Рекомендации по проектированию железобетонных крыш с теплым чердаком для многоэтажных жилых зданий . Виды чердачных крыш Теплый или холодный чердак

РАЗРАБОТАНЫ ЦНИИЭП жилища Госгражданстроя (канд. техн. наук А.Н.Мазалов). Использованы материалы ЦНИИЭП жилища Госгражданстроя и результаты исследований МНИИТЭП (канд. техн. наук И.И.Староверова, инж. И.С.Свидерский).

РЕКОМЕНДОВАНЫ к изданию решением секции конструкций Научно-технического совета ЦНИИЭП жилища Госгражданстроя.

Содержат описание общего решения теплого чердака и системы вентиляции, приводятся конструкции основных частей крыши, в том числе конструкции покрытия с рулонной и безрулонной кровлями.

Излагается теплотехнический расчет крыши с теплым чердаком; указываются области и условия ее применения; приводятся технико-экономические показатели конструкции и требования по эксплуатации.

Для инженерно-технических работников проектных и научно-исследовательских институтов.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Принципиально новое решение железобетонной крыши - так называемый "теплый чердак"* - впервые применено в Москве на жилых домах, строящихся по проектам МНИИТЭП.Чердачное пространство крыши используется в нем как сборная вентиляционная камера статического давления, в которую открываются все вентиляционные каналы жилых помещений и воздух из которой удаляется через общую вытяжную шахту. Преимуществами крыши с теплым чердаком являются: улучшение вентиляции верхних этажей; повышение надежности кровли; снижение теплопотерь верхнего этажа; упрощение конструкции покрытия; доступность для осмотра и ремонта.
________________
* Авт. свид. N 460365 - "Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки", N 6, 1975 г.

1.2. Настоящие Рекомендации распространяются на проектирование железобетонных крыш с теплым чердаком для жилых зданий от 5 до 16 этажей включительно, строящихся во всех климатических районах, с применением рулонной или безрулонной кровли.

1.3. В работе содержатся рекомендации по устройству теплого чердака и проектированию его ограждающих конструкций. Проектирование других конструкций и инженерного оборудования, в том числе кровли и вентиляции, должно выполняться в соответствии с действующими строительными нормами. При расчете системы вентиляции целесообразно пользоваться рекомендациями МНИИТЭП.

1.4. Чердачное пространство крыши с теплым чердаком используется в качестве сборной вентиляционной камеры, обогреваемой воздухом вытяжной вентиляции, поэтому к его ограждающим конструкциям предъявляются требования по теплозащите и герметизации.

Помещение теплого чердака следует использовать для размещения и технического обслуживания элементов инженерного оборудования здания, а также для проведения ремонта крыши.

1.5. Ограждающие и несущие конструкции крыши с теплым чердаком должны соответствовать основным конструкциям здания по применяемым материалам, конструктивному решению, технологии изготовления и монтажа.

Внутренние поверхности стен и покрытий чердака, согласно санитарным требованиям, окрашиваются белыми минеральными красителями.

1.6. Применение технических решений и конструкций крыш, существенно отличающихся от принятых в настоящих Рекомендациях, допускается после дополнительных исследований и только для экспериментального строительства.

2. УСТРОЙСТВО ТЕПЛОГО ЧЕРДАКА

2.1. Крыша с теплым чердаком состоит из внутреннего помещения и ограждающих конструкций: чердачное покрытие, наружные стены и чердачное перекрытие. Как правило, покрытие выполняется с утеплением, перекрытие - без него. Принципиальную схему крыши с различными решениями покрытия см. на рис.1.

Рис.1. Схема крыши с теплым чердаком

Рис.1. Схема крыши с теплым чердаком

А - покрытие с рулонной кровлей; б - покрытие с безрулонной кровлей; 1 - легкобетонная панель покрытия
под рулонной кровлей; 2 - вытяжная вентиляционная шахта; 3 - защитный зонт; 4, 5 - панели лотка;
6 - двухслойная панель покрытия с безрулонной кровлей; 7 - наружные стены чердака; 8 - оголовок
вентиляционного блока; 9 - внутренний водосток; 10 - опорная панель; 11 - чердачное перекрытие;
12 - водосборный поддон

2.2. Для обеспечения воздухообмена чердачное помещение выполняется в виде единого объема в пределах планировочной секции дома. Внутри теплого чердака не допускается устройство изолированных отсеков с температурно-влажностным режимом, отличающимся от условий теплого чердака. При применении сплошных внутренних конструкций, разделяющих помещение (опорные панели, высокие прогоны и т.п.), их суммарная площадь должна быть не более 30% площади поперечного сечения чердака.

2.3. Смежные секции теплого чердака разделяются сплошными несгораемыми стенками, в которых устраивается герметичная дверь размером 1,5х0,8 м или люк 0,8x0,8 м.

На участке встроенных лоджий наружные стены чердака целесообразно устанавливать в плоскости фасадных стен дома, а над лоджиями в уровне пола чердака укладывать плиты перекрытия со слоем теплоизоляции.

2.4. Высота сквозного прохода вдоль чердака должна быть не менее 1,6 м (при ширине не менее 1,2 м); на отдельных участках (под лотком, прогоном и т.д.) допускается высота чердака 1,2 м. При необходимости высота чердака в отдельных местах может быть увеличена до 2,2 м.

2.5. Вход на чердак и выход на крышу следует устраивать только из лестничной клетки через несгораемую дверь 1,5x0,8 м, устанавливаемую с герметизирующими прокладками. Вход на теплый чердак предусматривается в каждой секции дома, а выход на крышу - согласно СНиП II-2-80 "Противопожарные нормы проектирования зданий и сооружений" - в торцевых секциях и на каждые 1000 м покрытия. Не допускается выход на крышу устраивать непосредственно из помещения теплого чердака через люк в покрытии или через дверь в вытяжной шахте.

Для доступа в чердак и на крышу рекомендуется лестничные марши доводить до отметки чердака. В зданиях с лифтом выход на крышу осуществляется через дверь в стене лестнично-лифтового узла. В зданиях без лифта (и с опущенным машинным помещением) выход на крышу предусматривается через отдельную надстройку с дверью и люком.

Все двери и люки в теплом чердаке должны быть оснащены специальными запирающими устройствами.

2.6. Вытяжные части канализационных стояков дома объединяются в пределах секции чердака и выводятся через вытяжную шахту. Труба сборного вентиляционного стояка устанавливается в углу шахты и выводится на уровень стенки.

Трубопроводы инженерного оборудования прокладываются вблизи конструкций теплого чердака на расстоянии не более 0,4 м от поверхности покрытия, пола или стен и с учетом удобного доступа к ним.

2.7. Водоприемная воронка внутреннего водостока устанавливается в средней части водосборного лотка или ендовы и подсоединяется к водосточному стояку отводящими патрубками. Трубы внутреннего водостока в пределах теплого чердака не утепляются и окрашиваются антикоррозийными составами.

Водосборные лотки размещаются вдоль средней продольной оси покрытия, как правило, на одной отметке. При всех решениях лотков под ними должна обеспечиваться минимальная высота (см. п.2.4). Уклон кровли к лотку обеспечивается наклонной укладкой панелей покрытия.

2.8. Помещение теплого чердака целесообразно освещать естественным светом через проемы в верхней половине наружной стены. Световые проемы заполняются стеклянными пустотелыми блоками, устанавливаемыми, как правило, в два ряда (слоя) в плоскости стены. При однослойном заполнении теплопотери световых проемов учитываются в теплотехническом расчете. Площадь проемов принимается равной 1-2% площади перекрытия. Применять переплеты с оконным стеклом для заполнения светопроемов не допускается.

2.9. Размещать внутри теплого чердака консоли и механизмы для подвески ремонтных люлек не допускается. Их рекомендуется устанавливать на покрытии чердака, которое рассчитывается на дополнительную нагрузку.

3. УСТРОЙСТВО СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ

3.1. В панельных зданиях с теплым чердаком следует применять унифицированные вентиляционные блоки со сборными магистральными каналами на высоту здания и перепускными каналами на высоту этажа. По аналогичной схеме выполняются вентиляционные каналы в кирпичных и блочных домах.

Размеры вентиляционных каналов в блоках должны быть такими, чтобы максимальный расход воздуха на одном этаже превышал минимальный расход на другом не более чем в 1,3 раза. В этом случае вытяжные вентиляторы для кухонь верхних этажей не устанавливаются.

Для выпуска воздуха из каналов в теплый чердак на вентиляционных блоках верхнего этажа устанавливаются специальные оголовки, выполняющие роль диффузора воздушного потока. В оголовках следует оставлять отдельные каналы из верхнего этажа.

3.2. По санитарным требованиям в объем теплого чердака не выводятся вытяжные трубы канализации и мусоропровода, каналы из помещений с выделениями вредных веществ и помещений, оборудованных вытяжной вентиляцией с механическим побуждением, а также каналы из технического подполья. В этих случаях вентиляцию следует устраивать через обособленные каналы, с выпуском воздуха в атмосферу. Вытяжная вентиляция встроенных нежилых помещений первого этажа осуществляется через вентиляционные блоки жилой части (этажей) здания, с выпуском в чердак.

3.3. Выпуск воздуха из теплого чердака в атмосферу производится через общую вытяжную шахту, одну для всех квартир каждой секции дома или изолированной части чердака. Устройство объединенной вытяжной шахты для квартир разных секций дома не допускается. Вытяжная шахта размещается в центральной части каждой секции чердака, на приблизительно равных расстояниях от вентиляционных блоков. Шахта устанавливается, как правило, на чердачном покрытии, вне пределов водосборного лотка, а входное отверстие шахты располагается в уровне нижней поверхности покрытия. Не допускается опускать стенки шахты до чердачного перекрытия с устройством в них боковых отверстий.

При прямоугольном сечении отверстия в плане отношение длинной стороны к короткой для отдельно стоящей шахты не должно превышать 1,5, а пристроенной шахты - 2.

3.4. Площадь отверстия вытяжной шахты рассчитывается из условия обеспечения скорости воздушного потока 0,5-1 м/с при расходе воздуха, увеличенном на 30% по сравнению с нормативным объемом воздуха, удаляемого из жилых помещений (см. п.6.3). При этом общее аэродинамическое сопротивление участка, включающего вытяжную шахту и чердачное помещение до дальнего вентиляционного блока, не должно превышать 0,1 мм вод.ст. (Па). Площадь отверстия шахты для районов со средней температурой холодной пятидневки -35 °С и ниже рассчитывается на нормативный расход воздуха, без увеличения на 30%.

При расчете шахты необходимо учитывать дополнительный объем воздуха, поступающего на теплый чердак из самостоятельных вентиляционных каналов, встроенных помещений и т.п. В вытяжной шахте могут размещаться обособленные каналы вентиляции, не выходящие в теплый чердак (см. п.3.2). Эти каналы заканчиваются на уровне обреза стенок шахты, но их площади не входят в расчетную площадь отверстия.

Высота вытяжной шахты определяется расчетом системы вентиляции здания и принимается равной 4,5 м, считая от чердачного перекрытия до верха шахты. Высоту шахты с зонтом (см. п.4.6) следует считать до середины просвета между стенкой и зонтом. Для типовых проектов допускается принимать унифицированную высоту короба шахты 2,6 м от покрытия. При необходимости уменьшения общей высоты шахты это должно быть обосновано расчетом и проверено в эксплуатации.

3.5. Для северных пурговых и южных муссонных районов целесообразно использовать другие вытяжные устройства, надежно исключающие проникновение атмосферных осадков. Возможным решением являются вытяжные устройства, в которых подсос воздуха из чердака осуществляется эжекцией скоростного потока воздуха в вертикальных шахтах (трубах), установленных с внешней стороны наружных стен чердака.

Для ограничения расхода вытяжного воздуха (см. п.3.4) целесообразно в типовых решениях вытяжных устройств (шахт) предусматривать возможность уменьшения на 30% площади отверстия путем установки на входе в шахту подвижных или переносных щитов или заслонок.

4. КОНСТРУКЦИИ ОСНОВНЫХ ЧАСТЕЙ КРЫШИ

4.1. Конструкция наружных стен теплого чердака аналогична конструкции наружных стен здания по применяемым материалам: толщине слоев, разрезке панелей и решению стыков. Наружные стены рекомендуется использовать для опирания чердачного покрытия.

Наружные стены чердака делаются сплошными, без сквозных отверстий. При устройстве световых проемов, заполненных стеклоблоками, их рекомендуется выполнять в виде полос 0,2x0,4 или 0,2x0,6 м на 1 м, с герметизацией воздушной прослойки между блоками.

4.2. Чердачное перекрытие образуется из типовых панелей междуэтажного перекрытия, швы и отверстия в которых должны быть надежно заделаны раствором. Верхняя поверхность панелей перекрытия служит полом теплого чердака. При неровной поверхности перекрытия устраивается затирка или стяжка из цементно-песчаного раствора.

При необходимости утепления перекрытия (см. п.6.6) дополнительный слой теплоизоляции целесообразно выполнять из пористого керамзитобетона со стяжкой поверху. При использовании эффективных теплоизоляционных материалов по ним должен укладываться защитный бетонный слой толщиной 40 мм.

4.3. Оголовки вентиляционных блоков имеют вид прямоугольного короба и изготавливаются, как правило, из бетона (рис.2). Отверстие в нижней части оголовка совпадает с размерами вентиляционного блока, в верхней части оно расширяется на 0,15 м (в одну сторону, для удобства компоновки блоков). Высоту оголовка следует принимать 0,6 м от перекрытия, чтобы выброс воздуха происходил в среднюю зону чердака. Толщина бетонных стенок должна быть минимальной.

Рис.2. Оголовок вентиляционного блока при спаренной установке

Рис.2. Оголовок вентиляционного блока при спаренной установке

а - поперечное сечение; б - вид сверху; 1 - бетонный оголовок; 2 - вентиляционные каналы верхнего этажа;
3 - сборные каналы из кухонь и санузлов; 4 - панель чердачного перекрытия; 5 - вентиляционный блок

4.4. Внутренние опорные конструкции крыши выполняются, как правило, из плоских бетонных панелей, устанавливаемых над внутренними несущими стенами здания. Опорные панели изготавливаются с отверстиями таких размеров, чтобы проемность конструкции была не менее 50%.

4.5. Вытяжную шахту рекомендуется пристраивать к стене машинного помещения лифта, при этом шахта должна быть на 0,5 м выше покрытия этого помещения. При установке отдельно стоящей шахты должна быть обеспечена ее устойчивость при ветре. Вытяжная шахта опирается на несущие конструкции покрытия или опорные элементы чердака.

Вытяжная шахта выполняется в виде сборного пространственного короба прямоугольной или круглой формы (см. рис.3), с утепленными или неутепленными стенками. При отсутствии под шахтой водосборного поддона (см. п.4.6) ее стенки должны иметь теплозащиту не ниже 0,7 расчетного термического сопротивления покрытия, для чего их рекомендуется делать из керамзитобетонных панелей с бетонным слоем. При наличии поддона стенки шахты могут выполняться неутепленными, но из плотного морозостойкого бетона (см. п.5.8) при минимальной толщине стенок 60 мм.

Рис.3. Схема устройства вытяжной вентиляционной шахты

Рис.3. Схема устройства вытяжной вентиляционной шахты

а - при рулонной кровле; б - при безрулонной кровле; 1 - панель покрытия с рулонной кровлей;
2 - примыкание рулонной кровли; 3 - бетонная стенка шахты; 4 - панель безрулонного покрытия;
5 - гидроизоляция; 6 - защитный металлический фартук; 7 - опоры поддона;
8 - вытяжка из канализационных стояков; 9 - водосборный поддон;
10 - скрутка для отвода конденсата; 11 - чердачное перекрытие

Допускается применение вытяжных шахт с металлическим каркасом, обшитым листами асбестоцемента с одной (неутепленная) или с двух сторон (с внутренним заполнением теплоизоляционным материалом).

4.6. Защита от попадания атмосферных осадков через вытяжную шахту осуществляется устройством защитного зонта или водосборного поддона.

Защитный зонт из железобетонной плиты или асбестоцементного листа устанавливается на металлических стойках над шахтой на расстоянии, равном 0,7 ширины отверстия, с напуском в каждую сторону за край шахты на 0,4 ширины отверстия. При необходимости может предусматриваться дополнительная защита шахты жалюзийными решетками или ветроотбойными щитами.

Водосборный поддон, сваренный из металлических листов и окрашенный антикоррозийными составами, устанавливается с зазором на перекрытии по слою гидроизоляции (рис.3). Глубина поддона принимается равной 0,15-0,3 м (в зависимости от интенсивности ливней в данном районе), размер в плане соответствует размеру отверстия шахты, увеличенному на 0,3 м в каждую свободную сторону. Возможно применение поддонов из других долговечных материалов, в том числе из плотного водонепроницаемого бетона. Водосборный поддон, как правило, не подсоединяется к водосточной системе здания и вода из него удаляется испарением.

В районах с особо неблагоприятными климатическими условиями допускается установка водосборного поддона в сочетании с защитным зонтом.

5. КОНСТРУКЦИИ ЧЕРДАЧНОГО ПОКРЫТИЯ

5.1. Покрытие теплого чердака состоит из панелей высокой заводской готовности, совмещающих несущие, теплозащитные и гидроизолирующие функции и выполненных в виде единого конструктивного и монтажного элемента. Панели покрытия делают невентилируемыми, а их нормальное влажное состояние обеспечивается расположением защитных слоев и ограничением начальной влажности утеплителя (см. пп.5.5; 5.6 и 6.4).

Запрещается применять покрытия построечного изготовления (с засыпными и монолитными слоями), имеющие низкие эксплуатационные свойства и большую трудоемкость.

5.2. По функциональному назначению в покрытии различаются: панели покрытия (кровельные панели), образующие наклонные поверхности (скаты) для стока воды и лотковые панели (лотки) для сбора и отвода атмосферных вод в систему внутреннего водостока.

Чердачное покрытие должно решаться, как правило, по продольной конструктивной схеме, с опиранием кровельных панелей на водосборный лоток и наружные стены чердака, при симметричном расположении панелей относительно лотка.

Конструкция чердачного покрытия должна обеспечивать свободу температурных деформаций в стыках панелей и в узлах опирания.

При этом жесткие соединения не ставятся в верхней части панелей.

Панели и лотки покрытия проектируются, как правило, изгибаемыми по балочной схеме, с относительным прогибом не более 1/200 пролета. Не рекомендуется применение неразрезных конструкций в сборном покрытии.

Панели покрытия имеют постоянную толщину по всей длине и армируются, как правило, обычной арматурой.

5.3. В зависимости от вида и способа гидроизоляции чердачное покрытие выполняется:

с рулонной кровлей - из слоев рулонного кровельного материала (рубероида) , последовательно наклеиваемых на месте строительства;

с мастичной кровлей - из слоев гидроизоляционной мастики (в том числе армированной) с защитными свойствами, не уступающими кровле из стандартного рубероида;

с безрулонной кровлей - из мастичных и окрасочных гидроизоляционных материалов, выполняющих защитные функции совместно с водонепроницаемым и морозостойким бетоном панели;

с бетонной кровлей - из атмосферостойкого бетона, выполняющего все защитные функции без дополнительной поверхностной гидроизоляции.

5.4. Чердачное покрытие с рулонной или мастичной кровлей конструктивно отличается от покрытия с безрулонной или бетонной кровлей.

В покрытии с рулонной (мастичной) кровлей уклон кровли на скатах принимается не менее 2% и вдоль водосборного лотка - не менее 1% (в ендове допускается нулевой уклон). Панели покрытия под рулонную кровлю изготавливаются с плоской верхней поверхностью, на которую до транспортирования наносится временная гидроизоляция из мастики или слоя кровельного материала. Рулонная кровля выполняется, как правило, с частичной (точками, полосами, пятнами) приклейкой к основанию ("дышащая" кровля) и с обязательной полосой непроклейки 250 мм над стыками панелей.

Покрытие с безрулонной (бетонной) кровлей решается по принципу перекрытия элементов, с расположением стыков панелей и мест примыкания, образуемых ребрами, выше основной водосливной поверхности, на которую в заводских условиях наносится защитная окраска (при безрулонной кровле). В покрытии с безрулонной кровлей уклон скатов должен быть не менее 5%, днища водосборных лотков - не менее 2%. В бетоне наружного кровельного слоя безрулонных панелей недопустимо появление трещин в эксплуатационных условиях, а в панелях без поверхностной гидроизоляции появление трещин не допускается и в момент распалубки.

Рис.4. Конструкции покрытия с рулонной кровлей

Рис.4. Конструкции покрытия с рулонной кровлей

а - из однослойных сплошных панелей; б - из однослойных панелей с термовкладышами; в - из трехслойных
панелей с бетоном малой плотности; г - из трехслойных панелей с эффективным утеплителем;
д - с использованием ребристых кровельных плит; ж - с использованием многопустотного настила;

1 - панель из несущего легкого бетона; 2 - рулонная кровля; 3 - уплотняющая прокладка; 4 - бетонная шпонка;
5 6 - слои плотного бетона; 7 - легкий бетон малой плотности;
8 - слои тяжелого бетона; 9 - заливочная теплоизоляция; 10 - термовкладыш стыка;
11 - многопустотный настил; 12 - защитный слой бетона; 13 - ребристая кровельная панель

Однослойные панели (рис.4,а ) и панели с вкладышами (рис.4,б ) изготавливаются, как правило, из керамзитобетона плотностью 1100-1200 кг/м при классе прочности В-3,5-В-7,5, при начальной влажности не более 12% по массе. Возможно применение других бетонов на пористых заполнителях, а также автоклавных ячеистых бетонов плотностью 600-800 кг/м и классом по прочности В-2,5-В-5 и начальной влажностью не более 20% по массе.

Во внутреннем слое трехслойной панели (рис.4,в ) применяется пористый керамзитобетон плотностью 800-900 кг/м; наружные слои выполняются из плотного керамзитобетона или тяжелого бетона с прочностью не менее В-15. Из тяжелого бетона выполняются наружные слои и несущие ребра трехслойной панели с эффективным утеплителем (рис.4,г ), в качестве которого следует применять жесткие калиброванные плиты теплоизоляционного материала плотностью 40-400 кг/м, оклеенные водонепроницаемой пленкой.

В ряде случаев целесообразно вместо заводского производства специальных панелей (рис.4,а-г ) изготавливать панели на основе имеющихся типовых конструкций кровельных ребристых плит промышленного типа (рис.4,д ) или многопустотного настила (рис.4,ж ), поверх которых в полигонных условиях укладываются теплоизоляционные и защитные слои с указанными выше характеристиками. При толщине бетонной полки несущей кровельной плиты (рис.4,д ) менее 40 мм под утеплителем наклеивается слой пароизоляции из рубероида или пленки,

В стыках панелей под рулонную кровлю (рис.4) рекомендуется делать бетонную шпонку в нижней трети толщины панели и устанавливать на мастике в устье стыка герметизирующую уплотняющую прокладку с заполнением средней части стыка теплоизоляционным вкладышем.

5.6. Рекомендуемые конструктивные решения панелей покрытия с безрулонной кровлей приведены на рис.5. Принципиальной особенностью безрулонных панелей является наличие верхнего, кровельного слоя толщиной не менее 40 мм, к бетону которого предъявляются специальные требования (см. п.5.8).

Рис.5. Конструкции покрытия с безрулонной кровлей

Рис.5. Конструкции покрытия с безрулонной кровлей

а - из двухслойных сплошных панелей; б - из панелей с термовкладышами; в - из трехслойных панелей
с бетоном малой плотности; г - из трехслойных панелей с эффективным утеплителем; д - из многопустотных
панелей с различной теплоизоляцией: 1 - кровельный слой бетона; 2 - слой несущего легкого бетона;
3 - бетонный нащельник; 4 - уплотняющая прокладка; 5 - жесткие плиты эффективного утеплителя;
6 - слой плотного бетона; 7 - легкий бетон малой плотности; 8 - слой тяжелого бетона;
9 - поперечные пустоты; 10 - заливочная теплоизоляция

Основным решением для безрулонного покрытия теплого чердака следует считать двухслойные панели с нижним слоем из несущего керамзитобетона и верхним слоем из тяжелого бетона (рис.5,а ). Плотность керамзитобетона, выполняющего также функции утеплителя, принимается 1100-1200 кг/м при классе по прочности В-5 и начальной влажности не более 12% по массе.

Для повышения теплозащиты покрытия рекомендуется вводить в двухслойные панели теплоизоляционные вкладыши из эффективных материалов плотностью 40-400 кг/м в виде жестких калиброванных плит, оклеенных водонепроницаемой пленкой (рис.5,б ).

В трехслойной панели с пористым керамзитобетоном (рис.5,в ) его плотность принимается 800-900 кг/м, а прочность нижнего слоя должна быть не менее В-15. Такой же минимальной прочностью должен обладать бетон нижнего слоя и несущих ребер трехслойной панели с эффективным утеплителем (рис.5,г ). Для уменьшения теплотехнической неоднородности толщина утеплителя в панели (рис.5,г ) принимается не менее 100 мм при использовании материалов по типу (рис.5,б ).

На перспективу предлагается решение покрытия из многопустотных панелей (рис.5,д ), которые при унифицированном решении конструкции могут иметь различную величину теплозащиты. Последняя обеспечивается внутренними воздушными пустотами, заполняемыми, при необходимости, монолитной теплоизоляцией из эффективных материалов (вспенивающиеся пенопласты). Пустоты размещаются в слое керамзитобетона двухслойной панели по (рис.5,а ).

Надежным решением стыка безрулонных панелей является перекрытие его П-образным железобетонным нащельником на всю длину панели (рис.5). В нижнюю и верхнюю часть стыка устанавливаются герметизирующие уплотняющие прокладки, средняя часть стыка заполняется мягким утеплителем. Другие решения защиты и заделки стыка должны пройти производственную и эксплуатационную проверку.

5.7. Водосборные лотки, являющиеся составной частью безрулонного покрытия, решаются, как правило, в виде корытообразных панелей, в которых уклон днища к водосточной воронке образуется переменной толщиной (60-150 мм) кровельного слоя бетона. Боковые продольные ребра несут нагрузку от кровельных панелей, а торцевые служат для образования стыка и организации перелива, для чего средняя часть торцевого ребра понижается или в ней делается выемка. Верхняя часть лотка (днище и ребра) выполняется из бетона кровельного слоя, а нижняя часть повторяет решение типа панели покрытия, в котором используется лоток.

Решения водосборных лотков с напуском друг на друга ("каскадные" лотки) не обеспечивают предельных габаритов чердака и увеличивают номенклатуру изделий.

Минимальная ширина лотка определяется шириной его открытого участка (между сливными ребрами не менее 900 мм) и при принятых решениях лоткового узла (см. п.5.9) составляет 1800 мм.

5.8. В безрулонных панелях и лотках бетон кровельного слоя должен соответствовать показателям, приведенным в табл.1.

Таблица 1

Кроме того, бетон кровельного слоя без поверхностной гидроизоляции должен обладать повышенной трещиностойкостью (усадочной и температурной); влагостойкостью (циклы увлажнения - высыхания) в жарковлажных районах; теплостойкостью (циклы нагревания - остывания) в жарких сухих районах, а также коррозионной стойкостью в атмосфере промышленных городов.

Гидроизоляция, наносимая в заводских условиях на верхнюю поверхность безрулонных панелей, должна отвечать следующим требованиям:

прочность на сжатие не менее 0,5 МПа;

сцепление с бетоном при сдвиге не ниже 1,0 МПа;

морозостойкость не менее 100 циклов;

водонепроницаемость при давлении не менее 8 атм;

теплоустойчивость (на вертикальной поверхности) не ниже 90 °С;

относительное удлинение при 20 °С не менее 200%.

5.9. В конструктивных узлах безрулонного покрытия должен соблюдаться принцип перекрытия элементов, для чего стык кровельной панели с водосборным лотком (лотковый узел) перекрывается консольным свесом панели, который заканчивается утолщенным сливным ребром (рис.6). При этом панель покрытия рекомендуется опирать на железобетонную консоль, располагаемую вдоль продольного несущего ребра лотка с выступом за грань нижнего керамзитобетонного слоя не менее 50 мм (по теплотехническим условиям).

Рис.6. Решения карнизного и лоткового узла в безрулонном покрытии

Рис.6. Решения карнизного и лоткового узла в безрулонном покрытии

а - карнизный узел; б - лотковый узел; 1 - торцевое ребро; 2 - бетонный нащельник; 3 - уплотняющая
прокладка; 4 - сливное ребро панели; 5 - водосборный лоток; 6 - опорная консоль лотка; 7 - панель покрытия;
8 - наружная стена; 9 - подрезка панели (при единой высоте стены)

Карнизный узел также рекомендуется выполнять с напуском панели покрытия на наружную стену, с защитой торца панели консольным выносом кровельного слоя с увеличением торцевым ребром (рис.6). При необходимости карнизный узел выполняется с парапетом высотой 200-600 мм, который образуется продолжением стеновой панели, перекрытой сверху железобетонным Г-образным камнем.

Для сохранения в карнизном узле постоянной отметки опорных площадок на стенах и единого уклона покрытия при изменении ширины корпуса рекомендуется на опорном участке панелей покрытия делать подрезку нижнего слоя, которая для действующих проектов не превышает 90 мм.

5.10. Безрулонное покрытие теплого чердака может проектироваться на основе других конструктивных решений и изоляционных материалов, с соблюдением проверенных принципов устройства (см. пп.5.4; 5.6; 5.8). Такие конструкции покрытия должны пройти производственную и эксплуатационную проверку в экспериментальном строительстве.

Основным направлением последующего совершенствования чердачного покрытия должно стать максимальное облегчение конструкций за счет применения эффективных конструкционных и теплоизоляционных материалов. Целесообразны решения покрытия с однослойными панелями из бетона на пористых заполнителях, обладающего повышенными прочностными, теплоизоляционными и гидроизоляционными свойствами, в том числе панели на напрягающем цементе. Перспективными конструкциями можно считать панели с внутренними пустотами, заполненными монолитной теплоизоляцией, в том числе панели из экструзионного асбестоцемента, а также с армоцементными листами.

6. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТЕПЛОГО ЧЕРДАКА

6.1. Теплотехническая схема теплого чердака является подвижной взаимосвязанной системой, расчет которой выполняется по зимним условиям для определения минимальных теплопотерь здания или минимальной теплозащиты покрытия.

С целью повышения надежности рекомендуется применять вероятностные методы расчета в виде принципа заданной обеспеченности, учитывающей изменчивость климатических факторов и теплофизических характеристик конструкции.

В основу теплотехнического расчета положено обеспечение санитарно-гигиенических условий жилого помещения, соблюдение теплового баланса неотапливаемого помещения чердака и недопустимости выпадения конденсата на внутренней поверхности его наружных ограждений.

В качестве источников тепла следует принимать нагретый воздух вытяжной вентиляции дома и тепло, поступающее через чердачное перекрытие. При необходимости учитываются также тепловыделения трубопроводов отопления и горячего водоснабжения. Теплопотери чердака считаются через покрытие и наружные стены.

6.2. Теплотехнический расчет рекомендуется выполнять в следующей последовательности:

по условию обеспечения санитарно-гигиенического состояния помещений верхнего этажа находится минимально-допустимая температура воздуха на чердаке

, °С; Если процедура оплаты на сайте платежной системы не была завершена, денежные
средства с вашего счета списаны НЕ будут и подтверждения оплаты мы не получим.
В этом случае вы можете повторить покупку документа с помощью кнопки справа.

Произошла ошибка

Платеж не был завершен из-за технической ошибки, денежные средства с вашего счета
списаны не были. Попробуйте подождать несколько минут и повторить платеж еще раз.

При строительстве малоэтажного частного дома возникает естественный вопрос, как распорядиться пространственным объемом под скатной крышей, какому виду чердака отдать предпочтение. В наших широтах одинаково распространен теплый и холодный чердак, и в каждом варианте есть свои преимущества и достоинства.

Поэтому решение должно быть продуманным и взвешенным, а для этого нужно разобраться в их конструктивных особенностях и уяснить принципиальное отличие теплого чердака от холодного. А еще продумать, как рационально сократить теплопотери, предусмотреть максимальный уровень пожаробезопасности, решить для чего и каким образом эксплуатировать чердачную площадь с наибольшей пользой для нужд семьи.

Тема обустройства подкровельного пространства актуальна не только при возведении жилья, но и для домов, насчитывающих десятки лет и требующих ремонта и реконструкции.

Подход к обустройству холодных чердачных помещений

Итак, знакомимся с обустройством чердачного пространства. Холодный чердак - это неутепленная и неотапливаемая часть жилого строения, находящаяся между перекрытием и конструкцией крыши. Чердак отличается наличием естественной вентиляции, благодаря которой поддерживается температурный режим, не позволяя образовываться конденсатной влаге или инею на нижней поверхности панелей кровли. Специалисты отмечают, что оптимальным считается влажностно-температурный режим холодного чердачного помещения, который не превышает более, чем на 4 градуса расчетную температуру воздуха снаружи.

К преимуществам холодного чердака относят:

• Надежность гидроизоляции, поскольку максимально обеспечивается целостность укладываемого рулонного гидроизоляционного материала, что объясняется минимальным количеством надстроек.
• Удобство обслуживания. Свободное подкровельное пространство упрощает периодический осмотр и при необходимости проведение ремонтных работ.
• Минимальные потери тепла от нижележащих помещений, поскольку теплоотдающая площадь незначительна.
• Возможность использования чердачных помещений для бытовых нужд семьи, хранения различных хозяйственных принадлежностей.

Устройство холодного чердака предусматривает обязательную вентиляцию и утепление перекрытия. Приток свежего воздуха обеспечивают созданием специальных отверстий-продухов. Но эффективность проветривания будет достигнута лишь в том случае, если вентиляционных продухов будет насчитываться не менее 2-х кв.м на каждую тысячу квадратурных метров площади кровельного перекрытия.

Располагать выходные и входные отверстия рекомендуют на достаточном расстоянии друг от друга. Это второе важное условие для нормального процесса вентиляции. Продухи закрывают специальной сеткой.

Начинать утепление перекрытия необходимо с укладки пароизоляционного слоя, который убережет утепляющий материал от возможной конденсатной влаги, а сверху утеплителя настилать гидроизоляционную пленку. В качестве утеплителя используют минеральную или стекловату в рулонах либо матах, которую закладывают между лагами пола. Реже используют насыпной утеплитель.

А еще необходимо продумать выход в подкровельное пространство холодного чердака. Обычно хозяева прибегают к устройству специального люка, который оснащают выдвижной или складной вертикальной лестницей.

Устройство теплого чердака

Особенностью теплого чердака является отсутствие изоляционного слоя на перекрытии, поэтому пространство прогревается теплым воздухом, который находится в нижнем ярусе строения, а вентиляция осуществляется через общую вытяжную систему. При устройстве теплого чердака предусматривают качественную паро-, тепло- и гидроизоляцию крыши, утепляя ее изнутри. Нередко подкровельное помещение используется как жилое мансардное.

Выбор утеплителей велик, подойдут для устройства теплого чердака плиты пенополистирола, минеральная вата и даже насыпной материал, к примеру, керамзит. Комплекс работ охватывает следующие последовательные операции:

• Тщательно обследуют состояние конструкционных элементов крыши, обращая особое внимания на те, которые будут закрываться утеплителем.
• Деревянные фрагменты обрабатывают антисептическим составом и антипиренами. При необходимости проблемные участки ремонтируют.
• Укладывают слой гидробарьера.
• Теплоизоляционный материал помещают между элементами стропильной системы, перекрывая стыки и располагая их перпендикулярно к стропильным ногам. Особое внимание следует обратить на участки примыкания крыши к стеновым конструкциям, слой утеплителя укладывают таким образом, чтобы он достигал наружной поверхности стен. Если утеплителем служат плиты пенополистирола, то швы между ними заполняют монтажной пеной.
• В зонах примыкания кровли к дымоотводам и вентиляционным каналам в целях пожаробезопасности применяют только негорючий материал (минеральную вату). Укладывают ее, не допуская пустот или зазоров.
• Последний этап заключается в укладке пароизоляционной пленки, которая защитит слой утеплителя от влаги, которая может образоваться в виде конденсата. Пленку фиксируют, используя скотч.

Если помещение планируется использовать, как жилое, то придется также выполнить утепление фронтонов, а трехслойный «пирог» закрыть облицовочным материалом.

Таким образом, теплый чердак - это гарантия сохранения тепла во всем доме и полезное использование дополнительной площади, где целесообразно обустроить полноценное жилое помещение: уютную спальню, гостевую комнату или кабинет.

Подводя черту, можно констатировать, что холодный чердак и теплый чердак - два разных подхода к организации и использованию площади под кровлей. Первый - универсальный, легкий и практичный в исполнении, если хозяева не планируют использовать пространство как дополнительное жилое помещение. Теплый потребует приложения больших трудозатрат и денежных ресурсов, но позволит обзавестись прибавочными метрами полезной площади, что порой играет решающую роль в пользу второго варианта.

Какую бы хозяева не выбрали вариацию организации подкровельного пространства дома, главное, чтобы работы выполнялись грамотно, в соответствии с технологией.

Крыша с теплым чердаком не предполагает использования ее для каких-то целей. Чердачное помещение превращено вентиляционную камеру, в которой собираются отводы всех вентиляционных каналов жилых помещений, а оттуда уже воздух через общую шахту вентиляции удаляется. Туда же выводят стояки канализации, прокладывают секции циркуляционных трубопроводов.

В наружных стенах при этом каких-либо отверстий-продухов не делается.

Особенности конструкции теплого чердака

Практически площадь под крышей обогревается теплым воздухом, поступающим из помещений через вентиляционную вытяжку, поэтому температура там зимой значительно превышает наружную. Этим и объясняется его название – «теплый». При этом должна быть обеспечена повышенная защита ограждающих конструкций и их тщательная герметизация. Теплоизоляция в этой структуре оказывается в зоне проветривания. Опасности увлажнения нет, но даже если случайно влага попадет на утеплитель, она благополучно успеет высохнуть. Многочисленные вентиляционные каналы не выводятся при этом на крышу и не нарушают целостности кровли: для каждой секции здания устраивают всего одну вытяжную шахту.

Необходимый режим работы вентиляции можно обеспечить только при устройстве внутреннего пространства в пределах каждой из секций дома как единого герметичного объема. Чтобы исключить неорганизованный воздухообмен между соседними секциями должна быть установлена разделительная стенка, которую выполняют из несгораемых материалов и снабжают герметичным огнестойким люком или дверью.

Согласно санитарным нормам в объем чердака такого типа не должны выводиться вытяжки из мусоропровода и канализации. Это же ограничение касается также каналов из помещений, имеющих производственную вредность. Вытяжные участки стояков канализации объединяют при помощи чугунных труб и, минуя чердачное помещение, выводят через шахту вытяжки посредством одной трубы.

Вытяжную шахту для вывода воздуха в атмосферу устанавливают на покрытии. Для нахождения высоты и сечения вентшахты производят расчет вентиляции, единственное, согласно строительным нормам, отметка верха у нее начинается с 4,5 м от уровня перекрытия чердака. В случае когда шахта примыкает к какому-либо помещению, расположенному под покрытием, скажем, к машинному отделению лифта, то ее высоту определяют выше на полметра, чем покрытие смежного помещения.

Работу вентиляции необходимо проверять при плотно закрытой двери в венткамеру и межсекционной.

Преимущества крыш

• Устранение примыканий и отверстий вокруг блоков вентиляции повышает долговечность кровли.
• Появляется возможность осматривать и обслуживать крышу в тепле, так как обеспечен свободный подход к коммуникациям и элементам кровли.
• Снижаются общие потери здания.
• Улучшаются комфортность проживания в помещениях верхних этажей, исключаются протечки и промерзания.
• Обеспечивается нормальная вентиляция, благодаря увеличению напора в вентиляционной системе.
• Исключение вентиляционных блоков упрощает конструкции крыш.
• В регионах со значительным объемом осадков и сильными ветрами предотвращается занос осадков.

Нюансы технических решений

• Теплые чердаки целесообразнее проектировать в зданиях в девять и более этажей с обязательным выполнением тщательных аэродинамических расчетов.

• Помещение подобного типа в пределах запланированной секции выполняют в виде единого пространства. Утепление чердака крыши - это:
  1. теплоизоляции покрытия кровли
  2. герметизация мертвых зон конструкции перекрытия над верхними этажами.

Что из себя представляют эти зоны? Если вентиляционные блоки, как это нередко бывает при проектировании, сконцентрированы в районе лестничной клетки. Это практически центральная часть – зона, в которой расположена также шахта, и все они нормально функционируют. Что же касается удаленных частей помещения, то теплый воздух, выбрасываемый вентблоками, до них должным образом не доходит, и они не успевают обогреться. В подобных случаях рекомендуется выполнить добавочное утепление, в противном случае под мертвыми зонами постоянно будет ощущаться холод.

• Утеплитель необходимо укладывать в уровне чердака и над лоджией, иначе возможно образование «мостиков холода», что вызовет намокание холодного перекрытия.
• Вход со стороны оборудуют плотно закрывающейся дверью без зазоров и щелей.
• Оголовки вентиляционных блоков, выходящих в пространство чердака, завершают диффузорами, которые обращены по направлению вытяжной шахты.
• На каждую секцию жилого здания требуется устройство только одной шахты. Ее монтируют на покрытии с входным отверстием на уровне его нижней поверхности. Стенки шахты нельзя опускать на чердачное перекрытие и устраивать в них боковые отверстия для удаления воздуха. Возможность продувания шахты по крайней мере на три стороны должна быть предусмотрена в конструкции ее оголовки. На перекрытии последнего этажа под шахтой, независимо от ее конструкции, устраивают поддон
• В пространстве по возможности не должно быть элементов конструкции крыши: стен, балок, пилонов, ригелей и т. д., которые препятствовали бы свободному движению воздуха в сторону вытяжной шахты.

Устройство теплых чердаков в зданиях со сложной конфигурацией, имеющих в пределах секции смещение по высоте или изрезанный профиль, нецелесообразно.

Человек проводит в помещении 80% своей жизни, поэтому важность хорошей вентиляции трудно переоценить. В этой статье мы остановимся на реализации системы вытяжной вентиляции с тёплым чердаком, как варианта обустройства частного дома, рассмотрим преимущества такой системы вентиляции.

Плохая вентиляция , в свою очередь, приводит к недостаточному выведению влаги и пыли из помещения, что чревато образованием грибка, повышением риска инфекционных заболеваний, сонливостью, некомфортным температурным режимом и т. д.

Существуют различные типы вентиляции, которые хороши для определенных условий и каждый из которых имеет свои недостатки и преимущества. Одной из систем вентиляции является организация теплого чердака. Для начала кратко рассмотрим принцип работы вентиляции.

Основным принципом действия воздухообмена является разная плотность нагретого и холодного воздуха. Именно поэтому в морозный день при открытом окне более плотный холодный воздух заходит в нижнюю часть, а более разряженный и более легкий теплый воздух выходит из помещения через верхнюю область окна. Создается разность давлений в разных слоях воздуха, за счет чего холодный воздух постепенно заполняет квартиру.

Система вентиляции берет свежий воздух в нижней части здания через открытые форточки, щели в ограждающих конструкциях, оконные клапаны. Отработанный воздух удаляется через вентиляционные шахты, которые выводятся на крышу здания. Чем выше шахта, тем больше разность давлений создается в помещении, и тем интенсивнее будет происходить воздухообмен. Для улучшения этого показателя на приточную и вытяжную вентиляцию устанавливают также вентиляторы.

В большинстве случаев жилые здания оборудованы системами естественной вентиляции, так как далеко не все устанавливаемые приточные и вытяжные вентиляторы пригодны для эксплуатации в таких условиях. Такие приборы должны обладать низким уровнем шума (в идеальном случае иметь электронные регуляторы для ночного режима) и располагаться в удобных для ремонта и замены местах, что не всегда легко реализуемо на практике.

Системы с теплым чердаком укоренились в строительных проектах в 1970 годах. Такая система отличается от раздельных вентиляционных шахт тем, что вытяжной воздух из всех каналов дома (секции дома) выбрасывается в пространство чердака или полностью изолированную часть чердака. Далее воздух выбрасывается в атмосферу по одной вентиляционной шахте на крыше. Сам чердак в таком случае отличается от холодного варианта тем, что он утеплен и герметичен и, по сути, является большим сборным каналом для всех ветвей вентиляции в доме.

1 — вентиляционные каналы; 2 — вытяжные вентиляторы; 3 — теплоизоляция чердака; 4 — вытяжная шахта с дефлектором

Вентиляция с теплым чердаком имеет ряд преимуществ:

1. Как известно, через потолок и крышу здания уходит до 25% тепла. Такой проект вентиляции призван намного уменьшить теплопотери за счет подогрева отработанным воздухом чердачного помещения.
2. За счет резкого увеличения объема вентиляционного канала в области чердака происходит уменьшение аэродинамического сопротивления воздуха, а значит, качественное увеличение рециркуляции.
3. Уменьшение количества шахт на крыше помещения приводит к уменьшению риска протечек и увеличению долговечности кровли за счет малого количества примыканий.
4. Повышается температура в шахте за счет высоты теплого чердачного помещения.

Проект вентиляции с теплым чердаком уменьшает риск опрокидывания вентиляции и попадания отработанного воздуха в верхние жилые этажи из нижних.

Правильное обустройство такого чердачного помещения (части чердака) предусматривает хорошее утепление и герметизацию всех щелей и проемов, а также отсутствие в таком помещении разного рода форточек и окон. Плюсом также будет прохождение магистрали теплоснабжения через такой чердак. В этом случае допускается доступ к магистралям через герметичную дверь. Защита от атмосферных осадков производится путем установки защитного зонта или поддона в вентиляционной шахте. Оптимальной температурой для работы вентиляции будет температура 14-16 градусов на чердаке. Такой вариант вентиляции рекомендован для районов с холодным климатом.

Залогом хорошего теплообмена будет правильно проведенный монтаж, а именно:

• утеплитель желательно укладывать и над лоджией во избежание мостиков холода на чердаке;
• оголовки вентиляционных блоков завершают диффузорами, которые направлены в сторону общей вытяжной шахты;
• в самой конструкции крыши по возможности не должно быть элементов, которые препятствуют свободному движению воздуха в чердачном помещении;
• желательно делать вентиляцию с теплым чердаком в зданиях не со сложной конфигурацией (разными уровнями помещений на одном этаже, сложной системой крыши и т. д.).

Правильно спроектированная и установленная вентиляционная система — это гарант здоровья для вас и ваших родных и близких, а также продлит срок эксплуатации вашего дома.