Рекомендации по проектированию железобетонных крыш с теплым чердаком для многоэтажных жилых зданий: Библиотека государственных стандартов

Рекомендации по проектированию железобетонных крыш с теплым чердаком для многоэтажных жилых зданий. Мазалов А.Н. 1986 | Библиотека: книги по архитектуре и строительству

Рекомендации по проектированию железобетонных крыш с теплым чердаком для многоэтажных жилых зданий

Мазалов А.Н.

Стройиздат. Москва. 1986

25 страниц

Содержание: 

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. 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.

Общие положения
Устройство теплого чердака
Устройство системы вентиляции
Конструкции основных частей крыши
Конструкции чердачного покрытия
Теплотехнический расчет теплого чердака
Условия применения и эксплуатации крыши
Список литературы

1.1. Принципиально новое решение железобетонной крыши – так называемый “теплый чердак” [Авт. свид. N 460365 – “Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки”, N 6, 1975 г.] – 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.

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.

Конструкции зданий и сооружений

Железобетонные конструкции

Конструкции крыш и кровель

Мазалов А.Н.

Скачать книгу: Рекомендации по проектированию железобетонных крыш с теплым чердаком для многоэтажных жилых зданий. Мазалов А. Н. 1986

ПРОЕКТИРУЕМ ТЕПЛЫЙ ЧЕРДАК – Cтройэкспертиза. Отраслевой журнал в ваших интересах

Как проектировать теплые чердаки без ошибок и как правильно его эксплуатировать? Какие требования предъявляются к ограждающим конструкциям, утеплению, размещению вентшахты? Почему современные специалисты недостаточно квалифицированно подходят к проектированию теплых чердаков? Эти и другие вопросы в своей статье поднимает Галина Артюшкова, главный эксперт отдела архитектуры, градостроительства и инженерных изысканий ГАУ «УГЭЦ РТ». Эксперт по направлениям:  2.1.3. Конструктивные решения, 1.1. Инженерно-геодезические изыскания, 27. Объемно-планировочные решения.

В 1970-х годах прошлого века было впервые применено принципиально новое решение железобетонной крыши – так называемый «теплый чердак», являющийся конструктивным элементом системы естественной вытяжной вентиляции. 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.

Такое решение предусматривалось как энергосберегающее.

В 1979 г. вышли рекомендации по проектированию теплых чердаков, переизданные в 1986 г. (Рекомендации по проектированию железобетонных крыш с теплым чердаком для многоэтажных жилых зданий, утв. Госгражданстроем СССР от 01.01.1986, далее – Рекомендации). Согласно Рекомендациям, преимуществом теплого чердака является улучшение вентиляции верхних этажей, повышение надежности кровли, простота конструкции, уменьшение теплопотерь, возможность осмотра и ремонта. 

К сожалению, опыт эксплуатации показал, что устройство теплого чердака в современных домах приводит к некоторым негативным явлениями в работе вентиляции. При проектировании домов прежних серий учитывался тот факт, что приточная часть вентсистемы работала сквозь продуваемые рамы. Применение в современных домах герметичных окон лишает помещения притока свежего воздуха и, если жильцы их не открывают или заделывают имеющиеся в них приточные клапаны, то воздуху, необходимому для циркуляции в вентблоках, взяться неоткуда.

Кроме того, если жильцы стали меньше готовить, то этот воздух будет недостаточно подогрет и не обогреет пространство чердака. Тем не менее, проектировщики и застройщики не отказываются от применения теплого чердака, так как его преимуществами является то, что не нужно выводить на кровлю большое количество вентканалов, все коммуникации прокладываются открыто, доступ к ним свободен.

Проектирование теплых чердаков современными нормативными техническими документами регламентируется недостаточно. Упоминание о нем есть лишь в нескольких документах: СП 54.13330.2016 (п. 9.9), СП 60.13330.2016 (п. 7.11.1) и СП 50.13330.2012 (п.5.2), СП 345.1325800.2017 (разд. 10 и 11). 

Основным, наиболее полным документом, содержащим рекомендации к планировочным и конструктивным решениям теплых чердаков, являются вышеуказанные Рекомендации, которые на сегодняшний день могут быть использованы в части, не противоречащей требованиям обязательных национальных стандартов и сводов правил. Технические решения, принятые при проектировании теплых чердаков согласно данным Рекомендациям, апробированы при строительстве домов прежних серий.

Следует признать, что современные проектировщики недостаточно квалифицированно подходят к проектированию теплых чердаков.

Теплый чердак, по сути, является сборным каналом для воздуха из всех вертикальных каналов жилой секции. В отличие от холодного, теплый чердак должен быть герметичным, с утепленными ограждающими конструкциями, устья вентканалов, через которые теплый воздух выбрасывается в объем чердака, находятся внутри его пространства, теплый воздух обогревает чердачное пространство и удаляется в атмосферу через всего одну вытяжную шахту.

Чтобы избежать наиболее часто встречающихся ошибок при проектировании жилых домов с теплым чердаком, необходимо учитывать следующее.

• Проектировать теплые чердаки целесообразно в зданиях высотой 9 и более этажей (п. 7.1 Рекомендаций).
• К ограждающим конструкциям теплого чердака предъявляются такие же теплозащитные требования, как и к основным ограждающим конструкциям здания. 

Должно быть обеспечено не выпадение конденсата на внутренних поверхностях ограждающих конструкций и их нормируемое сопротивление теплопередаче. Требуемое сопротивление теплопередаче чердачного перекрытия (уровень пола чердака) и покрытия (потолок чердака) теплого чердака определяют согласно пунктам 11.1.1 и 11.1.3 СП 345.1325800.2017, стен – согласно СП 50.13330в зависимости от градусо-суток отопительного периода климатического района строительства при расчетной температуре воздуха в чердаке, указанной в п. 11.1.1 СП 345.1325800.2017.

• Утеплитель следует предусматривать не только на покрытии, но и на чердачном перекрытии в удаленных от вентблоков зонах (во избежание жалоб на холод жильцов квартир, расположенных под этими зонами), а также над лоджиями, иначе холодное перекрытие в объеме теплого чердака начинает мокнуть.
• Недопустимо чрезмерное загромождение чердачного пространства, препятствующего нормальной циркуляции воздуха.

Согласно п. 2.2 Рекомендаций, при применении сплошных внутренних конструкций, разделяющих чердачное пространство (опорные панели, высокие прогоны и т. п.), их суммарная площадь должна быть не более 30% площади поперечного сечения чердака.

При проектировании зданий сложной конфигурации, имеющих изрезанный контур и смещения по высоте в пределах секции, следует отказываться от устройства в них теплых чердаков.

• Планировку жилой секции необходимо выполнять так, чтобы вентблоки обогревали весь чердак, а вытяжная шахта занимала по отношению к вентблокам некую центральную позицию. Оголовки вентблоков, выходящих в объем чердака, следует завершать диффузорами, направленными в сторону вытяжной шахты.

Требования к размещению и устройству шахты регламентированы пунктами 3.3-3.4 Рекомендаций, а также п. 9.9 СП 54.13330.2016.

• Смежные секции теплого чердака должны быть разделены сплошными несгораемыми стенами или перегородками с установкой в проеме герметичной двери (п. 2.3 Рекомендаций).
• Согласно п. 2.5 Рекомендаций, вход на чердак следует устраивать только из лестничной клетки через несгораемую дверь. Но поскольку при устройстве незадымляемой лестничной клетки данное условие нарушает требования пожарной безопасности, в качестве альтернативы рекомендуется вход в теплый чердак из воздушной зоны лестничной клетки устраивать через утепленный тамбур с плотно закрывающимися дверями без щелей и зазоров.
• В наружных стенах теплого чердака не должно быть открытых проемов, щелей. Теплый чердак рассматривается как герметичный короб – камера статического давления, и наличие открытых проемов нарушит его герметичность. В этом случае шахта перестанет вытягивать теплый воздух из вентблоков, вместо этого прокачивая через чердак холодный воздух с улицы, вентблоки «зависнут», перестанут работать. 

При устройстве световых проемов (окон) в стенах теплого чердака их следует заполнять стеклянными пустотелыми блоками, устанавливаемыми, как правило, в два ряда (слоя) в плоскости стены (п. 2.8 и 4.1 Рекомендаций).

• Серьезной ошибкой является устройство двух вытяжных шахт из чердака одной секции жилого дома, неразделенной на изолированные части несгораемой перегородкой или стеной с герметичной дверью (п. 3.3 Рекомендаций). В этом случае воздух перекачивается из одной шахты в другую, вентблоки также перестают работать. То же происходит, если между двумя секциями, оборудованными шахтами, возникает постоянное сообщение вследствие открытой двери в стене между секциями.
• Под вытяжными шахтами следует предусматривать установку поддона с устройством под ними гидроизоляционного слоя (п.4.6 Рекомендаций).
• Не следует необоснованно завышать высоту теплого чердака, поскольку для обогрева большого объема чердачного пространства потребуется большее количество теплого воздуха. 

Согласно п. 7.4.3 СП 54.13330.2016, высота проемов на чердаках должна быть не менее 1,6 м. Согласно п 7.8 СП 4.13130.2013, высота прохода на чердаках вдоль всего здания должна быть не менее 1,6 м. Согласно п. 2.4 Рекомендаций, высота чердака, при необходимости, может быть увеличена до 2,2 м лишь в отдельных местах. Исходя из чего можно сделать вывод, что при выполнении данных требований теплый чердак можно проектировать высотой 1,6 м (то же следует из рис. 1, приведенного в Рекомендациях).

• Вентиляционные каналы встроенно-пристроенных помещений общественного назначения (кроме помещений для осуществления индивидуальной профессиональной и предпринимательской деятельности, размещенных в составе квартир) должны быть выведены выше покрытия (кровли). Данное требование регламентировано п. 9.8 СП 54.13330.2016.
• Нередко в теплом чердаке размещают венткамеры и иные технические помещения. Согласно п. 2.2 Рекомендаций, 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.

В случае размещения в чердаке не только трубопроводов (инженерных сетей), но и помещений, данные требования будут нарушены и чердак уже будет является техническим чердаком (этажом), в этом случае устья вентканалов должны быть выведены выше покрытия, а не открываться (завершаться) в технический чердак, так как, согласно п. 7.11.1 СП 60.13330, объединение воздуховодов общеобменной вытяжной вентиляции допускается только теплым чердаком.

Технический чердак и теплый чердак – это не одно и то же, и часто встречающееся в проектах определение «технический теплый чердак» – некорректно. К теплому чердаку, в отличие от технического чердака, предъявляются жесткие требования по герметичности наружных стен, по недопущению загромождения и т.д.

• Раздел «Требования к обеспечению безопасной эксплуатации объекта капитального строительства» должен содержать сведения для эксплуатирующей организации о принципе работы теплого чердака, требования по содержанию и ремонту теплого чердака (приведены в пунктах 2.9 и 7.5-7.9 Рекомендаций), требования к жильцам о необходимости проветривания помещений и недопущении заделки имеющихся в окнах приточных клапанов. 

Теплый чердак, запроектированный без учета вышеуказанных Рекомендаций, и его неправильная эксплуатация, могут привести к плохой работе вентиляции, что ухудшит микроклимат помещений, а это – нарушение требований части 2 статьи 10 Федерального закона от 30. 12.2009 № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений», согласно которой здание должно быть спроектировано таким образом, чтобы в процессе его эксплуатации обеспечивались безопасные условия для проживания и пребывания человека в здании, в том числе по микроклимату помещений.

Прохладные крыши | Департамент энергетики

Существует много типов кровельных систем, но коэффициент отражения солнечного света кровельным материалом — самый внешний слой крыши, подвергающийся воздействию солнца, также известный как кровельное покрытие — определяет, будет ли крыша прохладной или нет. Есть классные варианты почти для всех типов кровельных покрытий.

Пути к прохладной крыше

Холодные кровельные изделия обычно стоят не дороже сопоставимых обычных кровельных изделий. Самый простой и наименее затратный способ сделать вашу крышу прохладной — это выбрать прохладное покрытие во время нового строительства или когда ваше существующее кровельное покрытие необходимо заменить. Некоторые виды кровельных изделий также можно дооснастить прохладными покрытиями, но это потребует дополнительных материальных и трудовых затрат.

Выбор цвета

Белые кровельные материалы сохраняют прохладу на солнце, отражая около 60–90 % солнечного света. Однако, поскольку примерно половина солнечного света поступает в виде невидимого «ближнего инфракрасного» излучения, мы можем повысить отражательную способность темных материалов, используя специальные пигменты (красители), которые преимущественно отражают этот невидимый свет. Такие продукты «холодного цвета» обычно отражают около 30–60% солнечного света, оставаясь более прохладными, чем продукты обычных цветов (хотя и не такие холодные, как белые).

Изделия для крутых крыш (угол > 2:12)

Битумная черепица состоит из полотна стекловолокна, покрытого битумным наполнителем или модифицированным битумным наполнителем, поверхность которого покрыта цветным камнем с керамическим покрытием. Последовательные ряды черепицы укладываются внахлест. Это помогает крыше сбрасывать воду, позволяя черепице «дышать» (выделять лежащую под ней влагу).
Вариант Cool: Выберите битумную черепицу, покрытую гранулами светлого или (если предпочтительнее более темный цвет) холодного цвета. Покрытие ранее установленных кровель из битумной черепицы в полевых условиях, чтобы сделать их прохладными, может создать проблемы с удержанием влаги, может привести к аннулированию гарантии производителя гонтов и не рекомендуется.

Деревянная черепица (распиленная на станке) и деревянная обрешетка (ручная распиловка) представляют собой куски дерева, которые накладываются друг на друга, чтобы покрыть типы крыш.

Полимерная черепица (также известная как синтетическая или композитная черепица) изготовлена ​​из полимера, форма которого напоминает битумную черепицу, деревянную черепицу, деревянную черепицу, сланец, глиняную черепицу или бетонную плитку. Они перекрываются, чтобы покрыть крышу.
Вариант Cool: Выберите полимерную черепицу, окрашенную в заводских условиях светлыми или холодными пигментами.

Глиняная плитка может быть неглазурованной (терракота) или покрытой глазурью для повышения водостойкости и возможности выбора цвета.
Классные варианты: Выберите плитку из терракотовой глины (обычно естественного холодного цвета) или глиняную плитку с глазурью светлого или холодного цвета заводского обжига. Глазурованная глиняная плитка также может быть модифицирована полимерным покрытием светлых или холодных цветов, которое наносится в полевых условиях при укладке плитки.

Бетонная плитка обычно изготавливается из серого цементного бетона. Они могут быть полностью окрашены пигментами, окрашены на поверхность суспензионным покрытием (пигмент + белый цемент) или пигментированным полимерным покрытием.
Крутые варианты: Выберите бетонную плитку с нанесенным на заводе светлым или холодным шламом или полимерным покрытием. Бетонную плитку также можно дооснастить нанесенным в полевых условиях полимерным покрытием светлого или холодного цвета.

Сланцевая плитка отделяется от сланца (метаморфической породы) и укладывается внахлест для покрытия крыши.
Крутые варианты: Сланцевая плитка обычно не крутая.

Металлическая черепица или черепица представляют собой металлические детали, часто по форме напоминающие битумную черепицу, глиняную черепицу, деревянную черепицу или бетонную черепицу, которые укладываются внахлест, чтобы покрыть крышу. Они могут быть неокрашенными, окрашенными в заводских условиях или покрытыми минеральным гранулятом.
Классные варианты: Выберите металлическую черепицу или черепицу, которая на заводе покрыта краской светлого или холодного цвета или покрыта на заводе отражающими минеральными гранулами. Неокрашенные металлы, как правило, являются хорошими отражателями солнечного излучения, но плохими теплоизлучателями и нагреваются на солнце сильнее, чем окрашенные металлы с сопоставимой отражательной способностью; они не лучший выбор. Металлическую черепицу или черепицу можно модернизировать краской, нанесенной в полевых условиях, но краска, наносимая в заводских условиях в печи, более долговечна и экономична, чем краска, наносимая в полевых условиях.

Изделия для крыш с малым уклоном (угол ≤ 2:12)

Однослойные мембраны представляют собой готовые листы, наматываемые на крышу и крепящиеся с помощью механических застежек, приклеиваемых химическими клеями, термически свариваемыми или удерживаемыми на месте балластом (тяжелые вещества, такие как гравий, камни или брусчатка).
Вариант Cool: Выберите мембрану, окрашенную в заводских условиях светлыми или холодными пигментами или светлым балластом.

Сборные крыши состоят из основного листа, армирующих слоев ткани и поверхностного слоя.
Как их можно сделать прохладными: Поверхностный слой можно сделать по-разному, обычно это верхний лист или балласт, чтобы защитить нижние слои от ветра и непогоды. (Защитный лист обычно представляет собой полотно из стекловолокна, покрытое асфальтом, или листовую мембрану из модифицированного битума, и часто покрытую минеральными гранулами). или светоотражающее покрытие

Замена темного гравия отражающей мраморной крошкой или серым шлаком в заливочном слое асфальта

Нанесение светоотражающего покрытия в полевых условиях

Листовые мембраны из модифицированного битума состоят из одного или нескольких слоев пластика или резины с армирующими тканями и покрыты минеральными гранулами или имеют гладкую поверхность. Их также можно использовать для покрытия сборной крыши, создавая «гибридную» крышу.
Отличные варианты: выберите защитный лист с нанесенной на заводе отражающей минеральной поверхностью или отражающим покрытием.

Кровля из напыляемого пенополиуретана изготавливается путем смешивания двух жидких химикатов, которые вступают в реакцию и расширяются, образуя один сплошной элемент, который прилипает к кровле. Пенопласты очень чувствительны к механическим повреждениям, влаге и УФ-излучению, и для них требуется защитное покрытие.
Как сделать их прохладными/Холодный вариант: Защитные покрытия, как правило, уже обладают отражающими свойствами и обеспечивают прохладную крышу.

Изделия для крутых и пологих крыш

Фальцевые металлические кровли образуются путем соединения металлических панелей с приподнятыми вертикальными фальцами; соединенные панели покрывают крышу. Они могут быть неокрашенными, окрашенными в заводских условиях или покрытыми минеральным гранулятом.
Отличные варианты: См. раздел «Металлическая черепица или черепица».

Зеленые (растительные) крыши

Вы также можете рассмотреть возможность установки зеленой крыши, которая относится к наличию растительности, а не к цвету. Зеленые крыши идеально подходят для городских зданий с пологими или неглубокими крышами и могут включать в себя что угодно, от основного растительного покрова (обширная растительная крыша) до сада. или даже небольшие деревья (интенсивная растительная крыша). Основными причинами использования этого типа крыши являются управление ливневыми водами и создание привлекательного и приятного открытого пространства на крыше.

Зеленые крыши — это «перевернутые» крыши, что означает, что гидроизоляционная мембрана расположена под растениями и большинством компонентов крыши. В этом месте мембрана хорошо защищена от разрушающего ультрафиолетового излучения солнца, но также намного сложнее обнаружить и устранить утечку. Зеленые крыши значительно тяжелее и дороже в строительстве и обслуживании, чем крыши без растительности. Базовая конструкция должна выдерживать дополнительную нагрузку, а растительный покров обычно требует некоторого ухода. Вы должны тщательно оценить свою собственность, структуру здания, местный климат и проконсультироваться со специалистами, прежде чем принять решение об установке зеленой крыши.

Зеленые крыши охлаждаются главным образом за счет испарения воды с поверхности растений, а не за счет отражения солнечного света. Слой почвы также обеспечивает дополнительную изоляцию, а также тепловую массу.

Принятие решения о том, следует ли и когда устанавливать прохладную крышу

При принятии решения об установке прохладной крыши вам необходимо определить, оправдывают ли экономия энергии и другие преимущества дополнительные затраты (если таковые имеются). Сколько энергии вы сэкономите, зависит от нескольких факторов, таких как климат вашего дома и окружающая среда, степень изоляции крыши, тип вашей крыши и эффективность вашей системы отопления и охлаждения.
Если вы строите новый дом, вы можете решить на этапе планирования, какой тип крыши установить и должна ли она быть прохладной. Если вы хотите превратить существующую крышу в прохладную крышу, у вас есть три основных варианта:

• Установите прохладную кровлю, когда ваша существующая крыша
• Установите прохладное кровельное изделие до того, как срок службы существующей крыши подойдет к концу (это может быть расточительно) 
• Нанесите холодное кровельное покрытие на существующую крышу, если тип крыши подходит для покрытия

Стоимость и экономия энергии

Прохладная крыша не обязательно стоит больше, чем непрохладная, особенно если вы устанавливаете новую крышу или заменяете существующую. Однако преобразование стандартной крыши в хорошем состоянии в прохладную крышу может быть дорогостоящим.

Климат и окружающая среда

Ваш климат является важным фактором при принятии решения об установке прохладной крыши. Прохладные крыши обеспечивают наибольшую экономию на охлаждении в жарком климате, но могут увеличить затраты на энергию в более холодном климате, если годовой штраф за отопление превышает годовую экономию на охлаждении.

Контроль влажности

В теплых и влажных местах, где крыши подвержены росту водорослей или плесени, темные наросты могут быть более заметны на светлых крышах, чем на темных. Некоторые кровельные покрытия содержат специальные химические вещества, которые предотвращают рост плесени или водорослей в течение нескольких лет.

В холодном климате крыши могут аккумулировать влагу за счет конденсации, и возможно, что прохладные крыши более восприимчивы к скоплению влаги, чем темные крыши той же конструкции. Конденсации можно избежать, используя надлежащие методы проектирования.