Крыша из СИП-панелей: конструктивные особенности и порядок выполнения монтажных работ

Устройство двускатной крыши по традиционной технологии — довольно сложный процесс. Но затраты труда и времени можно значительно сократить, если вместо привычных материалов применить современные композитные изделия — СИП-панели. Как именно это сделать, будет рассказано ниже.

Что такое СИП-панели

Правильное название этих панелей — SIP, что расшифровывается как Structural Insulated Panel. А если по-русски, то это всем известный сэндвич — трёхслойная панель, наружные слои которой представляют собой прочный листовой материал, а внутри проложен утеплитель. Края панелей выполнены таким образом, что они могут плотно соединяться друг с другом, то есть стык является абсолютно герметичным.

Сэндвич-панель представляет собой оболочку из прочного атмосферостойкого материала, заполненную утеплителем

• позволяют возвести строение в невероятно короткие сроки;
• сокращают объёмы работ за счёт того, что утеплитель уже присутствует в конструкции;
• благодаря высокой точности изготовления идеально соответствуют друг другу, что значительно упрощает процесс строительства и минимизирует издержки, связанные с человеческим фактором.

Есть у этого строительного материала и отрицательные стороны: из-за того, что температура внутреннего и наружного слоя панели зимой сильно отличается, между ними возникает изгибающий момент, приводящий к появлению постепенно накапливающихся деформаций. Если при монтаже были совершены хоть малейшие ошибки, эти деформации приведут к протечкам.

Материалы для СИП-панелей

По типу облицовочных слоёв СИП-панели делятся на два вида:

1. С одной стороны — стальной волнистый лист с полимерным покрытием, с другой — OSB-плита (многослойная разновидность древесно-стружечной плиты, у которой стружка в каждом слое уложена в одном направлении, и при этом от слоя к слою направление чередуется с поворотом на 90 градусов).
2. С обеих сторон — OSB-плита.
   

   Сэндвич-панели из OSB-плит обычно применяются в качестве основания под мягкую кровлю

Первый вариант можно применять в качестве кровельного покрытия в чистом виде, второй — как основу для битумной черепицы, ондулина, рулонных материалов и т. д.

В качестве утеплительного слоя могут применяться:

• пенополистирол (в быту мы обычно называем этот материал пенопластом);
• пенополиуретан;
• пенополиизоцианурат;
• минеральная вата.

Первые три разновидности — это вспененные полимеры. Они дёшево стоят и абсолютно не боятся намокания, но при этом:

• горят с образованием чрезвычайно токсичного дыма (полиизоцианурат является слабогорючим и относится к категории Г1);
• даже при незначительном нагреве (для пенополистирола — от +80 ^oC) начинают выделять в воздух вредные газы (результат термического распада полимерных молекул);
• не обеспечивают шумоизоляции.

С минеральной ватой всё наоборот: она не горит, не выделяет газов, является отличным звукоизолятором, но стоит дороже и при намокании полностью теряет теплоизолирующие свойства. К тому же в СИП-панелях у минваты проявляется важный недостаток: как показала практика, от воздействия знакопеременных нагрузок этот материал вскоре расслаивается и отклеивается от оболочки, вследствие чего панель разваливается на части.

Многие специалисты рекомендуют останавливать выбор на полимерном утеплителе, если, конечно, пожарная служба готова согласовать применение такого материала (это зависит от категории здания по пожаробезопасности).

Для устройства крыши из СИП-панелей понадобятся такие материалы:

• резьбовой крепёж — болты или саморезы;
• герметик на основе силикона или пенополиуретана (в обиходе называется монтажной пеной), не дающий кислой реакции;
• кровельный материал (если применяются СИП-панели с оболочкой из OSB-плит).

Устройство крыши из СИП-панелей

Крыша из СИП-панелей, в отличие от обычной, устроена предельно просто: панели нужно просто уложить наклонно, оперев нижним краем на мауэрлат, а верхним — на коньковый брус. Последний укладывается на стойки или фронтоны. Как видно, конструкция по своей простоте напоминает карточный домик, только гораздо больших размеров. Она столь разительно отличается от обычной крыши, что эти отличия стоит подробно обсудить:

1. Отсутствие стропил и обрешётки. Этот факт объясняется тем, что СИП-панели сами по себе обладают достаточной жёсткостью для противодействия снеговым и ветровым нагрузкам. Два листа из прочного материала, разнесённые на некоторое расстояние, работают как множество уложенных рядом двутавров. Похожим образом лист бумаги, сложенный гармошкой, становится жёстким настолько, что на него можно поставить стакан.
   

   СИП-панель не деформируется даже под весом автомобиля

2. Отсутствие вентилируемого зазора. Соответственно, отпадает необходимость в установке решёток на карнизных продухах, аэраторов, специальных коньковых элементов для циркуляции воздуха, которые к тому же ещё и нужно правильно рассчитать. В вентилируемом зазоре попросту нет необходимости: СИП-панели выполнены таким образом, что пар не может проникнуть к холодному наружному слою, на котором он мог бы сконденсироваться. Внутренний же слой благодаря наличию теплоизолятора имеет комнатную температуру, так что пар на нём в воду не превращается.
3. Отсутствие пароизоляции. Это обстоятельство проистекает из предыдущего. Действительно, если пар в силу особенностей конструкции СИП-панели не может проникнуть туда, куда ему проникать не положено, то и в укладке паробарьера нет необходимости.

При значительной длине ската (более 4 м) между коньком и мауэрлатом приходится устанавливать промежуточный прогон, но сделать это гораздо проще, чем собрать обычную стропильную систему.

Просвет между панелями в области конька заполняется утеплителем и затем накрывается сначала пластиковой накладкой, а потом — коньковой планкой из оцинкованной стали.

Под коньковую планку укладывается утеплитель, накрытый пластиковой накладкой

Монтаж крыши из СИП-панелей

Прежде чем приступить к устройству крыши, необходимо учесть ограничения относительно её уклона. Последний не может быть менее:

• 5% (2^o 51′), если панели не наращиваются по длине (то есть одна панель перекрывает расстояние между мауэрлатом и коньком) и в кровле не предполагается устройство световых люков;
• 8% (4^o 30′) в противном случае.

При выборе уклона следует учитывать и особенности климата в регионе строительства. Если осадки выпадают в больших количествах, оптимальным будет значение угла наклона в 40^o или более — в этом случае риск попадания влаги в стыки между панелями окажется наименьшим. В регионах с тёплым и сухим климатом крыши из СИП-панелей устанавливают с уклоном до 25^o. При меньшем уклоне и материала потребуется меньше, соответственно, крыша получится более дешёвой.

Алгоритм расчёта снеговой нагрузки

Зная уклон и размеры скатов, следует рассчитать нагрузки от снега и ветра, которым будет подвергаться крыша. Методика расчёта описана в СНиП 2.01.07–85 «Нагрузки и воздействия». Для расчёта понадобятся нормативные значения снеговой и ветровой нагрузок для данного региона — их берут из СНиП 23–01–99* «Строительная климатология».

Определить снеговую нагрузку на скат крыши можно по формуле S = S_g ∙ m, где S_g — нормативный вес снегового покрова, m — коэффициент, учитывающий уклон крыши и равный:

• 1 — если угол наклона ската не достигает 25^o;
• 0,7 — при уклоне 25–60^o;
• 0 — для более крутых крыш (снеговая нагрузка не учитывается).

Нормативная снеговая нагрузка определяется по справочной таблице.

Таблица: нормативная снеговая нагрузка по регионам

Определить регион, к которому относится стройплощадка, можно по климатической карте, которую выпускает Росгидромет.

Вся территория нашей страны поделена на 8 регионов, в каждом из которых нормативно определён свой уровень снеговой нагрузки

Например, если предполагается строительство дома в Нижегородской области с углом наклона кровли в 45^o, то расчёт снеговой нагрузки будет выглядеть следующим образом:

1. Нижний Новгород расположен в IV климатическом регионе, значит, S_g = 240 кгс/м².
2. Коэффициент m для угла наклона 45^o равен 0,7.
3. S = S_g ∙ m = 240 ∙ 0,7 = 168 (кгс/м²).

Расчёт ветровой нагрузки

Сильный ветер способен повредить крышу дома: сорвать кровельное покрытие или опрокинуть всю конструкцию. Это происходит по причине разделения силы ветра на горизонтальную и вертикальную составляющие при столкновении воздушного потока со стационарной преградой, расположенной под углом.

Ветровая нагрузка рассчитывается по формуле W_m = W_o ∙ k ∙ C, где:

• W_o — нормативная величина давления ветра, характерная для ветрового региона;
• k — коэффициент пульсаций;
• С — аэродинамический коэффициент, который зависит от геометрических параметров строительной конструкции;
• W_m — искомое значение ветровой нагрузки.

Таблица: нормативные значения ветровой нагрузки по регионам

Принадлежность объекта к конкретному ветровому району можно установить по ветровой карте России.

Нормативная величина ветрового давления зависит от местоположения объекта на карте страны

Таблица: коэффициент давления ветрового потока (коэффициент пульсаций)

Тип местности определяется по следующим характерным признакам:

• А — открытое пространство: лесостепи, пустыни, степи, побережья водоёмов, тундра;
• В — леса, города и села, местность со строениями высотой более 10 метров, распределёнными по поверхности равномерно;
• С — города с плотной застройкой с высотой зданий свыше 25 метров.

Аэродинамический коэффициент зависит от угла наклона крыши и зоны ската.

Таблица: значение аэродинамического коэффициента для двускатной крыши — вектор воздушного потока направлен в скат

Таблица: значение аэродинамического коэффициента для двускатной крыши — вектор воздушного потока направлен во фронтон

Отрицательная величина коэффициента C означает, что у поверхности кровли имеет место воздушное разрежение, которое стремится оторвать крышу. Положительное значение коэффициента свидетельствует о присутствии давления ветра.

Продолжим приведённые выше расчёты для дома в Нижегородской области. Предположим, что он строится на берегу водоёма (местность типа А), высота крыши равна 10 м, а преобладающие ветры дуют во фронтон:

1. Нижний Новгород находится в регионе I, поэтому значение нормативной ветровой нагрузки равно 32 кгс/м².
2. На основании высоты и типа территории выбираем значение коэффициента k из соответствующей таблицы: k = 0,76.
3. При преобладающих ветрах во фронтон максимальной ветровой нагрузке будет соответствовать значение коэффициента пульсаций C = -1,4.
4. Расчётная ветровая нагрузка W_m = W_o ∙ k ∙ C = 32 ∙ 0,76 ∙ (-1,4) = -34,05 (кгс/м²).

Отрицательное значение ветровой нагрузки означает, что усилие будет направлено на отрыв крыши от здания. Его нужно учитывать при конструировании стропильной системы. Но для правильного определения общей нагрузки от снега и дождя, которая будет стремиться прогнуть силовой каркас кровли, необходимо рассчитать конструкцию по второму предельному состоянию, когда ветер дует в скат. Для этого используем значение коэффициента пульсаций, равное 0,7: W_m = 32 ∙ 0,76 ∙ 0,7 ≈ 17 (кгс/м²). Таким образом, суммарное значение снеговой и ветровой нагрузки на кровлю будет равно 168 + 17 = 185 (кгс/м²).

Рассчитав нагрузки, подбирают такую схему расположения промежуточных прогонов (дополнительные опоры между коньком и мауэрлатом), чтобы несущая способность СИП-панелей оказалась достаточной. При этом следует руководствоваться данными из таблицы.

Таблица: несущая способность кровельных сэндвич-панелей при равномерно распределённой нагрузке по схеме «однопролётная балка»

Из таблицы видно, что при использовании, например, СИП-панелей толщиной 100 мм для рассматриваемого нами дома длина пролёта может быть не более 2,5 м. При необходимости закрыть большую площадь следует выбирать более толстые панели или устраивать дополнительные прогоны.

Промежуточные прогоны, как и коньковый брус, также должны быть рассчитаны на прочность. По результатам расчёта подбирают сечение этих элементов.

Расположение прогонов выбирают с учётом следующих требований:

• саморезы должны ввинчиваться хотя бы в пяти сантиметрах от края панели;
• если панели наращиваются по длине, то под местом соединения должен находиться прогон.

Необходимые инструменты

В процессе устройства крыши придётся выполнять следующие операции:

• подрезка панелей;
• их доставка к месту установки;
• герметизация стыков;
• сверление отверстий;
• завинчивание резьбовых крепёжных элементов.

Соответственно, потребуются такие инструменты:

• ножовка (можно заменить электроножницами или станком с дисковой пилой);
• вакуумный или механический захват (с его помощью удобно перемещать панели);
• дрель или шуруповёрт;
• резиновая киянка;
• измерительные приборы: рулетка, уровень, отвес;
• монтажный пистолет.
  

  При монтаже СИП-панелей понадобится стнандартный набор инструментов для кровельных работ

Нельзя резать СИП-панели с оболочкой из стального профлиста болгаркой, газовым резаком и любыми другими инструментами, оказывающими высокотемпературное воздействие, так как при этом будет повреждено защитное полимерное покрытие, и сталь вскоре начнёт ржаветь.

При какой погоде можно работать

СИП-панели при малом весе обладают значительной парусностью, поэтому заниматься их установкой можно при скорости ветра не более 9 м/с. «Мокрых» процессов монтаж не предусматривает, поэтому мороз помехой не является. Но нужно учитывать, что уплотнение стыков герметиком следует выполнять при температуре не ниже +4 ^oC.

Во время дождя, снега или тумана, когда поверхности становятся скользкими, заниматься устройством крыши не разрешается.

Монтаж СИП-панелей

Строительство крыши из СИП-панелей осуществляется в следующей последовательности:

1. При необходимости панель подрезают до нужного размера. Для этого её нужно уложить на ровное основание, покрытое мягким материалом — войлоком или пенопластом. Стружку нужно сразу осторожно смахнуть, иначе впоследствии она может повредить пластиковое покрытие. Далее на панели фиксируют захват. В том месте, куда захват будет ставиться, с панели снимают защитную плёнку.
2. Панель поднимают на крышу. Если грузоподъёмного устройства на площадке нет, можно подавать панели по стапелям — прислонённым к стене наклонно стоящим доскам.
   

   При помощи нехитрого приспособления в виде двух длинных досок СИП-панели можно поднимать на крышу без привлечения спецтехники

3. Непосредственно перед установкой с нижней поверхности панели снимают защитную плёнку.
4. Уложив панель на брусья, в ней высверливают отверстия, в которые затем ввинчиваются саморезы из нержавеющей стали. Крепёж следует устанавливать строго перпендикулярно плоскости панели. Под шляпки метизов должны быть уложены шайбы и уплотнительные прокладки из синтетического каучука (EPDM). Закручивать саморезы сверх меры не нужно — передавленная EPDM-прокладка вскоре затвердеет и перестанет обеспечивать герметичность. Перед укладкой панели не забудьте проверить при помощи строительного уровня горизонтальность опорных брусьев.
   

   Если СИП-панель закрывает весь скат, то её укладывают и крепят специальными саморезами к карнизу и коньку

5. Если уклон кровли превышает 15^o, под панелью в районе свеса монтируют упор, удерживающий её от соскальзывания.
6. Аналогичным образом доставляют и прикручивают следующую панель. При этом её нужно соединить с предыдущей замковым соединением. Тип этого соединения может быть разным: иногда встречаются панели, соединяемые фальцевым швом, но в большинстве случаев верхний лист одной панели имеет выступающий край с волной, который нужно уложить в углубление другой панели. Для монтажа фальцевого соединения требуется специальное приспособление.
   

   Самым распространённым способом соединения СИП-панелей является замок типа «шип-паз»

7. Стык между панелями нужно герметизировать. С этой целью используют силиконовый герметик либо специальную клейкую ленту, например, «Абрис Лб 10х2». Если крыша примыкает к стене, то место примыкания тоже уплотняют лентой.
8. Если длина панелей меньше длины ската, то их укладывают с вертикальным нахлёстом, начиная с нижнего элемента. Величина нахлёста в поперечном стыке (между панелями второго и первого ряда) зависит от уклона кровли:
   • до 10^o — 300 мм;
   • более 10^o — 200 мм.
     

     Если СИП-панели укладываются в несколько рядов, то их необходимо начинать монтировать с нижнего угла от карниза к коньку, постепенно перемещаясь вдоль ската

9. Чтобы обеспечить выступ верхнего слоя, необходимый для нахлёста, утеплитель и нижний слой на панели второго и последующего рядов подрезают.
10. Когда все панели будут уложены, с них снимают защитную плёнку (с нижней поверхности плёнка уже была снята перед монтажом). Важно сделать это своевременно: если плёнка побудет некоторое время под солнечными лучами, то удалить её будет уже невозможно. При этом привлекательный вид панелью будет утрачен. Ходить по СИП-панелям следует с большой осторожностью, желательно наступать на те места, где панели опираются на прогоны. Чтобы не повредить покрытие, нужно надеть обувь с мягкой подошвой.
11. В завершение выполняют оформление конькового узла. Просвет между торцами панелей заполняют утеплителем. Если в качестве утеплителя применён вспененный полимер, то просвет нужно залить пенополиуретановой монтажной пеной. Если же панели начинены минеральной ватой, то и в коньковый узел следует укладывать её же.

Тончайшие волокна минеральной ваты во время монтажа образуют мелкую колкую пыль, которая ни в коем случае не должна попадать в дыхательные пути и глаза. Поэтому монтаж СИП-панелей с таким утеплителем, как и заполнение конькового узла, нужно выполнять, надев респиратор и очки.

Заполненный просвет накрывают сверху пластиковой накладкой, которая крепится саморезами, а затем — коньковой планкой из оцинкованной стали. После монтажа панелей устанавливают дополнительные элементы: желоба и трубы водосточной системы, снегозадержатели и т. д.

Работая с СИП-панелями, не ставьте их на ту сторону, где имеется конструктивный элемент для замкового соединения — он может быть раздавлен весом изделия.

Видео: монтаж крыши из SIP-панелей

https://youtube.com/watch?v=p0oPIYfO7oo

Эксплуатация крыши из СИП-панелей

Слабым местом СИП-панелей является защитный полимерный слой на стальной оболочке. Будучи мягким материалом, пластик не проявляет особой устойчивости к механическому воздействию, то есть царапается он сравнительно легко. А оголённый металл под царапиной вскоре начинает ржаветь. Поэтому при эксплуатации крыши нужно придерживаться таких рекомендаций:

1. Регулярно (примерно раз в год) осматривайте кровлю на предмет царапин. При обнаружении таковых нужно срочно восстановить защитное покрытие.
2. В начале зимы очищайте крышу от листьев и другого мусора. Ходить по ней нужно как можно меньше и очень осторожно, при этом нужно надевать обувь с мягкой подошвой. Инструмент должен быть мягким — используйте щётки, деревянные или пластмассовые лопаты.
   

   Для чистки крыши и водостоков необходимо использовать деревянные или пластмассовые изделия

3. Для удаления грязи нельзя применять растворители и прочие активные химикаты. Если её не удаётся удалить чистой водой, можно приготовить разбавленный мыльный раствор, который после очистки нужно будет тщательно смыть. В качестве инструмента следует использовать хлопчатобумажную ткань.
4. В самом крайнем случае можно воспользоваться уайт-спиритом, но очень ограниченно: смоченную им хлопчатобумажную ветошь разрешается переместить вперёд-назад не больше сорока раз. Если грязь осталась, следующую попытку можно предпринять только после получасовой паузы.
5. Поддерживайте в чистоте элементы водосточной системы. Если они будут засорены листьями, вода будет отводиться плохо, что приведёт к образованию наледей. Лёд же за счёт своей твёрдости губительно действует на полимерное покрытие.
6. Соблюдайте осторожность и при удалении снега. Пользоваться можно только деревянной лопатой.

Во избежание повреждений крыши лучше удалять снег не до конца, а оставляя слой толщиной примерно в 5 см.

Ремонт крыши из СИП-панелей

Если во время осмотра были обнаружены царапины, повреждённые места нужно обработать специальной ремонтной краской, соответствующей данному виду полимерного покрытия (обычно поставляется производителем СИП-панелей). Ремонт производится так:

1. Если повреждение достигло металла и тот начал корродировать, ржавчину удаляют.
2. Ремонтируемый участок обезжиривают (можно применять уайт-спирит).
3. Наносят ремонтную краску: если царапина поверхностная — в один слой, при оголении металла — в два слоя с предварительной грунтовкой.

Крыша из СИП-панелей может протекать в межпанельных стыках и в местах установки саморезов. С саморезами поступают следующим образом:

1. Устанавливают под шляпку эластичную прокладку и шайбу большего диаметра.
2. Заливают шляпки силиконовым герметиком или битумной мастикой.
3. Если эти меры не помогли, значит, шуруп закручен с большим перекосом и нужно его выкрутить, а рядом установить другой — строго перпендикулярно поверхности панели. Отверстие из-под старого самореза нужно заполнить герметиком при помощи шприца.
   

   Кровельный саморез нужно закручивать в строго вертикальном положении, не зажимая слишком сильно резиновую прокладку

Текущие стыки восстанавливают при помощи заплат из плотной стеклоткани (марки 220 и выше), пропитанной специальным клеем с содержанием битумной мастики.

Пытаться заделать стыки герметиком с армирующей лентой путём нанесения его на поверхность, пусть даже исцарапанную наждачной бумагой, — бессмысленно: очень скоро герметик начнёт отслаиваться.

Более радикальный ремонт состоит в покрытии крыши битумом либо его более долговечной альтернативой — кровельной мастикой, именуемой в просторечии «жидкой резиной». Это довольно дорогостоящая операция, выполнять которую имеет смысл только после получения объективных доказательств её необходимости.

Прежде чем приступать к ремонту, нужно разобраться: появляется ли влага действительно в результате протечки или это сконденсировавшийся пар. СИП-панель вполне может «потеть», если толщина утеплителя в ней не соответствует климатическим условиям. В таком случае меры применяют те же, что и в отношении «потеющих» труб в санузлах: крышу дополнительно утепляют изнутри.

Отзывы о СИП-панелях для крыши

Я знаю, что сендвич панели, прежде чем укладывать, стоит для начала работ расчистить рабочую площадь, чтобы не было никакого мусора, также стоит проверить чтобы на сендвич панелях не было никаких повреждений, а особенно обратить внимание на отсутствие ржавчины, приобретайте доборные элементы, того же производства, что и сами панели, вам понадобится специальный инструмент, если вдруг придется разрезать сендвич панели, а именно, вам понадобится электролобзик или дисковая пила, а так же занимаясь монтажом такой кровли, необходимо знать, что по ней нельзя ходить, а многие этого не знают и допускают такие ошибки. Поэтому то, что вы решили пригласить специалистов, это вы сделаете правильно, вам это поможет сэкономить время и нервы.

Недостатки есть у любой технологии. Данные на сегодня от двух разных людей из разных концов страны: Дом 140 кв.м. из СИП в Сыктывкаре отапливается электричеством, затраты в месяц 4000 рублей. Дом 190 кв.м. кирпич, ближнее Подмосковье, затраты на отопление 600! кубов газа в месяц! Может что не так в датском королевстве, но подумать есть над чем. Криво собрать можно любой дом.

Сэндвич не для жилого строительства. Строим из сэндвича холодильные (60 мм) и морозильные (больше 100 мм) камеры. Сэндвич пенополиуретан. Стоимость от 30 у.е. за кв.м. за 60-ти мм. сэндвич. Из минватного сэндвича 100 мм ограждающие конструкции ангаров, складов и пр. Наличие приточной и вытяжной вентиляции обязательно.

Лично мое мнение, сэндвич панели — далеко не самый лучший вариант для кровли крыши. Для утепления стен или создания внутренних — да, возвести сарай разве что еще можно.

Перечень преимуществ крыши из СИП-панелей, как видно, заслуживает внимания. Но нужно учитывать следующее: во-первых, монтаж, а именно установка саморезов и герметизация стыков, относительно сложен и требует досконального соблюдения технологии, а во-вторых, многое зависит от качества панелей. Отсюда вывод: следует очень тщательно выбирать производителя панелей и нанимать только квалифицированных монтажников с большим опытом работы именно с этим материалом.

Подписаться на наш канал в Яндекс.Дзен

Похожие записи:

Крыша ломаная мансардная: конструктивные особенности и порядок монтажа

Ремонт мягкой кровли: выбор материалов и порядок выполнения основных этапов работ

Виды ремонта плоской кровли и этапы выполнения работ