В последнее время растет интерес к проектам малоэтажных домов с плоской крышей.
Фото: Legion-Media
Плоские крыши востребованы в модульном строительстве. Среди преимуществ этого метода следует назвать доступную стоимость и высокую скорость возведения жилья, а также возможность поэтапного увеличения его площади
Фото: «Брунс Парк»
При достаточной толщине плодородного слоя на кровле могут произрастать кустарники и невысокие деревья
Фото: «Авторский сад»
На эксплуатируемой крыше, как правило, сочетают озеленённые участки и пешеходные зоны с покрытием из тротуарной плитки или досок
Фото: «Авторский сад»
У проходных узлов световых туннелей, дымовых труб и вентканалов устраивают гравийный дренаж
Фото: «ТехноНИКОЛЬ»
Гидроизоляционный материал заводят на стены, парапет и трубы на высоту не менее 30 см
Архитекторов и застройщиков привлекают эти необычные здания, на которых можно оборудовать обзорную площадку или даже разбить настоящий висячий сад. Разумеется, на практике все оказывается сложнее, чем в теории.
Проектирование плоской крыши вызывает немало вопросов, касающихся её стоимости, выбора материалов для утепления и гидроизоляции, организации стока воды, обслуживания и эксплуатации кровли. Найти на них ответы не так уж просто. Дело в том, что отечественным подрядным фирмам, работающим в сфере коттеджного и дачного строительства, хорошо знакома наиболее востребованная конструкция — скатная, а опыта возведения плоских крыш, устроенных совершенно иначе, они, как правило, не имеют.
Стоимость плоской кровли
Сразу обращает на себя внимание тот факт, что площадь плоской кровли меньше, чем скатной, а значит, потребуется меньше материалов, да и работы обойдутся дешевле. Однако это утверждение справедливо только для регионов с тёплым климатом и низкой снеговой нагрузкой, притом если речь идёт о неэксплуатируемой кровле. В средней полосе России для обеспечения надёжности и долговечности горизонтальной крыши требуется применить довольно дорогостоящие инженерные решения.
Балочное перекрытие
В принципе, при возведении перекрытия можно использовать сочетание балок (деревянных, стальных) и несущего профнастила. Однако специалисты не рекомендуют применять деревянные балки (за исключением изготовленных из LVL-бруса сечением от 200 × 100 мм) в регионах, где давление снежного покрова превышает 1,2 кПа (около 120 кгс/м2) — то есть на большей части территории РФ. Кровельное перекрытие из стальных двутавровых балок и профнастила с высотой волны от 60 мм и толщиной стенок от 0,7 мм позволяет перекрыть пролёт величиной до 12 м и выдерживает давление не менее 6 кПа. Но в целом оно менее долговечно, чем бетонное, и сравнительно редко применяется в индивидуальном строительстве. Разумнее использовать профнастил в качестве несъёмной опалубки, которая, кстати, не отменяет необходимости соорудить арматурный каркас.
Фото: «Авторский сад»
Оказывается, что 1 м2 плоского бетонного или стального основания, несущая способность которого позволит выдержать вес снежного покрова, стоит в 2–2,5 раза дороже деревянной балочной конструкции скатной крыши. Разница в объёмном расходе утеплителя нивелируется за счёт того, что для плоской крыши необходим более дорогой материал высокой плотности. Остаётся ещё надежда сэкономить на кровельном покрытии, однако современные полимерные мембраны — оптимальная гидроизоляция для горизонтальных крыш — обходятся не дешевле (а порой намного дороже) гибкой черепицы. Не понадобится устанавливать снегозадержатели, однако без кровельного люка и водосточной системы не обойтись. Если же попытаться сократить расходы по смете, то впоследствии придётся расплачиваться необходимостью раз в 10–15 лет ремонтировать крышу.
Долговечность плоской кровли во многом зависит от способности несущего основания выдерживать эксплуатационные нагрузки без значительных деформаций
Наконец, следует учесть, что плоские кровли уместны лишь на домах современной архитектуры — с большой площадью остекления и сложной отделкой новейшими фасадными материалами. То и другое обойдётся совсем не дёшево.
На прочном основании
Как правило, в малоэтажном домостроении плоское кровельное перекрытие представляет собой сборную или монолитную железобетонную плиту. Железобетонные плиты (ПБ, пустотные ПК, ПВ и др.) способны перекрыть пролёт длиной до 9 м и выдерживают давление 8, 9 или 12,5 кПа (на эту величину указывает последняя цифра в маркировке изделия). Они могут служить «базой» для любых кровельных пирогов, в том числе с верхним слоем из тротуарной плитки или плодородной почвы. Однако для монтажа конструкции потребуется обеспечить заезд на участок автокрана (в то время как стальные балки и настил несложно поднять с помощью лебёдок). Глубина опирания перекрытия на стену зависит от материала последней — например, для кирпича этот параметр должен равняться толщине плиты. Перед тем как приступить к монтажу кровли, важно заделать стыки элементов раствором и дополнительно заклеить эластичной полимерной лентой.
Фото: ARBO
Главное преимущество мембран на основе искусственного каучука — они сохраняют эластичность при низких температурах, то есть их можно монтировать зимой
Классификация плоских крыш
Плоские крыши подразделяются на неэксплуатируемые и эксплуатируемые. Первые посещают лишь для ревизии, профилактики и ремонта; для этой цели обустраивают кровельный люк, к которому ведёт чердачная лестница. Эксплуатируемая кровля в коттеджах чаще всего служит террасой, то есть на ней должно быть уложено прочное износостойкое покрытие, а несущее основание рассчитано на повышенные нагрузки. Разновидность эксплуатируемой — кровля с озеленением, выстеленная поверх основного теплогидроизолирующего пирога дерновым слоем; обычно на ней устраивают дорожки и площадку для отдыха. На эксплуатируемую кровлю следует предусмотреть удобный выход, например из тамбурной надстройки.
Монолитное жб перекрытие возводят из тяжёлого бетона с помощью съёмной (например, из плит ОСП на стойках-домкратах) или несъёмной (из профнастила) опалубки. Его армируют двух- или четырёхуровневым сварным каркасом из прутков диаметром от 12 мм. Размеры монолитной плиты не регламентируются (в отличие от сборной), что обеспечивает архитектору свободу при проектировании здания; другие плюсы — отсутствие швов, сравнительная простота устройства проходных узлов (дымохода, вентканалов) и высокая несущая способность (при соблюдении технологического регламента).
Защита кровли от холода и жары
В малоэтажном секторе востребованы в основном бесчердачные плоские крыши, ведь чердак требует дополнительных затрат и нарушает архитектурные пропорции дома. А значит, кровля должна защищать от зимнего холода и летней жары. При этом общая особенность плоских крыш заключается в том, что теплоизолирующий слой расположен поверх несущей конструкции (в скатных он обычно находится между стропилами). Если же утеплить помещение снизу, точка росы может сместиться в толщу перекрытия, что приведёт к сокращению срока службы последнего.
Фото: TYTAN
Мастики стоит использовать прежде всего на крышах сложной конфигурации
Что касается вариантов исполнения кровли, то их — десятки. Достаточно сказать, что только в СП 17.13330.2011 приведено более 40 «рецептов». При этом компании — производители покрытий и утеплителей предлагают всё новые и новые инженерные решения. Однако в их основе всегда лежит одна из двух принципиальных схем — традиционная или инверсионная.
Схемы устройства крыш «Технониколь»
Фото: «ТехноНИКОЛЬ»
Традиционная конструкция в общих чертах такова: поверх несущего основания уложена пароизоляционная плёнка (полипропиленовая, полиэтиленовая, бутумно-полимерная), затем следует утеплитель, например — плиты из минеральной ваты, обладающие прочностью на сжатие при десятипроцентной деформации не менее 30 кПа, в один или два слоя суммарной толщиной от 200 мм. Выше расположен разделительный слой (например, из полиэтиленовой плёнки), по которому заливают армированную уклонообразующую стяжку (плоской кровле обязательно придают уклон 2–3 % к центру или краям, чтобы обеспечить сток воды). Высохшая стяжка служит основанием для рулонного или мастичного гидроизоляционного покрытия.
Фото: «ТехноНИКОЛЬ»
Возможны и другие варианты. Например, уклонообразующую стяжку можно расположить в самом низу пирога; в этом случае кровельную гидроизоляцию фиксируют гравийным балластом, тротуарной плиткой на опорах или специальными дюбелями. Некоторые материалы, скажем система «РУФ УКЛОН» (Rockwool) или «ТехноНИКОЛЬ Уклон» позволяют вовсе обойтись без стяжки: плиты имеют переменную толщину, и с их помощью нетрудно создать плавные перепады уровня для обеспечения стока воды.
Инверсионная кровля устроена иначе: в ней устойчивый к постоянному воздействию воды утеплитель (как правило, экструдированный пенополистирол — ЭППС) расположен поверх гидроизоляции. При этом последняя надёжно защищена от механических повреждений и находится в зоне положительных температур (циклы замораживания-размораживания разрушительны почти для любого материала). Инверсионную кровлю несложно превратить в эксплуатируемую, например засыпав утеплитель дренажным слоем пескогравия и уложив тротуарную плитку. К недостаткам конструкции можно отнести более сложный водоотвод. Однако о водостоках необходимо поговорить отдельно.
К теплоизоляции для плоской кровли предъявляют особые требования. Материал должен не только иметь низкий коэффициент теплопроводности, но и хорошо сопротивляться механическим нагрузкам — как распределённым (давление вышерасположенных слоёв кровельного пирога, оборудования, снега), так и локальным, возникающим при монтаже. Кроме того, важно, чтобы материал обладал гидрофобными свойствами и был негорючим. На данный момент существует несколько способов монтажа теплоизоляции: с применением механического крепежа, клеевой и свободная укладка. Помимо традиционного двухслойного утепления всё более востребованным решением становится укладка в один слой. Компания Rockwool предлагает уникальные плиты двойной плотности, которые состоят из жёсткого верхнего и лёгкого нижнего слоёв, что ускоряет проведение работ и повышает их качество.
Григорий Громаков
Специалист по развитию направления «Плоские кровли» компании ROCKWOOL
Отвод воды на плоской крыше
Плоскую крышу оборудуют парапетом (аттиком) высотой 30–90 см, помогающим обеспечить организованный отвод воды; на эксплуатируемой кровле он также служит ограждением безопасности. При этом к проектированию водостоков следует подходить очень ответственно, ведь в случае ошибки над вашей головой может образоваться огромная лужа, что грозит протечками и повреждением несущих конструкций.
Как правило, выбор делают в пользу внутреннего водостока. Такая система менее подвержена воздействию атмосферы и потому более долговечна и надёжна, чем наружная. Расскажем подробнее о её основных элементах.
Водоприёмные воронки устанавливают на пониженных участках кровли. Как правило, на крышах площадью до 150 м2 монтируют две воронки — основную, соединяемую со стояком, и аварийную — со сбросом воды через отверстие в парапете. При увеличении количества воронок и стояков повышается надёжность системы, однако возрастает и её стоимость.
Для инверсионной и озеленённой кровель разработаны особые воронки с дренажными кольцами, служащими для сбора влаги с промежуточных слоёв. Водоприёмники должны быть оборудованы электрообогревом на базе саморегулирующегося кабеля — тогда они станут исправно выполнять свою функцию при чередовании оттепелей и заморозков.
Рисунок: Владимир Григорьев/Burda Media
В системах нового типа, так называемых сифонно-вакуумных, используются особые воронки, предотвращающие засасывание воздуха потоком воды. Благодаря им скорость движения жидкости в трубе (а значит, и пропускная способность последней) повышается, что позволяет уменьшить диаметр элементов системы. Однако для малоэтажных домов экономия оказывается несущественной, к тому же подобные системы требуют более точного расчёта, чем гравитационные.
Водосточный стояк выполняют из канализационных труб — полипропиленовых, поливинилхлоридных, причём имеет смысл использовать шумопоглощающие изделия, например RAUPIANO Plus (REHAU), либо звукоизолировать стояк, иначе вы часами будете слышать журчание воды. К воронке стояк присоединяют с помощью эластичной муфты. При прокладке труб следует свести к минимуму количество колен и протяжённость горизонтальных участков, понижающих пропускную способность системы.
Труба водоотвода, проложенная в подвале или утеплённом подполье, соединяет стояк с дождевой канализацией либо обеспечивает сброс воды в лоток линейного дренажа. Во втором случае есть риск закупоривания выпуска льдом, поэтому стояк следует оборудовать «зимним» отводом в бытовую канализацию (последний должен быть оснащён гидрозатвором). Отводную трубу прочищают через разборное соединение или ревизионный модуль.
Рисунок: Владимир Григорьев/Burda Media
При выборе типоразмера элементов традиционной гравитационной системы исходят из интенсивности дождей в данной местности, ориентируясь на СП 32.13330.2012.
Наружная водосточная система более уязвима, чем внутренняя, и к тому же влияет на облик фасадов, но зато не требует устройства отверстий в крыше и перекрытиях и не съедает полезную площадь дома. Воду сбрасывают через парапетные воронки или заделанные в парапет патрубки, под которыми устанавливают классические воронки (как на скатной кровле) и трубы-спуски, прикреплённые к стенам кронштейнами. При расчёте исходят из того, что на каждый квадратный метр площади кровли должно приходиться 1–1,5 см2 сечения водосточных труб. Элементы наружной системы могут быть изготовлены из ПВХ, стали, меди, цинк-титана.
Для эксплуатируемых кровель, а также кровель, устраиваемых в регионах с суровыми климатическими условиями, идеально подходит инверсионная схема. Поскольку гидроизоляционный слой находится под теплоизоляционным, он защищён от механических воздействий, а также от перепадов температуры и УФ-излучения, что значительно продлевает срок службы кровельной системы. Гидроизоляционные материалы на основе модифицированного битума необходимо укладывать как минимум в два слоя — такая технология более распространена, а кроме того, позволяет нивелировать возможные ошибки при наплавлении материала. Для полимерной мембраны достаточно одного слоя, а надёжность обеспечивает автоматическое сварочное оборудование, что намного повышает скорость выполнения работ. Кроме того, при монтаже полимерной мембраны не применяется открытое пламя, поэтому технология считается более безопасной.
Дмитрий Михайлиди
Руководитель Инженерно-Технического Центра Технической Дирекции Корпорации «ТехноНИКОЛЬ»
Озеленение кровли
Крытые дёрном крыши издревле использовались в странах с умеренно холодным и влажным климатом, причём зелёный ковёр выполнял в них основную влагозащитную функцию.
В рамках современной концепции озеленённой кровли слой плодородной почвы с растениями нужен, чтобы придать необычные черты облику здания, украсить кровлю-террасу и продлить срок службы покрытия, закрыв его от ультрафиолетовых лучей. Кроме того, он поглощает дождевую воду, разгружая водостоки, гасит звук дождя, защищает помещения верхнего этажа от перегрева летом и снижает теплопотери зимой. Считается, что озеленение почти вдвое продлевает срок службы крыши. К его минусам можно отнести увеличение нагрузок на несущие конструкции здания и повышение стоимости строительства. Кроме того, зелёный ковёр нуждается в уходе, интенсивность которого зависит от выбранных видов растений. Если не уделять насаждениям должного внимания, они будут вымерзать и гибнуть от засухи.
Для озеленения кровли следует уложить поверх основного гидроизолирующего слоя (при инверсионной схеме — поверх утеплителя) дополнительный пирог из материалов, которые обеспечат защиту гидроизолирующего слоя от корней, фильтрацию и отвод дождевой воды. Для этих целей используют особые плёнки, плотный геотекстиль, гравийную подсыпку или дренажно-влагонакопительные мембраны из полиэтилена высокой плотности, например PLANTER GEO или Delta-Floraxx.
Затем насыпают смесь минералов и удобрений — так называемый почвенный субстрат. Его можно приготовить самостоятельно, добавив в лёгкую почвосмесь из нейтрального торфа мелкий керамзит (5–15 %), песок (около 20 %) и удобрения. Что касается растений, то проще всего ограничиться луговым разнотравьем и засухоустойчивыми почвопокровниками — седумом, гвоздикой-травяникой, тимьяном. Для них не нужно организовывать систему орошения, а толщина слоя почвы может составлять всего 6–12 см (кровлю этого типа называют экстенсивной). Если же вы планируете прогуливаться по крыше среди декоративных кустарников, придётся обеспечить полив и увеличить толщину почвы до 20–40 см. Подобная кровля называется интенсивной, она создаёт значительную дополнительную нагрузку на перекрытие, поэтому должна быть предусмотрена на этапе проектирования здания.
Террасная конструкция обеспечивает удобное сообщение между жилыми помещениями коттеджа и Эксплуатируемой кровлей, служащей местом отдыха
Фото: Ytong
Плиты из лёгкого железобетона можно монтировать без помощи крана
Фото: Ytong
Однако по несущей способности Плиты из лёгкого железобетона в 1,7–2,2 раза уступают традиционным изделиям
Фото: «Пятый Фасад»
Перекрытия из проф-настила по стальным балкам находят применение в основном при строительстве неэксплуатируемых крыш
Фото: Nenov Brothers/Fotolia.com
Рулонные материалы на основе модифицированного битума, как правило, наплавляют газовой горелкой, при этом сложно не допустить мелких огрехов, способных стать причиной протечки (если отсутствует второй слой)
Фото: «Скай-Строй»
Качество сварки полос ПВХ-покрытия контролировать намного проще
Фото: Rockwool
Плиты из каменной ваты «РУФ УКЛОН» (Rockwool) выдерживают значительные локальные нагрузки, возникающие при монтаже теплоизоляции
Фото: Rockwool
Монтаж теплоизоляции
Фото: Rockwool
Монтаж воронок водосточной системы
Фото: «ТехноНИКОЛЬ»
ПВХ-мембраны пропускают пар и позволяют обойтись без вытяжных устройств. Они армированы стеклохолстом, стойки к проколам и поражению грибком, сравнительно просты в монтаже
Фото: Fricke
Водосточную систему плоской крыши следует регулярно подвергать ревизии. Кроме того, её необходимо оборудовать системой электрообогрева (для внутреннего водостока это требование является обязательным)
Фото: Nenov Brothers/Fotolia.com
При монтаже кровли особое внимание уделяют узлам примыкания к парапетам, стенам, трубам. В этих местах устанавливают бортики треугольного сечения, предупреждающие излом гидроизоля-ционного материала на сгибе. Отсутствие бортиков на рулонной битумной кровле является строительной ошибкой
Никаких протечек
Листовые и штучные покрытия непригодны для плоской кровли: вода неизбежно будет просачиваться через стыки элементов. Поэтому применяют рулонные материалы и мастики. Приведём их краткую характеристику.
Рулонная армированная полимерно-битумная кровля. Механическая прочность этих материалов в несколько раз выше, чем кровельного картона (рубероид, толь). А модифицирующие добавки увеличивают стойкость к воздействию влаги, воздуха и ультрафиолета. Материал приклеивают к основанию мастикой, фиксируют механически или (чаще всего) наплавляют. Различают покрытия для нижних слоёв кровли («Техноэласт ЭПП», «Унифлекс ЭПП», «Бирепласт ТПП» и др.) и для верхних («Техноэласт ЭКП», «Унифлекс ЭКП», «Гидростеклоизол ТКП» и др.). Вторые посыпаны минеральной крошкой, снижающей риск возгорания и дополнительно защищающей от механических повреждений и УФ-воздействия. Стоимость гидроизоляции обоих типов невысока — соответственно от 65 и от 150 руб. за 1 м2, а средний срок службы кровельного ковра — 15–30 лет.
Рулонные ПВХ-мембраны, например Sikaplan WP, Logicroof, Ecoplast отличаются прочностью и долговечностью (до 30 лет без ремонта) и не поддерживают горение. Однако требуют профессионального подхода к монтажу (стыки полос необходимо аккуратно сварить горячим воздухом) и сравнительно дорого стоят — от 320 руб. за 1 м2. Важно учитывать, что этот материал не переносит контакта с битумом.
Рулонные мембраны из этилен-пропиленового каучука (ЭПДМ) и из термопластичных полиолефинов (ТПО), к примеру Firestone RubberGard, Logicroof P-RP, сохраняют эластичность при отрицательных температурах. Заметим, что ЭПДМ-мембраны сильногорючи (класс Г4) и рассчитаны в основном на применение в конструкции эксплуатируемой кровли, где гидроизоляция покрыта плиткой, гравием или грунтом. Стоят ЭПДМ- и ТПО-мембраны в 1,3–1,5 раза дороже поливинилхлоридных (в основном это импортная продукция).
Полимерно-битумные мастики позволяют создать бесшовное покрытие, но их допустимо наносить только на прочное, нетрескающееся основание — плиту перекрытия или тщательно армированную стяжку, причём этот процесс довольно долог и трудоёмок. Срок службы двухслойного покрытия толщиной 5 мм — около 20 лет, цена — от 120 руб. за 1 м2. На практике мастики применяют в основном для ремонта кровли и наклеивания рулонных материалов.
Полимерная и цементно-полимерная наливная гидроизоляция, скажем Aquascud, Osmolastic, Osmoflex, отличается высокой эластичностью
и стойкостью к ультрафиолету. Для улучшения характеристик материалы применяют в сочетании с особыми праймерами и подкладочными плёнками, армируют минеральным волокном (все компоненты поставляются в комплекте как единая система). Расчётный срок службы покрытия — более 50 лет; цена — от 700 руб. за 1 м2.
Плоская крыша: взгляд прагматика
| Преимущества | Недостатки |
|---|---|
| Исключает лавинообразный сход снега и уменьшает риск падения льда. | Требует значительных затрат на устройство основания с высокой несущей способностью. |
| Обеспечивает удобный доступ к дымоходам, вентиляционным стоякам, антеннам; по сравнению со скатной проще в обслуживании и ремонте. | Более подвержена воздействию атмосферных факторов, чем скатная, поэтому долговечность гарантирована только при условии применения дорогостоящих материалов. |
| Может служить площадкой для отдыха, террасой. | Требует повышенного внимания к обустройству и состоянию водосточной системы (особенно при внутреннем водостоке). |
| Несколько менее подвержена ветровым нагрузкам, чем скатная. | |
| Позволяет реализовать принцип поэтапного модульного строительства (чтобы сделать пристройку к дому со скатной крышей, нужно решить непростую архитектурно-дизайнерскую задачу). |