Прозрачная крыша для дома — плюсы и минусы оригинального решения

В строительной отрасли постоянно происходят преобразования. Особенно это касается кровельных материалов. Например, лет 10 назад прозрачная крыша считалась чем-то диковинным, а сегодня всё чаще в загородном строительстве используются всевозможные конструкции из стекла и полимеров. Поэтому многие задаются вопросами: насколько же надёжно и долговечно прозрачное покрытие и как самостоятельно установить светопроницаемую крышу.

Прозрачная крыша: её особенности и характеристики

Стеклянные крыши — сравнительно новое явление в строительстве, рождённое рядом причин. Они позволяют помещению наполняться естественным светом и визуально расширяют пространство.

Если два дома строятся близко друг к другу, то нет смысла делать окна в сторону соседнего здания: они не смогут дать нужного количества света. А вот монтаж в крыше вставки из светопроницаемого материала решит проблему освещения жилых комнат, расположенных в теневой части дома.

Все прозрачные конструкции должны обладать определёнными качествами:

• обеспечивать необходимый уровень освещения по нормативам (СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278–03, СНиП 23–05–95, СНиП II-А.8–62 и т. д.);
• защищать определённые зоны жилого пространства от прямого попадания солнечных лучей, чтобы не возникла пожароопасная ситуация, ведь стекло может сработать как линза;
• не препятствовать выведению дыма и паров из жилых и подсобных помещений;
• иметь достаточную прочность, чтобы выдержать град, снеговые нагрузки и механические воздействия;
• иметь высокие показатели по гидро-, тепло-, паро- и шумоизоляции.

Видео: виды инновационных крыш из стекла

Виды прозрачных кровельных материалов

Простое остекление крыш используется редко, так как листовое стекло — хрупкий и травмоопасный материал. Поэтому его заменяют либо готовыми стеклопакетами с усиленным верхним слоем, либо прочными пластиковыми аналогами.

Листовой поликарбонат

Поликарбонаты — ячеистый (сотовый) и сплошной (монолитный) — относятся к группе термопластов.

Их выявил немецкий химик в XIX веке и описал как термостойкие элементы, стекловидные и нерастворимые. А в середине XX века учёные из Германии получили сложный состав, превосходящий на тот момент по механическим параметрам все полимерные пластмассы. Новое соединение было запатентовано под маркой «Макролон» корпорацией Bayer Material Science AG, которая по сей день является самым крупным поставщиком поликарбоната.

Также известными иностранными производителями в этой сфере являются:

• Sabic Innovative Plastics — продукция Lexan;
• Samyang Busines Chemicals — продукция Trirex;
• Teijin и другие.

Среди отечественных изготовителей хорошо зарекомендовали себя:

• завод «Кронос» — изделия Sellex;
• компания SafPlast Innovative — марка Novattro;
• предприятие «Карбогласс» — производство одно, двух, трёх и четырёхкамерного поликарбоната.

Вся продукция российских поставщиков сертифицируется по ГОСТ Р 56712–2015, ГОСТ 24888 81, ГОСТ Р 51136 и прочим нормативам.

Поликарбонат практикуется в строениях, где необходима теплоустойчивость материала. К ним относятся:

• дома с кровельными вставками, пропускающими свет;
  

  Яркая пластиковая вставка на крыше здания позволяет помещению днём наполняться приятным светом

• рестораны, расположенные на крыше;
  

  Ресторан на крыше здания укрыт от осадков листами из прозрачного поликарбоната

• зимние сады;
  

  Прозрачная крыша из поликарбоната пропускает свет и удерживает внутри тепло, необходимое для растений в зимнем саду

• уличные бассейны;
• теплицы;
• веранды, навесы, фасадные конструкции.
  

  Навесы из поликарбоната отлично укрывают пространство от дождя и ярких солнечных лучей

А также из него изготавливаются рекламные щиты и шумовые ограждения для дорог.

Видео: монолитный поликарбонат — новинка для навесов

Широкий диапазон применения пластика связан с его характерными особенностями:

• лёгкостью материала;
• отличной светопропускающей способностью;
• гибкостью и прочностью;
• жизнестойкостью (если присутствует защитный слой от ультрафиолетового излучения).

Несущие конструкции под поликарбонат изготавливаются из тонкого профиля квадратного сечения 20х20 мм. Этого достаточно, чтобы крыша обрела необходимую прочность, несмотря на её внешнюю воздушность. А в загородном строительстве обычно используются деревянные доски или бруски.

При длительном солнечном воздействии стандартный поликарбонат мутнеет, желтеет с внутренней стороны и становится хрупким. Поэтому, планируя пластиковую кровлю, нужно приобретать марки с добавлением УФ-стабилизаторов.

Видео: поликарбонат и град — маленькие хитрости, о которых нужно знать

Оргстекло

Органическое стекло — прозрачный гибкий термопластик (известный как плексиглас или акриловое стекло) с определённой прочностью и стойкостью к негативным проявлениям окружающей среды. Эти свойства позволяют применять его в кровельных конструкциях.

Оргстекло отличается:

• малой теплопроводностью;
• лёгкостью — не требует возведения добавочных опор, что создаёт иллюзию открытого пространства;
• высокой проводимостью света — почти 92%;
• устойчивостью к ультрафиолетовому излучению, морозу, влаге, грибкам и плесени;
• экологической чистотой — при горении не выделяет ядовитых паров.

А также органическое стекло хорошо поддаётся трансформации при термообработке без потери оптических свойств. Это даёт возможность создавать из него различные конструкции.

Видео: как самостоятельно разрезать оргстекло

https://youtube.com/watch?v=tt1eaBHk-Qc

Но наряду с этим у оргстекла есть и минусы:

• недостаточная прочность — такие поверхности имеют склонность к механическим повреждениям и появлению царапин;
• трудности при формировке — в местах сгиба проявляется внутреннее напряжение материала, что со временем приводит к образованию микротрещин;
• лёгкая воспламеняемость.

Листы органического стекла выпускаются в различных вариациях и могут быть: прозрачными и матовыми, бесцветными и цветными, гладкими и рифлёными. Химический состав типичного оргстекла у всех производителей одинаков. Разница лишь в различных добавках, обеспечивающих антивандальные свойства, УФ-защитные, шумозащитные, светорассеивающие и прочие.

Наиболее востребованными в частном строительстве являются: оргстекло литьевое Plexiglas GS и экструзионное Plexiglas XT производства Evonik Industries AG (Германия). Это подходящий материал для замысловатых дизайнерских решений.

Видео: как согнуть оргстекло

Прозрачный шифер

Гофрированный лист — волнистый светопроницаемый аналог еврошифера. Этот необычный материал чаще используется в загородном строительстве: все постройки из него получаются лёгкими и не создают давления на несущие конструкции.

Прозрачный шифер обладает и другими достоинствами, важными для частных застройщиков:

• хорошие эстетические показатели — способность внешне создавать ощущение стиля, чистоты и лёгкости восприятия постройки;
  
  

  С прозрачным шифером легко экспериментировать — сочетать панели разных оттенков, выбирать мягкий гофрированный или волновой прозрачный шифер, а также стелить листы с рёбрами жёсткости

• светопроводимость — для дополнительного обустройства тёмных помещений (мастерских, бытовок);
• устойчивость к ультрафиолетовому излучению — пропускает лучи через себя, не нагреваясь, поэтому не деформируется и не теряет свои качества от высокой температуры;
• прочность, гибкость, нетоксичность;
• универсальность и экономичность — выдерживает температуру от -50 ºC до +60 ºC, подходит для использования в любых климатических зонах. Незаменим в подсобном хозяйстве: прозрачная крыша, например, на летнем курятнике позволяет не делать проводку искусственного света, что сохраняет энергоресурсы.

Но есть и минусы у этого красивого прочного материала, о которых тоже нужно знать:

• сложность монтажа — при высотных кровельных работах требуются строительные леса, так как нежелательно наступать ногами на прозрачные конструкции. Хотя производители демонстрируют способность материала выдерживать человеческий вес, но рекламируют они прочность листов, лежащих на ровной поверхности, а монтируются листы на редкую обрешётку;
• низкая теплозащита — не подходит в качестве основательного теплоизоляционного материала из-за небольшой толщины;
• ограниченность сферы применения — не на всех кровельных конструкциях можно его использовать.
  
  

  Арки, навесы и галереи из прозрачного шифера украсят любой загородный двор и создадут стильный интерьер современных построек

Видео: испытание прочности ПВХ-шифера механическим воздействием

Изготавливается прозрачный шифер из разных пластиковых материалов:

• оргстекла — пропускает ультрафиолет, что незаменимо для растений в домашней оранжерее;
  
  

  Специалисты рекомендуют данный материал использовать для мансардной крыши, поскольку шифер из оргстекла даёт максимальное шумопоглощение

• монолитного поликарбоната — с особыми водопроницаемыми отверстиями для покрытия зимнего сада, обеспечивает дополнительный полив растениям;
  

  Прозрачные шиферные листы из поликарбоната наиболее стойкие к деформациям, а спектр проходящих через них лучей благоприятен для растений на мансарде, в зимнем саду или оранжерее

• упрочнённого ПВХ — меньше пропускает свет, рассеивая его. Подходит для мини-теплиц и зимнего сада. Приемлемая стоимость обеспечивает успех этому материалу на рынке.

Таблица: характеристики пластикового шифера на примере листов Ondex

Параметр	Значение
Плотность	1380 кг/м3
Светопроницаемость	82%
Ударопрочность	>700 кДж/м2
Коэффицент теплового расширения	0,069 мм/моC
Температура использования	от -40 до +65 оC
Теплопроводность	0,14 Вт/мм2 оC
Обработка для защиты от УФ-лучей	4 (в ед. -0–10)

Лучшими производителями прозрачного шифера считаются:

• французская компания Ondex — выпускает прочные, градоустойчивые листы;
• германская компания VPW Nink GmbH — поставляет продукцию под брендом Salux;
• российская компания «Юг-Ойл-Пласт» — изготавливает армированный полимерный шифер.

Видео: испытание листов Ondex на прочность и горение

Стеклянная черепица

Существует ещё один вид прозрачной крыши: кровельное полотно полностью или частично выстилается стеклянной черепицей.

Этот кровельный материал — возрождение забытого старого, поскольку использовалась стеклянная черепица ещё в 30-х годах прошлого столетия. И по сегодняшний день активно применяется в Европе.

В России этот вид покрытия пока не востребован из-за высокой стоимости материала. Однако крыши, застеленные такой черепицей, отличаются поразительно красивым внешним видом и существенно экономят энергоресурсы при эксплуатации.

Видео: укладка стеклянной черепицы, её особенности

https://youtube.com/watch?v=vsqpisYP-BY

Стеклянная черепица производится из ударопрочного стекла и по весу равна традиционным глиняным плиткам.

Существует интересный способ укладки прозрачной черепицы поверх слоя чёрного нейлона, позволяющий получать огромное количество тепла для обогрева не только всего дома, но и воды для нужд семьи. Для этого используется энергия солнца, которая перераспределяется по кровельному пирогу с многочисленными воздушными прослойками. Через такое покрытие генерируется около 350 кВт/ч тепла на 1 м² остекления крыши.

К тому же:

• монтаж прозрачной черепицы ничем не отличается от укладки керамических элементов;
• стеклянную черепицу можно комбинировать с любым кровельным настилом, создавая невероятные стили;
• зимой такой кровле не требуется уборки — снег греется снизу и сам сползает, не причиняя повреждений;
• эта черепица пригодна для любых климатических зон — способна аккумулировать энергию, полученную в дневное время даже в пасмурную погоду.
  

  Стеклянная черепица может использоваться в разных климатических зонах и эффективна для выработки энергии в любое время года

Основным поставщиком стеклянной черепицы является шведская компания SolTech Energy, которая дополнительно предлагает и готовые кровельные системы с использованием этого укрывного материала:

• Soltech Σigma — солнечная тепловая конструкция для стандартных водных систем отопления;
• Soltech Alfa — воздушная тепловая система для обогрева дома на базе низкотемпературных систем вентиляции;
• Soltech Power — система генерации электричества.

Устройство крыши из прозрачного материала

По своему устройству прозрачные крыши довольно простые. В их структуру входят:

• несущие конструкции — стропила;
• обрешётка — которой может и не быть (зависит от вида кровельного материала и строения крыши);
• прозрачное кровельное покрытие;
• торцевые и соединительные планки, различные доборные элементы, герметизирующие ленты и крепёжные детали.
  

  Для крепления поликарбонатных листов вначале делается каркас предпочтительно из стали или алюминия, но можно использовать и поликарбонатные профили, с которыми крыша будет смотреться великолепно

Особо важным звеном большой конструкции является обрешётка, поскольку от правильно рассчитанного её шага зависит долголетие прозрачного покрытия. При этом крыша получается надёжной, способной противостоять ожидаемым нагрузкам без риска обрушения.

Таблица: расчёт создания прозрачной крыши из поликарбоната (к схеме установки)

Расчёт. нагрузка, кг/м2

Расстояния между планками обрешётки В (см), стропилами А (см) и минимальный радиус изгиба арки R (м) при различных толщинах листов сотового поликарбоната

6 мм

8 мм

10 мм

16 мм

С обрешёткой А/В

Без обрешётки А

R

С обрешёткой А/В

Без обрешётки А

R

С обрешёткой А/В

Без обрешётки А

R

С обрешёткой А/В

Без обрешётки А

R

100

105/79

55

1,0

120/90

60

1,3

123/92

65

1,7

125/95

80

2,6

90/90

95/95

100/100

110/110

82/103

90/110

90/115

95/120

160

88/66

43

100/75

45

105/75

50

115/90

65

76/76

83/83

83/83

97/97

70/86

75/90

75/95

85/105

200

80/60

38

85/65

40

95/70

40

110/85

56

69/69

76/76

78/78

88/88

62/78

65/85

70/85

75/95

Обычно подобные рекомендации даются в инструкциях к любому виду прозрачного покрытия и служат опорой для расчётов. Поэтому к таким советам специалистов нужно прислушиваться.

Если вы сомневаетесь в правильности выбора шага обрешётки, то делайте её чаще, чем рекомендуется, но не в ущерб светопроницаемости.

Для обрешётки обычно используется древесина, если деревянная конструкция совпадает со стилистикой дома.

Но чаще всего на лёгких прозрачных крышах собираются металлические каркасы из профилей белого цвета, чтобы уменьшить нагрев металла и избежать в связи с этим деформации прозрачного настила.

Расчёт и монтаж прозрачной крыши (материалы и инструмент)

Современные прозрачные кровельные материалы достаточно прочные, но они легко поддаются обработке: резке и сгибанию. Поэтому смонтировать крышу, пропускающую свет, можно самостоятельно.

Перед началом работ нужно рассчитать количество материала. Делается это вручную, опираясь на замеры длины и ширины требуемой конструкции. Этапы расчёта для укладки прозрачного профнастила C8:

1. Рассчитываем площадь крыши (Sкр.) → Sкр. = Шкр. Х Дкр. (где Шкр. и Дкр. — ширина и длина крыши). Поскольку в нашем примере будет навес с изломом, состоящий из двух скатов, то по данной формуле рассчитываем площадь каждого ската, а результат суммируем.
2. Берём параметры прозрачного профнастила: площадь одного листа равна 3,6 м².
3. Определяем расход материала → Sкр. : 3,6 = требуемое количество листов прозрачного шифера + 10% на нахлёсты (боковые в одну волну и торцевые около 10 см), обрезку, сгиб панелей при необходимости и возможный брак при обработке листов.
   

   Перед началом установки прозрачной крыши следует рассчитать количество необходимых материалов

Ещё потребуются крепёжные элементы: оцинкованные гвозди или саморезы. Они рассчитываются по количеству отверстий, которые высверливаются заранее.

Дополнительно понадобятся:

• уплотнительные кольца, герметик;
• соединительные (торцевые) элементы;
• дрель, шуруповёрт;
• рулетка, фломастер.

Процесс сборки крыши из прозрачного шифера:

1. Монтируется жёсткий каркас с обрешёткой, шаг которой указан производителем либо рассчитывается самостоятельно (зависит от покрытия и климатических условий местности, но не более 60 см). Минимальный наклон несущих конструкций должен быть 5º, а оптимальный для хорошего водостока — от 10º и выше.
2. Листы прозрачного шифера с заранее сделанными отверстиями укладываются внахлёст на обрешётку по направлению снизу вверх. Волны располагаются вдоль направляющих и перпендикулярно рейкам обрешётки.
3. Фиксируются к обрешётке с интервалом в 3–4 волны, а в районе водостока и конька — через 1–2. Расстояние между краем листа и креплением должно составлять 4 см. На один лист уходит в среднем 18–20 саморезов.
4. В месте примыкания прозрачного шифера к стене устанавливаются уплотнительные кольца и пластмассовые колпачки.
   

   Листы прозрачного ПВХ-шифера укладываются на прочный каркас с пошаговой обрешёткой и закрепляются оцинкованными гвоздями или саморезами

Видео: подготовка и пошаговый монтаж поликарбоната

https://youtube.com/watch?v=9U4tgj8E5vA

Некоторые особенности монтажа прозрачных материалов:

• нужно обеспечить хорошую вентиляцию подкровельного пространства, чтобы не было чрезмерного нагрева и скопления конденсата. Поэтому нежелательно монтировать прозрачные материалы прямо на стропила;
• следует учитывать коэффициент теплового расширения пластикового настила, поэтому отверстия под крепления делаются на 1–3 мм больше диаметра саморезов. Это важно для поликарбонатного шифера;
  
  

  Прозрачный шифер следует укладывать без нажима и натягивания полотна

• чем круче скат крыши, тем меньше нагрузка на листы: в регионах с обильными снегами и осадками угол наклона должен быть в соотношении сторон не менее 1:6;
• нужно использовать саморезы с резиновыми шайбами или гвозди с антикоррозийными колпачками;
  

  Крепить листы прозрачного материала нужно по линии соединительных полос, а не в само пластиковое полотно

• при закручивании шляпки нельзя утапливать в кровельный материал, иначе появятся трещины;
  

  Прозрачный шифер всегда крепится через верхнюю волну

• резать настил лучше по одному листу специальными ножницами или ножом. При одновременной нарезке нескольких листов используется ручная или электрическая пила с мелкозубчатым полотном;
• хранить прозрачные материалы нужно в закрытых пачках в сухом и хорошо проветриваемом помещении, избегая попадания прямых солнечных лучей и близости нагревательных приборов.
  

  Профилированный поликарбонат на складе должен храниться по правилам, чтобы соответствовать своим качествам при монтажных работах

Герметизация прозрачных элементов

Что важно знать, начиная работу по возведению прозрачной крыши:

• при монтаже крыши из гнущегося пластика герметиком заделываются только крайние срезы полотен (на стыке кровли и несущих конструкций), а в работе со стеклопакетами (и при совмещении прозрачного окна с другим кровельным материалом) уплотнитель и герметик прокладываются в каждый соединительный шов. Для таких стыков применяются герметизирующая лента и самоклеящиеся уплотнители;
  

  Стеклянная вставка в крыше из металлочерепицы добавляет освещения в мансардный этаж здания

• если крыша получается большой площади, тогда проводится дополнительная гидроизоляция стеклоизолом: он укладывается внахлёст и аккуратно плавится паяльной лампой.
  

  Крыша из стеклопакета крупного размера нуждается в правильной установке, надёжном креплении и хорошей герметизации

Перед прокладкой стеклоизола нужно надёжно закрепить прозрачную конструкцию со стропильной системой или стеной дома.

Видео: установка уплотнителя, герметизация стеклопакетов на крыше

Ошибки при монтаже

Легкомысленный подход к самостоятельному возведению прозрачной крыши может закончиться плачевно. Поэтому не стоит надеяться на авось, а необходимо строго выполнять рекомендации производителей, прислушиваться к советам специалистов и соблюдать нормативы, чтобы через 2–3 года не пришлось переделывать кровлю по причинам, которых можно было избежать.

Основные ошибки, допускаемые во время работы с прозрачной крышей:

• не выдержан угол наклона;
• криво уложены листы покрытия;
• ошибочно выбран шаг обрешётки и стропил под используемый вид настила;
• плохо загерметизированы стыки;
• не обеспечена достаточная вентиляция подкровельного пространства;
• неправильное крепление настила — слишком тугое (при расширении тонкий листовой материал может лопнуть) или слабое (появится разбалансировка кровли и протечки).

Если изначально не были соблюдены условия хранения пластикового материала, то его прочность к моменту монтажных работ может быть понижена. Что также отразится на качестве общей конструкции.

Видео: ошибки при монтаже поликарбоната (часть 1)

Особенности эксплуатации прозрачной крыши

Для обеспечения безопасности в помещении с прозрачной крышей важно выбирать для монтажа надёжный материал, соответствующий основному назначению постройки.

Привлекательная и стильная конструкция в процессе эксплуатации потребует повышенного внимания:

• в жаркое время комнаты такого дома разогреваются до тропических температур. Нужно принять меры по защите от проникновения прямых солнечных лучей, используя жалюзи, роллеты или светозащитные плёнки, а также обеспечить хорошее проветривание;
• при долгой засухе прозрачность покрытия может понизиться из-за запылённости с наружной стороны. Уборку нужно проводить по мере необходимости и в соответствии с погодными условиями;
  

  Стеклянные участки на крыше требуют частого мытья с внешней стороны здания

• во время обследования кровли или проведения каких-либо работ передвигаться по прозрачной части можно лишь с помощью подложенной доски длиной не менее, чем 3 ширины листа.

Ремонт прозрачного кровельного покрытия

Срок службы светопроницаемой конструкции зависит от качества выбранного материала. Обычно производители дают гарантию на 10–20 лет, но при условии правильного монтажа, использования оригинальных крепёжных элементов и выполнения правил эксплуатации. Иначе ремонта покрытия (или полной его замены) не избежать.

Ремонт прозрачных кровель обычно сводится к замене изношенных составляющих: уплотнительной резины, герметизирующих лент, густого герметика, а также к поджиму расшатавшихся креплений. Локальная реставрация включает в себя:

• замену отдельных повреждённых листов настила;
• чистку водоотводных каналов;
• зачистку, шлифовку и покраску металлического каркаса;
• герметизацию стыков и примыканий;
• замену фурнитуры и устранение протечек.

Видео: меняем поликарбонат на крыше (часть 2)

Устранение протечек выполняется в следующем порядке:

1. Вскрываются проблемные или подозрительные места.
2. Прочищается полностью водоотводная система.
3. Убираются остатки старого герметика и проводится двойная герметизация (например, герметиком для структурного остекления DowCorning).
4. Сверху проклеивается бутиловая лента.
5. Обратно устанавливаются примыкания, прижимы и декоративные заглушки, а при необходимости заменяются новыми.

Видео: врезка в крышу небольшого участка из стеклопакетов

Прозрачная кровля — оригинальное конструктивное решение. Она станет изюминкой дома, привлекающей внимание. Большие светопропускающие площади потолка сделают внутреннее помещение светлым и подарят ощущение простора и свободы. К тому же позволят существенно сэкономить на энергоресурсах, что в наше время весьма актуально. Монтаж прозрачной крыши сложен, но результат того стоит.