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.

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.

Чердак – самое верхнее строение в доме, не используемое для жилья. Для обеспечения комфортности жилья, поддержки постоянной температуры, чердак должен иметь хорошую и качественную вентиляцию. Хорошая вентиляция чердака необходима хозяину и для сохранения крыши дома, предотвращения появления разновидностей грибков и плесени, что немаловажно для здоровья всех членов семьи.

Вентиляция важна в любое время года. Так летом, при большой жаре, вентиляция предотвращает прогревание жилых помещений, а зимой, при появлении изморози, конденсата, намерзания, вентиляция чердака дает возможность предотвратить появление сырости в доме. Поэтому правильно сделанная вентиляция чердака имеет огромное значение для обеспечения уюта и комфортности в доме.

Вентиляция чердака на рисунке

Вентиляция чердака зависит от его типа. Различают холодный чердак и теплый. В холодном чердаке утеплено только перекрытие, такой чердак встречается чаще всего. Теплый чердак применяют, если на нем размещают различные резервуары, трубы. Его утепляют с целью предупреждения замерзания этих систем.

Чердак делают теплым еще в том случае, если в будущем его планируют использовать . Если же всего этого нет, то делать теплым чердак нецелесообразно. В любом случае чердак и холодный и теплый должен хорошо вентилироваться.

Вентиляция холодных чердаков

Холодные чердаки подвержены постоянному изменению температуры в зависимости от времени года, поэтому вентиляция на них должна быть регулируемой. Для этого при строительстве не нужно полностью закрывать обрешетку и стропила крыши дома. Другим вариантом будет использование зашивки с открытыми интервалами для поступления воздуха.

Большое значение имеет внешнее покрытие крыши. Если крыша покрыта шифером или ондулином, при этом не подбита пленкой для пароизоляции или ветроизоляции, то в этом случае вентиляция не нужна. Этот материал кровли очень хорошо пропускает воздух, кроме того способ укладки материала позволяет воздуху свободно проникать внутрь чердака (швы, коньки). Вентиляция такого чердака происходит естественным образом.

Схема вентиляции чердачного помещения

Если же для покрытия используется металлочерепица , следует учесть, что хоть она и хорошо пропускает воздух, но под ней, в результате испарений, образуется конденсат. Следовательно, есть необходимость использования пленки под ней. Если же ваш дом имеет двухскатную кровлю, то для вентиляции чердака делаем во фронтонах отверстия. Второй вариант – сделать одинаковые по размеру щели при зашивке фронтонов и ветровых свесов.

Что делать если фронтоны каменные? Все очень просто – делаем в стене отверстия через определенные промежутки во избежание застоя воздуха, т.е. для нормальной циркуляции. Для регулировки вентиляции желательно чтобы отверстия можно было закрывать по мере необходимости, решетку ставим с целью предотвращения проникновения посторонних предметов и мелких живых существ.

Для обеспечения вентиляции используют и слуховые окна. Причем стеклить или не стеклить их зависит от желания хозяина и типа крыши.

Вентиляция теплых чердаков

При строительстве дома с теплым чердаком кровля должна быть сделана из проветриваемого материала. Если используем гибкую черепицу или листовой металл, то нужно обеспечить наличие пространства для вентиляции. Это можно сделать, если на стропила прибить дополнительно контррейку. При металлическом покрытии используют ветрозащитную пленку.

Если покрытие из шифера, то контррейку можно не использовать, тогда воздух будет входить через подшивку, а выходить через конек на крыше. Проветривать теплый чердак хозяин будет аналогично помещению. Воздух входит через окна, выходит через специальные вентиляционные дыры. Если таковы не предусмотрены, оборудуем крышу специальными отверстиями (грибки).

Очень хорошо, если все это предусмотрено в процессе строения дома. Если же этого нет, то хозяин самостоятельно все это может смонтировать.

При планировке вентиляционной системы необходимо учесть то, что вентиляция должна быть надежной, суметь выдержать любые погодные изменения, материал для отверстий используем пластик или алюминий (не подвержен коррозии). Особое значение имеет место установки вентиляционных отверстий – это самая чистая зона чердака , воздух не должен засоряться, блокироваться. Не забудьте и о внешнем облике дома, ведь слуховые окна, грибки и т.д. могут придать вашему дому неповторимый вид.

Описание:

В подавляющем большинстве случаев жилые дома оборудованы системой естественной вентиляции. Известно, что основной недостаток этих систем – малая величина располагаемого давления. Поэтому, как правило, если вытяжной воздух выбрасывается через вентиляционные шахты, к которым сборными каналами подводится вытяжной воздух из квартир, то возникает масса проблем с вентиляцией верхних этажей: трудно согласовать имеющееся располагаемое давление, определяющееся незначительной высотой шахты (1 м над кровлей), с довольно большим аэродинамическим сопротивлением сборных каналов и шахты с зонтом. Как элемент системы естественной вытяжной вентиляции теплый чердак появился в 1970-х годах.

Вентиляция жилых домов с теплым чердаком

Расходы через вытяжные решетки и приточные клапаны при разных температурах наружного воздуха и на чердаке, двери закрыты

Жилой дом обслуживается системами естественной вентиляции с двухсторонним присоединением спутников к стволу и нерегулируемыми вытяжными решетками. Во всех квартирах, вне зависимости от величины, установлены одинаковые системы вентиляции, т. к. в рассматриваемом здании, даже в трехкомнатных квартирах, воздухообмен определяется не нормой притока (3 м 3 /ч на м 2 жилой площади), а нормой вытяжки из кухни, ванной комнаты и туалета (в сумме 110 м 3 /ч). Высота выбросной шахты над полом теплого чердака - 6 м.

Расчеты воздушного режима здания были выполнены для следующих температур наружного воздуха: 5 °С (расчетная для вентиляции); –3,1 °С (средняя отопительного периода в Москве); –28 °С (расчетная для отопления) при ветре со скоростью 0 м/с; 3,8 м/с (средняя за отопительный период); 4,9 м/с (расчетная для выбора плотности окон).

Температуру воздуха внутри теплого чердака в расчетный зимний период (при t н = –28 °С) изменяли от 18 до 5 °С (вопросы конденсации водяных паров не рассматривались), в середине отопительного периода при температуре наружного воздуха –3,1 °С температуру на чердаке приравнивали 19 и 10 °С, а при расчетной температуре для вентиляции 5 °С соответственно 20 и 12 °С.

Результаты расчетов показали, что при температуре чердака, равной 20 °С, в расчетный период для вентиляции (t н = 5 °С и безветренная погода) принятая система вентиляции с вентблоками и приточными клапанами на верхних этажах не обеспечивает нормативного воздухообмена 110 м 3 /ч (из-за зауженных сечений ствола вентиляционной сети и из-за установки приточных клапанов вместо открытых форточек, предусмотренных расчетом вентиляции ). На рис. 2 показано изменение расходов воздуха через вентиляционные решетки и приточные клапаны по высоте здания в различных погодных условиях при различной температуре воздуха в теплом чердаке. Эти результаты относятся к двухкомнатной квартире двухсторонней ориентации.

Из рис. 2 видно, что умеренное падение температуры воздуха в теплом чердаке (до указанных выше температур) практически никак не сказывается на воздухообмене квартир нижних этажей и немного (на 10-15 % при t н = –28 °С и на 20-25 % при t н = 5 °С) снижает воздухообмен верхних этажей. Понятно, что при незначительном располагаемом давлении для верхних этажей в расчетный для вентиляции период при безветренной погоде сокращение располагаемого давления еще и за счет понижения температуры на теплом чердаке нежелательно, но не фатально. При ветре воздухообмен квартир верхних этажей, расположенных на наветренном фасаде, и двухсторонних квартир увеличивается, понижение температуры теплого чердака сказывается значительно меньше даже для верхних этажей.

В здании без теплого чердака, с выбросными шахтами, возвышающимися над полом холодного чердака на 3 м, воздухообмены незначительно ниже, чем в здании с теплым чердаком, что видно из рис. 3.

Несанкционированное открывание дверей из лестничной клетки в теплый чердак при t н = –28 °С мало сказывается на работе системы вентиляции, что следует из рис. 4. Дополнительное открывание дверей в квартиру верхнего этажа, в приквартирный холл, на лестницу, улицу также не приводит к значительным переменам. При расчетной для вентиляции t н = 5 °С и безветрии влияние открывания дверей также мало. Однако при появлении ветра и открывании двери на чердак весьма вероятны случаи опрокидывания вентиляции на верхних пяти этажах.

Рисунок 4. Расходы воздуха через вытяжные решетки при разных вариантах открытия дверей на чердак при температуре наружного воздуха 5 °С 1 – при отсутствии ветра, закрытых дверях на чердак 2 – при скорости ветра 3,8 м/с, закрытых дверях на чердак 3 – при отсутствии ветра и открытой двери на чердаке 4 – при отсутствии ветра, открытой двери на чердак, в квартире и в холле 5 – при отсутствии ветра, открытой двери на чердак, на лестничную клетку и на входе в здание

Указанные результаты не отменяют общепризнанных для всех видов систем естественной вентиляции пожеланий грамотно проектировать саму систему вентиляции и иметь индивидуальные вентиляторы в индивидуальные каналы для последних этажей. При этом желательно иметь в виду, что при установке приточных клапанов сопротивление вентиляционного тракта увеличивается и число верхних этажей, где нужны вентиляторы, может возрасти до четырех.

Выводы

1. Система естественной вентиляции в жилых домах с теплым чердаком может работать без опрокидывания даже при снижении температуры воздуха на чердаке в расчетный зимний период (при t н = –28 °С) до 5 °С и в расчетный период для вентиляции при температуре наружного воздуха 5 °С до 12 °С.

2. Открывание дверей на чердак мало сказывается на вентиляции квартир весь отопительный период при безветренной погоде. При наличии ветра опрокидывание вентиляции на верхних пяти этажах может наблюдаться при температурах наружного воздуха выше 0 °С.

Литература

1. СНиП 2.08.01-89*. Жилые здания. 1999.

2. МГСН 2.01-99. Энергосбережение в зданиях. Нормативы по теплозащите и тепловодоэлектроснабжению.

3. Бирюков С. В., Дианов С. Н. Расширение возможностей программы «AIR» для расчета воздушного режима здания // Современные системы теплогазоснабжения и вентиляции. Сб. тр. МГСУ. М.: МГСУ, 2003.