Как правильно установить односкатную крышу из поликарбоната?

Поликарбонатные панели часто используются для обустройства навесов, крытых парковочных мест, крыш в террасах, верандах, теплицах и других постройках.

С таким материалом легко работать, он достаточно прочен и надежен, легко крепится на каркасе и долго сохраняет первоначальные свойства.

Чтобы кровля прослужила дольше, нужно соблюдать определенные правила и технологические нормы при ее строительстве.

Преимущества и недостатки

Данный материал обладает уникальным набором физико-химических характеристик и эксплуатационных свойств. Его высоко ценят за такие достоинства:

• Негорючесть. Главным преимуществом поликарбонатных материалов является высокая термостойкость. Кровельные панели не воспламеняются под воздействием источников открытого огня. Листы могут лишь тлеть и плавиться, но при этом они не способствуют распространению пламени при пожаре.
• Гибкость и упругость. В отличие от хрупкого шифера и гнущихся профлистов, которые после деформаций не восстанавливают свою первоначальную форму, поликарбонат способен «демпфировать» под нагрузкой.

  Это значит, что после зимнего сезона, когда на крыше скапливается большой объем снега, не придется ремонтировать кровлю.

  Она самостоятельно восстановится после подобных нагрузок (при условии, что каркас и обрешетка изготовлены правильно).

• Вариативность цветов. Поликарбонатные листы могут изготавливаться в самых разнообразных вариантах: от полностью прозрачного до черного, синего, зеленого и других. Это позволяет реализовывать различные дизайнерские идеи.
• Легкость. Чтобы поднять кровельную панель на высоту, не нужно задействовать спецтехнику. Листы стандартных размеров можно перемещать вручную с несколькими помощниками.
• Защита от ультрафиолета. Поликарбонат способен удерживать высокоэнергетическое коротковолновое излучение, которое содержится в спектре солнечного света. Под таким навесом можно безопасно оставлять автомобиль, при этом краска на кузове не будет выгорать.

Тем не менее следует принимать во внимание несколько недостатков поликарбоната, которые могут сыграть решающую роль при выборе кровельного материала:

• Материал может накапливать статическое электричество, которое провоцирует электрохимическую коррозию металлических элементов каркаса, на которых закреплены кровельные листы. Поэтому железные конструкции нужно тщательно обрабатывать антикоррозионными составами.
• Поликарбонатные панели не всегда выдерживают высокие точечные нагрузки. Поэтому человек, который строит или ремонтирует такую кровлю, должен соблюдать осторожность и внимательность при хождении по крыше.

Интересный факт: поликарбонат был изобретен совершенно случайно. В 1898 году немецкий ученый-химик Альфред Эйнхорн, известный как изобретатель новокаина, работал над созданием обезболивающего вещества. В ходе одного из экспериментов на дне лабораторной колбы образовался прозрачный твердый осадок – нерастворимый полимерный эфир, устойчивый к высоким температурам.

Основные разновидности материала

Поликарбонатные материалы, доступные в продаже, практически не отличаются по химическому составу и свойствам. Основное различие между ними заключается в их геометрической структуре и толщине листов. Изделия делятся на три основные группы:

• Монолитные. Такой поликарбонат выпускается в виде плоских панелей, имеющих ровную и гладкую поверхность. Толщина изделий, как правило, варьируется в диапазоне от 2 до 12 мм. Внешне материал напоминает стекло, но при этом он намного легче и обладает более высоким запасом прочности при такой же толщине.
  
• Профилированные. Материалы данного типа производятся в виде панелей с волнообразным профилем. Такая геометрия используется не только в эстетических целях. Наличие изгибов, которые выполняют функцию ребер жесткости, позволяет существенно повысить прочность изделий.
• Сотовые. Панели сотового поликарбоната имеют относительно большую толщину, поскольку в их внутренней структуре имеются специальные ячейки. Соты используются для повышения тепло- и шумоизоляционных характеристик материала, а также предназначены для рассеивания световых лучей. Под такой кровлей можно комфортно находится в жаркую ясную погоду, не испытывая дискомфорта из-за чересчур яркого солнечного света.

  Однокамерные сотовые панели имеют толщину до 10 мм, двухкамерные – до 16 мм, а четырехкамерные – до 25 мм.
  

Критерии выбора

Выбор того или иного вида поликарбоната зависит от многих факторов. Если в регионе часто бывают сильные снегопады, и на крыше могут скапливаться большие снежные массы, лучше выбирать профилированные или сотовые панели. Они будут лучше переносить нагрузку. Но стоит учитывать, что такие материалы, как правило, обходятся дороже, чем монолитные поликарбонатные плиты.

В свою очередь, плоские панели хорошо подойдут для мягкого и умеренного климата. Их часто применяют для обустройства небольших сооружений – например, парковочных мест во дворах загородных домов.

Если поликарбонатная крыша будет устанавливаться над жилым или часто эксплуатируемым помещением, которое непосредственно примыкает к дому (например, над верандой или террасой), стоит отдавать предпочтение сотовым изделиям. В отличие от монолитных, они будут эффективнее удерживать тепло и поглощать уличные шумы.

Также нужно учитывать толщину материала. Чем меньше будет угол наклона кровли, и чем больше ее площадь, тем толще должны быть панели. К примеру, недорогие 6-миллиметровые панели применяются в основном для беседок и небольших навесов, не рассчитанных на большие нагрузки. Листы толщиной 16-32 мм хорошо подойдут для крыши частного дома или дачи.

Структура кровельного пирога

Конструкция кровельного пирога для поликарбонатной крыши определяется с учетом условий ее дальнейшей эксплуатации. В самом простом случае – например, при возведении беседки или крытой парковки – структура будет состоять всего из трех компонентов: каркаса, обрешетки и непосредственно кровельного материала.

Если планируется строительство кровли для веранды или террасы, используются дополнительные материалы для повышения влаго-, паро- и теплоизоляции. При необходимости также монтируется контробрешетка, которая располагается над основной обрешеткой.

Пароизоляционный материал обязательно должен находиться в нижних слоях кровли, а гидроизоляционный – в верхних, между контробрешеткой и поликарбонатными панелями. Их расположение должно быть именно таким, в противном случае паро- и гидроизоляция не будут справляться со своими основными функциями.

Иногда добавляется еще один элемент – слой лакокрасочного покрытия. Наружные поверхности поликарбонатных листов окрашиваются в случаях, когда необходимо добиться максимальной защиты от солнечного света. Во-первых, это может потребоваться из соображений личного комфорта жильцов: под затемненной кровлей людям будет уютнее в жаркие летние дни.

Во-вторых, покраска поликарбоната в белый цвет позволит добиться максимальный светоотражающих свойств и исключить чрезмерный перегрев металлических элементов каркаса под воздействием солнечного излучения.

Угол наклона кровли, каков минимальный параметр?

Угол наклона поликарбонатной крыши – один из ключевых параметров, который обязательно нужно учитывать при проведении расчетов и создании чертежей.

Наименьшее допустимое значение – 10 % (перепад высоты – 10 см на каждый метр длины кровли), что соответствует углу 6 градусов.

И лишь в качестве исключения допускается уменьшение этого параметра до 3-6 % – если крыша устанавливается над постройкой открытого типа и имеет сравнительно небольшую площадь, вследствие чего на ней не будет скапливаться большой объем снега.

При расчетах нужно учитывать специфику местного климата. Если зимой часто бывают обильные снегопады, лучше увеличить угол наклона крыши.

Его можно повышать вплоть до 45-60 градусов – например, при строительстве односкатной кровли дачного дома с эксплуатируемым чердаком. При таком наклоне вся основная снежная масса будет сходить вниз. На ее поверхности останется лишь тонкий слой налипшего снега, который не будет оказывать существенной нагрузки на конструкцию.

В то же время увеличение угла наклона приводит к повышению ветровых нагрузок. Поэтому нужно искать «золотую середину» с учетом того, какой фактор будет оказывать большее влияние на кровлю – атмосферные осадки или ветер.

Кроме того, строительство односкатной кровли предусматривает перепад высот между противоположными стенами, на которых она будет монтироваться (если речь идет о крыше дома, а не беседки или крытой парковки). Соответственно, чем больше будет уклон, тем больше стройматериала потребуется для «наращивания» возвышающейся стены.

Обустройство стропильной системы и обрешетки

Стропильная система вместе с опорными конструкциями образует каркас, который воспринимает основную нагрузку со стороны кровельного пирога и снежной массы, скапливающейся на его поверхности. Поэтому к ее проектированию и монтажу нужно подойти максимально ответственно.

Для обустройства стропильных ног может использоваться как классический брус, так и профильная труба квадратного или прямоугольного сечения. Если применяется древесина, следует выбирать брус достаточного размера – например, 60х80 мм, чтобы конструкция имела достаточный запас прочности. Шаг между стропилами должен составлять не более 1 метра.

Если используется профильная труба, следует выбирать изделия с толщиной металла от 3-4 мм. Расстояние между железными стропилами можно увеличить до 1,5-2 метров.

На стропильную систему в дальнейшем монтируется обрешетка.

Ее основные функции – выравнивание поверхности кровли, равномерное распределение нагрузок и защита от нежелательных деформаций поликарбонатных панелей.

Чтобы ПК-плиты не прогибались под весом снега, элементы обрешетки должны располагаться на расстоянии примерно 40-50 см – вдвое меньше, чем между деревянными стропильными ногами.

Для обрешетки и контробрешетки, если вторая предусмотрена проектом, можно использовать более тонкий брус или трубу. Толщина древесины может составлять 50х50 мм, этого будет достаточно для обеспечения оптимальной несущей способности. При использовании профильной трубы можно выбирать 2-миллиметровый металл. Если же применяется плоский железный профиль, его толщина должна составлять не менее 3-4 мм.

Инструменты и материалы

Прежде чем приступить к строительству кровельной конструкции, необходимо заранее произвести расчеты и определить требуемое количество материалов, исходя из особенностей конкретного проекта. Понадобятся такие стройматериалы:

• Поликарбонатные панели.
• Деревянный брус или профильная труба для обрешетки и стропильной системы.
• Прямоугольная или квадратная труба для обустройства опорных конструкций.
• Стеновой стройматериал – если кровля будет монтироваться на уже существующих стенах частного дома (одну из них нужно будет достроить, чтобы получить необходимый перепад высот).
• Бетонная смесь для достройки возвышающейся стены или создания фундамента для металлических опор односкатной кровли.
• Гидро- и пароизоляционный материал – если кровля будет устанавливаться над сооружением закрытого типа.
• Герметик, химически нейтральный по отношению к поликарбонату, – понадобится для заделки стыков между панелями и обрешеткой.

Из инструментов понадобится следующее:

• Дрель и шуруповерт – для крепления панелей саморезами.
• Гайковерт или гаечные ключи – для болтовых соединений профильных труб.
• Сварочный аппарат – для сварных соединений труб.
• Болгарка – для резки профилей.
• Циркулярная пила или ножовка – для резки бруса.

Выбор крепежных элементов

Выбор крепежных элементов зависит от материала обрешетки – древесина или металл.

Фиксация панелей на деревянной обрешетке в большинстве случаев осуществляется при помощи кровельных саморезов с термошайбами – это наиболее простой и удобный способ.

При этом обязательно использование именно таких видов саморезов, поскольку при отсутствии термошайб поликарбонат может потрескаться из-за температурного расширения. Резиновые шайбы будут компенсировать изменение толщины панелей, предотвращая возникновение трещин.

Второй вариант крепления – при помощи металлического разъемного профиля. Такая крепежная конструкция состоит из базы и крышки. База прочно фиксируется на несущем основании (обрешетке или контробрешетке) с помощью саморезов или болтов. Сверху на нее устанавливается крышка. В боковых частях профиля образуются пазы, в которые затем вставляются панели поликарбоната. Их также фиксируют на профиле с помощью саморезов.

Как построить: пошаговая инструкция

Обустройство односкатной кровли из поликарбонатных панелей осуществляется пошагово:

1. В первую очередь подготавливается фундамент для металлических опор крыши (если она возводится над сооружением открытого типа – например, беседки или частного парковочного места). Опорные балки углубляют в почву на определенную глубину, которая зависит от специфики проекта: веса и высоты опор, свойств почвы, предполагаемой нагрузки на кровлю и пр.

   В большинстве случаев глубина составляет не менее 1 метра. Дно засыпают щебнем, после чего устанавливают опоры в строго вертикальном положении, фиксируют подпорками и заливают бетоном.

2. Далее в верхних частях опор крепятся горизонтальные профильные трубы, которые в итоге образуют каркас кровли. Для этого может использоваться электросварка или болты высокого класса прочности.
3. На каркасе монтируются стропильные ноги. Они могут изготавливаться либо из древесного бруса, либо из профильной трубы.
4. На стропильной системе устанавливается обрешетка, она может состоять из тех же материалов, что и стропила.
5. Если кровлю нужно утеплить и защитить от атмосферных воздействий, дополнительно обустраивается паро-, гидро- и теплоизоляция поверх обрешетки. Между паро- и гидроизоляционными слоями должна присутствовать воздушная прослойка, поэтому в пространстве между ними монтируют контробрешетку (по такой же схеме, как и основную).
6. Основной этап – крепление панелей поликарбоната к обрешетке или контробрешетке одним из двух способов, рассмотренных выше. При этом стоит учесть, что монтаж может осуществляться «сухим» или «мокрым» способом. Первый предусматривает непосредственное соединение панелей с обрешеткой или профилями. Во втором случае нужно промазывать стыки герметиком, чтобы повысить влагостойкость конструкции.

Вы можете узнать больше о других типах односкатных крыш из наших статей о кровле с козырьком, с мансардой, черепичной и из профильных труб.

Правила установки поликарбонатных панелей

При монтаже нужно учитывать несколько важных моментов. Во-первых, нельзя слишком сильно затягивать саморезы и «утапливать» их в поликарбонатные панели, заставляя их деформироваться.

При резких перепадах температур поликарбонат увеличивается в объеме более интенсивно, чем саморезы. Из-за этого возникает избыточное давление, и в точках крепления образуются трещины.

Во-вторых, если используется материал с сотовой структурой, нужно в процессе установки заклеивать верхние и нижние торцы панелей, чтобы в них не скапливалась влага. Это особенно важно, если кровля располагается под относительно небольшим углом, из-за чего затрудняется отток дождевой и талой воды вниз по наклону.

Для заделки верхних торцов используется сплошной строительный скотч. Нижние заделывают скотчем с отверстиями – это необходимо для обеспечения вентиляции и свободного оттока конденсата. Вместо скотча также могут применяться специальные торцевые профили, изготовленные из того же материала, что и сами панели — из поликарбоната.

Если в качестве крепежных элементов используются разъемные профили, листы поликарбоната рекомендуется заводить в них не более чем на 20 мм.

В угловых зонах кровли нужно использовать металлические профили соответствующей формы. Они должны удерживать панели сразу в двух направлениях: продольном и поперечном.

Типичные ошибки и рекомендации для начинающих

Неопытные строители часто допускают серьезные ошибки при возведении поликарбонатных крыш, из-за чего резко сокращается срок службы конструкции и возникают дополнительные расходы на преждевременный ремонт. Рассмотрим несколько примеров:

1. Применение неподходящего инструмента для резки ПК-листов. Поликарбонат — это пластик, и его намного проще испортить, чем металл или древесину. При резке обычной болгаркой или пилой могут надламываться края, срезы получаются неровными. Наиболее оптимальный вариант – применение электролобзика с мелкими и хорошо заточенными зубцами. Инструмент с крупными зубьями для этого не подойдет.
2. Преждевременное снятие защитной пленки с поликарбонатных панелей. Такую пленку устанавливают не только для безопасной транспортировки материала, но и для его защиты от повреждений непосредственно в процессе монтажа. Поэтому ее следует снимать с верхних сторон панелей только после полного завершения монтажных операций, когда кровля будет полностью достроена.
3. Неправильное сверление поликарбоната. Если панели не зафиксированы в неподвижном состоянии, отверстия получаются неровными, их края становятся надломанными (аналогично тому, как это происходит при неправильной резке). Лист нужно прочно прижать к земле или установить на опоры, и только в таком положении сверлить их.
4. Установка крепежных профилей в неправильном положении. Они должны располагаться в продольном направлении (от верха кровли к ее низу), а не в поперечном. В последнем случае они становятся менее устойчивыми, а их несущая способность резко сокращается.

Видео по теме

Как сделать навес из поликарбоната, вы узнаете из этого видео:

Заключение

Односкатная кровля прослужит не одно десятилетие, если ее установка будет выполнена по правилам. Поликарбонат – это достаточно дорогой материал, поэтому частый ремонт крыши может сильно ударить по бюджету. Чтобы этого не допустить, нужно ответственно подойти к проектированию и монтажу. Лучше потратить больше времени и выполнить работу качественно, чем поторопиться и допустить ошибки, которые в дальнейшем создадут лишние проблемы.