Теорія даху
Спочатку визначимося з термінами. Часто в розмовній мові та технічній літературі поняття "дах " і "покрівля " використовуються як синоніми. Але поняття "дах" більш загальне - воно включає покрівлю як один з конструктивних елементів. Відповідно до чинних нормативних документів:
Дах - це верхня конструкція будівлі, що захищає, що виконує несучі, гідроізолюючі і, при безгорищних (суміщених) дахах і теплих горищах, теплоізолюючі функції.
Покрівля - це верхній елемент даху (покриття), що оберігає будівлі від усіх видів атмосферних впливів.
Сучасні дахи - це, перш за все, нові матеріали та технічні рішення, що покращують такі показники, як надійність, довговічність та естетичний вигляд. Вибір матеріалів покрівельної системи має бути ґрунтується на принципі узгодження термінів служби всіх складових. Головним економічним показником при виборі покрівельного матеріалу не вартість за одиницю площі конкретного покрівельного покриття, а вартість всієї покрівельної системи при заданих термінах служби та експлуатаційних характеристиках. Надійність та довговічність даху забезпечується також правильним виконанням робіт з монтажу (облаштування) усієї покрівельної системи.
У сучасному будівництві у моді дахи з великим (10-90 градусів) ухилом, поверхня яких – один із основних декоративних елементів будівлі. Про такі дахи та покрівельні матеріали для них і йтиметься у цій статті.
Різновиди форм даху
Найпоширенішою класичною конструкцією є двосхилий дах, який складається з двох площин, що спираються на стіни, розташовані на одному рівні. Трикутні частини торцевих стінміж схилами називають фронтонами чи щипцями. Існують варіанти дахів з висячими кроквяними формами або з похилими кроквами. До численних варіантів даного типу треба віднести дахи з рівномірним або нерівномірним кутом нахилу ската або розміром карнизного звису.
Односхилий дах спирається своєю несучою конструкцією (системою крокв, фермою та ін.) на зовнішні стіни, що знаходяться на різних рівнях. Схил даху, як правило, звернений до навітряної сторони, і являє собою захист від вітру, дощу та снігу. Основна сфера застосування даного типу даху - допоміжні будівлі, споруди простої конструкції, виробничі або складські корпуси.
Шатровий дах має чотири трикутні скати, вершини яких сходяться в одній точці. Симетричність є визначальним елементом: чисті та однозначні форми та лінії, що об'єднуються на вершині.
Вальмовий дах утворюється від з'єднання двох трапецеподібних схилів і двох трикутних торцевих схилів, званих вальмами. Вона підкреслює захисну функцію даху та надає будівлі представницького вигляду. Особливості вальмового даху акцентуються наявністю слухових вікон. Окремі види слухових вікон вирізняються підвищеною складністю конструкції. Чотирикутне слухове вікно належить до традиційних елементів, вертикальні бічні стінки якого, як правило, покриваються малоформатними покрівельними матеріалами.
Різновидом вальмового даху є напіввальмовий, який має зрізані вершини над торцевими стінками у вигляді трикутників.
Двосхилий дах промислової будівлі з поздовжнім ліхтарем відрізняється від двосхилий даху житлової будівлі меншим нахилом скатів і більшою шириною та довжиною.
Склепінний дах у поперечному перерізі може бути окреслений дугоюкола або іншої геометричної кривої.
Складчастий дах утворюється від з'єднання окремих трапецеподібних елементів – складок.
Куполоподібний дах за контуром являє собою половину кулі з суцільним опиранням по кільцю на циліндричну стіну.
Хрестове склепіння являє собою чотири зімкнутих арочних склепінь.
Багатощипцевий дах утворюється від з'єднання скатів площин. Торці стін під двосхилими площинами називають щипцями.
Шпилеподібний дах складається з декількох крутопадаючих трикутних схилів, зімкнутих до вершини.
Сферична оболонка за накресленням подібна до купола, але з опиранням на основу в окремих точках. Простір між опорами зазвичай влаштовується світлопрозорим.
Дах із косих поверхонь складається з кількох пологих площин, що спираються на стіни.
Мансардні дахи влаштовують у випадках, коли горищні приміщення використовують для житла чи службового призначення.
Перераховані форми дахів піддаються модифікації за рахунок застосування різних елементів, як у пристрої покриття, так і в конструкції покрівлі. Додаткові елементи служать для зовнішнього оформлення даху та підвищують функціональність житлових приміщень, забезпечуючи освітлення та вентиляцію.
Одним з цих елементів є мансардне вікно, що монтується в даху і є економічним рішенням використання горищного простору.
Конструкція дахів
До основних конструктивних елементів дахів відносяться несучі конструкції, пароізоляція, теплоізоляція та покрівля.
Покрівля - верхній елемент даху з водонепроникних матеріалів, що захищає будівлю від атмосферних опадів.
Захисний шар - елемент покрівлі, що оберігає покрівельний килим від механічних пошкоджень,вплив сонячної радіації.
Теплоізоляція служить для захисту будівлі про холод і перегрівання сонцем. Теплоізоляція буває монолітною, збірною та із сипких матеріалів. Монолітну теплоізоляцію виконують із легких бетонних сумішей, збірну - із плит заводського виготовлення. Такі плити випускають з легких пористих бетонів, пінопластів на основі пінополіуретану, пінополістиролу і так далі. Теплоізоляцію із сипучих матеріалів влаштовують із керамзиту, перліту та інших. Таку теплоізоляцію застосовують за відсутності збірних утеплювачів, а також комплексних панелях заводського виготовлення.
Пароізоляція захищає утеплювач від зволоження водяними парами, що проникають з приміщення. Її влаштовують під теплоізоляцію, наклеюючи на несучі конструкції. Пароізоляція буває фарбувальною або обклеювальною в один або два шари в залежності від ступеня вологості повітря в приміщенні.
Необхідність правильного поєднання всіх функціональних технологічних складових покрівельної системи поступово стає абеткою і для будівельників, і для замовників.
Покрівельні роботи
Усю сукупність покрівельних робіт умовно можна поділити на три великі групи:
- заготівельні (відбір, сортування, очищення всіх видів матеріалу, розкрій рулонних матеріалів, виготовлення елементів покрівлі з листової сталі, розрізання азбестоцементних листів, приготування мастик);
- підготовчі (підготовка основ під покрівлю);
- основні (укладання покрівельних матеріалів, кріплення їх до основи, післямонтажний догляд за ними).
Найуразливішими місцями на покрівлі є розжолобки, що утворюють вхідний кут, тому що влітку в них накопичується дощова вода, навесні - тала, а взимку - сніг. Тому до влаштування цього покрівельного елементафахівці підходять з особливою ретельністю. Ендова робиться у вигляді лотка шириною не менше 300 мм з дощок товщиною 25 мм, який потім покривається покрівельною оцинкованою або забарвленою сталлю так, щоб кінці її заходили під основний матеріал покрівлі на 200 мм з кожного боку.
Навколо димаря робиться комір з покрівельної сталі. Причому з боку ковзана сталевий лист підводиться під покрівлю, а з боку карниза - поверх покрівлі, утворюючи фартух. Біля самої труби лист підводиться під цегляну кладку. З метою протипожежної безпеки решетування та покрівельне покриття не повинні доходити до труби 140 мм, а всі дерев'яні елементи – не менше 400-500 мм на відстані не менше 120 мм від стіни.
На покрівлях із азбестоцементним або черепичним покриттям для відведення атмосферної води використовуються водостічні труби.
Листові покрівельні матеріали
Листові матеріали мають глибоке історичне коріння: свинцевими, мідними та цинковими листами покривали дахи унікальних споруд (палаців, соборів) багато століть тому. Покрівлі з кольорових металів довговічні, та й дуже дорогі.
Покрівельна сталь, що з'явилася в 19 столітті, спочатку чорна (що потребує періодичного забарвлення), а потім більш корозійно-стійка - оцинкована, стала основним видом листового матеріалу для покрівель. Влаштування покрівлі з листової сталі потребує кваліфікованої ручної роботи, а декоративні властивості таких дахів невеликі. Рекомендований ухил даху сталевих листів 14-20", вага - 4,5 кг/кв.
Випускається оцинкована сталь переважно у вигляді листів 1,25x2,5 м при товщині 0,55 мм.
Цинк для покрівельних робіт використовується як сплав з дуже невеликою кількістю (0,1-0,2%) титану і міді. Ці добавки надають цинку пластичності в холодному стані. На ринкуПокрівельний цинк будівельних матеріалів часто називають "цинк-титан". Цинк рекомендується для влаштування покрівель будь-якої конфігурації з ухилом не менше 5% суцільної основи.
Мідь як покрівельний матеріал має високу архітектурну промовистість і використовується у виняткових випадках - вартість 1кв.м мідного листа у багато разів вища, ніж оцинкованого. Довговічність мідної покрівлі перевищує сторіччя. Мідна покрівля в перші тижні має "мідний" колір, але потім темніє, набуваючи темно-коричневого кольору, згодом мідь, покриваючись патиною, набуває специфічного блакитно-сірого відтінку.
Профільовані листи
Ці матеріали посідають особливе місце серед інших листових покрівельних матеріалів. Найпростіший варіант - хвилясті листи з оцинкованої сталі та листового алюмінію. Профіль (хвиля) на таких матеріалах, крім надання їм жорсткості, спрощує стикування листів (укладання внахлест) і створює додатковий декоративний ефект. Укладання профільованих листів проводиться безпосередньо по брущаті обрешітки або по шару руберойду за допомогою спеціальних цвяхів.
Одними з перших профільованих листових матеріалів були азбестоцементні листи. Пізніше з'явилися хвилясті листи з оцинкованої сталі, алюмінію, пластмасові листи (склопластикові, ПВХ, полікарбонат тощо), бітумно-картонні гофровані листи.
Гофровані листи на картонній основі з бітумним просоченням та декоративним покриттям лицьової поверхні виробляють багато фірм під різними назвами: Аквалайн, Ондура та інші. Першість у цій галузі належить французькій компанії "Ондулін", яка виробляє вже понад 50 років матеріал під цією назвою.
Ондулін - гнучкі волокнисті листи, відформовані з целюлозних волокон та просочені бітумом. ЗЛицьового боку листи покриті захисно-декоративним барвистим шаром на основі термореактивного вініл-акрилового полімеру та світлостійких пігментів. Покрівельне покриття з Ондуліна одне з найлегших – вага 1 кв. м всього близько 3 кг. Теплостійкість Ондуліну не нижче 110"С.
Азбестоцементні покрівельні листи
Їх одержують із суміші короткохвилястого азбесту (15%) та портландцементу (85%). Ці листи, які отримали звичну для нашого споживача назву "шифер", показали себе довговічним (до 50 років), технологічним та досить декоративним матеріалом. Для підвищення довговічності та надання декоративності шифер покривають складами фарбування або забарвлюють в масі. Фарбовий шар знижує водопоглинання, підвищує морозостійкість азбестоцементу та збільшує термін його служби в 1,3-1,5 рази.
Металочерепиця
Один із відносно нових листових покрівельних матеріалів, який став зразком підвищення декоративності гофрованого листа. Для цього більшерозмірний оцинкований сталевий або алюмінієвий лист, покритий антикорозійним складом грунтовки з обох сторін, штампують у вигляді ділянки черепичної покрівлі різного профілю. Лицьову сторону покривають складом забарвлення на основі полімерного сполучного, мінерального пігменту і наповнювача, що імітує як забарвлення черепиці, так і в ряді випадків її фактуру. Як сполучне в лицьовому шарі застосовують термореактивні олігомери: поліефірний, епоксидний, поліуретановий, пластифікований ПВХ (пластизоль), акрилові полімери. Поліефірне покриття (поліестер) має товщину близько 25 мкм, поліуретановий (напівпів) - 50 мкм.