитывать, что в ясные летние дни кровельный ковер может нагреваться до 70-80°, а в покрытиях горячих цехов до 100° и выше. В случае недостаточной теплостойкости мастика размягчается и стекает по скату. Это вызывает расстройство швов ковра, образование складок от сползания полотнищ, изменяет физико-химические свойства мастики (улетучивание легких фракций мастичных масел), засоряет енды и воронки внутреннего водостока. Мастики с излишней теплостойкостью нежелательны, так как они обладают повышенной хрупкостью при низких температурах.

Полотнища рулонных материалов при уклонах скатов до 15% располагают параллельно, а при уклонах более 15% -перпендикулярно коньку. Величину напуска полотнищ друг на друга принимают: по ширине - в нижних слоях 50-70 мм. и в верхнем 70-100 мм, по длине - во всех слоях не менее 100 мм.

Испытывая значительный нагрев и большие суточные (до 60-70°) и годовые (до 100°) колебания температуры, кровля подвергается существенным знакопеременным деформациям, что нередко приводит к разрыву ковра и нарушению сцепления его с основанием. В целях уменьшения вредного влияния атмосферных воздействий и предохранения от прямых механических повреждений поверх рулонных кровель, имеющих уклон менее 10%, устраивают защитный (бронирующий) слой. Его выполняют из гравия светлых тонов с крупностью зерен 5-15 мм или слюдяной крошки. Связь слоя с кровлей осуществляется той же мастикой, которую используют для наклейки водоизоляционного ковра. Иногда защитный слой выполняют из бетонных или других плит, укладываемых на песчаной прослойке.

Уменьшить нагрев кровли можно окраской ее в светлый тон (например, известковой или алюминиевой краской). Однако окраска кровель недолговечна, особенно в районах с загрязненной атмосферой; более долговечен и надежен рубероид, покрытый с наружной стороны алюминиевой фольгой, отражающей большую часть солнечных лучей.

В местах примыкания рулонных кровель к выступающим элементам-(парапетам, фронтонам, фонарям и т. п.), а так же на участках и карнизов предусматривают дополнительные слои водоизоляционного ковра (2-4 слоя).

Кровельный ковер, смазанный мастикой, заводят на выступающие элементы, прикрепляют к ним гвоздями или дюбелями, а стык защищают промазкой или обивают кровельной оцинкованной сталью. На участках ендов всех скатных покрытий обязательно укладывают защитный гравийный или слюдяной слой (рис. 80).

Рулонные кровли в зарубежном промышленном строительстве при множестве конструктивных решений принципиально не отличаются от наших. Большинство кровель устраивают с воздушными прослойками, связанными с наружным воздухом по свесам и у конька и с защитным слоем из песка, гравия и шлака. Применяется за рубежом и деревянный настил, хотя преимущественно распространены стальные и железобетонные настилы. Плоские кровли в США часто используют для размещения вспомогательного оборудования, бытовых надстроек и т. п.

Безрулонные мастичные (асфальтовые) кровли позволяют экономить дефицитные рулонные материалы. Они имеют простую конструкцию, долговечны, дешевле рулонных на 20-40% и менее трудоемки (в 1,3-1,6 раза). Такие кровли более применимы для крыш, подвергающихся механическим воздействиям (при частых реконструкциях, очистке) и опасности возгорания от искр и горячих газов.
Мастичные кровли применяют при тех же уклонах скатов, что и рулонные. В покрытиях с нулевым уклоном мастики могут иметь пониженную теплостойкость. Кровля в этом случае является «самозалечивающейся», так как неровности, трещины и другие повреждения, образовавшиеся в холодный период года, выравниваются, заполняясь размягченной мастикой в жаркую погоду.

Для безрулонных кровель применяют резино-битумные, асфальтовые, эмульсионные и битумно-латексные мастики.

Поверхности выравнивающих слоёв под мастичные кровли, выполняемых из цементно-песчаного раствора, асфальта, асфальтобетона, жестких древесноволокнистых и других плит, покрывают грунтовочным раствором битумного вяжущего в растворителе, битумно-латексной эмульсией и т. п.

Водоизоляционный ковер при мастичной кровле состоит из нескольких слоев (2-5) в зависимости от уклона покрытия, армирующих прокладок (стеклоткань, стеклосетка, мешковина и т. п.) и защитного слоя, выполняемого из асфальтобетонных или цементных плит, песка, гравия или шлака (рис. 80, д). Толщина отдельных мастичных слоев зависит от гидроизоляционных свойств применяемой мастики, и ее принимают от 2 до 6 мм.

Рис. 80. Детали покрытий с рулонной (а-г), асфальтовой (д) и водонаполненной (е) кровлями:
а - примыкание кровли к парапету; б - средняя ендова; в - примыкание кровли к фронтону при плоской кровле; г - то же, при скатной; д - утепленная асфальтовая кровля; е - водонаполненная кровля: 1 - стена; 2 - плита; 3 - основной ковер; 4 - дополнительные слои; 5 - защитный слой; 6 -воронка; 7 - цементный раствор; 8 - оцинкованная сталь; 9 - дюбел» через 500; 10 - костыли через 500; 11 - стальная полоска 40X3; 12 - мастика изол; 13 - мастичные слои; 14 - пароизоляция; 15 - утеплитель; 16 - слой воды

В последние годы начали внедрять мастичные кровли из полимерных синтетических материалов: поливинилхлоридные, виниловые, неопре-новые и другие с добавками пластификаторов, стабилизаторов, растворителей и других компонентов. Указанные кровли наносятся напылением. Они обладают высокими водоизоляционными свойствами, атмосферо-устойчивы, морозостойки и эластичны.

Асбестоцементные кровли, применяемые в нашей стране, рассмотрены ранее (см. рис. 73). Здесь же укажем на некоторые особенности устройства этих кровель в зарубежном строительстве. Выпускаемые фирмами асбестоцементные листы не подразделяют на промышленные и гражданские. Длина их колеблется в пределах 1220-3600 мм, ширина не превышает 1000 мм, толщина составляет 5,5-8,7 мм, а высота волны 30-60 мм.

Наряду с неокрашенными выпускают асбестоцементные листы с различной цветной поверхностью. Например, в Англии вырабатывают коричневые, красные, голубые, зеленые листы (7-8 цветов и оттенков). В США листы обычно покрывают тонким водонепроницаемым слоем битумной эмульсии или парафина, а также гидрофобизируют их кремний-органическими составами, обеспечивающими полную водонепроницаемость асбестоцемента. Применяются также листы полуволнистые и складчатые, листы «каскадного» типа, позволяющие снизить уклон покрытия до 1: 12. В отдельных случаях листы армируют стальной сеткой. Крепление листов к прогонам осуществляют главным образом шурупами и болтами, а головки их, выступающие над поверхностью листов, закрывают противокоррозийными колпачками.

Металлические кровли в промышленном строительстве применяют пока ограниченно. Наиболее перспективны кровли из алюминиевых листов, которые не подвергаются коррозии и благодаря большой отражательной способности хорошо противостоят температурным изменениям, имеют малый вес (в 3 раза легче асбестоцементных и в 20 раз - железобетонных покрытий).

Отечественная промышленость выпускает плоские и волнистые алюминиевые листы. Плоские листы имеют длину от 2000 до 4000 мм, ширину от 400 до 2000 мм и толщину от 0,3 до 10 мм. Волнистые листы изготовляют длиной до 6000, шириной до 1500, высотой волны 50-100 и толщиной 0,8-1,2 мм. Стальные листы имеют следующие размеры: плоские - длина 710-4000, ширина 510-1500 и толщина 0,25-4 мм; волнистые - длина 1420-2000, ширина 710-1000 и толщина 1-1,75 мм.

Металлические листы крепят к прогонам теми же способами, что и асбестоцементные. Во избежание электрохимической коррозии в местах соприкосновения алюминиевых листов со стальными прогонами последние покрывают специальной грунтовкой или оклеивают тканью, пропитанной этим защитным материалом.

Кровли промышленных зданий работают в тяжелых эксплуатационных условиях. Помимо воздействий внешней и внутренней среды на прочность и долговечность кровли оказывают влияние неравномерная осадка здания, температурные деформации, усадка железобетонных настилов, вибрация и др. Как ограждающая конструкция, кровля испытывает на себе воздействие разных температур. Как правило, температура ее нижней поверхности близка к температуре помещения, а температура наружной поверхности меняется в весьма широком диапазоне: от -50 о С зимой до +100 о С в солнечный летний день. При этом кровля должна надежно защищать внутреннее помещение от холода зимой и от жары летом.

Поэтому выбор материала и конструкции кровли является ответственным этапом проектирования при реконструкции промышленных зданий.

В отечественной и зарубежной практике наибольшее применение находят мягкие кровли.

В производственных зданиях обычно применяют совмещенные покрытия стандартной конструкции, которые экономически неприемлемы для использования из-за верхнего расположения гидроизоляционного ковра.

В качестве гидроизоляционного рулонного материала в плоских крышах еще не так давно самым доступным и наиболее дешевым считался рубероид. Как показала практика, физико-механические свойства рубероида совершенно не соответствуют российским климатическим условиям, его теплостойкость не превышает плюс 70 о С. Кроме того, ультрафиолетовое излучение и озон активизируют процессы старения рубероида, приводят к коксованию и растрескиванию поверхности материала. Под воздействием влаги, которая попадает через трещины, разрушается картонная основа рубероида, в результате чего через 3-5 лет вместо защитного покрытия образуется пропитанная водой смесь из битума и целлюлозы.

В результате на рулонной кровле образуются отслоения, вздутия, трещины и отверстия, которые требуют ремонта или полной замены кровельного покрытия.

Ремонт кровли представляет собой одну из важнейших проблем реконструкции зданий /82/.

Мелкие дефектыустраняют путем прорезания рулонного ковра, вскрытия и расчистки поврежденных участков до мест качественного сцепления склеенных слоев или до основания, просушки зоны повреждения и приклеивания дополнительного двухслойного гидроизоляционного слоя на горячей битумной или холодной изоловой мастике внахлест до 100-150 мм на неповрежденные участки кровли. Заплаты на ремонтные участки перед наклейкой покрывают мастикой по всей поверхности.

Впадины и углубления глубиной до 15 мм устраняют путем вырезания всего деформированного участка, ремонта стяжки и наклейки 2-3 слоя гидроизоляционного материала на изоловой мастике внахлест до 100 мм на неповрежденные участки кровли с последующей промазкой по периметру мастикой.

Материалы, используемые для ремонта, и материалы ремонтируемой кровли должны быть совместимы по химическому составу.

Полную замену кровельного рулонного покрытия производят при потере прочности или водопроницаемости гидроизоляционного ковра, а также при значительных отслоениях кровельного покрытия. При смене кровельного покрытия предусматривают мероприятия по предотвращению увлажнения утеплителя.

В том случае, когда требуется заменить утеплитель, его разбирают, осматривают стяжку и при необходимости ее восстанавливают или заменяют на новую. Пришедшую в негодность пароизоляцию заменяют на пленочную, которую укладывают свободно или приклеивают на мастике.

Разобранный утеплитель сортируют на пригодность для повторного применения и просушивают до норм, установленных СНиП. Необходимую толщину утепляющего слоя определяют теплотехническим расчетом. После укладки утеплителя по поверхности утепляющего слоя устраивают выравнивающую стяжку, а затем производят наклейку рулонного ковра или устраивают мастичную кровлю.

Перед наклейкой рулонного ковра необходимо осуществить грунтовку выравнивающей стяжки с помощью пневматической установки, которая состоит из нагревательного бачка и пистолета-распылителя. Для грунтовки используют битум, растворенный в бензине или керосине, а также битумно-полимерные или полимерные составы, которые увеличивают прочность сцепления гидроизоляционных материалов с основанием. Вид грунтовки зависит от используемого гидроизоляционного материала.

В настоящее время разработаны и применяются новые наиболее качественные изолирующие рулонные материалы, изготовленные из прочной не гниющей основы типа стеклоткани, стеклохолста или полиэстера с пропиткой высококачественным модифицированным битумным вяжущим (рубитекс, петрофлекс, биполь, бикрост, бикроэласт, линокром, экофлекс, мостопласт, различные разновидности техноэласта, унифлекс и другие современные материалы , приведенные в работах Ю.Н. Доможилова и др. /27/ и А.Н. Шихова и Д.А. Шихова /111/.

Новые материалы выдерживают перепады температур, отличаются биостойкостью, высокой прочностью и сопротивляемостью атмосферным явлениям.

Для изготовления этих материалов битум модифицируют полимерами СБС (стирол-бутадиен-стироловые эластомеры) или ИПП (изотактический полипропилен), что значительно увеличивает его эластичность и теплостойкость (до 85-120 о С), а также увеличивает долговечность изолирующих материалов на его основе (до 20-30 лет). Эти материалы выдерживают перепады температур, отличаются биостойкостью, высокой прочностью и сопротивляемостью атмосферным явлениям.

Достаточно большая толщина новых гидроизолирующих материалов (от 3 и более мм) позволяет существенно снизить слойность кровли по сравнению с рубероидной, а также существенно повысить безопасность работ, так как приклеивание этих материалов производится при помощи пропановой горелки путем подплавления нижней поверхности материала и плотного его прижатия к основанию (рис.4.15).

При газоплавленном способе наклейки наплавляемых рулонных материалов используют пропан-бутановые трехфакельные горелки и сжиженную пропан-бутановую смесь, которая при горении образует устойчивый факел пламени и разогревает битумно-полимерный слой наплавленного материала, который разжижается и приобретает клеящие свойства. Сначала конец рулонного материала приклеивают к подготовленному основанию на длину 0,5 м, после чего рулон заправляют в каток-раскатчик и приклеивают по ходу подплавления покровного слоя к подогретой до температуры 120 о С поверхности основания и прикатывают катком массой 80-100 кг. При наклейке способом подплавления необходимо следить, чтобы тепло от горелки равномерно распределялось по ширине рулона.

Рис.4.15. Установки для механизированной наклейки наплавляемых рулонных материалов

а) с пластификацией клеящего слоя нагреванием: 1- каток; 2- рулон наплавляемого кровельного материала; 3- горелка на жидком или газообразном топливе; 4- емкость для топлива; 5- направление движения; б) с пластификацией клеящего слоя растворителем: 1- бачок с раствором; 2- валики, смачивающие клеящий слой; 3- рулон наплавляемого кровельного материала; 4- каток; 5- рама установки; 6- фиксатор установки на стоянке

Наклейку кровельных материалов с пластификацией клеящего слоя растворителем (рис.4.15, б) осуществляют, нанося на поверхность рулонного материала растворитель (толуол, бензин, керосин, уайт-спирит и т.п.). Растворитель наносят по мере наклеивания самотеком через растекатель. Подачу растворителя регулируют специальным краном. Окончательная прикатка, разглаживание и притирание приклеенного полотнища происходит через 6-15 мин после наклеивания.

В настоящее время в качестве расплавления гидроизоляционных кровельных материалов применяются кровельные установки инфракрасного излучения , которые создают равномерный нагрев наклеиваемых полотен по всей ширине без участков перегрева и недогрева. Для производства работ используется специальная кровельная машина, которая механизирует процесс разогрева, укладки и прикатки нового слоя материала (рис.5.82). Прикатка рулонных материалов осуществляется в процессе производства кровельных работ, что обеспечивает высокое качество работ. В кровельной машине излучатель (2) генерирует ИК- излучение, которое разогревает поверхность основания (6) и покровный слой матери ала (3). В процессе движения машины образуется расплавленная масса битумной мастики в виде валика (4), который заполняет все полости при приклейке гидроизоляционного ковра и основания, а выход расплава по краям рулона герметизирует швы и позволяет судить о качестве приклейки. Прикаточный вал (1) создает требуемое давление для приклейки гидроизоляционного материала обеспечивает качественное выполнение работ по устройству кровельного ковра.

Рис. 5.82. Кровельная машина (а) и процесс наплавления гидроизоляционного ковра (б):

1 - прикаточный вал; 2 - инфракрасный излучатель; 3 - покровный слой гидроизоляционного материала; 4 - расплавленная масса битумной мастики в виде валика; 5 - корпус кровельной машины; 6 - разогреваемая поверхность основания

Использование наплавляемой технологии обеспечивает возможность укладки рулонной кровли круглогодично.

С разработкой рулонного наплавляемого СБС-модифицированного битумно-полимерного материала (Унифлек «ВЕНТ»), предназначенного для изготовления нижнего слоя, появилась возможность устройства «дышашего» кровельного ковра (рис. 5.83).

Рис. 5.83. Схема отвода водяных паров из под кровельного

материала - Унифлек «ВЕНТ»

При наплавлении такого материала под новым кровельным ковром образуются каналы, которые обеспечивают распределение образующегося под кровлей пара и уменьшается вероятность образования вздутия кровельного ковра. Отвод водяных паров осуществляется через парапетные выпуски или флюгарки (рис. 5.84).

Рис. 5.84. Устройство отвода водяных паров через парапетные выпуски (а)

и флюгарки (б)

Через флюгарки отводятся водяные пары, попадающие в утеплитель в зимний период времени из внутреннего объема помещения за счет разности давления внутреннего и наружного воздуха. Эта технология зарекомендовала себя при реконструкции существующих рулонных кровель, когда требуется установка дополнительного слоя утеплителя.

При реконструкции рулонных кровель с внутренними водостоками рекомендуется вместо старых водосливных воронок, выступающих из плоскости кровли, устанавливать водосливные воронки в плоскости кровли (рис. 5.85).

При этом новую водосливную воронку устанавливают на место старой по слою цементно-песчаной стяжки, поверх которой укладывают слой СБС-модифицированного битумно-полимерного рулонного материала (Унифлек «ВЕНТ»). Затем на слой рулонного материала (Унифлек «ВЕНТ») наплавляют два слоя гидроизоляции из Техноэласта (нижнего слоя марки ЭПП и верхнего слоя марки ЭКП).

Рис. 5.85. Схема установки водосливной воронки в плоскости кровли

Такое сочетание кровельных материалов обеспечивает распределение образующегося под гидроизоляционной кровлей пара и уменьшает вероятность образования вздутия кровельного ковра, что особенно важно в местах установки водосливных воронок, которые подвергаются воздействию воды.

Значительное внимание при реконструкции рулонной кровли следует уделять примыкании к трубам, которые должны выступать не менее 500 мм от поверхности кровли. Для герметизации кровли на трубы, в местах их установки, одевают конические уплотнители, которые с помощью герметика и обжимного хомута плотно прилегают к трубе. Вариант устройства примыкания кровли к трубе приведен на рис.4.19.

Рис. 4.19. Устройство примыкания рулонной кровли к трубе: 1- железобетонная плита покрытия; 2- пароизоляция; 3- утеплитель;

4- цементная стяжка; 5- нижний слой кровли (унифлекс ВЕНТ)

6- дополнительный слой кровли уложенный посыпкой вниз; 7- уплотнитель для труб; 8- обжимной хомут; 9- герметик

При реконструкции плоских покрытий помимо рулонных материалов используют мастичные кровли, армированные стекломатериалом, и безрулонные кровельные покрытия из холодных мастик, применение которых позволяет осуществить комплексную механизацию работ, сократить затраты материалов и денежных средств в 2-6 раз по сравнению с устройством рулонных кровель.

Для устройства безрулонных кровель используют перхлорвиниловые полимерные составы, а также эмульсионные битумные или битумно-полимерные мастики. К ним относятся: полиуретанбитумная мастика «Тиобит», 2-х композиционная холодная полимерная мастика «Битурэл», битумно-каучуковые мастики «Ребакс» и «Вента», хлорсульфо-полиэтиленовая мастика «Кровелит» и др. Эти мастики сохраняют эластичность в диапазоне температур от минус 50 до плюс 100 0 С и обладают пределом прочности на разрыв более 3,5 МПа.

Кровельное безрулонное мастичное покрытие состоит из грунтового, гидроизоляционного и защитного слоев при общей толщине 10-15 мм. Холодные мастики можно наносить на влажные основания, которые должны быть прочными и недеформируемыми. При выполнении мастичных кровель особое внимание следует уделять устройству деформационных швов, расстояние между которыми определяют расчетом.

К новым кровельным гидроизолирующим материалам относятся полимерные рулонные мембраны , которые изготавливают из ЭПДМ (этилен-пропиленового каучука), ТПО (термопластичных олефинов) или ПВХ

(поливинилхлорида). Они отличаются высокой надежностью и долговечностью и не теряют эластичности до температуры -50 о С. Срок эксплуатации мембран более 30 лет.

Некоторые мембраны имеют подложку из искусственного войлока толщиной 1 мм и клеящую кромку по длине, с помощью которой мембраны склеивают между собой. Подложка из войлока пропускает воздух и обеспечивает удаление конденсата из утепляющего слоя кровли, а также защищает покрытие от повреждения в период эксплуатации. Наличие клеящей кромки у мембран делает склейку швов чрезвычайно простой операцией и создает прочное и долговечное соединение.

Общая толщина полимерных мембран составляет 2,5 мм при толщине самой мембраны 1,5 мм. Полимерные мембраны настилают, как правило, в один слой. Покрытие полимерными мембранами обеспечивает высокую скорость монтажа, независимо от конфигурации кровли и погодных условий.

Для случаев, когда требуется особая надежность и абсолютная гарантия по гидроизоляции кровли, применятся двухслойная полиэтиленовая мембрана со слоем бентонитовой глины. Бентонитовая глина в замкнутом пространстве не пропускает воду даже под давлением. Полиэтиленовая мембрана обеспечивает прочность системы и препятствует размыванию бентонита.

Кровельные мембраны имеют группу горючести Г1, что позволяет применять их на кровлях без ограничений по площади без противопожарных рассечек. Мембраны могут быть изготовлены в любом цвете, что позволяет удовлетворить практически любые архитектурные замыслы.

При укладке полимерных мембран используется механическое или балластное крепление к утепляющему слою, как это показано на рис.5.86.

Рис. 5.86. Крепление полимерных гидроизоляционных мембран с механическим (а) или балластным (б) креплением

Механическое крепление осуществляется с помощью специальных крепежных элементов (телескопические дюбели, саморезы, металлические оцинкованные шайбы и другие крепежные элементы), длина которых выбирается таким образом, чтобы между нижним концом крепления и конструкцией основания оставался зазор для отпруживания сжатого теплоизоляционного материала (рис.5.87).

Рис. 5.87. Варианты крепежных элементов для гидроизоляционных мембран

Применение телескопических дюбелей предотвращает разрыв мембраны при вертикальных деформациях кровельного покрытия.

Для сварки кровельных мембран применяют автоматические сварочные аппараты «Liester Varimat» (220 В-4000 Вт или 380 В-5000 Вт), которые могут регулировать температуру (рис. 5.88).

Рис. 5.88. Автоматические сварочные аппараты «Liester Varimat»

При балластном креплении (рис.5.86,б ) сначала свободно уложенное покрытие из полимерной мембраны по периметру крыши приклеивают на полосу полимерной мастики шириной 100 мм, а затем пригружают слоем гравийной смеси, которая защищает кровлю от механических повреждений, воздействия снега, ветра и солнца в период эксплуатации.

Основными преимуществами полимерных мембран являются:

Долговечность, надежность и высокая ремонтопригодность;

Возможность проведения кровельных работ практически круглый год;

Быстрый, удобный и экономичный монтаж; - морозостойкость, высокие технические и противопожарные характеристики;

Износостойкость, водонепроницаемость с высокой степенью паропроницаемости;

Устойчивость к воздействию атмосферных воздействий и бактерий;

Небольшой вес мембраны (1,6 кг/м 2).

В последние годы для устройства и восстановления рулонных кровель находят применение эластичные гидроизоляционные покрытия, изготовленные из модифицированной битумно-полимерной эмульсии на водной основе (жидкая резина) (рис.5.89). При ремонте старых мягких кровель может наносится без снятия изношенного гидроизоляционного ковра. Толщина слоя составляет 2 мм и соответствует руберойдной кровле из 4-х слоев. Технология позволяет за одну смену выполнить гидроизоляционные работы площадью до 1000 м 2 . Главное достоинство такой гидроизоляции заключается в отсутствии швов и стыков выполнять работы на поверхностях любых уклонов с многочисленными примыканиями.

Рис. 5.89. Нанесение бесшовной гидроизоляции на основе «жидкой резины»

. Быстротвердеющие одно- и двухкомпонентные системы в процессе холодного нанесения на защищаемую поверхность сразу приобретают свойства высококачественной бесшовной гидроизоляции, устойчивой к ультрафиолету и резким перепадам температур. Материал имеет высокую эластичность и адгезию к бетонным и металлическим поверхностям, предназначен для быстрого распыления, характеризуется простотой устройства примыканий к вертикальным поверхностям. Может наноситься на влажное основание. Методика нанесения покрытия проста. Основной элемент из водной эмульсии битума с добавлением полимера смешивается со вторым компонентом из водного раствора хлористого кальция, который ускоряет твердение основного компонента. Составы наносятся через распыляющее устройство в виде двухканальной удочки, смешиваясь на выходе, и затвердевают через 5-20 сек, превращаясь в бесшовную резиновую мембрану. Толщина гидроизоляционного покрытия в 2 мм соответствует руберойдной кровле из 4-х слоев.

В отапливаемых производственных помещениях применяют утепленные совмещенные покрытия. Правильно подобранная теплоизоляция увеличивает термическое сопротивление покрытия, что позволяет снизить расходы на отопление за счет уменьшения теплопотерь.

В связи с тем, что утепленные совмещенные покрытия построены по старым теплотехническим нормам и не отвечают современным требованиям по тепловой защите зданий, поэтому проблема повышения уровня теплозащиты этих зданий стоит особенно остро, так как реальные потери тепловой энергии через эти конструкции обычно в 2-4 раза превышают установленные нормы.

Для того, чтобы установить необходимую дополнительную толщину утепляющего слоя, необходимо провести теплотехнический расчет в соответствии с требованиями СП 50.1330. 2012 Актуализированная редакция СНиП 23-02-03 «Тепловая защита зданий».

В настоящее время для утепления кровель применяют разнообразные теплоизоляционные материалы на основе стекловаты, минеральной ваты, пенополистирола (прежде всего–экструзированного), пенополиуретана и др.

Важным является тот факт, что плитные теплоизоляционные изделия могут применяться в виде двух изоляционных слоев разной плотности. Верхний слой, благодаря вертикальному направлению волокон, обладает высокой устойчивостью к механическим нагрузкам. Он по длинным сторонам плит имеет шпунтовые кромки «паз-гребень» и облицованную верхнюю поверхность стеклохолстом, что является отличной основой для гидроизоляционного ковра. Размеры верхнего и нижнего слоев теплоизоляционного материала различаются, что исключает возможность возникновения сквозных швов в изоляционном слое. Для дополнительной вентиляции в качестве верхнего слоя могут применяться плиты с вентиляционными бороздками, которые при укладке должны быть направлены к краю кровли (рис. 5.90).

Рис. 5.90. Укладка верхнего слоя теплоизоляционных плит с вентиляционными бороздками

Современные теплоизоляционные плиты используют как в новом, так и при дополнительном утеплении уже существующих кровель при укладке их на старую гидроизоляцию. Благодаря специфическим свойствам материала, механические напряжения и термические деформации старой конструкции кровли не переносятся на новый теплоизоляционный слой. Кроме того, новый теплоизоляционный слой закрывает все неровности старого гидроизоляционного слоя.

На крышах стандартной конструкции теплоизоляционные плиты укладывают ниже гидроизоляционного слоя, который принимает на себя все механические и климатические воздействия, подвергаясь риску повреждения, вследствие чего быстро выходят из строя. Для защиты гидроизоляционного слоя и повышения долговечности совмещенного покрытия промышленных зданий целесообразно при реконструкции кровли использовать технологию инверсионной кровли.

По концепции инверсионной кровли теплоизоляционные плиты располагаются поверх гидроизоляционного слоя и накрывают балластным слоем. Такая конструкция кровли является безопасной и долговечной, так как гидроизоляционный слой защищен от воздействия внешних температур и ультрафиолетового излучения; он не подвергается механическому воздействию и срок эксплуатации такой кровли составляет более 50 лет (рис. 5.91, а).

Рис. 5.91. Устройство инверсионной кровли (а) и дополнительного утепляющего слоя в существующих покрытиях:

1 – пригрузочный слой из гравия; 2 – предохранительный слой из геотекстиля; 3 – утеплитель; 4–гидроизоляционный ковер из битумно-полимерных рулонных материалов; 5 – уклонообразующий слой из легкого бетона; 6 – железобетонная плита покрытия; 7-новый кровельный ковер; 8- новый слой утеплителя; 9- существующий кровельный ковер; 10- цементно- песчаная стяжка; 11- существующая теплоизоляция

Укладка дополнительного слоя плит утеплителя осуществляется непосредственно на старую кровлю (рис.5.91, б ), что позволяет отказаться от трудоемких процессов снятия старого гидроизоляционного ковра и ремонта стяжки. Вновь уложенные жесткие минераловатные плиты с втопвленной в верхнюю поверхность стеклотканью (например, URSA XPS) образуют идеальное основание под новое кровельное гидроизоляционное покрытие, которое приклеивается к дополнительному слою утеплителя методом наплавления.

В случае применения в качестве дополнительного теплоизоляционного слоя экструзионного пенополистирола вместо приклейки гидроизоляционного ковра можно использовать пригрузочный слой из щебня.

В последние годы при реконструкции кровли используют металлическую фальцевую кровлю /72/ , обеспечивающую полную надежность и герметичность. Для ее изготовления используют тонкостенную оцинкованную сталь толщиной 0,55-0,65 мм с защитным покрытием из полиуретановой мастики (рис. 5.92, а ).

Оцинкованная сталь поступает в виде рулонов и с помощью специального электромеханического фальцезакаточного инструмента непосредственно на крыше превращается в панель-картины. Крепление кровельных картин осуществляется с помощью кляммер, которые скрыты под швом и не требуют отверстий в самой кровле (рис. 5.92, б ).

Различают фальцевые соединения лежачие и стоячие, одинарные и двойные. Боковые длинные края полос стали, идущие вдоль ската фальцевой кровли, соединяют стоячими фальцами, а горизонтальные - лежачими.

Рис.5.92. Устройство кровли из оцинкованного листа (а) и крепление

кровельных карт с помощью кляммер (б)

Кровельные картины производят из рулонного металла, в качестве которого могут использоваться оцинкованная сталь с полимерным покрытием, медь, алюминий, алюцинк, цинк-титан и другие сплавы металлов, которые могут иметь любую длину, что позволяет полностью избавиться от поперечных швов (единая панель-карта на весь скат). В случае большой длины ската используются плавающие кляммеры, позволяющие учитывать температурные деформации металла.

Монтаж металлической кровли производится с установки несущих стоек кровли. Стойки выполняют из одиночных или спаренных гнутых профилей С-образного сечения высотой 100-150 мм и устанавливают с шагом 2,5-3,0 м. Базы стоек изготавливают из прокатных уголков, которые крепятся к бетонному слою или плитам покрытия с помощью анкерных болтов длиной 150-200 мм.

Высоту стоек принимают в зависимости от требуемой толщины слоя утеплителя и зазора 30-50 мм, предусмотренного для естественной вентиляции пространства между кровлей и поверхностью утеплителя.

По стойкам крепят тетивы из спаренных гнутых профилей швеллерного сечения высотой 100 мм из стали толщиной 0,8-1,0 мм, которые располагают вдоль ската кровли с шагом 1,0-1,5 м. По тетивам крепят элементы обрешетки из гнутых профилей П-образного сечения высотой 40 мм с шагом 300-500 мм, кроме участков шириной 1,0 м по периметру кровли, где шаг снижают до 250 мм, так как на этих участках расчетная нагрузка от ветрового отсоса удваивается в соответствии с нормами.

Кровельные листы соединяют между собой по продольным краям с помощью фальцегибочной машинки, образующей двойной фальц в стыке, одновременно закрепляя в нем кляммеры. Такой стык обеспечивает полную водонепроницаемость соединения листов без герметизирующего материала при уклоне кровли не менее 7%. При меньших уклонах в продольные стыки листов вводят герметик в виде пасты или мастики.

В строительной практике известны примеры, когда длина скатов кровли, выполненной по этой технологии, достигала без поперечных стыков 108 м.

Главное, что отличает кровлю, выполненную из металла - ее долговечность, которая для кровли из меди составляет более 100 лет, из алюминия и его сплавов - не менее 80 лет и из оцинкованной стали с полимерным покрытием - не менее 50 лет.

При реконструкции промышленных зданий для дополнительного освещения внутреннего пространства вместо традиционных зенитных фонарей используют сотовые поликарбонатные системы, например, замковые системы типа «АКРИСЕТ» (рис. 5.93).

.

Рис. 5.93. Варианты крепления поликарбонатной системы «АКРИСЕТ» (а) и детали

крепления (б-д):

1-поликарбонатная крышка пластиковая; 2- профиль стыковочный; 3- резиновый уплотнитель;

4-подкладка пластиковая; 5- опора из алюминиевого профиля

Сотовая поликарбонатная система «АКРИСЕТ» состоит из несущего алюминиевого профиля и резиновых уплотнителей из термосветоозоностойкой резины, позволяющих осуществлять крепление поликарбоната толщиной от 6 до 23 мм.

Поликарбонатные панели размером 1500 х 6000 и 3000 х 6000 мм устанавливают через пластиковые подкладки на опоры из алюминиевого профиля и в местах стыковки закрывают пластиковыми поликарбонатными крышками

Другой разновидностью горизонтальных светопрозрачных конструкций является замковая поликарбонатная система, состоящих из панелей в виде лотков шириной 600 мм, длиной 12000 мм и U-образного замкового соединительного элемента (рис. 5.94).

Рис. 5.94. Замковая поликарбонатная система:

1-поликарбонатная лотковая панель; 2- U- образный замок; 3- крепежный анкер;

4- металлический прогон; 5- торцовая заглушка; 6- шурупы

Замковая система монтируется на металлические прогоны с помощью анкеров из нержавеющей стали. В собранном виде покрытие представляет собой единую мембрану, не имеющую сквозных отверстий.

5.6.34. Ремонт и реконструкция полов

Полы промышленных зданий должны удовлетворять следующим требованиям: обладать высокой механической прочностью, ровной и гладкой поверхностью, не скользить, мало истираться и не пылить, быть бесшумными, иметь высокую химическую стойкость и стойкость против возгорания, быть водонепроницаемыми, не проводить электроток, легко ремонтироваться и быть индустриальными.

При ремонте полов производственных зданий необходимо обращать внимание на поиск покрытий, обладающих более высокими эксплуатационными характеристиками или особыми техническими свойствами (антискользящие, со звукопоглощающей основой, с антистатическими свойствами и т.д.).

Ремонт цементных, бетонных и мозаичных полов заключается, как правило, в частичной или полной смене покрытия.

В последние годы разработана технология устройства высокопрочных пыленеобразующих цементных и бетонных полов, которая может применяться при ремонте обычных цементных и бетонных полов. Особенностью их устройства заключается в нанесении на свежеуложенный поверхностный слой цементного раствора или бетонной смеси специального уплотнителя в виде порошка и вшлифовывания его в период схватывания раствора или бетона. В результате создается пол, прочность поверхностного слоя которого возрастает в два и более раза.

В настоящее время находят применение, не требующие специального ухода, полы на основе полимерных или цементно-полимерных композиций.

Полимербетонные и пластобетонные полы наносят на бетонные или железобетонные основания, предварительно очищенные, обеспыленные и огрунтованные раствором поливинилацетатной дисперсии.

Полимербетонную смесь готовят из портланцемента, пластифицированной поливинилацеттной дисперсии, песка, щебня, пигмента и воды. После укладки полимербетонное покрытие через 3 часа закрывают мешковиной или рулонным материалом и увлажняют в течение 3 суток.

Для изготовления цементно-полимерных полов применяют сухие цементно-полимерные композиции, которые создают в заводских условиях и поставляют заказчикам в мешках. Подготовка к нанесению цементно-полимерных составов заключается в очистке поверхности основания, обеспыливания его и грунтовке водным раствором латексных или поливинилацетатных эмульсий. На свежую грунтовку цементно-полимерный состав наносят толщиной слоя 4-10 мм. При устройстве полов полимерный состав укладывают по маякам. Толщина укладываемого слоя 6-10 мм. Поверхность пола при укладке разглаживают до получения ровной однородной поверхности. Для получения нескользящей поверхности свежеуложенное покрытие прокатывают валиком и посыпают сухим кварцевым песком. Полная полимеризация покрытия происходит через 24-48 часов, после чего его можно эксплуатировать. При правильной эксплуатации полимерные полы могут эксплуатироваться 15 и более лет.

В местах большого скопления людей, а также попадания на них химических реагентов или механического воздействия лучше всего использовать эпоксидные (пласобетонные) полы .

Пластобетонные полы содержат эпоксидную смолу, заполнитель (песок, маршалит или каменную крошку), пластификатор (дибутилфталат), растворитель (ацетон) и отвердитель (полиэтиленполиамин). Хорошо высушенный песок и эпоксидную смолу с пластификатором подогревают до 60 0 С, тщательно перемешивают и охлаждают до 20-30 0 С. Затем в полученную смесь при постоянном перемешивании вводят отвердитель. Приготовленную смесь наносят слоем 2-15 мм на поверхность основания, огрунтованную эпоксидной смолой, сильно разведенной ацетоном.

Наливные полы - это универсальные самовыравнивающиеся системы с различной цветовой гаммой с покрытием толщиной 0,5-1 мм или 1,5-3 мм. Для их изготовления применяют композициционные составы, которые состоят из двух компонентов - основного и отверждающего. Основной компонент представляет собой вязкожидкую массу заданного цвета, который получают введением в полимерный состав нитроэмалей или тонкомолотых пигментов. Наливные полы наносят на подготовленную бетонную поверхность, которую промазывают специальной грунтовкой - праймером. Затем наносят первый слой полимерного состава, представляющий собой двухкомпонентный состав, смешанный в определенной пропорции с кварцевым песком. Через 12 часов наносят еще один слой самовыравнивающегося наливного пола, который скрывает шероховатости первого слоя и является своеобразным закрепителем. Далее наносится финишный слой наливного пола. При изготовлении полимерного пола не остается стыков и швов, что важно для поддержания чистоты в помещении (рис.5.95).

Рис.5.95. Внешний вид самовыравнивающего наливного пола

В случае необходимости получения эластичной поверхности пола, лучше использовать полиуретановое покрытие, а при изготовлении износоустойчивых и высокопрочных поверхностей применяют эпоксидные соединения. Очень важная особенность наливных полов - отсутствие искр от удара по ним металлических предметов, поэтому они применяются на взрывоопасных производствах.

В настоящее время для ремонта полов промышленных зданий применяют полимерные покрытия:

Водно-дисперсные на основе эпоксидных смол;

На основе полиуретановых смол.

Полимерные покрытия полов /47/ обладают высокой химической стойкостью, гигиеничностью, эстетическими качествами и простотой нанесения и низкой стоимостью эксплуатации. Полимерные полы обладают достаточно высокой эластичностью. Они выдерживают сильные термические нагрузки, связанные с проливом кипятка.

Полы на основе эпоксидных смол устраивают на очищенную поверхность существующего цементного или бетонного пола, на которую методом «окраски» с применением велюрового или полиамидного валика нанесена эпоксидная грунтовка. Могут наносится на свежеуложенный бетон. Они имеют толщину 1,5-2,0 мм и обладают высокой механической прочностью и химической стойкостью. Являются самонивелирующими покрытиями, обеспечивают выравнивание микрорельефа поверхности и защиту основания от износа. Самонивилирующиеся эпоксидное покрытие наносится вручную с распределением шпателем и с последующей прокаткой игольчатым валиком.

Покрытия на основе полиуретановых смол обладают эффективным сопротивлением абразивному износу, высоким сопротивлением динамическим и вибрационным нагрузкам, способностью к перекрытию трещин в бетонном основании до 0,7 мм.

Высокопрочные полимерные покрытия, армированные кварцевым песком толщиной 2-3,5 мм, устойчивы к жестким условиям эксплуатации (шипы автомобилей, волочение по поверхности различных предметов и т.д.). Долговечность покрытия составляет 12-15 лет. Полы обладают максимальной стойкостью ко всему спектру разрушающих воздействий на пол. Выдерживают перемещение тяжелой техники и грузов (рис.5.96).

Рис. 5.96. Состав пола на основе эпоксидных смол

1 - эпоксидное покрытие; 2 - кварцевый песок; 3 - эпоксидная грунтовка; 4 - существующий цементный пол; 5 - стяжка из бетона; 6 - бетонная подготовка; 7 - грунт основания

Срок службы при интенсивном износе до 30 лет. При использовании цветного кварцевого песка имеют декоративную поверхность.

Основные операции по нанесению полимерных по

Качество постройки любого индустриального здания в большой степени зависит от добротности его крыши. Несущим конструкциям приходится выдерживать внешние нагрузки (вес снега, порывы ветра) и внутренние (масса подвесного оборудования помещения). Потому кровли промышленных зданий должны иметь следующие особенности: быть очень прочными, иметь устойчивые несущие детали конструкции, отсюда и высокая стоимость их строительства.

Несущая конструкция является одним из самых важных элементов все конструкции крыши.

Устройство конструкции крыш

Устройство конструкций крыш делится на чердачное и бесчердачное. промышленного здания делают под небольшим наклоном для отвода осадков, обычно они бесчердачные. Чердачные типы крыш — это в основном скатные конструкции с углом наклона около 30-70° и несущими элементами в виде стропил, крупных панелей и ферм.

На стропилах и фермах укладывают обрешетку, чаще из деревянного бруса, или дощатый настил. Она служит основой для кровли из рулонных гидроизоляционных материалов. Дополнительно, перед настилом рулонного ковра, если есть такая необходимость, делают паро- и теплоизоляцию специальными материалами.

Устройство несущей конструкции и вид материала выбираются соответственно предъявляемым техническим требованиям класса сооружения по огнестойкости, взрывобезопасности, а также в зависимости от величины пролета и необходимого уклона.

При пролетах в 10-12 м строят как систему с висячими стропилами. Она представляет собой конструкцию, основной несущей частью которой являются стропильные фермы, опирающиеся на стены здания. По центру фермы устанавливают вертикальную бабку (подвеску). Ее соединяют со стенами стропильные ноги, служащие несущей основой для кровли. Для придания конструкции жесткости, в них упирают подкосы, идущие от основания балки.

Для этой конструкции чаще всего применяют следующие материалы:

• для висячих стропил — доски либо брусья;
• для нижнего пояса и стоек, работающих на растяжение — стальной профиль или трубы;
• для ферм — железобетон или сталь.

Одно- или двускатные крыши из крупных ребристых ж/б панелей строят с центральной опорой, которой может служить внутренняя стена. Панели опираются на нее и внешние стены сооружения. Пролет конструкции, как правило, составляет 6-6,4 м. Крепление — стальные анкера. На панели наносится асфальтная или цементная стяжка и клеится рулонный ковер. Сейчас панели преимущественно изготавливают из водостойкого бетона, который не нуждается в гидроизоляции, поэтому необходимость в отпадает.

Промышленные крыши зданий с высотой больше двух этажей ограждают кирпичными парапетами.

Промышленная кровля беспрогонной схемы образуется ж/б плитами, которые одновременно являются несущим элементом и основанием кровли. Холодная крыша строится из тяжелого бетона, после укладки плоскость выравнивают асфальтовой мастикой либо цементным раствором с последующей наклейкой рулонного ковра.

Для утепления применяют пенобетон, минеральные утеплители, поверх них делают стяжку и наклеивают рулонную гидроизоляцию.

Иногда плоские крыши делают без уклона. Чтобы избежать перегрева, в некоторых случаях для них устраивают защиту, заливая водой на 5-15 см, перед наступлением зимы воду сливают.

Дымовым трубам и выходам вентиляции нужно специальное устройство примыкания к ним кровли. Для этого делают воротники из жести, вплотную прилегающие к трубе, воротник располагают над плоскостью кровли. Если покрытие — асбесто-цементный шифер, то воротник со стороны конька вводят под кровлю, а на стороне свеса пускают поверху шиферных листов.

Промышленные с высотой больше двух этажей ограждают кирпичными парапетами или решетками по МРТУ 20-4-65.

Устройство системы водоотвода

Важнейшее значение для промышленной крыши имеет устройство системы водоотвода. Водоотводы могут быть наружными и внутренними. Скатные крыши оборудуют желобами и водосточными трубами. В зданиях с несколькими пролетами и плоскими крышами оборудуется система внутреннего водоотвода, устройство которой обычно представляет собой трубу-стояк, соединенную с системой канализации. Сверху стояк имеет воронку, выходящую наружу. Крыши делают с наклоном в сторону воронки как минимум 1°. Воронка выводится сквозь отверстие, все щели герметизируются битумной мастикой.

По технико-экономическим показателям, куда входят расходы на строительство 1м2 крыши, расходы на регулярный ремонт кровли, трудоемкость строительства, пожаробезопасность, долговечность, самые лучшие — совмещенные ж/б крыши. Чердачные крыши с деревянным каркасом менее выгодны.