Статья «Парапеты: опыт европейских мастеров» подготовлена на основе публикации немецких кровельщиков в журнале Baumetall (№5 / 2009), с учетом комментариев и замечаний специалистов.
Профили для отделки краев плоской крыши изготавливаются, как правило, из металла в форме аттиков или выступов, защищающих стены. Профили отводят дождевую воду, что позволяет избежать загрязнения фасадов и разрушения под воздействием атмосферных явлений парапетов, а также предохраняют кровельный материал от механических повреждений и обеспечивают дополнительную гидроизоляцию примыканий.
В Германии и странах Европейского Союза важные детали исполнения профилей прописываются в различных сводах правил проведения строительных работ.
Несущие и ненесущие системы
Для облицовки парапетов плоской кровли применяются металлическая окантовка, выполненная вручную, или профили промышленного изготовления. Профили промышленного производства подразделяются на несущие и ненесущие.
Детали парапетов различных форм и конструкций, крепящиеся к строению на устойчивых к коррозии кронштейнах и крепежах, называются «несущие системы». Их изготавливают из металлических профилей достаточной толщины (свыше 1,25 мм). Несущие системы более устойчивы к воздействию ветра.
Другой вариант – монтаж окантовочных листов промышленного производства на опорные и вспомогательные конструкции. Такие профили называются «ненесущими». Толщина металла для таких профилей должна варьироваться в пределах от 0,4 до 0,8 мм. Опорные конструкции изготавливаются, как правило, из дерева или металла с антикоррозионным покрытием.
Толщина материала в зависимости от назначения парапета приведена в табл. 1.
В настоящее время европейские компании предлагают широкий выбор готовых технических решений. Парапеты прямые и полукруглые, углы и завершения, декоративные планки – все это позволяет решить задачу любой сложности. Отдельные элементы парапетов совмещают в себе функции фиксатора кровельного покрытия плоской кровли.
Монтаж
Окантовка парапета, изготовленная на заводе или самостоятельно, должна быть расположена под уклоном по отношению к горизонтальной поверхности крыши и снабжена карнизом. Нулевые или минимальные углы наклона металлических парапетов выдерживают повышенные нагрузки от воздействия дождя и снега, поэтому выбор материала для парапетов принципиален. Как правило, используют алюминиевые, медные и титан-цинковые изделия. Для использования титан-цинка существуют свои правила. Такая окантовка монтируется с уклоном не менее 3° (5,2%), и при уклоне до 15° (26,8%) укладывается разделительный слой с функцией дренажа.
Размеры выступов зависят от высоты зданий (табл. 2).
Наличие медных аттиков и профилей требует установки карнизов размером не менее 50 мм. В зависимости от того, какой материал применяется для изготовления окантовки, при соединении профилей и монтаже угловых стыков используются высокотемпературная и низкотемпературная пайка, сварка, фальцевание или клепка. Для соединения профилей встык рекомендуется применять стоячий и двойной фальц или планки-накладки. При использовании накладных элементов допускается применение техники лежачего фальца. Интересен подход к исполнению углов аттиков в рекомендациях IFBS (Industrieverband fur Bausysteme im Metallleichtbau – «Промышленное объединение по использованию в строительстве облегченных металлоконструкций»). С одной стороны, рекомендуется соединение углов аттиков при помощи сварки, а с другой, утверждается, что внешние углы аттика должны вырезаться из единого полотна (из двух частей допускается исполнение только внутренних углов).
Необходимо учитывать линейное расширение/сжатие металла при измении температуры воздуха. Если окантовка крыши жестко закреплена при помощи стоячего фальца, а также при прямом монтаже профилей к краю крыши, можно с большой вероятностью предположить, что из-за растяжения металла возникнут повреждения материала. В связи с этим для фиксации строительных конструкций наряду с брусковой техникой фальцевания и стоячим фальцем в различных исполнениях допускается применение наклеивающихся или накладывающихся стыковых планок, а также – накладок-компенсаторов.
Вспомогательные и опорные конструкции
Опорные и вспомогательные конструкции для отделки карнизных свесов кровли изготавливаются из дерева, стальных и алюминиевых профилей. Несущие конструкции из дерева должны иметь минимальную толщину 30 мм и быть обработаны огнебиозащитными составами.
Металлические подконструкции должны быть изготовлены из стального профиля, защищенного от коррозии, или изнержавеющего металла, например алюминия. При этом необходимо учитывать совместимость металлов, из которых изготовлены подконструкция и окантовка парапета.
В России широкое распространение принимает техника наклеивания парапетов. Для данных конструкций используются специальные клеи по металлу, такие как Enkolit от фирмы Enke. Подобные клеи позволяют фиксировать металлические изделия (парапеты, карнизы, отливы) практически к любой поверхности – дереву, бетону, кирпичу и т.п. Однако наиболее частым является применение влагостойкой фанеры, которая фиксируется к несущей конструкции парапета и создает абсолютно ровную клеящую поверхность для металла. В отличие от прикручивания планок к конструкциям или даже фальцевания метод приклеивания не только создает идеально ровные поверхности, но и обеспечивает снижение шума, производимого металлом при осадках и ветре.
В данной технике, так же как и при использовании других способов крепления, нельзя забывать про компенсационные швы, которые помогут избежать излишнего натяжения и повреждения материала. Компенсационная планка также наклеивается, только чуть ниже основных профилей.
Учитывая ветровую нагрузку, вспомогательные конструкции требуется закрепить максимально надежно, используя только защищенный от коррозии крепеж.
Двойной подгиб ненесущих кровельных профилей препятствует случайному повреждению хрупкой кровли и придает профилям дополнительную устойчивость. Использование двойного подгиба профиля позволяет не прибегать к раскрою профиля индивидуального исполнения, что сокращает сроки изготовления.
Углы и стыки должны быть водонепроницаемы. По этой причине требуется монтировать крепежи окантовки заподлицо и надежно вкручивать крепежные элементы. При приклеивании металлической окантовки к краям кровли рекомендуемая ширина нахлеста должна быть не менее 120 мм. Соединения должны быть водонепроницаемыми, монтаж элементов длиной свыше 3 м должен осуществляться при помощи дополнительных конструкций.
Использование парапетов в качестве громоотводов
Могут ли профили карнизных свесов или металлические аттики выполнять роль громоотводов? Этот вопрос занимает многих специалистов. Основным аргументом является то, что допускается использовать в качестве естественного громоотвода кровли с металлическим покрытием. Практики сделали вывод, что правильно заземленный профиль может использоваться как часть системы громоотвода. Несущие поверхности изготавливаются из металла большей толщины и соответственно более устойчивы. Соединения стыков выполняются по аналогии с техникой фальцевания или клеммового соединения.
Технические специалисты и производители металлических заготовок допускают использование аттиков для функции громоотводов, но при этом указывают на отсутствие официального разрешения. Прохождение электрического тока между разными частями должно обеспечиваться такими техниками присоединения, как высокотемпературная пайка, сварка, прессование, фальцевание, скрепление резьбовым соединением, клепка. Это касается только металлических частей крыши.
Компании, занимающиеся установкой громоотводов, зачастую ошибочно не относят профили карнизных выносов к элементам, способным проводить ток. Тем не менее, они зачастую устанавливают неподвижные соединительные планки, чтобы эти профили могли проводить ток. Такие соединительные планки ухудшают возможность профилей к термическому расширению/сжатию, чем наносят вред кровле.
По единому мнению, карнизные профили необходимо заземлять в обязательном порядке. Однако будут ли определены нормы конструктивного исполнения и сочетаемости материалов строительных элементов аттиков и профилей карнизных выносов при использовании их в качестве громоотводов?
Пока этот вопрос не описывается ни одним техническим регламентом. Строительные элементы способны отражать удары молнии, но, в зависимости от силы выдержанного удара, должны регулярно проверяться на возможность наличия повреждений. Эту теорию подтверждает и ZVSHK.
Редакция журнала «Кровли» благодарит за помощь в подготовке статьи Ольгу Тихонову, импорт-менеджера компании Dr.Sсhiefer
Комментарии к статье «Парапеты: опыт европейских мастеров»
Михаил Чернышов, технический консультант компании RHEINZINK
Если вода попадает на карнизы, аттики или каменные стены, это ведет к наполнению влагой, осыпанию поверхностей и разрушению всей кладки. Более того, этот процесс может затронуть и близлежащие конструкции. В этом случае идеальным экономическим, эстетическим, функциональным и долговечным решением будут парапеты.
Если карнизы, аттики, каменные стены не имеют достаточной защиты, кроме ненужных забот — это и лишние расходы. Часто причина этого в неверно истолкованной экономии при строительстве. Карнизы, аттики или наружные стены, которые служат защитой для кровли или фасада, либо не предусматриваются, либо строятся из некачественных материалов. И если впоследствии неизбежна санация, то ее стоимость несравнима с затраченными при строительстве средствами. При качественно исполненных парапетах – затраты невелики, а при срочно возникшем большом ремонте здания – разовые затраты могут быть чувствительными.
Покрытие наружных стен, выходящих выше основной кровли (например, рулонной кровли), необходимо защищать. Иначе будет происходить разрушение стен: потеря ими несущей способности, снижение эффективности утепления, намокание и отслаивание штукатурки, грязные подтеки по фасадам.
Покрытие парапетов рекомендуется выполнять из металлических профилей, с уклоном к горизонту от 3° в сторону основной кровли, чтобы дождевая и талая вода не попадала на фасады здания. Выносы профилей и их высота регламентируются в зависимости от высоты здания (высотной отметки парапетной крышки).
Крепление профилей (парапетных крышек) к парапетам может производиться несколькими способами. Остановимся на самых распространенных из них:
• Крепление парапетных крышек с помощью костылей из стальной полосы, толщиной 4-5 мм и шириной 40-60 мм, предварительно сваренных в Т-образный профиль для увеличения площади соприкосновения. Эта техника самая распространенная в России, несмотря на значительную трудоемкость исполненияИз минусов такой техники можно отметить: низкую коррозионную стойкость Т-профилей и, как следствие, потеки ржавчины на фасадах, точечное крепление достаточно большой площади парапетной крышки, что приводит к разбалтыванию крепежных элементов, возможному отрыву профиля от значительной ветровой нагрузки и, следовательно, к дополнительным эксплуатационным затратам.
• Крепление парапетных крышек с помощью так называемых фальшпланок из оцинкованной или нержавеющей стали (в зависимости от материала покрытия) толщиной от 1 мм. Этот вариант достаточно практичен в исполнении, не требует дополнительных ресурсов (сварки) и более надежен из-за равномерного распределения ветровой нагрузки по всем узлам крепления.
• Крепление парапетных крышек наклеиванием на основание в комбинации с фальшпланками или с Т-профилями. Рекомендуется к выполнению при ширине парапетных профилей от 600 мм. Крепление этим способом наиболее восприимчиво к ветровым нагрузкам, более долговечно из-за появления дополнительного слоя гидроизоляции (равномерный слой клея, который забивает поры основания). Для этого способа применяются специальные клеевые составы на битумной, полиуретановой или каучуковой основе. Стыковку парапетных профилей можно производить несколькими способами:
•Внахлест. Самый простой, дешевый и распространенный профиль, но далеко не самый надежный и герметичный. Допускается к применению при ширине профиля до 300 мм и вентилируемом основании;
• В одинарный фальц (зацеп). Простой и то же достаточно распространенный способ. При наличии вентилируемого основания допускается к применению при ширине профилей до 450 мм;
• В стык, через подкладочный профиль или UDS-соединитель. Применяется в основном в комбинации с креплением профилей к основанию через фальшпланку или наклеиванием. Ширина профиля в этом случае регламентируется в зависимости от способа крепления профиля к основанию;
• Во внешнюю или внутреннюю планку. Рекомендуется к применению при наличии вентилируемого основания до 600 мм ширины профиля, а при клеевом соединении – и более;
• В двойной вертикальный фальц. Рекомендуется к применению при наличии вентилируемого основания от 600 мм ширины парапетного профиля. Крепление профилей между собой клепками, саморезами и т.д. не допускается, так как это приведет к возникновению дополнительного напряжения в материале покрытия из-за температурных колебаний и, как следствие, к волнообразованию и расшатыванию узлов крепления, значительному снижению срока эксплуатации.
Эдуард Базелян, докт. техн. наук, профессор, зав. лабораторией молниезащиты ЭНИН им. Г.М. Кржижановкого, Сергей Тикунов, глава московского представительства компании DEHN+SÖNE
В статье ставится конкретный вопрос: «….Могут ли профили карнизных свесов или металлические аттики выполнять роль громоотводов?» Чтобы ответить на него, приходится начинать с терминологии. И дело здесь не в использовании устаревшего термина громоотвод вместо современного молниеотвод, а в сути дела.
Молниеотвод предназначен для того, чтобы перехватить на себя разряд молнии и тем самым не допустить контакта высокотемпературного канала с защищаемым сооружением или с его наиболее важной деталью. Любой молниеотвод включает в себя три основных элемента: молниеприемник, токоотводы и заземляющее устройство. Молниеприемник непосредственно контактирует с каналом молнии и принимает на себя его ток. Далее ток транспортируется по токоотводам к заземляющему устройству, чтобы безопасно растечься в земле. Поэтому правильнее было бы обсуждать возможность использования перечисленных в вопросе металлических конструкций в качестве молниеприемников.
Российское законодательство дает на этот счет исчерпывающий ответ. В п. 3.2.1.2 «Инструкции по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» (СО-153- 34.21.122-87), говорится, что как естественные молниеприемники могут рассматриваться «…металлические элементы типа водосточных труб, украшений, ограждений по краю крыши и т.п., если их сечение не меньше сечений, предписанных для обычных молниеприемников» (согласно табл. 3.2 этой Инструкции – не менее 50, 70 и 35 мм2 для стали, алюминия и меди соответственно). Минимальная толщина металла должна быть не меньше 0,5 мм. Слой антикоррозионной краски, асфальтового покрытия до 0,5 мм или слой пластика до 1 мм не являются препятствием для разряда молнии. Профили карнизных свесов и металлические аттики вполне отвечают этим требованиям, если только под ними нет горючих строительных конструкций.
Любой молниеприемник предполагает надежную связь с токоотводами, а через них с заземляющим устройством. Соединение может осуществляться при помощи сварки, пайки, нажимных наконечников или болтовых соединений (п. 3.24.2). Токоотводы располагаются по периметру защищаемого здания с шагом 10, 15, 20 или 25 м соответственно для I, II, III или IV уровня защиты (п. 3.2.2.3). Очень часто в качестве естественных токоотводов используются металлоконструкции здания (например, металлический каркас, стальная арматура стен, элементы облицовки фасада). Металлическая обшивка парапета должна присоединяться к таким естественным токоотводам по кратчайшему расстоянию и с не большим шагом, чем это только что было указано. В специальных соединительных шинах нет необходимости, когда металлический аттик или профили карнизных свесов надежно присоединены к металлическим конструктивным элементам, используемым в качестве естественных токоотводов.
Теперь о наиболее главном. Молниеприемники предназначены для защиты других конструктивных элементов здания, для которых опасен прямой удар молнии. Это может быть, например, горючее кровельное покрытие, оборудование для уборки снега, машины климат- контроля, смонтированные на крыше, и т.п. Металлический аттик и подобные ему сооружения вряд ли хорошо справятся с такой ролью. Их высота над уровнем крыши редко превышают 1–1,5 м. В лучшем случае, примерно таким же окажется и радиус зоны защиты, вычисленный по отечественным нормативным документам СО-153-34.21.122-87 или РД- 34.21.122-87 (в расчете металлический парапет вполне можно отождествить с тросовым молниеотводом). Пользы от таких молниеотводов не слишком много, и на них вряд ли можно рассчитывать.
В заключение — о необходимости контролировать состояние конструктивных элементов «в зависимости от силы выдержанного удара», как это предписывается ZVSHK. Российские нормативы обязывают выполнять ежегодный визуальный контроль молниеприемников и токоотводов перед началом грозового сезона. Его надо производить независимо от силы удара молнии хотя бы потому, что на обычных сооружениях токи молнии никак не фиксируются. Что же касается механической прочности ограждений крыши здания, то они не могут пострадать даже от самого мощного молниевого разряда.