Несмотря на экономическую ситуацию, строительство в России остаётся одной из самых активных отраслей. Согласно федеральной статистике, в 2016 г. введено 278,3 тыс. зданий общей площадью 135,8 млн м². Около 93% всего объёма строительства пришлось на жилую недвижимость, остальное — на коммерческие, промышленные, социальные и прочие объекты[1]. В последующие годы, по прогнозам экспертов, в отрасли наступит оттепель: в некоторых регионах уже наблюдается положительная динамика. Так, за первые семь месяцев 2017 г. в Подмосковье на четверть увеличилась выдача разрешений на строительство (в сравнении с аналогичным периодом прошлого года)[2]. В Ростовской области объём строительного рынка в первом полугодии на 30,9% превысил результаты января — июня 2016-го[3]. Рост также зафиксирован в Тверской, Калужской, Орловской, Вологодской, Курганской, Кемеровской и других областях[4]. Стоит отметить, что почти все современные здания возводятся с плоской кровлей — это не только позволяет увеличить полезную площадь, но упрощает и удешевляет проводимые работы. Особенностью такого типа крыш является отсутствие большого уклона для отведения осадков, а значит, для специалистов становится актуальным вопрос формирования систем водоотведения.

 

Системы водоотведения плоских кровель в теории

На плоской крыше высок риск застоев дождевой и талой воды. Образование луж приводит к интенсивному воздействию ультрафиолета на кровельный материал (получается эффект линзы), что ускоряет его старение. Значительный ущерб лишняя вода наносит в межсезонье, когда из-за знакопеременной температуры днём и ночью заморозка и оттаивание луж повреждают места сварки и примыкания кровли. Чтобы продлить срок службы конструкции, проектировщикам и застройщикам необходимо заранее задуматься об устройстве водостока. Он может быть внешним или внутренним. Внешний водосброс бывает и неорганизованным (на рельеф), и организованным, когда вода поступает в специальный жёлоб по карнизу. Подобные схемы допустимы для организации стока с крыш зданий малой высоты (до пяти этажей) и небольшой площади кровли. В остальных случаях устраивать можно только внутренний водосток, когда приём воды осуществляется воронками, вмонтированными в кровельные конструкции. Для поступления воды к воронкам выполняется уклон кровли (согласно СП 17.13330.2011 «Кровли», минимальный из оптимальных уклонов для кровли с рулонной гидроизоляцией должен составлять 1,5%). Далее излишки воды по стоякам и трубам, расположенным внутри здания, попадают в наружную ливневую канализацию, отвод в бытовые сети не допускается.

Внутренние водосточные системы могут быть построены по сифонно-вакуумному или гравитационному принципу. При первом способе вода всасывается с поверхности крыши и выводится под воздействием разряжения. Специальное устройство в кровельной воронке не даёт воздуху попадать внутрь, создавая вакуумный эффект. Система требует малого количества и диаметра сточных труб, но она сложна в монтаже и критична к ошибкам проектирования и установки — при малейшем просчёте не получится добиться нужной производительности; также она не работает, когда на кровле соберётся определённый объём воды. Гораздо большую популярность приобрела более простая гравитационная схема внутреннего водостока. Вода отводится самотёком по сточным трубам, расположенным под наклоном. В данном случае требуется грамотно разместить воронки по поверхности кровли и обеспечить необходимый уклон.

 

Внутренние гравитационные системы водоотведения плоских кровель на практике

Кровельные воронки и трубы

Число приёмных воронок, их диаметр и места расположения, а также размеры труб рассчитываются в соответствии с особенностями конкретной кровли, условиями её эксплуатации и количеством осадков в регионе. Методика вычисления количества воронок исходя из расхода дождевых вод изложена в СП 32.13330.2012 «Канализация. Наружные сети и сооружения» и СП 30.13330.2012 «Внутренний водопровод и канализация зданий». При проектировании воронки желательно размещать равномерно (согласно СП 17.13330.2011 «Кровли. Актуализированная редакция СНиП II-26-76»), учитывая, что на плоской кровле здания в одной ендове необходимо устанавливать не менее двух водосточных воронок, а максимальное расстояние между ними не должно превышать 48 м (эти и другие требования подробно изложены в СП 30.13330.2012, п. 8.6.4).

По назначению и строению современные воронки делятся на несколько типов: с горизонтальным и вертикальным выпуском, с электроподогревом и без, для битумных и мембранных кровельных материалов, для эксплуатируемых и неэксплуатируемых крыш. В качестве материалов для изготовления воронок используются термостойкие пластики и нержавеющая сталь — они устойчивы к температурным перепадам, типичным для российского климата.

Трубы для систем внутреннего отведения стоит выбирать полимерные или пластиковые, округлой формы. Габариты и местоположение определяются проектировщиком, но есть ряд общих рекомендаций:

  • водосточные стояки принято располагать в районе лестничных клеток возле стен, колонн, перегородок. Желательно вблизи жилых помещений — для самообогрева в холодные периоды. Замоноличивание стояков в стены категорически запрещено. Чтобы скрыть коммуникации, используют шахты или короба;
  • при устройстве водостока в неотапливаемом строении нужно предусмотреть искусственный обогрев воронок и стояков;
  • если в здании будет чердак, лучше всего проложить подвесной трубопровод в пределах подкровельного пространства. Участок водостока в зоне чердака утепляют;
  • при проектировании по возможности следует избегать изгибов труб;
  • требуется предусмотреть смотровые колодцы и ревизии.

Формирование уклона на плоской кровле

Согласно п. 5.25 СП 17.13330.2011 «Кровли», понижение кровельной системы в местах установки водоприёмников должно составлять 15–20 мм в радиусе 500–1000 мм. Способ создания уклона зависит от несущих конструкций и особенностей проекта. Как правило, устраивают разуклонку из профлиста, лёгкой стяжкой, из теплоизоляционных клиньев и использованием каменной ваты или полимерных материалов.

 

Тип разуклонки и описание

Преимущества и недостатки

Профлист

Представляет собой конструкции, собранные из стенового профлиста толщиной 0,5 мм и стальных профилей в виде швеллера или двутвара. Применяется для мягких кровель по профлисту, без балласта и стяжек.

Преимущества:

  • можно монтировать в любое время года;
  • вариативность задаваемых форм и уклонов.

Недостатки:

  • низкая несущая способность. Если толщину металла для каркаса увеличить, то вырастет нагрузка на основание и существенно возрастёт цена конструкции;
  • низкая способность на отрыв водоизоляции ветром. Система подразумевает только механическое крепление, а усилие на вырыв из листа 0,5 мм недостаточное;
  • требует много времени на монтаж, трудно подсчитать количество материала.

Лёгкая стяжка

Выполняется на основе керамзитового гравия с плотностью около 400–600 кг/м³ и толщиной от 30 или 40 мм. Верхний слой упрочняют при помощи проливки цементно-песчаным молочком, установки закреплённых к основанию цементно-стружечных плит, создания армированной цементно-песчаной стяжки поверх уклона.

Преимущества:

  • вариативность задаваемых форм и уклонов;
  • несколько увеличивает сопротивление теплопередаче конструкции.

Недостатки:

  • значительный вес при большой длине уклона (профлист малой толщины или высоты гофр может не выдержать подобного решения);
  • наличие мокрых процессов в монтаже требует защиты от влаги и температуры воздуха не ниже +5 °С;
  • срок высыхания — не менее двух недель, в это время не рекомендуется монтировать водоизоляционный слой.

Теплоизоляционные клинья из некоторых видов полимерных материалов

Фактически представляет собой полуфабрикат: клинья поставляются с приблизительной раскладкой, а уклоны формируются из них с помощью подрезки. Преимущества и недостатки системы зависят от материала, из которого она выполнена.

Преимущества:

  • малый вес;
  • высокая прочность уклонообразующего слоя.

Недостатки:

  • группа горючести материала — от Г1 до Г4[5], в результате чего на уложенный непосредственно под водоизоляцию уклон начинают действовать ограничения по площади кровли (см. СП 17.13330.2011 «Кровли»);
  • в зависимости от марки и рецептуры изготовления под воздействием высоких температур (а летом поверхность кровли может нагреваться до 85 °С) полимерные материалы могут начать деформироваться, что приводит к нарушению конструкции крыши[6];
  • выполнение контруклона в ендове вызывает необходимость разреза по осям ромба. Из-за жёсткости материала — это чаще всего неровная и широкая щель;
  • от полимерных материалов (паро- и водоизоляция) уклон необходимо отделять разделительным слоем из геотекстиля;
  • высокие требования к квалификации монтажников;
  • необходимость подрезки для создания контруклонов;
  • ограничения по форме и длине уклона.

Теплоизоляционные клинья из каменной ваты

Чаще всего для этой цели используют кровельную вату с низкой прочностью на сжатие при 10-процентной деформации (около 30 кПа).

Преимущества:

  • малый вес;
  • группа горючести НГ (негорючая);
  • всесезонность монтажа.

Недостатки:

  • низкая прочность исходного материала. На клинья нельзя наступать в процессе монтажа и эксплуатации;
  • высокие требования к квалификации монтажников;
  • необходимость подрезки для создания контруклонов;
  • ограничения по форме и длине уклонов.

Комплексная система водоотведения на основе элементов из каменной ваты РУФ УКЛОН

Состоит из таких элементов, как основной уклон и контруклон. Первые имеют уклон в одном направлении, с их помощью на ровном основании создаётся уклонообразующий слой и формируются ендовы для размещения воронок. Элементы «контруклон» устанавливаются в ендовах и обеспечивают водоотведение к воронкам, исключая застой воды между ними.

Преимущества:

  • малый вес;
  • группа горючести НГ (негорючая);
  • всесезонность монтажа;
  • инженерная поддержка (индивидуальный расчёт, привязка к проекту, инструкция по системе);
  • оптимальные значения уклонов для необходимого отвода воды (согласно СП 17.13330.2011 «Кровли»);
  • полностью готовые элементы;
  • входит в состав системы для полного выполнения утеплённой кровли;
  • высокая прочность материала;
  • подходит почти для всех типов кровель.

Недостатки:

  • высокие требования к квалификации монтажников;
  • некоторые ограничения по форме и длине уклонов (максимально допустимая длина одного уклона — 40 м).

 

Очевидно, что недостатки каждого решения хочется свести к минимуму. Понимая желания строителей, производители стараются предлагать современные материалы и целые системы для формирования уклонов. Так, ROCKWOOL разработал комплекс элементов для водоотведения РУФ УКЛОН. В 2017 году в результате внедрения на российских заводах компании международной разработки, технологии Power+, продукция стала ещё прочнее, возросла её надёжность в конструкции и долговечность.  В частности, в серии кровельных продуктов РУФ удалось добиться увеличения прочности на сжатие при относительной деформации на 16,6% и повышения сопротивления точечной нагрузке на 13,5%. Дополнительным преимуществом заказа системы РУФ УКЛОН стала установка в 2017 году высокотехнологичного оборудования для контурной резки на одном из самых мощных заводов компании в мире, расположенном в ОЭЗ «Алабуга» (Республика Татарстан). Такая модернизация позволяет значительно сократить сроки исполнения заказов и учесть специфику любой кровли.

В состав системы РУФ УКЛОН входят:

  • теплоизоляционные плиты РУФ БАТТС;
  • пароизоляционная плёнка ROCKbarrier;
  • кровельная мембрана ROCKmembrane;
  • полиуретановый герметик;
  • самоклеящаяся лента;
  • рейки;
  • крепёжные элементы для различных оснований и материалов (дюбели, винты и пр.);
  • разнообразные воронки.

Не нужно ничего докупать и заказывать отдельно — рабочие получают готовую систему с подробными инструкциями по установке. Более того, расчёт оптимального расположения элементов РУФ УКЛОН выполняется экспертами ROCKWOOL по данным заказчика, что экономит время инженеров, позволяет избежать ошибок и реализовывать нестандартные проекты. Яркие примеры недавно построенных объектов со сложной геометрией — жилой комплекс «5 звёзд» и завод «Биокад» в Санкт-Петербурге. Многоквартирное здание отличается скруглённой формой, а предприятие — большим количеством строений на кровле, наличием множества углов и выступов. На этих объектах была успешно применена система РУФ УКЛОН.

Жилой комплекс «5 звёзд» (слева вверху и внизу) и завод «Биокад» (справа вверху)

 

Теплоизоляция кровли

Неотъемлемой частью системы уклонов кровли является утеплитель. Если уклон создаётся на основе теплоизоляционных материалов, то логично для всей крыши выбрать аналогичные решения. Однако на практике встречаются разные случаи и сочетания, но главное правило выбора утеплителя неизменно — материал должен обеспечивать не только теплоизоляцию, но и пожарную безопасность.

Стоит иметь в виду, что из-за высокой стоимости антипиренов и несовершенств системы сертификации продукции на российском рынке существует проблема подлога строительных материалов на пожароопасные. В связи с этим рекомендации ФГУ ВНИИПО МЧС России предписывают проведение дополнительных испытаний пожарной безопасности материалов.

При этом нужно помнить, что большая часть смертей и травм при возгораниях происходит именно от отравления и удушья[7], а при выборе материалов, помимо группы горючести, необходимо также учитывать такие показатели, как токсичность продуктов горения и дымообразующая способность материала. Документ ФГУ ВНИИПО МЧС России «Огнестойкость и пожарная опасность совмещённых покрытий с основой из стального профилированного листа и утеплителями из пенополистирола» в части раздела 7 «Рекомендации по дополнительной огнезащите совмещённых покрытий с утеплителями из горючих пенополистиролов» предлагает полную замену потенциально опасной теплоизоляции на материалы с группой горючести НГ (негорючие).

Проблемой пожарной безопасности обеспокоен и глобальный лидер по производству решений из негорючей каменной ваты: компания ROCKWOOL проводит акцию «Протестируй утеплитель на горючесть» и финансирует дополнительную проверку теплоизоляционных материалов любых марок. Образец может предоставить любой гражданин России.

В рамках акции было проведено масштабное тестирование комбинированных кровель на соответствие классу пожарной опасности строительной конструкции. В трёх аккредитованных лабораториях Подмосковья проверили 40 образцов[8] из полимерных теплоизоляционных материалов и каменной ваты. В ходе эксперимента на 24 из них произошло воспламенение, а на четырёх — неконтролируемое горение. Лишь три вида конструкций успешно противостояли огню. Наиболее безопасной оказалась конструкция из каменной ваты в сочетании с битумной гидроизоляцией — она показала высокую пожарную безопасность и соответствие классу К0. Такой результат обусловлен природными свойствами теплоизоляции из каменной ваты: базальтовые волокна выдерживают температуры до 1000 °С, становясь преградой для распространения огня, а при нагреве материал не выделяет вредных веществ и не оказывает негативных воздействий на окружающую среду.

Каменная вата обладает ещё одним важным преимуществом — хорошей дышащей способностью (она тем лучше, чем выше значение коэффициента паропроницаемости). В здании всегда будет поддерживаться комфортный микроклимат, без излишней конденсации влаги, не появятся плесень и грибки. Согласно приложению Т к СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003», коэффициент паропроницаемости каменной ваты — 0,3–0,55 мг/(м·ч·Па), полимерных материалов — около 0,0015 мг/(м·ч·Па). Теплоизоляция из последних потребует устройства мощных и дорогостоящих систем вентиляции. В противном случае материал подвергается разрушению, ухудшаются его теплоизоляционные свойства, что повлечёт за собой не только немалые затраты на ремонт кровли, но и повышение пожарной опасности всего здания.

Даже небольшие нарушения и отступления от технологии устройства плоской кровли и уклонов, не говоря уже о явных просчётах или об использовании некачественных и небезопасных строительных материалов, способны вызвать значительное сокращение срока эксплуатации не только самого покрытия, но и всего здания в целом. Эксперты  Центра проектирования ROCKWOOL выявили основные ошибки организации водостока, которые появляются на стадии проектирования и монтажа:

  • неправильный выбор уклона: слишком большой или слишком маленький;
  • отсутствие понимания контруклона, нереалистичные изображения;
  • отсутствие уклона как такового;
  • проектирование уклонов без связки с остальными слоями кровельного пирога;
  • неграмотное определение толщины требуемой изоляции.

Для облегчения работы специалистов и минимизации проектно-монтажных недочётов доступны онлайн-калькуляторы, многие производители осуществляют шефмонтаж и предлагают высококвалифицированную помощь штатных инженеров. Пренебрегать такими возможностями не стоит — ведь только общими усилиями профессионалов появится действительно качественное и надёжное решение, которое прослужит долгие годы.

 

[1] http://www.gks.ru/wps/wcm/connect/rosstat_main/rosstat/ru/statistics/enterprise/building/#
[2] https://riarealty.ru/news/20170804/408813162.html
[3] https://www.kommersant.ru/doc/3372635 [4] https://ria.ru/economy/20170616/1496664685.html
[5] В соответствии с ГОСТ 30244-94 «Материалы строительные. Методы испытаний на горючесть».
[6] Определяется теплофизическими свойствами полимерных материалов, http://window.edu.ru/catalog/pdf2txt/215/73215/51528?p_page=4.
[7] https://www.vedomosti.ru/partner/articles/2016/12/19/670281-bezopasnii-mir
[8] Испытания проводились в соответствии с ГОСТ 30403-2012 «Конструкции строительные. Метод определения пожарной опасности».