Инверсионные кровли

Министерство образования Российской Федерации

Пермский Строительный Колледж

Специальность 2902 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений»

Реферат

по дисциплине особенности конструктивных решений по теме: «Инверсионные кровли».

Принял:

Выполнил:

Пермь, 2006 г.

Инверсионные кровли, известные в странах западной Европы с 60-х годов, в России появились в конце 80-х. В 1994 году было выполнено устройство эксплуатируемой кровли здания банка "Столичный", позднее были реализованы такие крупные объекты, как Храм Христа Спасителя, Торговый комплекс на Манежной площади (верхнее перекрытие), здание Большого театра (перекрытие инженерного блока), комплекс зданий РАО "Газпром" (перекрытие подземного гаража) и многие другие.

Плоская крыша имеет определённые преимущества, а при больших площадях перекрытия она оказывается наиболее экономичной конструкцией. Такая крыша даёт архитектору и строителю широкие возможности для творчества: на плоской кровле можно устраивать сад, кафе, стоянку для машин, террасу, вертолётную площадку.

Имеется немало конструктивных предложений исполнения плоских крыш с различным расположением гидроизоляции и теплоизоляции, соответственно требуются различные материалы. При традиционном устройстве плоской кровли, когда гидроизоляция располагается самым верхним слоем, она оказывается подверженной воздействиям:

• резким перепадам температур (в зимнее время от -12°С до -35°С; – летом до +60°С);

• механическим повреждениям (при проведении монтажных или ремонтных работ);

• ультрафиолетовому облучению (ускоряет процессы старения и растрескивания гидроизоляции);

• застою паровоздушной смеси под гидроизоляционным ковром (что приводит к отрыву гидроизоляционного материала), которые в короткие сроки приведут к разрушениям всей кровли.

Кроме того, такая конструкция не обладает достаточной жёсткостью и не может использоваться как эксплуатируемая. Очень большие требования предъявляются в этом случае к гидроизоляционному материалу и к качеству выполнения укладки, а также к погодным условиям при выполнении этих работ. Плиты Пеноплэкс позволяют реализовать возможность устройства, так называемых перевёрнутых или инверсионных крыш, в которых укладка теплоизолирующих плит производится выше гидроизолирующего слоя. К преимуществам инверсионных кровель можно отнести:

• В конструкции инверсионной кровли гидроизоляционная мембрана защищена от температурных воздействий (перепады температуры, предельные значения, циклическое замораживание-оттаивание), от разрушающего воздействия УФ-облучения и механических повреждений;

• Будучи защищенной слоем теплоизоляционного материала (экструдированного пенополистирола) гидроизоляционная мембрана менее эксплуатационно-затратна;

• Плиты экструдированного пенополистирола не фиксируются на мембране (свободна укладка), тем самым не создавая разрушающих напряжений в областях фиксации, приводящих к повреждению мембраны;

• Гидроизоляционная мембрана, находясь под слоем теплоизоляционного материала (экструдированного пенополистирола), фактически играет роль пароизоляции, снижая риск внутренней конденсации влаги и уменьшая стоимость конструкции;

• Слой теплоизоляции (экструдированного пенополистирола), а также защитный пригрузочный слой гравия, надежно защищают гидроизоляционную мембрану от любых механических воздействий при проведении строительных работ и последующей эксплуатации;

• Гидроизоляционная мембрана фиксирована на поверхности кровельного перекрытия, что также снижает вероятность механических повреждений;

• При демонтаже кровельного перекрытия (например, реконструкция здания и т.д.) плиты теплоизоляционного материала на основе экструдированного пенополистирола могут быть использованы повторно (широко распространенная в Европе и США практика);

• При образовании протечек места нарушения гидроизоляции легко идентифицируются и ремонтируются, так как гравийный слой, разделительно-фильтрационный слой геотекстиля и плиты теплоизоляционного материала (экструдированного пенополистирола) легко снимаются и, после устранения течи, монтируются обратно;

• При реализации концепции инверсионной кровли возможно создание «зеленых» крыш, эксплуатируемых террасных конструкций вплоть до организации автостоянок путем использования теплоизоляционных плит (экструдированного пенополистирола) различной прочности на сжатие (возможные нагрузки до 70 тонн на квадратный метр);

• Возможно увеличение теплоизолирующих параметров кровельного покрытия путем создания «кровли плюс»;

• Плиты экструдированного пенополистирола могут укладываться в любую погоду, что делает строительный цикл практически круглогодичным.

Стандартное исполнение инверсионной крыши таково:

• гидроизолирующий слой на массивном бетонном основании, выполненном с заданным уклоном;

• теплоизоляционные плиты Пеноплэкс со ступенчатой кромкой;

• дренирующее покрытие;

• защитный верхний слой, например, гравий.

Применение столь простой системы привело к значительному прогрессу в использовании плоских крыш.

Схемы утепления инверсионных крыш.

Инверсионная кровля с гравийной посыпкой

В качестве верхнего слоя, для защиты кровли от ветрового воздействия, на теплоизоляцию, как правило, насыпается пригрузочный слой гравия, гальки или укладывается тротуарная плитка. К тому же, это в значительной мере снижает нежелательные воздействия озона, и УФ-излучения, а в ряде случаев является необходимым условием для выполнения требований противопожарной безопасности. При этом действует эмпирическое правило - толщина верхнего пригрузочного слоя должна быть равна толщине теплоизоляционного слоя, но не менее 5 см. Настил из тротуарных плит рекомендуется укладывать поверх гравийной засыпки (или песчано-гравийной смеси) и фильтрующего рулонного материала.

Устройство противокорневого слоя является обязательным, даже при наличии простой гравийной засыпки, т.к. нельзя исключить попадание и прорастание семян растений.

Инверсионная кровля с газонным покрытием

Инверсионная кровля с автостоянкой

Особенно часто применяют этот инверсионный вариант, поскольку при столь интенсивных нагрузках (продавливании, вибрации) защищенность водоизоляционного ковра приобретает особое значение. К тому же, нередко стоянка на крышах служит не только для легкового, но и для грузового транспорта. При монолитном бетонном покрытии перед бетонированием устраивают разделительный слой (часто из полиэтиленовой пленки) для предотвращения попадания затворной воды в гравийный слой. Выбор параметров железобетонного покрытия производят на основании статических расчетов.

Материалы, используемые при устройстве инверсионных крыш.

УТЕПЛИТЕЛЬ (ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ ) - Экструдированный полистирол
DOW: FLOORMATE, ROOFMATE, IB

Экструдированный пенополистирол - плотные легкие стирольные плиты, применяемые для теплоизоляции в следующих строительных конструкциях:
- плоских обычных и инверсионных крыш
- цоколей и фундаментов зданий
- в конструкциях наружного утепления стен, с последующим их оштукатуриванием по пластиковой сетке
- при устройстве пола по грунту и межэтажному перекрытию, в том числе пола, эксплуатируемого под высокой нагрузкой, например в холодильных помещениях, автомобильных техцентрах, производственных цехах
- при строительстве автомобильных дорог и городских улиц
- при строительстве аэродромов
- при строительстве и реконструкции железных дорог

Экструдированный пенополистирол отличается очень низкой теплопроводностью, почти нулевым водопоглощением и очень высокой механической прочностью. Химически стоек по отношению к большинству используемых в строительстве веществ, таких как : не содержащие растворителей битумные смеси, цемент, штукатурка, безводный гипс, а так же спирты, кислоты и щелочи. Не содержит коррозионных компонентов, не поддается гниению, не имеет запаха.

Описание изделия

Экструдированный пенополистирол изготавливается в виде плотных, прочных, легких плит голубого цвета . Плиты имеют длину 1200 и 1250 мм, ширину 600 мм, толщину от 20 до 100 мм.

Плотность

Плотность плит в зависимости от марок составляет от 25 до 45 кг/м3.

Теплопроводность

Очень низкая теплопроводность выделяет экструдированный пенополистирол среди всех известных видов строительной теплоизоляции и в зависимости от марки при температуре (298±5) К, составляет от 0,028 до 0,30 Вт/мК.

Прочность

Очень высокая прочность на сжатие экструдированного пенополистирола в сочетании с нулевым водопоглощением обеспечивает гарантированную долговечность утепляемых строительных конструкций.Прочность на сжатие при 10% деформации для разных марок экструдированного пенополистирола составляет 250-500 кПа.

Водопоглощение

Благодаря закрытой монолитной ячеистой структуре экструдированный пенополистирол имеет практически нулевое водопоглощение, которое является важным преимуществом и реализуется, например, в конструкциях плоских крыш. Водопоглощение для разных марок экструдированного пенополистирола составляет 0,1% - 0,5 % по объему за 24 часа.

Условия безопасного применения

Экструдированный пенополистирол следует применять в строительных конструкциях, подвергающихся температурным воздействиям в пределах рекомендуемого интервала рабочих температур. При длительном превышении этого интервала плиты могут изменить свои размеры и потерять свои механические и теплоизоляционные свойства. При хранении, во время и после установки экструдированный полистирол не должен находиться рядом с источником открытого огня или другими источниками тепла.

Геотекстиль TYPAR

TYPAR (Тайпар) является нетканым материалом, изготовленным из термоскрепленных бесконечных волокон из 100% полипропилена, что обеспечивает стойкость к влаге и химическим соединениям, в частности к щелочам, кислотам, неподверженность гниению, воздействию грибков и плесени, грызунов и насекомых, прорастанию корней.

Структура геотекстиля TYPAR обеспечивает хорошие прочностные и фильтрующие свойства. Благодаря оптимальному сочетанию своих характеристик. Геотекстиль TYPAR, кроме традиционных применений в дорожных. дренажных и противоэрозионных конструкциях, широко используется при строительстве кровель, фундаментов, дренажей, землеустройстве и т.д. При этом используются основные функции геотекстилей: разделение, армирование, фильтрация, дренаж, а также их сочетание.

Основные свойства TYPAR

• Высокий модуль упругости, благодаря которому материал может воспринимать значительные нагрузки и выполнять функцию армирования при относительно малых деформациях. Большие удлиннения при разрыве: в зависимости от марки материала TYPAR имеет относительные удлинения под действием максимальной нагрузки до 45% (DIN 53857–2). Таким образом, местныеповреждения не приводят к разрушению материала и TYPAR продолжает выполнять свои функции.

• Универсальная фильтрующая способность, обусловленная специфической структурой материала, которая делает практически невозможным внедрение частиц грунта в поры и их засорение. Это позволяет обеспечивать устойчиво хорошие фильтрирующие качества материала TYPAR под давлением грунта и в условиях сильной вибрации.

• Высокая сопротивляемость раздиру и прокалыванию, что особенно ценно при укладке.

Другими важными свойствами материала TYPAR (Тайпар) являются:

Простота в укладке: рулоны материала небольшие и легкие, благодаря чему уменьшаются транспортные и складские расходы, так же как и затраты труда. Простота в обработке: рулоны материала TYPAR могут быть распилены прямо на месте цепной или ручной пилой. TYPAR не впитывает воду: при использовании в сырых условиях вес рулонов остается неизменным. TYPAR не прорастает корнями, устойчив к природным кислотам и целочам, а также к насекомым, бактериям и плесени.

Применение экструзионного пенополистирола “Пеноплэкс-35” еще дополнительно увеличивает стойкость крыши к огневым воздействиям. “Пеноплэкс” имеет группу горючести Г1 (трудновоспламеняемые вещества) и таким образом предохраняет от возгорания гидроизоляционную мембрану, у которой более высокая степень горючести.

В заключении хотелось бы сказать, что для конструкции инверсионной кровли разработан типовой проект, сертифицированный Госстроем России, что является не только гарантией качества, но и существенно облегчает конструирование и разработку узлов.