Проблемы кровель и чердачных пространств и методы их решения

Конструкция кровли и потолка

В этой статье рассматриваются проблемы, которые наиболее часто встречаются при постройке крыши и потолка, и также способы их избежать.  Мы подробно расскажем о принципах проектирования, характеристиках необходимого материала и непосредственно о самом процессе строительства.Статья содержит информацию по трем главным пунктам: кровельные материалы, кровельная конструкция и внутренняя отделка. Мы отметим возможные разрушения, конструкционные повреждения и утечки

Крыша защищает чердак и весь дом в целом от неблагоприятных погодных условий, поэтому очень важно, чтобы она была прочной. Частые проблемы даже с такими привычными кровельными материалами, как битумная кровельная плитка и гонт, свидетельствуют о том, что строительные методы должны быть улучшены. Черепичная и металлическая кровли, которые становятся все более популярными, требуют особого внимания при  проектировании,  планировании графика работы и установке.
Конечно, самое важное - это грамотная конструкция кровельного настила. При отсутствии прочной конструкции повышается вероятность прогиба, сдвига или протечки. Правильное проектирование и высокое качество выполнения крыши обеспечивают соответствующее основание для кровельного покрытия, которое в свою очередь защищает конструктивные элементы здания. Мы также обращаем внимание на проблемы, связанные с внутренней отделкой,  включая прогиб, протечки и заплесневение. Зачастую эти проблемы являются результатом конституционных недостатков или проблем с кровельными материалами. Поэтому мы опишем  правильное планирование постройки и  методы контроля за внутренней отделкой здания в процессе выполнения.

Кровельные материалы

Кровельные материалы защищают здание от неблагоприятных погодных условий. Они включают: кровельные плиты, древесина, металлическое покрытие, рубероид, водонепроницаемые покрытия.Ошибки в использовании материала и неправильный монтаж может привести к преждевременному износу здания и утечкам.В этой главе будут рассмотрены проблемы утечки, вызванные неправильным монтажом или конструкционными ошибками. Также в ней описан преждевременный износ кровельных материалов в результате  недостатков внутренней конструкции или неблагоприятных погодных условий.Также мы рассмотрим различные типы кровельных материалов, включая  битумную плитку, гонт, покрытия из дерева, металлическое покрытия, бетонную и керамическую черепицу.Также очень важно обратить внимание на металлические водонепроницаемые материалы, так как они могут обеспечить влагоизоляцию. Мы обсудим металлическое покрытие ендовы, металлическое покрытие ступеней, кровельные пластины, металлическое покрытие вытяжной трубы. Мы рассмотрим защиту водостока ото льда и защиту карнизов, так как это необходимо для правильной изоляции и вентиляции чердака и потолка.

Повреждения и износ

Проблема

Разлом битумной плитки

ПричинаВетер может поднять битумные плиты, спровоцировав тем самым их разлом.Сильный ветер может поднять битумные плиты, особенно во время жары летом, когда мастика не выдерживает силы ветра.Разлом может быть вызван тем, что ветер гнет битумные плиты в из стороны в сторону

Решение

Необходимо пришить все плиты, включая самоклеющиесяВнимательно прочитайте в инструкции к самоклеющимся плитам о допустимой температуре укладки. Битумные плиты лучше всего класть при температуре от 10 до 23гр С. Если температура ниже 10гр С, битумные плиты становятся слишком жесткими и приклеиваются недостаточно крепко. Требуется несколько недель теплой погоды, чтобы самоклеющиеся плиты хорошо приклеились (см. рис. 1).Если укладывать плиты в холодную погоду, их нужно нагревать до температуры выше 10гр С. Необходимо нанести 25-миллиметровый слой клея или кровельного цемента на центр каждой плиты. А также положить цемент на торце. 

 
Проблема

Искривление битумных плит
 
Причина

Проникновение влаги.
 
 Когда вода проникает на обратную сторону битумной плитки, она может деформироваться, приобрести вогнутую форму или сморщиться. (см. рис. 2)
 
Решение

Нужно сократить количество влаги, скапливающейся на обратной стороне плиты.
 
Количество влаги, проникающей на чердак, можно свести к минимуму, если правильно установить водо- и пароизоляцию. А также свести к минимуму возможные пути проникновения воздуха на чердак.
Благодаря вентиляции подпотолочного пространства, мокрый воздух уходит а сухой воздух поступает.  Площадь вентиляционного отверстия должна занимать не меньше, чем 1/300 от изолированного потолочного пространства. Если уклон ската крыши меньше чем 1 к 6,  незагороженное вентиляционное отверстие должно быть не меньше чем  1/150 от изолированного потолочного пространства.
Вентиляционные отверстия должны быть расположены равномерно, по крайне мере  25% наверху, и по хотя бы 25% внизу.
Кровлю нужно класть только на сухое основание и настил. 

 
Проблема

Разрушение поверхности битумных плит
 
Причина

Внешняя поверхность накаляется быстрее, чем внутренняя. Это может привести к разрушению кровельного материала и проникновению воды.
 
Решение

Снизить температуру крыши
 
- Необходимо провентилировать пространство крыши (см. рис. 3)
- Можно ослабить влияние солнечного излучения в том случае, если выбирать кровельные материалы более светлых тонов, которые лучше отражают свет
 
Проблема

Деформация и смещение плит
 
Причина

Неправильный настил крыши или неправильное прикрепление плит
 
Различные факторы могут вызвать деформацию битумных плит. Они включают в себя движение плит настила, сделанных из пиломатериалов, неправильную толщину обшивки и ширину промежутков или неправильную установку, выскакивание гвоздей из обшивки, неправильное прикрепление плит. Постоянная деформация настила или обшивки может ослабить крышу и стать причиной трещин в плитах, что способствует проникновению воды.

 
Решение

Необходимо обеспечить надежное основание, на которое впоследствии будут уложены плиты, а также правильно прикрепить сами плиты. (см. рис. 4)
 
- Нужно избегать движения настила, сделанного из пиломатериалов, связанного с увлажнением пиломатериалов. Когда плиты укладывают на основание, сделанного из свежевыпиленных пиломатериалов, они часто деформируются по мере того, как дерево высыхает. Следует провентилировать чердачное помещение, чтобы снизить уровень влажности, из-за которой настил разбухает и расширяется
- Движение настила можно уменьшить, используя панели обшивки вместо досок из пиломатериалов для настила крыши
- Высокие ветровые нагрузки заставляют вибрировать настил крыши, если материал настила слишком тонкий или недостаточно жесткий. Такие вибрации могут ослабить крепления плит. Требуемая толщина обшивки зависит от расстояния между стропилами. Фанера должна быть толщиной минимум 8 мм, когда опоры расположены на расстоянии 400мм . Требуемая толщина опор при расстоянии 600мм  – 10мм
- Если для обшивки крыши используются свежераспиленные пиломатериалы, усадка пиломатериала может вызвать выскакивание гвоздей. Это может уменьшить степень водонепроницаемости крыши, обшитой битумными плитами
 
  
Самые важные характеристики гвоздей для плит: размер шляпки и коррозийная стойкость. Гвозди должны иметь достаточную длину, чтобы проникать по крайне мере на 12мм  в обшивку крыши. Диаметр шляпки должен быть не меньше, чем 9 мм, и стержень гвоздя должен быть не меньше 3мм в диаметре и иметь головку не меньше 25мм.
 
- Плиты должны быть прикреплены не меньше, чем четырьмя гвоздями. Количество крепежей может быть снижено для более узких плит. Крепежи следует помещать на расстоянии 25мм  и 40мм от каждого края, тогда как другие крепежи должны быть расположены на равном расстоянии между ними.  Неправильное крепление плит может привести к смещению плит или образованию трещин, куда может проникнуть вода. Каждый раз обращайтесь к инструкции. (см. рис. 5

Проблема

Гниение деревянного кровельного покрытия; коррозия металлического кровельного покрытия
 
Причина

Конденсация пара на обратной стороне покрытия
 
Когда пары проникают на обратную сторону деревянных плит и гонта и конденсируются, влага может вызвать гниение.
 
Конденсация паров может происходить на обратной стороне металлического листа, когда теплый влажный воздух проникает изнутри и соприкасается с кровельным покрытием; или распространяется и соприкасается с кровельным покрытием при температуре ниже точки росы.
 
Решение  

Уменьшить количество влаги, проникающей в углубления крыши,  можно посредством установки воздушной или паровой изоляции. Вентиляция чердачного помещение снизит уровень увлажнения.
 
- Установите  надежную воздушную и паровую изоляцию в доме. Это особенно важно для потолка, так как положительное давление около потолка нагнетает подачу теплого влажного воздуха на чердак.
- Удостоверьтесь, что все возможные пути прохождения воздуха через воздушную изоляцию тщательно заделаны.
- Вентилируйте чердак. Это поможет нормировать количество влаги, проникающей на чердак.
- Используйте плиты и гонт, которые были подвергнуты обработке под давлением, чтобы увеличить срок эксплутационной службы.

Проблема

Трещины в бетонной и керамической черепице

 
Причина

Рабочие могут повредить черепицу во время строительства
 
Рабочим, которые занимаются внешней отделкой области над кровельным покрытием, приходится ходить по черепице, что может привести к ее повреждению.
 
Решение.

Не следует класть последний ряд черепицы сразу.
 
Не укладывайте последние несколько рядов черепицы, пока рабочие не закончат внешнюю отделку, включая  обшивку здания досками, штукатурку, покраску, кирпичную кладку, и.т.д. (см. рис. 7).
 
Установите фартуки и закончите укладывать черепицу после того, как внешняя отделка областей над крышей будет закончена.
 
Протечка  воды
 
Проблема

Дефекты фартук

 
Причина

Неподходящий размер или

неправильная установка фартуков
 
Кровельный фартук- это металлический лист, используемый для того, чтобы предотвратить проникновение воды или дождя через швы. Они устанавливаются на пересечении крыши и стены, на ендове, и вокруг углублений в крыше. Большинство проблем возникают, когда фартуки слишком малы или неправильно уложены внахлест по отношению к другим материалам.
 
 
Решение

Фартуки должны быть минимального размера и должны быть правильно установлены, чтобы швы между материалами были герметично заделаны. (см. рис. 8)
 
Прикрепите нижний слой фартука к крыше в местах пересечения со стенами и согните его под прямым углом вдоль стены. Если вы используете ступенчатый фартук, напуск должен быть 75 мм вдоль ската.
Перекрывающий фартук должен быть длиною 150мм вдоль стены. Если стена отделана кирпичной кладкой, вставьте перекрывающий фартук на глубину хотя бы 100мм в шов, заполненный раствором, и перекройте  нижний слой фартука с напуском хотя бы 100мм.
Перекрывающий фартук не используется для отделки стен, поэтому строительная бумага или материал облицовки должны перекрывать нижний слой фартука. Для обшивки деревянными досками, оставляйте промежуток шириной 50мм  между обшивкой и крышей, чтобы предотвратить впитывание воды деревом. 
  
 
Открытая ендова может быть изолирована от попадания влаги металлическими листами шириной по крайне мере 600мм или двумя слоями рулонных кровельных материалов. Если вы используете рулонные кровельные материалы, положите в центр ендовы один слой типа S или типа М,  минеральной посыпкой вниз. Он должен быть шириной не меньше 450мм. Второй слой типа M кладется минеральной посыпкой вверх; он должен быть шириной не меньше 900мм. Не ходите по ендове, покрытой рулонным материалом, так как ткань может сморщиться и в ней могут появится отверстия. В некоторых областях предпочтительнее покрывать ендову тряпичным картоном, нежели металлическими листами или рулонными материалами. (см. рис. 9 и 10)

Подравняйте покрытие крыши по прямой с обоих краев ендовы. Расстояние между облицовкой и центром ендовы должно быть не меньше  50мм.
Вентиляционные отверстия крыши, водопроводные отверстия и металлические дымовые трубы обычно изначально снабжаются готовыми фартуками. Следуйте инструкции по применению, для того чтобы обеспечить водонепроницаемость.
Там, где верхняя часть дымовой трубы на скатной крыше шире 750мм, необходимо оградить соединение крыши и трубы фартуком из металлических листов, который должен охватывать трубу на высоте, равной не меньше одной шестой ширины трубы и не меньше 150мм. Он должен продолжаться до ската крыши до точки, равной по высоте длине фартука на трубе, но не меньше чем 1,5 открытой поверхности плиты. Иначе вам нужно будет установить седловидный хомут.  (см. рис. 11)

Покройте седловидные хомуты трубы листами металла или кровельным материалом равным по весу и качеству кровельному покрытию, соедините их там, где они пересекаются с крышей. Промойте соединение дымовой трубы и седловидного хомута.
 

Проблема

Просачивание воды в результате ледяного затора
 
Причина

Неправильная защита свеса.
 
Ледяной затор- это скапливание льда на краю крыши, вызванное выделение тепла из дома и таящим снегом, который собирается на крыше. Эта вода стекает вниз по снежному покрову крыши. Когда она достигает внешнего края карниза над более холодной нижней поверхностью балки, она замерзает, создавая ледяной затор. Ледяной затор не дает талой воде достигнуть карниза. Лед формируется в форме сосулек и блоков, и талая вода может проникать между плитами и протекать на чердак, если защита свесов установлена неграмотно.
 
 
Решение

Правильные уровни изоляции над внешней стеной в сочетании с вентиляцией между изоляцией и обшивкой крыши может предотвратить образование ледяного затора. Защита свеса также может предотвратить повреждение. (см. рис. 12)

 
- Установите защиту свесов на крышах, покрытых плитам, гонтом или черепицей, на расстоянии минимум 900 мм от края крыши вверх по скату крыши по прямой не меньше чем на 300 мм  во внутренней поверхности внешней стены
- Кабели низкого напряжения могут быть использованы в ендове, для того чтобы не давать снегу или льду скапливаться там.
- Использование фермы с высокой пятой обеспечит дополнительную изоляцию над внешней стеной. Это снизит количество тепла, поступающего на чердак из дома, что уменьшит таяние снега на крыше.

- Использование отражателя заводского изготовления позволит воздуху проникать между изоляцией и обратной стороной обшивки крыши. Он будет охлаждать поверхность крыши и поможет снизить количество талой воды (см. рис. 13)

 
 
Проблема

Утечка воды через деревянное кровельное покрытие
 
Причина

Чрезмерно большая обнаженная плоскость плит, отсутствие прокладки между слоями гонта и неправильное положение швов
 
Решение

Можно предотвратить проникновение дождя через крышу, покрытую плитами, на чердак через трещины, если правильно наложить друг на друга плиты или гонт. Область деревянной плиты или гонта, подвергнутая воздействию ветра, дождя или солнца не должна превышать 190мм для гонта длиной не меньше 45 мм  и 250мм для гонта длиной не меньше чем 600мм. Длина обнаженной плоскости равняется функции для плиты, ее марки и ската крыши. Максимальная длина обнаженной плоскости для  плит марки № 1 длиной 400мм равняется 125мм; для плит длиной 450мм- максимальная длина обнаженной плоскости равна 140мм; для плит длиной 600мм- максимальная длина обнаженной плоскости равна 190мм. (см. рис. 14)
положите полоску пористого тряпичного картона (шириной минимум 45 мм ) на верхний слой гонта и на обшивку крыши.  Положите нижний конец тряпичного картона на расстоянии, равном длине обнаженной плоскости умноженной на два над контрфорсом. Эта прокладка из тряпичного картона служит отражателем и не дает дождю проникнуть в углубления крыши.
Уложите плиты на расстоянии 6 мм друг от друга и сместите их в сторону у швов на примыкающие ряды на расстояние не меньше 40мм, так чтобы швы в каждом втором ряду были вразбежку. Гонт следует положить на расстоянии 6мм - 9мм друг от друга и сместить в сторону у швов в прилежащих рядах, так чтобы швы в каждом втором ряду были в разбежку.  (см. рис. 15)  

Проблема

Утечка воды на металлической крыше

 
Причина

Температурная деформация.
 
Метал имеет высокий коэффициент теплового расширения. Когда метал расширяется, металлические отверстия могут увеличиться. Когда метал сжимается, крепления могут ослабнуть.
 
Решение

Правильное использование система фиксации
 
 Лучший способ нормировать тепловые деформации- это система скрытых анкерных серег без отверстий, таких, например, как скользящие зажимы с крючками или засовы. Такая система фиксаций надежно прикрепляет металлические листы к настилу или конструкции в случае тепловой деформации. (см. рис. 16)
Избегайте использования внешних болтов или винтов, для которых делают отверстия в металле. Тепловая деформация металлических листов неизбежна. Используйте специальные крепежи, которые позволяют листам метала  свободно сдвигаться в случае расширения или сжатия.
Следует правильно установить неопреновые уплотняющие прокладки под крепежами.
Удостоверьтесь, что крепежи правильно установлены. 

 
Каркас крыши

Каркас крыши должен обеспечить

надежное и устойчивое основание для кровельных материалов. Он состоит из элементов каркаса, включая стропила, фермы и настил крыши.
 
Разнообразные проблемы, связанные с каркасом, могут повлиять на рабочие параметры и долговечность кровельных материалов. Деформация настила крыши, провисание настила, расширение или разбухание настила или обшивки могут повлиять на кровельные материалы. Чтобы разрешить эти проблемы, необходимо обратить пристальное внимание на детали и конструкцию.
 
Рабочие параметры кровельных материалов могут в свою очередь повлиять на каркас крыши. Чрезмерное скапливание влаги в углублениях крыши или чердака могут разрушить элементы каркаса или настил крыши. Влага проникает через зазоры  в кровельных материалах, в результате ледяного затора или изнутри дома.
 
Улучшенные методы строительства такие, как усиленная изоляция или более плотные воздушные барьеры, могут значительно улучшить эффективность энергоиспользования дома и снизить частоту появления таких проблем, как скопление влаги на чердаке.

Повреждение или разрушение каркасы
 
Проблема

Провисание обшивки крыши
 
Причина

Несоразмерная опора для обшивки крыши.
 
Обшивка крыши, имеющая несоразмерную опору  краев, имеет много недостатков, что может привести к провисанию от давления ветра или от того, что  по ним ходят люди,  и также к деформации и разъединению кровельных материалов
 
Решение
 
Если используемые панели обшивки меньше 12мм лежат на стропилах или фермах на расстоянии 600 мм от центра, закрепите края панели между стропилами или фермами Н-образными зажимами, расположенными в середине между стропилами или фермами, или балками размером 38мм на 38мм, прибив их гвоздями между стропилами или фермами. (см. рис. 17)

Прикрепите все панели обшивки вдоль стропил или ферм на расстоянии 300мм  от центра и от края и закрепите их на расстоянии 150мм от центра, где они подкреплены по краям.
Доски, используемые в качестве обшивки крыши, не должны быть шире 286мм. Закрепите все концы пиломатериалов на сплошном каркасе и расположите ступеньками торцовые соединения.
 
 
 
Проблема

Провисание обшивки крыши
 
Причина

Материал обшивки слишком тонок, чтобы поддерживать кровельное покрытие из бетонной или керамической черепицы. 
 
Толщина панелей обшивки должна быть 9,5мм при расстоянии между опорами равном 600мм. Эта толщина должна выдерживать статическую или динамическую нагрузку на конструкцию, но допускает некоторую степень провисания, которая может негативно сказаться на внешнем виде.
 
Решение

Уменьшить промежутки между фермами и стропилами
 
- Чтобы уменьшить провисание обшивки крыши, вы можете уменьшить промежутки между опорами крыши с 600мм  до 400мм от центра
- Увеличить толщину обшивки крыши
- Вы также можете уменьшить провисание посредством увеличения толщины обшивки (см. таб. 1)

	Минимальная толщина кровельной обшивки, мм, (д)
Максимальные промежутки опоры, мм (д)	Фанера или плиты ОСП		Плиты ОСП, марка О-1		Пилома-териалы
	Подкрепленные края	Неподкрепленные края	Подкрепленные края	Неподкрепленные края

 
 

 

Проблема

Провисание каркаса крепления кровли вокруг сквозных отверстий
 
Причина

Несоразмерный каркас вокруг сквозных отверстий в крыше
 
Неправильный или несоразмерный каркас вокруг сквозных отверстий для окон верхнего света может вызвать провисание каркаса
 
Решение

Следует соорудить каркас вокруг сквозных отверстий.

Проблема

Каркас крыши провисает вокруг соединений ферм
 
Причина

Несоразмерные опоры и плохой  крепеж соединений
 
Использование соединителей неправильного типа или размера, неправильное крепление соединителей к элементам фермы и балки опоры и фермы меньше требуемого размера могут привести к провисанию каркаса крыши под весом снега.
 
Решение

Следуйте инструкции к фермам для опор и соединений
 
Прочность системы кровельных ферм зависит от правильно выполненных соединений.
Используйте подвески фермы достаточной длины и крепите их полностью к опорам фермы или балкам. (см. рис. 19)
Правильно прибивайте соединения, к которым не прилагаются специальные соединители. Будьте осторожнее, чтобы не повредить и не расколоть пояс фермы, забивая гвозди под углом.  
 
Проблема

Панели обшивки поднимаются в местах стыков, вызывая образование волн

Причина

Панели крыши уложены слишком плотно
 
Панели обшивки часто используются, чтобы «выпрямить» крышу,  и в этом случае края панелей слишком плотно соприкасаются друг с другом. Когда влага или температура вызывает расширение панелей обшивки, нет поля допуска, что ведет к образованию волн на краях панелей.
 
Решение

Нужно делать соразмерные промежутки между панелями
 
-  Используя некоторые типы Н-образных зажимов, вы автоматически  обеспечиваете соразмерное расстояние между краями панели. Однако, вы должны обеспечить также правильное расстояние между концами. (см. рис. 20)

Утечка воды

Проблема

Гниение элементов каркаса и обшивочных материалов 

Причина

Утечка воды из-за ледяного затора

 Неправильная защита свесов под кровельным покрытием может привести к промоканию кровельной обшивки и преждевременному разрушению. Ледяной затор может удерживать воду на крыше выше того уровня, на котором заканчивается защита свеса.
 
Ледяной затор- это накапливание льда на краю крыши, вызванное выделение тепла из дома и таящим снегом, который собирается на крыше. Эта вода стекает вниз по снежному покрову крыши. Когда она достигает внешнего края карниза над более холодной нижней поверхности балки, она замерзает, создавая ледяной затор. Ледяной затор не дает талой воде достигнуть карниза. Эта талая вода может вернуться назад мимо защиты свеса, намочить обшивку крыши и элементы каркаса и привести к гниению.

 

Решение

Установите правильную защиту свесов под кровельными материалами
 
-  Установите защиту свесов, непроницаемую обрешетку у свесов и на ендове, чтобы предотвратить проникновение воды сквозь плиты за ледяным затором (см. рис. 21) 

ЧРЕЗМЕРНОЕ УВЛАЖНЕНИЕ ЧЕРДАЧНОГО ПРОСТРАНСТВА. 

Дерево начинает гнить, когда количество влаги достигает 20% или больше, и там, где температура воздуха выше 20С. Влага, проникшая в чердачное помещение, может быть поглощена элементами каркаса и обшивкой крыши, создавая все необходимые условия для разложения.  Влага скапливается в чердачном помещении посредством проникновения влажного комнатного воздуха из дома.

Решение 

- Снизить количество влажного комнатного воздуха, проникающего на чердак, посредством установки воздушной изоляции между внутренним разогретым пространством и пространством чердака. Воздушный барьер может быть сделан из полиэтилена, сплошных элементов каркаса, клеящимися герметиками, изоляционными прокладками, деревянными панелями, гипсокартоном или др. изделиями. Система должна быть непрерывной.

- Герметично заделанные отверстия между воздушной изоляцией, такой как перегородка, распределительные ящики, водоотводные трубы, посредством использования гибких материалов, чтобы обеспечить воздухонепроницаемость.

Проблема

Гниение элементов каркаса и материалов обшивки

Причины

Утечка воды вокруг фартука Когда кровельные материалы повреждены  или неправильно покрыты листами метала, вода может проникнуть внутрь, намочить обшивку и элементы каркаса. Постоянное промокание приводит к гниению обшивки и элементов каркаса.

Решение 

Установите фартуки, где можно, и  перекрывающие фартуки во всех местах соединения крыши и стены и дымовой трубы. Это обеспечит неравномерное поднятие поверхностей и предотвратит проникновение воды. Следуйте инструкции по применению деталей фартука для вентиляционных отверстий в крыше. Используйте предварительно отформованные неопреновые фартуки для вентиляционных труб Фартуки должны быть долговечными, водонепроницаемыми и не требующие ухода Замените или почините поврежденные материалы перед установкой фартуков