Прозрачная крыша: нюансы устройства и виды материалов

Особенности монтажа светопрозрачных крыш

Стеклянные кровли перестали считаться архитектурным изыском всего несколько лет назад. До этого они украшали шикарные отели, элитные здания, гигантские оранжереи.

Эксклюзивной рекламой светопрозрачных кровель стала знаменитая стеклянная пирамида у входа в Лувр (по сути она является входом в музей), ставшая третьим по популярности художественным объектом после знаменитой Джоконды и статуи Венеры Милосской. Обладая площадью поверхности 1000 кв. м и высотой более 21 метра, эта удивительная конструкция не имеет внутри никаких несущих конструкций.

Технологическая революция последнего десятилетия и снижение связанных с процессом производства затрат привели к расширению сферы использования стеклянных крыш. Сегодня никому и в голову не придет считать их дорогостоящим эксклюзивом. Такие сооружения можно увидеть на загородных домах, террасах, дачных постройках.

Варианты прозрачных кровель

Светопрозрачные кровли могут выполняться в нескольких формах:

куполов; арок; многоугольников; отдельных скатов с определенным углом наклона; пирамид.

Советы специалистов по возведению крыши из поликарбоната читайте здесь .

Конструкции чаще всего используются:

• при устройстве теплиц, зимних садов;
• для бассейнов;
• при создании домашней обсерватории;
• с целью создания единого ансамбля из нескольких зданий ( в качестве конструктивного объединяющего элемента).

При выборе светопрозрачного варианта надо принять во внимание необходимость комплексного решения вопроса о проектировании систем верхнего освещения с учетом специфики эксплуатации внутренних помещений и климата конкретного региона.

• Современная механизированная штукатурка в Москве позволяет существенно ускорить процесс отделки стен и потолков в строительных проектах.
• С помощью современных механизированных систем штукатурки возможно достичь высокой точности и качества отделки, сократив при этом затраты на ручной труд и материалы.
• Механизированная штукатурка в Москве используется как в жилищном строительстве, так и в коммерческих проектах, позволяя создать эффективное решение для любого проекта отделки.

Основные достоинства светопрозрачной кровли

визуальное расширение внутреннего пространства. обеспечение интенсивного естественного освещения; надежная защита от непогоды и интенсивных солнечных лучей на приусадебном участке, террасе или у входа в здание; длительное сохранение эксплуатационных характеристик; влагонепроницаемость; повышенная устойчивость к высокому температурному фону; стойкость к воздействию ультрафиолетового облучения и агрессивным химическим факторам; надежная антикоррозийная защита; легкость – современные материалы весят примерно в 16 раз легче обычного стекла; возможность широкого применения в любом виде строительства – особенно в жилищном и загородном.

Особенности эксплуатации панорамных крыш

Прозрачные кровли неизменно привлекают взгляд и очаровывают своей необыкновенной воздушностью, но при выборе таких конструкций надо учитывать специфику их использования – в некотором смысле это и минусы светопрозрачных кровель:

В летнее время под сильными лучами солнца такие конструкции превращаются в настоящие теплицы. Это обусловлено преломлением солнечных лучей с последующим прогревом помещения — порой до температуры тропиков. По этой причине в жаркие сезоны необходимы дополнительные меры по изоляции стеклянных конструкций для предупреждения чрезмерного проникновения лучей. Прозрачные конструкции вальмовых кровель не могут устраиваться с уступами аналогично черепичной или шиферной крыше с перекрыванием верхними рядами нижних. Поэтому потребуется дополнительная изоляция всех стыков и швов для предупреждения проникновения атмосферных осадков. Использование стекла всегда связано с определенным риском: в случае его повреждения могут пострадать люди, находящиеся внутри помещения. Поэтому необходимо принятие особых мер, предупреждающих образование острых осколков. Стеклянная поверхность быстро покрывается слоем пыли, в результате снижается степень прозрачности конструкции.

При проектировании светопрозрачных крыш надо принять меры для облегчения легкости регулярной чистки поверхности.

Требования к конструкциям для прозрачных крыш

Предъявляемые к светопропускающим кровлям требования определяются их основной функцией – обеспечением естественного освещения внутреннего помещения. Такие конструкции должны:

• обеспечивать уровень освещенности помещений соответственно существующим нормам;
• обеспечивать должную защиту рабочих участков от сильных лучей солнца;
• обеспечивать хорошую вентиляцию и возможность удаления дыма в случае пожара;
• при выборе прозрачной крыши необходима предварительная разработка комплекса мер по ее эксплуатации: замене, чистке, ремонте и т.д.;
• следует решить проблему быстрого удаления дождевой воды и снега с поверхности;
• заранее сделать расчет статической прочности конструкции;
• выбрать максимально подходящие материалы со светопропускающими свойствами: стекло, стеклопакеты, полимеры;
• предусмотреть устройство паро, гидро- и звукоизоляции крыши;
• устроить вентиляцию стыков и систему дренажа конденсата.

Применяемые материалы

С учетом особенностей этих конструкций становится очевидной необходимость использования особых материалов при их создании.

Светопрозрачные кровли обладают иными прочностными и теплоизоляционными характеристиками, отличными от характеристик традиционных покрытий для крыш.

По сравнению с ондулином, металлочерепицей или шифером стекло имеет большую степень хрупкости.

Кроме того, необходимость сохранения прозрачности конструкции делает нецелесообразным применение обычных технологий утепления с гидроизоляцией – значит, требуется установка стеклопакетов и рамных профилей с достаточной степенью тепло- и гидроизоляции.

Важным моментом является выбор профилей, которые смогут обеспечить прочность здания и другие необходимые качественные характеристики в течение длительного времени.

При строительстве каркаса прозрачных крыш применяются следующие структуры:

Профиль из стали. Отличается максимально возможной прочностью. При его использовании можно покрывать значительные по размерам площади остекления. Основными минусами являются чрезмерная массивность конструкции каркаса и недостаточная стойкость к коррозии (независимо от проведения специальной антикоррозийной обработки). По этой причине требуется регулярное проведение мероприятий профилактического характера.

Профиль из алюминия. Основным преимуществом изделия является легкость, благодаря которой существенно сокращается нагрузка на несущие конструкции – а значит, повышается надежность всего сооружения. Несмотря на небольшой вес, алюминиевые профили обеспечивают создание очень прочного каркаса. Их главным недостатком является значительная теплопроводность, по причине которой происходит утечка большого количества тепловой энергии.

Профиль из алюминия и дерева. Немного странное сочетание совершенно различных по характеристикам материалов привело к получению легкого, прочного, теплого и внешне очень привлекательного профиля для создания каркаса светопрозрачных крыш. Основным минусом таких изделий является невозможность применения с целью остекления оранжерей, в которых необходима имитация климата влажных тропиков. Другим недостатком является подверженность деревянных частей гниению, от которого не может уберечь даже обработка специальными антисептическими составами. По этой причине через определенное время такие профили придется менять.

Во время устройства каркаса недопустимо использование традиционного металлопластикового профиля, который монтируется в окнах фасадов. Причина заключается в недостаточной степени прочности этих изделий.

Для сохранения единого дизайнерского оформления крыши и стен оранжереи или другого объекта используют накладки из пластика.

Варианты прозрачных материалов

Основными светопропускающими материалами, применяемыми для прозрачных кровель, являются:

• стекло;
• стеклопакеты;
• полимерные материалы.

При выборе необходимо ориентироваться на целесообразность использования конкретного варианта с учетом его качественных и эксплуатационных характеристик.

Стекло издавна используется в самых разных сферах при изготовлении изделий различного назначения. Его применение в строительстве началось сравнительно недавно – примерно 150 лет назад. Чтобы обеспечить необходимый уровень механической защиты, теплозащиты, звукоизоляции и эстетически привлекательный вид, современные производители разработали разные виды стекла и изделий с их использованием – стеклопакетов.

Стеклопакеты представляют собой конструкции на основе двух или нескольких стекол, оснащенные дистанционной рамкой и особым осушителем. Пространство между стеклами заполняется инертным газом: агроном или криптоном. Для изготовления стеклопакетов применяют любые виды стекол. Они герметично соединяются по контуру. Изделия отличаются прекрасными звукоизолирующими и теплоизоляционными качествами.

Акрил (плексиглас, полиметилметакрилат, органическое стекло) был изобретен немецкими учеными в 1930 году как альтернатива стеклу. Этот бесцветный материал отличается легкостью в обработке, выдерживает значительный вес, поддается горячему формированию.

ПВХ (поливинилхлорид) появился потому, что качественные характеристики акрила не удовлетворяли проектировщиков, и они продолжили поиск полимерных материалов. В результате был создан ПВХ. Среди огромного количества достоинств материала надо особо выделить устойчивость к воздействию высокой температуры и повышенную влагонепроницаемость.

Поликарбонат является другим вариантом используемого для крыш прозрачного полимера. Материал сохраняет свои физико-механические свойства под воздействием высоко температурного режима. В этом смысле он превосходит акрил. Эксплуатация поликарбоната возможна при температуре в диапазоне от минус 40 до плюс 120 градусов. В настоящее время он выпускается в форме монолитных и структурированных листов и панелей.

Монолитный тип поликарбоната является идеальным кровельным материалом для конструкций плоской и криволинейной формы. По степени прозрачности он не уступает стеклу. Значительным недостатком является дороговизна материала: его стоимость намного выше, чем стоимость структурированного поликарбоната.

Прозрачные кровли на основе структурированного поликарбоната

На сегодняшний день структурированные (ячеистые, сотовые) листы и панели из поликарбоната являются самыми популярными в строительстве.

Созданные на основе такого материала кровли отличаются:

незначительным удельным весом (в пределах 0,7-4,8 кг/кв. м), благодаря чему можно устраивать легкие конструкции, реализовать любые дизайнерские идеи, при этом не тратить значительных средств; прекрасными теплоизоляционными качествами; гибкостью, которая позволяет создавать арочные конструкции; повышенной несущей способностью; длительным эксплуатационным сроком (до 12 лет); стойкостью к воздействию химических агентов; низким уровнем горючести.

Стеклопакеты и другие замещающие устройства

Для проведения качественного остекления и получения надежной стеклянной крыши использование двухкамерных стеклопакетов не рекомендовано, несмотря на то, что они обеспечивают лучшую теплоизоляцию. Причиной такой рекомендации является значительный вес, делающий изделия непригодными для создания кровли.

Однокамерные стеклопакеты считаются оптимальным выбором для устройства прозрачных кровельных покрытий.

Чтобы получить безопасные стеклопакеты такого назначения, применяют:

• стекло триплекс – устанавливается внутри конструкции;
• закаленное по особой технологии стекло – снаружи.

Естественно, использование особых стекол значительно повышает стоимость стеклопакетов (почти в два раза), но с учетом их высокого уровня безопасности такой выбор вполне оправдан.

Особо надо выделить структурные стеклопакеты. наружное стекло которых больше внутреннего. Крепление таких конструкций на крышах осуществляется с помощью клеящего герметика с повышенной морозоустойчивостью. Монтаж изделий отличается простотой и проводится без применения прижимов (наружных планок). Отсутствие наружных элементов придает гладкой стеклянной поверхности весьма эстетичный и оригинальный вид, выдержанный в стиле High-Tech. Кроме того, на гладкой кровле не задерживаются атмосферные осадки.

Фотографии крыш мансардных домов смотрите на нашем сайте .

Если проект предусматривает создание частично прозрачной кровли с верхним освещением, во многих случаях обходятся без применения стеклопакетов. Они заменяются более прочными и морозостойкими панелями из поликарбоната, поскольку панель 16-миллиметровой толщины с легкостью выдерживает удар кувалды.

При установке поликарбоната необходимо помнить о его значительной подверженности тепловому расширению. Этот момент непременно надо учесть при установке листов: между листовыми кромками и рамами следует сохранять хотя бы минимальный зазор — 5 мм.

Особенности проектирования

Есть несколько важных моментов, которые непременно надо учитывать на этапе проектирования. В первую очередь это касается мер по предупреждению образования снегового покрова и обледенений на поверхности.

Применение системы подогрева стекла станет гарантией чистоты небосвода, но надо заметить, что такие устройства связаны со значительными финансовыми затратами.

Немного сэкономить позволит применение альтернативного способа – увеличения величины угла уклона кровли до 30 градусов (минимум). Поскольку такая мера приведет к увеличению площади кровли, соответственно возрастет и цена.

Большинство европейских проектов создания прозрачных крыш оранжереи включают в себя уклон, направленный в сторону дома. Для российских климатических условий это просто недопустимо: скопления снега по впадине станут причиной продавливания конструкций любых типов.

Обязательным условием является и тщательная изоляция стыков светопрозрачной кровли с остальными конструктивными элементами. Этого можно достичь посредством выполнения кровельного покрытия с использованием стеклоизола, обладающего изоляционными качествами.

Принцип использования стеклоизола почти аналогичен использованию обычного рубероида. По сути он представляет собой стеклоткань с нанесенным на него с обеих сторон полимерным битумным покрытием. Наружная поверхность обработана крупнозернистой посыпкой. Укладка стеклоизола, как и полотна рубероида, осуществляется внахлест, после чего материал сваривается при помощи паяльной лампы.

Необходимо обеспечение надежного крепления каркаса прозрачной кровли к стенам и стропилам до покрытия стеклоизолом. Укладка стеклоизола также производится с нахлестом (1см), после чего материал спаивается с основанием.

Надо следить, чтобы прогрев был постепенным: перегревание может стать причиной растрескивания стеклопакета.

При подборе способа крепления необходимо проявить индивидуальный подход. При небольшой площади крыши применяют подвесную или тросовую систему, при других параметрах целесообразно применение стальных или алюминиевых маталлоконструкций.

Функцию несущих элементов могут выполнять конструкции на основе нержавейки или алюминиевых или стальных деталей, окрашенных в соответствующий цвет. Крепление металла осуществляется при помощи специальных крепежных элементов, которые из-за внешнего сходства с пауками получили название “спайдеры”.

Значительная площадь панорамной кровли требует устройства дополнительной системы водоотвода и системы для сбора конденсата. Эти меры необходимы для предупреждения скопления влаги на поверхности крыши.

ВЫВОДЫ:

• Популярность прозрачных крыш обусловлена наличием множества достоинств.
• Светопрозрачные кровли выполняются в форме арок, пирамид, многоугольников и т.д.
• Основными достоинствами светопрозрачных конструкций являются: интенсивное освещение, теплосбережение, надежная защита от факторов окружающей среды.
• Одним из минусов прозрачных крыш является то, что летом они превращаются в настоящие теплицы.
• Предъявляемые к светопропускающим кровлям требования определяются их основной функцией – обеспечением естественного освещения внутреннего помещения.
• Светопрозрачные кровли обладают иными прочностными и теплоизоляционными характеристиками, отличными от характеристик традиционных покрытий для крыш.
• Важным моментом является выбор профилей, которые смогут обеспечить прочность здания. Используются стальные, алюминиевые и деревянно-алюминиевые изделия.
• Основными светопропускающими материалами, применяемыми для прозрачных кровель, являются: стекло; стеклопакеты; полимерные материалы.
• Сегодня структурированные (ячеистые, сотовые) листы и панели из поликарбоната являются самыми популярными в строительстве.
• Однокамерные стеклопакеты считаются оптимальным выбором для устройства прозрачных кровельных покрытий.
• Прозрачные кровли имеют ряд особенностей, которые непременно надо учитывать при проектировании.

Как изготавливают архитектурное стекло, которое используется для отделки зданий и сооружения крыш, смотрите в видео сюжете.

По материалам сайта: http://rooffs.ru