Конструкция скатной кровли: Скатные крыши. Виды, устройство скатных кровель

Конструкции скатных крыш — Все о ремонте и строительстве

Скаты, чаще всего, образуется стропильной системой. Стропило (или стропильная нога) — это деревянная или металлическая балка, основной несущий элемент конструкции. В зависимости от способа укладки и условий работы, стропила бывают наслонными и висячими (рис. 2).

Рис. 2. Схемы стропильных и бесстропильных скатных крыш

Наслонные стропила получили свое название от слова настелить («наслонить», «наслать»). Их концы опираются на противоположные стены разной высоты либо, например, в двускатных крышах, один конец стропила лежит на внешней, а другой на внутренней стене или на подстропильной конструкции. Стропильные ноги низом упертые врубкой в мауэрлат, а верхом друг в друга передают на стены горизонтальную нагрузку (распор) от веса крыши и снега. Стропила, опирающиеся горизонтальными врубками: низом на мауэрлат, а верхом на прогон, наоборот, безраспорная конструкция. Иногда, наслонные стропила, передающие распор на стену, называют стоячими, а не передающие — лежачими. Стоячие стропила стоят на мауэрлате — упираются в него, а при действии нагрузки прогибаются и толкают мауэрлат. Лежачие стропила лежат на мауэрлате и прогоне — опираются на них. Под нагрузкой стропильная нога прогибается, но не толкает мауэрлат. Ей не чем его толкать. О разнице между упиранием и опиранием стропил узнаете далее из материалов сайта.

Висячие стропила верхними концами упираются друг в друга, не имея под местом стыка опоры. Для нейтрализации распора в нижней части висячих стропил устанавливают дополнительный элемент — затяжку. Висячие стропила образуют треугольник, нижний элемент которого работает на растяжение, а на стены передается только вертикальное напряжение от веса крыши и снега.

Форма скатных крыш не всегда определяется стропильной системой. Скаты можно образовывать фронтонами стен и слегами. Слега — несущий элемент — балка, уложенная параллельно длинным стенам. Такие крыши называются бесстропильными, а несущие фронтоны стен — самцами. Бесстропильные крыши, чаще всего, применятся в деревянном рубленом домостроении. Однако замена материала слег с дерева на металл позволят их использование в домах из мелкоштучных материалов.

Перечисленные виды скатных крыш: с наслонными и висячими стропилами или бесстропильные системы, представлены в «чистом» виде. В проектах наслонные, висячие и бесстропильные конструкции могут быть применены в конструкции крыши одного дома. Например, скаты крыши могут быть сформированы фронтонами стен, на которые будет опираться один конец слег, а другой их конец может быть уложен на несущую конструкцию из висячих стропил.

В зданиях, стены которых сделаны из кирпича, бетона, пеноблоков или других влагопередающих материалов, низ стропильных ног опирается на стены через деревянную балку, называемую мауэрлатом. Он отделяется от стены слоем рулонной гидроизоляции из рубероида, гидроизола или других подобных материалов. В бревенчатых или брусчатых домах стропила могут соединятся врубками или скобами с переводами (балками), врубленными между последним и предпоследним венцом сруба.

В конструкциях крыш с наслонными стропилами под опирание верха стропильной ноги часто строят несущие подстропильные конструкции: стойки, прогоны или фермы. Под них, как и под мауэрлат, тоже делается гидроизоляция и укладывается деревянная балка, которую, в этом случае, называют лежнем. И мауэрлат, и лежень монтируются в горизонт, но они могут быть уложены на разных высотах.

Скатные крыши и их конструкции

Крыши
обычно выполняют в виде на­клонных
плоскостей—скатов, покрытых кровлей
из водонепроницаемых мате­риалов.

В
чердачных крышах образуемое ме­жду
несущей и ограждающей частью покрытия
помещение (чердак) исполь­зуют для
размещения различных уст­ройств
инженерного оборудования (труб
центрального отопления, вентиляцион­ных
коробов и шахт, машинного отделе­ния
лифтов). Для входа на чердак де­лают
лестницы, двери или входные люки. Высоту
чердака для движения по нему людей
принимают не менее 190 см. Для освещения
и проветрива­ния чердака в крыше
устраивают чер­дачные окна (рис.
9.1,д).

Формы
скатных крыш зависят от фор­мы здания
в плане и архитектурных соображений
(рис. 9.1). Уклон крыш выражают в градусах
наклона ската к условной горизонтальной
плоскости (рис. 9.1, с) через тангенс этого
угла в виде дроби или процентов.

В
зданиях небольшой ширины часто устраивают
односкатные крыши (рис. 9.1,а). Крыша здания
со стоком воды на две противоположные
стороны назы­вается двускатной (рис.
9.1,б). Ребро двугранного угла, образуемого
в вершине крыши двумя скатами,
называется коньком
(рис.
9.1,б).

Пересечение
скатов, образующих вы­ступающий
наклонный угол, называется наносным
ребром, а западающий угол — ендовой
или
разжелобкой.
Нижняя
часть ската называется спуском,
ниж­няя
кромка ската — обрезом
кровли. Торец
двускатной крыши может быть решен в
виде фронтона
(рис.
9. 1, д). Фронтон образуется в том случае,
если скаты крыши перекрывают
торцовую
стену
дома и выступают перед ней. Ес­ли стена
дома завершается карнизом, окаймляющим
все здание по периметру, то в этом случае
под фронтоном карниз отделяет треугольный
участок стены, образующий тимпан
фронтона (рис.
9.1,д). Раньше тимпаны фронтонов не­редко
украшались скульптурными ба­рельефами
или росписью.

Крыша
квадратного или многогранно­го в
плане здания имеет в плане тре­угольные
скаты — вальмы (рис. 9.1, г).

Если
наклонный скат срезает не весь торец
двускатной крыши, а только верх­нюю
или нижнюю ее часть, то непол­ный
торцовый скат называют полувальмой, а
крышу полувальмовой (рис. 9.1, и).

Линия
пересечения
двух скатов кры­ши, образующих
выступающий двугран­ный угол, называется
накосным ребром (рис. 9.1, к).
Линия
пересечения скатов крыши (линии ендов
и накосных ре­бер) проходит по
биссектрисам углов между стенами (рис.
9.1, е,ж),
поэто­му
при построении плана крыши необ­ходимо
руководствоваться этим прави­лом, и
если дом имеет прямые углы, то проекции
накосных ребер чертят в пла­не под
углом 45°.

Внутри
чердака иногда целесообразно устраивать
жилые мансардные помеще­ния (рис. 9.1,
в), которые в каменных зданиях отделяются
от чердака бранд_т
мауэрами,
а в деревянных — трудносго­раемыми
перегородками.

С
целью предотвращения подтаива­ния
снега на крыше под влиянием теп­ла,
проникающего снизу через кровлю,
образования наледей и сосулек на све­се
крыши и повреждения крыш необ­ходимо
в соответствии с ранее изложен­ными
требованиями произвести тепло­технический
расчет чердачного пере­крытия и
обеспечить его хорошее утепление.
Одновременно необходимо устройство
под утеплителем надежного пароизоляционного
слоя и обеспечение интенсивного
проветривания чердака. Для вентиляции
используют слуховые окна и окна,
устраиваемые во фронто­нах, щипцах и
полуфронтонах полувальмовых крыш,
заполняемых створками типа «жалюзи»,
хорошо пропускающих воздух и не
допускающих попадания в чердак снега
и дождевой воды. Слухо­вые окна
размещают на высоте 1— 1,2 м от уровня
верха чердачного пе­рекрытия.

Форма
крыши принимается прежде всего с учетом
обеспечения быстрого и полного стекания
воды и возможного снижения снеговых
нагрузок. Так, на крышах, уклон которых
значительно больше или меньше 30°,
количество скапливающегося снега будет
меньше, так как при крутом уклоне снег
спол­зает с крыши, а при малом уклоне
не сдувается ветром.

Скатные
крыши малоэтажных зданий целесообразно
устраивать со свободным стоком воды по
периметру свесов кры­ши. В зданиях
высотой 3—9 этажей во­да отводится с
крыши по наружным во­досточным трубам,
что исключает сма­чивание стен. В
зданиях высотой более 9 этажей устраивают,
как правило, сов­мещенные плоские
крыши с внутрен­ними водостоками.

Несущими
конструкциями скатных крыш являются
наслонные стропила или стропильные
фермы, по которым устраивают обрешетку,
являющуюся основанием для кровли. При
пролетах между опорами до 6 м между
ними
устраивают
наслонные стропила. Стро­пильные
фермы примепяют при боль­ших пролетах,
а также в случае отсут­ствия промежуточных
опор (например, для зрительных и спортивных
залов). В этом случае чердачные перекрытия
выполняются подвесными.

Наслонными
стропилами называются элементы в виде
досок, бревен или брусьев, имеющие не
менее двух опор. Сопряжение отдельных
элементов стро­пил между собой обычно
осуществля­ется с помощью врубок или
металличе­ских креплений (гвоздей,
болтов, скоб
и
др.). На рис. 9.2, а показана одно­скатная
крыша, образованная из на-слонных стропил
(стропильных ног), опирающихся на
мауэрлаты (подстро­пильные брусья).
Мауэрлаты могут быть из брусьев,
укладываемых по всей длине здания или
по его периметру, а также в виде
брусьев-коротышей, ук­ладываемых
прерывисто (только под стропильные
ноги). При пролете более 5 м стропильные
ноги необходимо до­полнительно
поддерживать подкосами. Расстояние
между стропилами прини­мают от 0,8 до
1,7 м. На рис. 9.2, б
показан
пример решения двускатной кры­ши из
наслонных стропил. На внутрен­ние
опоры укладывают прогоны, по ко­торым
через 3—6 м друг от друга уста­навливают
стойки, поддерживающие верхние прогоны.
Стойки и прогоны об­разуют опорные
рамы под стропила. Ча­сто для повышения
жесткости и умень­шения сечения
прогонов под ними ста­вят подкосы.

Нижние
концы стропил обычно не выходят за
пределы мауэрлата. Для крепления
обрешетки в карнизной час­ти крыши к
стропильным ногам при­бивают короткие
доски толщиной 40 мм, называемые
кобылками.

Для
перекрытия пролетов до 14 м при наличии
в здании одной внутренней опоры и до 16
м при двух внутренних опорах эффективным
решением устрой­ства крыши является
применение наслонных стропил (рис. 9.3).
Сопряже­ния стропил выполняют с
применением крепежных болтов, скоб или
гвоздей (рис. 9.4).

Для
повышения огнестойкости дере­вянных
конструкций крыш их обычно окрашивают
известковыми или специ­альными
растворами. Все деревянные конструкции,
работающие в контакте с каменными,
необходимо тщательно ан-тисептировать
и между ними проклады­вать толь или
рубероид.

Необходимо
учитывать, что рассмот­ренные типы
крыш из наслонных стро­пил требуют
при устройстве значитель­ных
трудозатрат.

Более
долговечными и огнестойкими являются
несущие конструкции скат­ных крыш,
выполненные из железобе­тона.

На
рис. 9.5 показан пример решения скатной
крыши, выполненной из желе­зобетонных
ребристыд панелей с раз­мерами 6,0×1,2
м и высотой продоль­ного ребра 0,3 м.

Весьма
эффективными несущими кон­струкциями
скатных крыш являются стропильные
фермы, представ­ляющие собой плоскую
решетчатую конструкцию. Они состоят из
верхних и нижних поясов, системы стоек
и раскосов между ними. В зависимости от
материала фермы могут быть металлические,
железобетонные, деревянные и
металлодеревянные, а по профилю очертания
— треугольные, трапецеидальные,
полигональные, сегментные и др.

На
рис. 9.6 показаны решения крыш с применением
в качестве несущей кон­струкции
деревянной стропильной фермы. Чердачное
перекрытие подвесное.

Основными
видами кровель скатных крыш являются
металлические, из ми­неральных и
мягких рулонных материалов и деревянные.

Кровли
из
неоцинкованных и оцинкованных
металлических листов имеют небольшую
массу и сравнительно малый уклон — 16 —
22°. Основанием под кровлю из кровельной
стали служит обрешетка из брусков, 50×50
мм или досок, прибиваемых к стропилам
на расстоянии 225 мм друг от друга. Для
свеса карниза делают сплошную обрешетку
из досок толщиной 50 мм. Кровельные листы
соединяют в картины лежачим фальцем, а
затем картины продольно по скату
соединяют стоячим фальцем. К обрешетке
картины крепят с помощью кляммер-полосок
из кровельной стали, прибиваемых к боку
бруска обрешетки.

Кровли
из кровельной стали требуют значительных
расходов на экс­плуатацию. Срок службы
от 18 до 30 лет.

Кровли
из минеральных материалов применяют
из асбестоцементных плос­ких или
волнистых листов и из черепицы. Обрешеткой
под эти виды кровель служит разреженный
настил из брусков или досок. Кровли
имеют уклон от 25 до 45°.

Для
предупреждения задувания снега под
листы асбестоцемента или чере­пицы
иногда под настил кровли укладывают
строительный картон или пергамин. Масса
кровель из асбестоцементных листов
25—30 кг/м²,
а черепичных 60—70 кг/м².
Эти кровли долговечны, огнестойки и
имеют красивый внешний вид и экономичны
в эксплуатации.

Кровли
из мягких рулонных материалов настилают
по сплошному настилу из досок толщиной
19—25 мм. Деревянные основания должны
быть двухслойными и состоять из сплошного
защитного настила, выполняемого из
антисеп-тированных брусков толщиной
16— 19 мм и шириной 50—70 мм с влажностью
не более 23%. Настил устраивают под углом
45° к рабочему настилу. При такой
конструкции настил почти не коробится,
предохраняя от разрыва рулонный материал.

Рулонные
кровли обычно делают двухслойными (при
уклоне более 12°) или трехслойными (при
уклоне до 12°).

Наклейку
полотнищ рулонных материалов при уклонах
более 12° делают перпендикулярно коньку,
а при уклонах до 12° — параллельно ему.

Кровли
из рулонных полимерных материалов
(бризола, изола, полиэтилено­вой
пленки) устраивают по типу рубероидных.
Полиэтиленовая пленка толщиной 0,2—0,3
мм совсем не пропускает влаги. Наклеивается
на основание с помощью битумных или
специальных пластмассовых мастик.

В
районах, где древесина является местным
строительным материалом, це­лесообразно
устраивать кровли из теса, драни и щепы.

Водоотвод
с крыш устраивают чаще всего наружным
неорганизованным и организованным.
Неорганизованный водоотвод обеспечивает
сброс воды непо­средственно с обреза
кровли. Его устройство допускается в
основном для малоэтажных зданий (до
пяти этажей), располагаемых с отступом
от тротуара. Однако, при неорганизованном
отводе воды следует предусматривать
свес кар­низа не менее 550 мм. При
организованном водоотводе устраивают
настенные или подвесные желоба,
водосборные воронки и водосточные трубы
(рис. 9.7.)

Водосточные
трубы обычно изготовляют диаметром 13
см. Их количество определяют из расчета
1 см²
сечения трубы на.1 м²
кровли на расстоянии 18—20м друг от друга.
Крепят трубы к стене с помощью костылей.

На
крышах зданий высотой более 10 м и при
уклонах свыше 18° необходимо устраивать
ограждения высотой не менее 0,6 м, что
обеспечивает безопасность работ по
очистке от снега и ремонту кровли,
Ограждения выполняют из круглой или
полосовой стали в виде сварных решеток,
укрепляемых па стальных стойках с
подкосами или па кирпичных парапетных
столбиках. Стальные стойки и подкосы
устанавливают поверх кровли и прибивают
к обрешетке крыши. Под лапки стоек и
подкосов для падежной гидроизоляции
ставят специальные прокладки из листо­вой
резины.

Строительство скатных крыш – вот все, что вам нужно знать

Строительство скатных крыш отличается от других методов строительства крыш. Обычно люди строят два типа крыш — плоские и ломаные потолки. Односкатная крыша – это еще одно название наклонных потолков. Он наклонен вниз и полностью противоположен плоской крыше. Он содержит шаг более 10 градусов. Это означает, что конструкция имеет два склона, соединенных центральным гребнем наверху.

Крыша является неотъемлемой частью конструкции здания. Чтобы покрыть здание, сделайте его завершенным; крыша важна. Крыша увеличивает стоимость дома и защищает людей. В зависимости от места, типа здания и различных погодных условий люди строят разные крыши.

Типы конструкций скатных крыш 

В разных районах существует множество различных типов скатных крыш.

Двухскатная крыша

Имеет треугольную форму. Двускатная крыша проста и удобна в изготовлении. Люди часто меняют свои старые крыши на двускатные. Эти крыши распространены в регионах с холодным климатом.

Прогон Крыша

Прогон представляет собой горизонтальную балку. Это помогает крыше выдерживать вес настила крыши. Это также помогает придавать различные формы и конструкции скатной крыше.

Шатровая крыша

Этот тип крыши имеет скаты со всех сторон. Эти равные вверх стороны образуют конек крыши. Конструкция вальмовой крыши сложная, но устойчивая. Мансардная крыша – это старая и популярная конструкция. В народе ее еще называют французской крышей или бордюрной крышей. Выглядит красиво и дает место на крыше.

Крыша с фермами

Этот тип каркаса крыши состоит из ферм. Раньше люди использовали стропила, но их заменили фермы. Ферма универсальна и недорога.

Крыша Gambrel

Gambrel — двусторонняя крыша. Каждая сторона имеет двойной уклон, один круче, а другой пологий. Крыша для азартных игр обеспечивает больше места для хранения под ней, чем другие крыши.

Крыша Skillion

Простая крыша с уникальным внешним видом. Крыша Skillion имеет резкий уклон и акцентирует внимание на минималистичных чертах. Некоторые люди считают, что эта крыша помогает снизить температуру.

Крыша-бабочка

Это V-образная крыша, похожая на крылья бабочки. Две поверхности сходятся в средней точке крыши с противоположных краев. Такая конструкция обеспечивает большое количество света и вентиляции.

Крыша капота

Этот тип крыши имеет четыре стороны с двойными скатами на каждой стороне. Крыша имеет более острый уклон вверху, чем внизу. Выглядит подходящим для любого строительного дизайна.

Пилообразная крыша

Имеет последовательность коньков и два ската. Пилообразный дизайн также содержит окно для подачи света. Большие коммерческие здания строят пилообразные крыши.

Изогнутая крыша

Это другая конструкция крыши. Он выглядит изогнутой формы в стиле сарая. Кривые и высота боковых стен отличаются от этой крыши. Иногда в нем есть и входная дверь.

Пирамидальная крыша

Эта конструкция выглядит как пирамида. Он имеет четыре стороны, которые сделаны из квадратных рамок. На самом деле это разновидность вальмовой крыши.

Купольная крыша

Купольная кровельная система имеет давнюю долгую историю. Чтобы сформировать куполообразную крышу, требуется стиль радиуса 360 градусов. Такая конструкция крыши долговечна и энергоэффективна.

В наше время мы можем видеть купола над религиозными зданиями, спортивными стадионами и различными функциональными сооружениями.

Способ строительства скатной крыши 

Существует два метода строительства скатной крыши. Это:

Срезная крыша

Это известная система изготовления скатных крыш. Метод начинается с резки древесины на месте и изготовления крыши. Материалы:

• Стропила,
• Прогоны,
• Балки,
• Коньковые доски,
• Вешалки,
• Хомуты и т. д.

Мы не должны изменять, резать или модифицировать древесину без предложения инженера-строителя. В противном случае они могут изменить структуру крыши.

Крыша из ферм

Для этого метода требуются фермы для создания такой крыши. Фермы доступны на заводе. Каждая часть фермы используется для создания другой части крыши. Вот почему производители не должны резать, модифицировать или изменять.

Обслуживание скатной крыши 

Любая крыша требует очистки и обслуживания. Владельцы зданий должны регулярно проверять крыши на наличие повреждений. Крыши могут покрыться мхом, стать сухими, влажными, поломаться и другие проблемы. Очистка водосточной системы очень важна.

Здания со скатными крышами в основном покрыты шифером, так как он может обвалиться. И это обеспечивает безопасность уборщика при очистке крыш. Есть много способов очистки скатной крыши, включая:

• Мойка высокого давления,
• Жесткая щетка,
• Жесткая щетка и т. д.

Стоимость зависит от степени накопления грязи и методов очистки.

Почему следует использовать скатную крышу?

У скатной крыши есть несколько преимуществ. Давайте обсудим некоторые из них-

Прочные и стабильные

Скатные крыши прочны и защищают от непогоды. Они хорошо укрывают в шторм, снегопад или сильный дождь. Таким образом, стабильность является его преимуществом.

Разные стили

От простого до сложного дизайна, компания предлагает множество стилей. Для разных типов зданий подходят разные крыши. Итак, скатные крыши универсальны.

Хорошая вентиляция

Подкровельный скат обеспечивает отличную вентиляцию здания. Это также уменьшает водяной пар летом и холод зимой. Таким образом, он уравновешивает температуру здания и обеспечивает здоровый внутренний климат.

Требуют меньше обслуживания

Эти виды крыш обладают хорошей устойчивостью. Таким образом, повреждения не являются частой проблемой. Скатные крыши служат более 50 лет. Кроме того, стоимость ремонта и обслуживания скатной крыши невелика.

Простая установка изоляции

На скатной крыше установка изоляции проста. Теплопередача через потолок не является сложным процессом. Таким образом, он также обеспечивает людям комфортную среду обитания.

Легкая система отвода дождевой воды

По сравнению с плоскими крышами эти крыши легко и быстро собирают дождевую воду. Опять же, он возвращает накопленную дождевую воду в окружающую среду через простую дренажную систему.

Подходит для экономии энергии

Так как скатные крыши хороши для процесса вентиляции и предотвращают потери энергии. Таким образом, это помогает в экономии энергии.

Облегчает дополнительное пространство

Скатная крыша обеспечивает дополнительное пространство. Люди могут использовать их для жилых помещений или других. Опять же, мы можем сделать пространство после завершения крыши. Это также экономит время и деньги на новую колоду.

Простота установки солнечных панелей

Установка солнечных батарей также проста на скатной крыше. Крыши также имеют оптимальный угол падения, что подтверждает максимальную рекуперацию энергии.

Итак, это основные факты, которые вы должны знать о строительстве скатных крыш.

BSD-115: Конструкция деревянной скатной крыши

Введение

Крыши должны выполнять те же основные функции, что и все элементы ограждения здания. Эти функции можно разделить на следующие категории: поддержка, управление и отделка, а иногда распределение услуг (строительная функция) возлагается на ограждение. Расположение водопроводных труб и систем принудительного кондиционирования воздуха внутри ограждения крыши может оказать глубокое влияние на поведение.

Рисунок 1: Функции здания и корпуса

В большинстве практических конструкций корпус собирается из множества слоев, и все чаще эти слои выполняют определенную функцию. Для корпуса следующий разрыв полезен

Рисунок 2: Функции корпуса и слои

Типичные сборы крыши

Рассмотрим типичный деревянный каркас, показанный ниже на Рисунок 3 . Это самый распространенный тип деревянной кровли, с наклонной водосбросной поверхностью, горизонтальной плоскостью потолка, на которую опирается утеплитель, разделенной чердачным помещением, вентилируемым наружным воздухом. На этом чертеже перечислены общие материалы/системы для функций с 1 по 8.

Варианты опорной функции (1) обеспечиваются либо системой стропил (по сути, конструкционная балка с раскосами, обеспечиваемыми лагами, затяжками, параллельными стенами или их комбинацией), либо системой ферм (которая не производит внешних усилий и является самодостаточный элемент). Внешний экран и отделка (2) обычно представляют собой композитную черепицу, деревянные панели, металлические панели, бетонную или глиняную плитку. Внутренняя отделка (8) почти всегда представляет собой окрашенный гипсокартон, фактурное покрытие на гипсокартоне, виниловые обои или деревянные панели.

На рис. 4 показана наиболее распространенная геометрия сборки, в результате которой получается соборный потолок. В этом случае над утеплителем сохраняется вентиляционное пространство, обеспечивающее путь для вентиляционного потока между коньком и потолком. Эта система часто испытывает проблемы с производительностью в холодную погоду, поскольку скорость вентиляции часто довольно мала (из-за трения со стенками небольшого пространства, длины прогона, высокой вероятности неуместного утепления). участки на крышах, которые допускают прямое соединение между коньком и потолком). Если воздух может просачиваться наружу в холодную погоду (т. е. воздушный барьер не предусмотрен или он был нарушен осветительной арматурой, внутренней перегородкой и т. д.), вентиляционный зазор обеспечивает легкий выход из кровельной системы. В этом сценарии вентиляция крыши стимулирует поток воздуха из помещения наружу и способствует образованию значительного количества конденсата, который впоследствии трудно высушить.

Альтернативный, более успешный метод строительства крыш этого типа – использование ножничных ферм, что приводит к гораздо большему, менее закрытому вентиляционному зазору и дает много возможностей для вентиляционного поперечного потока (преодоление проблем со слуховыми окнами и дымоходами).

Невентилируемые соборные потолки ( Рисунок 5 ) были разработаны для решения некоторых из этих проблем. Однако эти системы требуют как превосходного управления потоком воздуха — как предотвращения конвективных петель, так и утечки воздуха через крышу — и контроля диффузионного увлажнения настила крыши в холодную погоду. Потенциал осушения этих систем ниже, чем у большинства, поскольку они полагаются исключительно на диффузию для удаления влаги, которая непреднамеренно попадает или накапливается. Такие системы могут хорошо работать и работают в течение многих лет, если они правильно спроектированы для внутренних условий и внешнего климата. Надлежащая конструкция требует контроля как воздушного потока, так и диффузии пара. Хотя система воздушного барьера из гипсокартона или листового полиэтилена теоретически может соответствовать требованиям, практика показала, что большинство строителей не могут обеспечить достаточно герметичные потолки в большинстве зданий. Учитывая эту реальность, такие крыши обычно рекомендуются с воздухонепроницаемой и парозадерживающей изоляцией из распыляемой пены, которая контролирует как конвективные контуры, так и сквозной поток воздуха.

В зонах с 1 по 3 пенопласт с открытыми порами (паропроницаемый) можно успешно использовать для ограждения помещений с умеренной или сухой внутренней влажностью. В более холодных зонах (зона 4 и 5) вспененный материал с открытыми порами потребует дополнительной защиты от пара внутри помещения (в виде аэрозольной краски, препятствующей проникновению пара). В холодных зонах (зона 6 и выше) обычно требуется пена с закрытыми порами. Плотная целлюлоза может контролировать конвективные петли и обеспечивает значительную безопасную емкость для хранения. Однако в Зоне 4 и выше требуется дополнительная диффузия пара и контроль утечки воздуха (в виде парозащитных лакокрасочных покрытий и герметизированного гипсокартона соответственно). В помещениях с повышенной влажностью рекомендуется использовать пенопласт с закрытыми порами или другие конструкции крыши. 9. Применение утеплителя приближает температуру обшивки стропил к внутренней температуре. Это уменьшает или устраняет вероятность и серьезность образования конденсата из-за утечки воздуха наружу, а пена контролирует диффузию пара внутрь от влагоаккумулирующих кровельных материалов.

Эта система может использоваться во всех климатических зонах при условии, что значение R воздухонепроницаемой и паропроницаемой изоляции, размещенной снаружи, достаточно для предотвращения утечки воздуха от конденсации на внутренней поверхности в холодную погоду. Стандартный подход к проектированию заключается в обеспечении того, чтобы среднемесячная внутренняя температура точки росы была меньше, чем внутренняя температура пенопластового изоляционного слоя.

Рис. 3: Типовой скатный и вентилируемый чердак

 
Рис. 4: Типовой скатный и вентилируемый потолок собора

Рис. 5: 90 008 Типовой скатный и невентилируемый потолок собора

 
Рисунок 6: Скатный потолок и невентилируемое сводчатое перекрытие с наружной изоляцией

Распространенные разрушения кровли

Наиболее распространенные повреждения кровли связаны с просачиванием дождевой и талой воды через обшивку в конструкцию и изолированные части конструкции. Небольшие утечки (например, случайные подтеки в отверстиях гвоздей) можно допустить путем хранения и высыхания влаги, но более крупные утечки часто приводят к быстрому гниению и повреждению внутренней отделки. Следовательно, наиболее важной целью проектирования должно быть обеспечение плоскости непрерывного дренажа с соответствующей детализацией на проходах через крышу (например, дымоходы, водопроводные трубы, световые люки) и выступах (мансардные окна, пересечения крыш 2-го этажа с низкими крышами).

В климате с умеренно холодной погодой другая распространенная неисправность возникает из-за того, что воздух в помещении с температурой точки росы, равной температуре наружного воздуха или выше, просачивается в крышу через несовершенный воздушный барьер, проходит через трещины и воздухопроницаемую изоляцию, и конденсируется на нижней стороне обшивки холодной кровли ( Рисунок 7 ). Вентиляция наружным воздухом может разбавлять воздух в вентиляционном пространстве и, таким образом, уменьшать количество и вероятность образования конденсата из-за этого механизма, но вентиляции, как правило, недостаточно для преодоления крупных утечек в плоскости потолка, высоких внутренних температур точки росы и/или высокого давления при вождении.

Рис. 7: Утечка конденсата на вентилируемом потолке собора

В некоторых случаях утечка воздуха из помещения, через крышу и обратно в здание может привести к тому же типу повреждений от конденсата ( Рис. 8 ) как утечка воздуха через крышу.

Оба типа повреждений от утечки воздуха и конденсата будут усугубляться при низкой температуре наружного воздуха (почти всегда ночью, когда солнце мало нагревает крышу), при высокой влажности внутри помещения и давлении воздуха внутри выше, чем снаружи (вызвано сочетанием сил ветра, тепловой плавучести и повышения давления механического оборудования).

Рис. 8: Конвективные петлевые процессы конденсации в крышах (в данном случае стык в SIPS)

 
Менее распространенный механизм разрушения – результат накопления влаги в отделке крыши (особенно в древесине, но также и в черепице) или удерживаемые в небольших промежутках (между слоями асфальтовой гальки), загнанные внутрь при нагреве солнечным светом. Этот пар попадает внутрь и затем может конденсироваться на слоях внутренней отделки или пароизоляции, если они есть.

Наконец, ледяные плотины наносят ущерб кровлям как из-за протечки, так и из-за механического повреждения крыш с плохой изоляцией, плохой вентиляцией или и тем, и другим в климате с относительно большим количеством снегопадов и умеренно низкими температурами.