Что нужно знать о кровле из сэндвич-панелей

Сэндвич-панели – это строительные изделия, предназначенные для возведения наружных, а также внутренних стен и перегородок, покрытия кровель зданий с несущим каркасом. Конструкция панелей состоит из пары тонкостенных металлических листов, плоских или профилированных, и слоя утеплителя, заключенного между ними. Элементы панелей соединяются специальным двухкомпонентным клеем на полиуретановой основе.

Разновидности и параметры стеновых и кровельных панелей

Сэндвич-панели подразделяются по назначению на 2 вида – стеновые и кровельные, при этом стальной лист покрытия панелей может иметь 4 разновидности профилирования: гладкий, трапециевидный, волнистый и с накаткой. Торцы стеновых панелей обрабатываются особым образом для создания замков при соединении панелей при монтаже, типы замков делятся на 2 вида – с открытым и скрытым креплением. Крыша из сэндвич-панелей сооружается с особыми, кровельными замками.

Назначение панели

Вид замка

Толщина

см

Ширина

м

Длина

м

Отличия стеновых и кровельных панелей

Отличия кровельных сэндвич-панелей от стеновых заключаются в следующем:

• толщина и прочность кровельных панелей больше, чем у стеновых, так как на кровлю, помимо собственного веса, воздействуют поперечные нагрузки, вызываемые атмосферными явлениями – наледь после дождя в холодное время года, скопление снега, град, ветер. Толщину панелей принимают по расчету в зависимости от параметров несущего каркаса, на который опираются панели, и климатических условий региона, где осуществляется строительство. Необходимая прочность кровельных панелей достигается за счет использования стального листа с высоким профилем гофры, придающим большую жесткость, применения утеплителя с большей плотностью. Высокие гофры к тому же служат водоотводными каналами, способствующими стоку воды с крыши;
• замковые соединения кровельных панелей осуществляются особым, отличным от замков стеновых панелей образом – с нахлестом, в целях обеспечения лучшей герметичности. Для этого на одной кромке изделия оставляют свободную гофру на верхнем стальном листе, которая будет накладываться сверху на гофру примыкающей панели, создавая надежное водонепроницаемое соединение;
• кровельные сэндвич-панели сооружается из материалов, имеющих одну ширину – 1,0 м, тогда как ширина стеновых панелей может варьироваться в пределах 0,90—1,20 м;
• влагостойкость кровельных изделий выше, чем у стеновых, для чего используются специальные полимерные влагозащитные покрытия, наносимые на лицевую сторону, утеплители с ячеистой влагонепроницаемой структурой. Полимерное покрытие также защищает от солнечного ультрафиолетового излучения, способного влиять на качество материалов;
• стоимость панелей для кровли на 10—15 % выше, чем стен.

Преимущества и недостатки кровельных панелей

Сэндвич-панели имеют свои преимущества и недостатки.

• панели обеспечивают хорошую тепло-, звуко- и гидроизоляцию при небольшой толщине, что позволяет увеличить полезную площадь и объем здания;
• имеют небольшой вес, что не требует установки массивных фундаментов, упрощает транспортировку и работы по монтажу,
• монтаж выполняется без больших трудозатрат, что позволяет выполнить сооружение объекта в кратчайшие сроки;
• кровельные сэндвич-панели могут монтироваться в любое время года в любую погоду;
• эстетичный внешний вид достигается с помощью окраски стального покрытия в различные цвета по международной классификации RAL, что удовлетворяет практически любые запросы заказчика;
• сравнительно низкая стоимость;
• высокая устойчивость к атмосферным воздействиям, большим перепадам температуры при смене времен года;
• нет необходимости производить внешнюю и внутреннюю отделку.

• могут быть пожароопасными и не экологичными при использовании в качестве утеплителя пенополистирола и других горючих утеплителей, способных выделять токсичные вещества;
• невысокая долговечность – 25 лет;

• низкая устойчивость к механическим воздействиям, возможность повреждения покрытия стальных листов, вмятин и царапин.

Технология и особенности устройства кровли

Крыша из сэндвич-панелей устанавливается по несущим элементам каркаса покрытия здания, в качестве которых обычно используются прогоны из стального проката – швеллера и уголка. Перед началом работ необходимо ознакомиться и в дальнейшем руководствоваться решениями проектной документации, где содержатся указания по типоразмерам используемых изделий, схемы узлов крепления к несущим элементам, устройству замков на стыках, количеству и расположению деталей крепежа и т.д.

Минимальный уклон кровли из сэндвич-панелей по нормам должен составлять 5 %. При минимальном уклоне необходимо использовать на одном скате кровли цельные изделия по всей длине, не допуская образования поперечных стыков. Если уклон составляет 9—18 %, то размер нахлеста в месте поперечных стыков должен составлять не менее 300 мм. При уклоне в пределах 18—36 % длина нахлеста должна составлять не менее 200 мм.

Схема порядка монтажа панелей

Монтаж начинается с панели, укладываемой на прогоны у крайней оси в месте примыкания к фронтону здания. Если на скате нужно уложить несколько рядов, то первый ряд начинается от свеса, а следующая панель укладывается по направлению к коньку. Подъем осуществляется краном, оборудованным специальным захватом. Первая уложенная плита формирует свес и служит направляющей для монтажа следующих панелей. После укладки положение первой плиты тщательно выверяют и прикрепляют ее к несущей конструкции с помощью самосверлящих шурупов. Количество шурупов, необходимое для крепления одного изделия, определяется проектировщиками в зависимости от назначения здания, его габаритов, места расположения панели, нагрузок и воздействий.

Непосредственно перед началом подъема второй панели с внутренней стороны изделия удаляют защитную пленку и обрабатывают кромку, предназначенную для формирования замка – торцевую или боковую, в зависимости от того какой стык будет выполняться – поперечный или продольный. В специально оборудованном месте на стойках с мягким покрытием ручной электропилой с мелкозубчатым полотном или электролобзиком срезают край нижнего стального листа обшивки на длину нахлеста и удаляют часть утеплителя, поверхности тщательно зачищают от стружки и остатков утеплителя и покрывают слоем силиконового герметика.

Формирование поперечного замка с нахлестом, начало монтажа

Вторую панель поднимают и укладывают встык с первой панелью, накладывая свободный конец верхней обшивки сверху, формируя замок с нахлестом. После устройства замка вторая панель крепится к несущей конструкции самосверлящими шурупами. Далее все операции повторяются.

Окончательное положение панелей на стыке после формирования замка

Продольный стык кровельных панелей

В месте нахлеста продольных стыков покрытие панелей дополнительно скрепляется саморезами.

Самосверлящие шурупы и саморезы должны располагаться строго перпендикулярно к поверхности покрытия изделий. Крепление к несущему каркасу и между собой производят с помощью электродрели и высокооборотного шуруповерта. Головки шурупов должны примыкать к покрытию панелей через уплотняющие шайбы, до упора, но так чтобы шайбы не деформировались.

Правильная и неправильная посадка шурупов

Устройство конька кровли

В каких условиях и для каких зданий применима эта технология

Сэндвич-панели применяются при возведении производственных цехов и административных зданий промышленных предприятий, помещений складов, торговых и выставочных комплексов, спортивных сооружений, сельскохозяйственных объектов, автозаправок, гаражных комплексов и т.п.

Панели могут применяться в климатических условиях любого региона России, но при монтаже должны соблюдаться следующие условия:

• нельзя производить работы во время дождя во избежание замачивания минераловатного утеплителя;
• при перерывах в работе каждое уложенное изделие должно быть закреплено к несущим элементам;
• запрещается нагружать панели монтажным оборудованием и тяжелым инструментом;
• панели следует оберегать от ударов и механических воздействий для того, чтобы исключить повреждение защитного покрытия металлических листов обшивки;
• для предотвращения образования наледей и скопления снега покрытие крыши следует оборудовать антиобледенительной системой с использованием электрических нагревательных кабелей;
• защитное покрытие, в местах повреждений, которые могут возникнуть в ходе работ, необходимо тщательно восстановить с помощью ремонтной краски и грунтовки.

Выбор сэндвич-панелей с определенными параметрами осуществляется при разработке проектов в зависимости от функционального назначения здания, его конструктивных особенностей, архитектурных требований, климатических условий региона строительства и других факторов.

Видео монтажа кровельных сэндвич панелей

Уникальное покрытие: кровля из сэндвич-панелей

Рёбра жёсткости, два прочных слоя металла и толстый пласт утеплителя — все эти характеристики делают сэндвич-панели подходящим материалом для строительства крыши. Но чтобы уникальное покрытие оправдало ожидания, его нужно строго по инструкции смонтировать на каркасе кровли.

Особенности кровли из сэндвич-панелей

Сэндвич-панель представляет собой материал, в котором финишное кровельное покрытие сочетается с утеплителем. Из-за нестандартной структуры строительного сырья конструкция крыши собирается особым образом и становится более простой.

Устройство трёхслойной крыши

Сэндвич-панель создаётся из трёх пластов:

1. Верхний стальной лист с рёбрами жёсткости, защищённый плёнкой из полимеров и цинка, которая оберегает материал от неблагоприятных явлений природы.
2. Утеплитель в середине, которым может быть минеральная вата, пенополистирол, базальтовое и стеклянное волокно или пенополиуретан — лучший материал, что доказывается его высокой огнеупорностью.
3. Нижний стальной лист, предохраняющий слой теплоизоляции от воздействия паров, поднимающихся из дома.

Между собой слои сэндвич-панели связывает пенополиуретановый клей

Благодаря необычному строению сэндвич-панелей крыша из этого материала может сооружаться без полноценной стропильной системы. Несущая конструкция кровли под трёхслойные плиты максимально упрощается: между фронтонами укладывается коньковый прогон, а на боковых стенах — балки, заменяющие мауэрлат.

Стропильную систему для крыши из сэндвич-панелей иногда возводят, но только с целью на всякий случай получить страховку от непредвиденных ситуаций.

Если расстояние от мауэрлата до конька слишком большое и размеры сэндвич-панелей не позволяют его перекрыть, то к основным элементам основания под кровельный материал добавляют ещё несколько прогонов. Без них не обойтись, когда пролёт достигает 4 м в длину.

Если расстояние от мауэрлата до конька превышает 4 м, на кровле монтируют дополнительные прогоны

Через какие промежутки располагать добавочные прогоны, решают, ориентируясь на тип сэндвич-панелей. Для клеёного материала подходит шаг опорных элементов 2 м, а для кассетного — не более 3,5 м, так как это покрытие считается очень жёстким. Внешне эти плиты похожи, но кассетные сэндвич-панели весят меньше и имеют вентилируемый зазор между профилем и утеплителем.

Сужать интервал между прогонами не запрещается. С уменьшением расстояния между элементами основания под кровельный материал увеличивается несущая способность крыши.

Необходимый угол наклона

Сэндвич-панели можно укладывать на кровлю с углом наклона не менее 7°. Исключение составляют только крыши, лишённые окон и отверстий для вертикальных конструкций (например, труб) и закрытые цельными панелями по длине. На них материал можно класть под углом 5°.

Выбор степени наклона кровли зависит от погодных условий в зоне строительства. Если главная особенность местного климата — постоянные дожди, то кровельный скат желательно сделать крутым, то есть наклонённым хотя бы на 40°. Большой угол ускорит сток воды с поверхности крыши. А в регионах, где осадки выпадают чрезвычайно редко и стоят жаркие дни, целесообразнее строить кровлю с уклоном от 7 до 25°.

Сооружая крутой кровельный скат, будьте готовы к тому, что материалов понадобится больше, чем для устройства почти пологой крыши.

Сэндвич-панели можно монтировать на крышу, наклонённую как минимум на 7 градусов

Если при строительстве кровли из сэндвич-панелей правило о минимальном уклоне проигнорировали, это принесёт одни беды: на покрытии будет скапливаться много воды, способной в короткие сроки нарушить герметичность швов. При заморозках и оттепелях, с превращениями в лёд и обратно, вода станет портить защитную оболочку материала и активизировать процессы ржавления металла.

Кровля с наклоном в 5°, в отличие от более крутых крыш, не нуждается в большом количестве крепежей при укладке сэндвич-панелей на несущие балки из древесины, металла или железобетона.

Достоинства и недостатки сэндвич-панелей

Среди преимуществ сэндвич-панелей как материала для строительства кровли особенно выделяются:

• превосходная теплоизоляция (в большей степени — у панелей из базальтового волокна);
• оперативность и простота работ по установке и демонтажу независимо от погодных условий и климата местности;
• малый вес, избавляющий от необходимости сооружать мощную несущую конструкцию кровли;
• возможность легко заменить испорченный фрагмент покрытия, поскольку оно собирается на крыше, словно мозаика;
• особая прочность, позволяющая материалу без проблем переносить серьёзное давление снега и ветра и неожиданные изменения температуры;
• продолжительный срок эксплуатации (более 25 лет);
• приемлемая стоимость, ведь трёхслойный материал одновременно служит гидроизоляцией, утеплением и финишным покрытием, отчего цена всего строительного объекта уменьшается.

Кровля из сэндвич-панелей долго служит и позволяет сэкономить на материалах

К недостаткам сэндвич-панелей относят:

• воздухонепроницаемость, из-за которой в кровле есть смысл создавать принудительную приточно-вытяжную вентиляцию;
• наличие в составе вредных веществ, выбрасываемые в атмосферу при воздействии сильного тепла. Это свойство присуще только двум видам утеплителя — пенопласту и пенополистиролу.

Монтаж сэндвич-панелей на крышу

Перед установкой сэндвич-панелей на кровельное основание следует приготовить специальные инструменты и ознакомится с инструкцией.

Необходимые инструменты и материалы

Поскольку при строительстве кровли из сэндвич-панелей материал приходится резать и закреплять, а стыки — герметизировать, нужно заранее приготовить специальные инструменты.

Резку трёхслойных панелей лучше выполнять одним из следующих приспособлений:

• электрические ножницы;
• пила с мелкими шипами (для холодной резки);
• станок с режущим диском.

Использование болгарки с абразивным кругом или аппарата для горячей резки при работе с сэндвич-панелями — это табу. Из-за нагрева области реза трёхслойный материал потеряет форму и частично лишится защитной оболочки, что обернётся ржавлением покрытия.

Электрические ножницы быстро и без порчи материала разрезают сэндвич-панели

Кроме аппарата для резки в процессе монтажа сэндвич-панелей понадобятся:

• механический или вакуумный захват, который поможет переносить материал;
• длинные саморезы из стали (нержавеющей или углеродистой) со сверлом на конце и шайбы к ним;
• уплотнитель из синтетического каучука как герметик для крепёжных отверстий;
• электрическая дрель (или шуруповёрт), чтобы закручивать элементы крепежа.

На длину саморезов влияет толщина панели и вид материала, на котором её фиксируют. Стандартный размер элементов для крепления трёхслойного материала — 12,5 мм.

Обрешётка под сэндвич-панели

Основанием для крепления трёхслойного материала может быть обрешётка нескольких типов:

Деревянная обрешётка считается безопасным, но недолговечным вариантом, так как подвержена порче насекомыми

Металлическая обрешётка гораздо популярнее тяжёлой железобетонной и недолговечной деревянной, если нужно построить кровлю из сэндвич-панелей

Железобетонная обрешётка очень прочна, но оказывает на стены дома сильное давление

Таблица: достоинства и недостатки типов обрешётки под сэндвич-панели

Вид обрешётки	Плюсы	Минусы
Деревянная	Небольшая стоимость, безвредность, низкая проводимость тепла, простота сборки	Большой риск воспламенения, вероятность порчи насекомыми
Железобетонная	Застрахованность от ржавления, низкая теплопроводность, отсутствие необходимости в значительном утеплении, приемлемая цена, прочность, продолжительный срок службы	Огромный вес
Металлическая	Лёгкое и быстрое сооружение, универсальность, постоянство формы (не даёт усадки и поэтому не покрывается трещинами), повышенная прочность, длительная эксплуатация	Высокая стоимость (однако она ниже, чем у железобетонной конструкции), необходимость в обработке средством против ржавления (например, краской), большая теплопроводность, обязывающая применять негорючий теплоизолятор

Расстояние между элементами каркаса должно быть таким, чтобы панели можно было фиксировать в 5 см от края, а под областью состыковки плит обязательно находилась опора.

Процесс монтажа

Укладку сэндвич-панелей на кровлю выполняют поэтапно:

Панель транспортируют на крышу, прицепив к ней вакуумные присоски. В точках крепления подъёмного механизма к поверхности материала удаляют защитную оболочку.

Для перемещения сэндвич-панелей всегда используют специальный подъёмный механизм, например, вакуумные присоски

Сэндвич-панели разрешается монтировать только в направлении от карниза к коньку

Место состыковки двух панелей должно приходиться на кровельный прогон

Для соединения панелей по бокам используют саморезы, которые закручивают в места пересечения материала с обрешёткой

Видео: нюансы монтажа сэндвич-панелей

Ремонт кровли из сэндвич-панелей

Кровельное покрытие из сэндвич-панелей следует ежегодно проверять и обслуживать, проводя частичный ремонт и герметизируя стыки.

Частичная реставрация

При выявлении порчи защитной оболочки кровельного покрытия следует сделать косметический ремонт. Привести верхний слой сэндвич-панелей в порядок поможет краска под цвет материала.

Для ремонта сэндвич-панелей предпочтительнее выбирать акриловую эмаль, предназначенную для металлических и пластиковых поверхностей.

Акриловая эмаль по металлу поможет устранить мелкие дефекты на кровельных сэндвич-панелях

Когда в ремонте нуждается лишь маленькая область на панели, краску мажут тонкой мягкой кистью. А при необходимости окрасить всю поверхность плиты пользуются распылителем.

Если повреждения глубокие, то красящую эмульсию рекомендуется наносить в несколько слоёв.

Перед нанесением состава с материала аккуратно отскабливают ржавчину. Если под ней замечена глубокая царапина, то дефектный участок по очереди обрабатывают грунтовкой, преобразователем ржавчины и обезжиривающим уайт-спиритом.

Не надо замазывать краской больше чем нужно. Выйдя за рамки повреждения, можно испортить эстетичный вид кровли.

Косметическому ремонту не подлежит деформированная панель с трещиной шириной более 5 мм. Её стоит демонтировать и заменить другой.

Герметизация стыков сэндвич-панелей

Обнаружив, что швы между сэндвич-панелями разгерметизировались, тоже берутся за ремонт.

Оставлять пустоты в покрытии из трёхслойных панелей нельзя: в открывшийся шов попадёт вода, которая разрушит утеплитель.

Все места, через которые внутрь кровли стала просачиваться вода, промазывают герметиком

При восстановлении герметичности кровли можно применять уплотнитель, выдавливаемый из специального пистолета, но гораздо проще воспользоваться приклеивающимся герметиком, то есть особой двухсторонней лентой.

При использовании жидкого герметика панели потребуется демонтировать, так как средство наносят с внутренней стороны материала.

Настоятельно рекомендую позаботиться о непроницаемости кровли с помощью шнура из вспененного полиэтилена. Это приспособление служит более 20 лет, а стоит копейки. Специальный шнур не выпадет из паза, если внутреннюю поверхность замка заранее обработать клеем «жидкий скотч». Другие герметики имеют существенные недостатки и поэтому не подходят для герметизации сэндвич-панелей. Например, полиуретановый герметик, выдавливаемый из пистолета, продаётся по высокой цене, а бутилкаучуковый шнур зависим от погодных условий: при укладке в холод он становится чрезмерно жёстким, а летом плавится.

Детальное рассмотрение процесса монтажа сэндвич-панелей на кровлю показывает, что справиться с этим делом сможет даже начинающий строитель. Важно только научиться правильно состыковывать плиты и закладывать герметик.