Список литературы

1. Группа предприятий специализирующихся в сфере железобетонных конструкций - Bamtec [Электронный ресурс] : Режим доступа : URL : http : // www.bamtec.com.

2. Национальная информационная система по строительству [Электронный ресурс] : Режим доступа : URL : http : // know-house.ru.

УДК 691:678.066.6:624.042.7

Анализ конструктивно-технологических параметров инверсионных кровель а. Н. Василенко, ю. О. Скинкайте 27

Василенко Анна Николаевна, Воронежский государственный технический университет, доцент кафедры технологии, организации строительства, экспертизы и управления недвижимостью Скинкайте Юлия Олеговна, Воронежский государственный технический университет, магистр гр. М 242

Аннотация: В статье рассмотрено несколько вариантов строительства инверсионных кровель, представлены конструкционные решения по ним, а также проведен анализ конструктивно-технологических параметров существующих инверсионных кровель, который выявил ряд их преимуществ и недостатков по сравнению с традиционными кровлями.

Ключевые слова: инверсионные, эксплуатируемые кровли, балласт.

Инверсионная система – практичная подкатегория балластной кровли, сооружение которой подходит исключительно для плоских крыш. Эта схема отлично зарекомендовала себя в регионах с высокой солнечной активностью и в районах с резкими перепадами температурного фона. Плоские кровли позволяют ощутимо расширить эксплуатируемое пространство, поскольку нарастающая дороговизна современного жилья и необходимость в использовании площади с максимальной выгодой повлияла на разработку инверсионных эксплуатируемых кровель.

На кровлях традиционной конструкции внешний гидроизоляционный слой, выполненный полимерным, битумным или битумно-полимерным сплошным рулонным ковром, всегда находится под активным воздействием атмосферных осадков и перепадов температур (рис. 1). Несмотря на стремление производителей придать указанным видам покрытий устойчивость к климатическому негативу, полноценно решить эту задачу пока никому не удалось.

Рис. 1. Среднемесячные максимальные и минимальные температуры на поверхности наружного слоя кровли: а – традиционная плоская кровля без балласта; b – традиционная плоская кровля с балластом; с – инверсионные кровли.

Конструктивная суть инверсии заключается в нарушении традиционного расположения слоев кровельного пирога. Впервые идея инверсионной системы возникла в США в 50-е годы. В соответствии с инверсионной технологией, гидроизоляция перемещается в середину пирога, наружное покрытие приобретает технический статус гидроизоляционной прослойки, которая перекрывается утеплителем. При этой системе укладки кровельная мембрана защищена от воздействий перепадов температур и солнца, что еще более увеличивает срок службы кровли.

Конструктивное решение инверсионной кровли необходимо закладывать в проект на самых ранних этапах проектирования, чтобы все нагрузки от неё учитывались в дальнейших расчетах несущих конструкций здания.

В практике возможны несколько вариантов строительства инверсионных кровель [1, 3]:

• балластная инверсионная кровля - включает уложенную по основанию гидроизоляцию, теплоизоляцию, фильтрующий слой и гравийную засыпку в качестве балласта;

• эксплуатируемая кровля с тротуарной плиткой - отличается присутствием тротуарной плитки вместо гравия;

• зелёная крыша - предназначена для устройства газона и посадки растений с неглубокими корнями. По составу соответствует балластному варианту (гравий играет роль дренажа) с добавлением второго фильтрующего и почвенного слоёв;

• крыша-автостоянка - при необходимости обустройства на кровле автостоянки или водоёма следует заранее предусмотреть в проекте промежуточные укрепляющие слои и верхним покрытием — монолитную армированную плиту.

Нагрузку на эксплуатируемую кровлю рассчитывают, складывая вес компонентов кровельного пирога, снеговую и ветровую составляющие, вес летней мебели, посещающих площадку людей или автомобилей.

В сооружениях инверсионных крыш применяются как стандартные для обустройства плоских конструкций, так и нестандартные материалы, например – балласт, не используемый больше нигде.

Балласт – обязательный элемент инверсионной кровельной системы. Он защищает утеплитель с гидроизоляцией от солнечных лучей, медленно приводящих в непригодность стройматериалы. Так же играет роль стабилизирующего элемента, препятствующего смещению нижележащих слоев при ветровом сносе и удерживающешл утеплитель от всплытия при подтоплении крыши при интенсивных дождях, и декоративного компонента, облагораживающего экстерьерную картину.

Основанием для устройства инверсионной системы могут служить ребристые, пустотные и сплошные ж/б плиты, слагающие перекрытие, монолитный бетон, сборные выравнивающие конструкции, все виды армированных цементных стяжек толщиной от 5 см и более, залитые раствором с марочной прочностью от 150 [2].

По аналогии с традиционными мягкими плоскими кровлями, в устройстве которых задействованы полимерные рулонные покрытия и экструдированный утеплитель, в схеме укладки присутствуют разделительные прослойки из геотекстиля. Их назначение заключается в предотвращении «перетягивания» полимерных модификаторов материалами, обладающими подобным эффектом, например, битумными покрытиями. Так же важная роль разделительных слоев состоит в предотвращении деформации и прорыва тонких полимерных ковров, контактирующих с шероховатыми поверхностями. Конструктивное типовое решение инверсионной кровли представлено на рис. 2.

Рис. 2. Конструктивное решение инверсионной эксплуатируемой кровли.

Следует отметить, что в устройстве гидроизоляции предстоящая эксплуатационная нагрузка определяет количество слоев этого компонента инверсионной кровли. Гидроизоляция может выполняться:

• в один слой - неэксплуатируемые системы, гидроизоляцию которых выполняют полимерной мембраной с маркировкой ПВХ (поливинилхлорид) или ТПО (термопластичные полиолефины), обладают уникальными свойствами и в условиях инверсионной кровли смогут безотказно прослужить до 50 лет;

• в два слоя - эксплуатируемые системы, гидроизоляцию которых сначала выполняют битумным ковром, свободно уложенным на основание, поверх которого без закрепления гидроизоляции наплавляют второй слой, созданный битумным или битумно-полимерным рулонным покрытием (т.е. слои сплавлены между собой, но не зафиксированы на основании).

Теплоизоляция применяется в устройстве утепленной инверсионной кровли. Если укладка его не планировалось, поверх разделительного слоя засыпают балласт - хорошо окатанный гравий или мелкую гальку. Без утеплителя сооружают зеленые кровли. В таких случаях по корнестойкой гидроизоляции распределяют плодородный грунт и высаживают растения.

Схема утепленной инверсионной крыши гораздо сложнее. Так как слой теплоизоляции в ней практически не защищен от атмосферных осадков, в данном случае, утеплителем может служить материал с низким водопоглащением. Оптимальный вариант теплоизоляции экструдированный пенополистирол. Технология изготовления наделяет материал его главными характеристиками: почти нулевым водопоглащением, низкой теплопроводностью и высокой устойчивостью к механическим нагрузкам.

Инверсионные системы кровель также различаются вариантами покрытий.

Инверсионная кровля с гравийной засыпкой (рис. 3) применяется в основном для не эксплуатируемых кровель. Верхний слой состоит из гравия, толщина которого составляет не менее 50 мм, фракция применяемого гравия -25…32 мм. Вес его несколько увеличивают в ендовах и вокруг воронок, чтобы исключить всплывание утеплителя.

Рис. 3. Конструктивное решение инверсионной кровли с гравийной засыпкой.

Инверсионная кровля с тротуарной плиткой (рис. 2) это штучное покрытие толщиной не менее 4 см. Плитка укладывается поверх утеплителя на специальные подставки со скользящим слоем из ПЭ-пленки, стабилизированной к ультрафиолету. Плитка может укладываться на специальные регулируемые опоры, высота которых подбирается для придания плитке нулевого уклона.

Инверсионная плитка под автонагрузку (рис. 4). это система с балластом в виде ж/б плит или стяжки применяются на кровлях современных многофункциональных комплексов, где крыша является эксплуатируемой зоной, подразумевающей постоянное движение автотранспорта, а так же устройство парковок.

Рис. 4. Конструктивное решение инверсионной кровли под автонагрузку.

«Зеленый кровли» (рис. 5) это кровля с почвенно-растительным слоем в качестве балласта устраивают с обязательным дренажным слоем, созданным из профилированной полимерной мембраны. Дренажная прослойка необходима для отвода излишней влаги и удерживания ее же в случае недостаточного количества осадков. Сверху мембрану перекрывают ковром из геотекстиля, сваренного горячим воздухом, затем грунт.

Рис. 5. Конструктивное решение инверсионной кровли с почвенно-растительным слоем.

Анализ конструктивно-технологических параметров существующих инверсионных кровель позволяет выявить ряд их преимуществ и недостатков по сравнению с традиционными кровлями, данная информация представлена в таблице.

Сравнительные характеристики традиционной и инверсионной кровель

	Традиционная кровля	Инверсионная кровля
Преимущества	1.Возможность использования при ее устройстве любых теплоизоляционных материалов; 2.Использование вместо ЭППС негорючей минеральной ваты и более низкая стоимость всего покрытия в связи с этим	1.Повышенная износостойкость. Теплоизоляция защищает гидроизоляцию от перепада температур и распределяет нагрузки по всей ее площади, благодаря чему долгое время такой кровле не нужен капитальный ремонт; 2.Теплопотери несравненно ниже, чем у тадиционной 3.При использовании в качестве теплоизоляции вместо минеральной ваты ЭППС (экструдированный вид пенополистирола) стоимость кровли значительно снижается; 4.При замене или увеличении теплоизоляционного слоя, гидроизоляцию демонтировать не нужно, благодаря чему реконструкция кровли происходит быстро. 5.Акустический комфорт. Уменьшает отражение звука на поверхности кровли и улучшает звукоизоляцию до 8 дБ 6.Многовариантность использования 7.Экологическая безопасность. Контактирующие с окружающей средой компоненты кровельного пирога, не нарушающие природного баланса не выделяющие летучих токсинов.
Недостатки	1.Гидроизоляционный слой имеет маленький срок службы, во время которого не понадобится ремонт, поскольку не защищается теплоизоляцией, подвергается перепаду температур и точечным нагрузкам; 2.Кровельный пирог имеет более тяжелый вес, поскольку утеплители из минеральной ваты тяжелее ЭППС в несколько раз.	1.Невозможность использования ватных теплоизоляционных материалов; 2.Сложная конструкция 3.ЭППС — горючий материал. Этот недостаток устраняется тем, что его защищают пожаробезопасными материалами, к ним относятся грунт, бетон, стяжка.