Как сооружается инверсионная кровля: технология устройства инверсионной кровельной системы

Специфика плоской инверсионной кровли

Конструктивная суть инверсии заключается в нарушении традиционного расположения слоев. В обычном варианте пирога под мягкую кровлю первой со стороны помещений укладывается пароизоляция, улавливающая бытовые испарения. Затем идет утеплитель, который снаружи защищается гидроизоляционным покрытием.

В соответствии с инверсионной технологией наружное покрытие приобретает технический статус гидроизоляционной прослойки, которая перекрывается утеплителем. Затем обе конструктивные составляющие пригружаются сверху балластом.

Балласт – обязательный элемент инверсионной плоской кровли. Он защищает утеплитель с гидроизоляцией от солнечных лучей, негативно влияющих на характеристики кровельных материалов. Заодно балласт играет роль стабилизирующего элемента, препятствующего смещению нижележащих слоев, и декоративного компонента, облагораживающего экстерьер здания.

Использование балласта позволило не применять механический крепеж по всей площади плоской крыши. Многократно сократилось количество отверстий в перекрытии. Крепление производится только вдоль примыканий к несущим стенам, парапетам и вокруг проходов через кровлю, что весьма благоприятно отразилось на темпах ее укладки.

Пароизоляции как таковой в составе инверсионной кровли нет. С ее функциональными обязанностями превосходно справляется слой гидроизоляции, уложенный на место пароизоляции.

Характеристики инверсионной схемы:

• Повышенная износостойкость, особенно в областях с агрессивными по отношению к кровельным материалам климатическими условиями.
• Сниженная стоимость. Экономия базируется на сокращении количества применяемых материалов и снижения продолжительности их укладки.
• Экологическая безопасность. Контактирующие с окружающей средой компоненты кровельного пирога, не нарушают природного баланса и не выделяют летучие токсины.

Инверсионные системы идеально подходят для устройства эксплуатируемых площадок: террас, кафе, лужаек, летних садов с кустарниковыми растениями. Обратную схему применяют при сооружении «зеленых крыш», балластом в которых является плодородный грунт с растениями, и при устройстве неэксплуатируемых конструкций, поверхность которых засыпана промытым гравием или галькой фракций 20 – 40 мм.

Нагрузку на неэксплуатируемую кровлю рассчитывают, складывая вес компонентов кровельного пирога и снеговую составляющую. В случае эксплуатации плоской кровли нагрузку на несущие конструкции рассчитывают путем суммирования всех перечисленных видов нагрузок, плюс веса летней мебели и посещающих площадку людей.

Перечень плюсов инверсионной плоской кровли несколько омрачает ряд недостатков:

• Внушительный вес. Масса распределенного на единицу площади балласта составляет в зависимости от этажности здания и типа ветровой нагрузки 50 – 90 кг/м². Перед сооружением зачастую необходимо укреплять несущие конструкции дома или заведомо строить с учетом немалого груза.
• Осложнения с ремонтом. Под балластом сложно найти причину протечки, и весьма непросто устранить. Причем перед ремонтом необходимо удалить с участка кровли солидное количество пригруза, который предстоит вернуть его на место.
• Трудоемкость процесса. Для того чтобы переместить балласт на крышу, потребуется немало трудозатрат или часов работы недешевой строительной техники.

Есть ограничения по применяемым для устройства инверсионной кровли конструкциям. Эксплуатируемый и неэксплуатируемый тип инверсионной кровли может быть сооружен только на плоских крышах с парапетами. Для отвода осадков с поверхности должен быть обеспечен уклон к ендовам, водосборным лоткам и воронкам. Максимальная величина уклона — 3%, что в привычных для неискушенного восприятия градусах будет равно примерно 1,7 – 1,8°.

Уклоны формируются способами, зависящими от назначения кровли. На эксплуатируемых конструкциях создаются посредством подсыпки керамзитом с залитой поверх него армированной стяжкой. На неэксплуатируемых крышах уклоны создают бюджетными нетрудоемкими методами: установкой клиновидных теплоизоляционных плит или металлических конструкций с выравнивающими листами плоского шифера.

По основанию, выполненному профилированным стальным листом, инверсионные кровли не сооружаются из-за недостаточной несущей способности тонколистового профиля.

Основные компоненты инверсионной кровли

Технология устройства инверсионной кровли позволяет применять как стандартные для обустройства плоских конструкций, так и нестандартные материалы. Характерный пример – балласт, не используемый больше нигде. Разберем составляющие кровельного пирога, уложенного по обратной схеме, в том порядке, в котором они используются во время сооружения.

Сразу отметим, что основанием для устройства инверсионной системы могут служить ребристые, пустотные и сплошные ж/б плиты, монолитный бетон, сборные выравнивающие конструкции, все виды армированных цементных стяжек толщиной от 5 см и более, залитые цементно-песчаным раствором с марочной прочностью от 150.

По аналогии с традиционными мягкими плоскими кровлями, в устройстве которых задействованы полимерные рулонные покрытия и плиты экструдированного утеплителя, в схемах укладки присутствуют разделительные прослойки из геотекстиля. Они  предназначены для предотвращения «перетягивания» полимерных модификаторов материалами, обладающими подобным эффектом, например, битумными покрытиями.

Вторая важная функция разделительных слоев заключается в предотвращении деформации и прорыва тонких полимерных ковров, контактирующих с шероховатыми поверхностями.

Устройство гидроизоляционного ковра

Предстоящая эксплуатационная нагрузка определяет количество слоев гидроизоляционного компонента инверсионных кровель:

• В один слой. Устраивают неэксплуатируемые системы, гидроизоляцию которых выполняют полимерной мембраной с маркировкой ПВХ или ЭПДМ. У первого из указанных видов полимерного покрытия практически нет ограничений. Второй допустим к применению на крышах шириной до 2 м без кровельных проходок, там, где его можно уложить единым полотном без раскроя и сварки.
• В два слоя. Устраивают эксплуатируемые системы, гидроизоляцию которых сначала выполняют битумным ковром, свободно уложенным на основание. Поверх уложенной без закрепления гидроизоляции наплавляется второй слой из битумного или битумно-полимерного рулонного покрытия. То есть слои сплавлены между собой, но не зафиксированы на основании.

В случае выполнения гидроизоляции в один слой полимерной мембраной практически всегда на основание стелют разделительный слой из геотекстиля, прошедшего термическую обработку.

Развес материала от 300 г/м² и выше. Он нужен как в качестве подкладочной прослойки при укладке на шероховатые поверхности стяжек и ж/б плит, так и в качестве защитного барьера от диффузии модифицирующих веществ при укладке на битумные кровли.

Геотекстиль настилают полосами с перехлестом, составляющим по боковым кромкам 5 см и более, по торцевым — 10 см и более. Полосы геотекстиля сваривают горячим воздухом в один шов, то есть за один прием. Волокна геотекстиля, особым образом зафиксированные в результате термообработки, не наматываются на элементы механического крепления при  засверливании основания.

Полимерную мембрану по аналогии с геотексителем настилают полосами, но сваривают в два приема, то есть каждый стык проваривается внутренним и наружным швом. По линиям примыкания к парапетам, стенам смежных строений, дымоходам и прочим кровельным проходкам ковер фиксируется механическим крепежом с шагом до 33 см. Вокруг проходов небольшого сечения должно быть не менее 4 точек крепления.

Все примыкания полимерного ковра к вертикальным стенкам закрываются после установки креплений парапетной частью гидроизоляционного слоя с заходом на вертикальные поверхности 12 см и более или фасонными деталями. Так обеспечивают декоративную маскировку и гидроизоляцию точек крепления. Линии сопряжений вертикальных и горизонтальных конструкций проклеивают дополнительной полосой гидроизоляции шириной 30 см с заходом ее на обе смежные плоскости.

Для сооружения двухслойного гидроизоляционного ковра необходима будет пропановая горелка. Ковры из рулонных битумных и битумно-полимерных материалов укладывают с ее помощью. Первый слой не наплавляется на основание кровли, горелка применяется только для сварки отдельных полос в единое полотнище.

Наплавляют нижний слой битумной инверсионной кровли только в местах нахлеста на вертикальные поверхности. Их устраивают в виде бортика высотой 12 – 15 см вдоль линий сопряжения горизонтальных и вертикальных строительных конструкций. При раскрое и соединении полос в единый ковер эти напуски на все вертикальные сопряжения обязательно учитываются. Галтели в инверсионных кровлях не используются.

Там, где устройство бортика из края гидроизоляционного ковра невозможно, применяют самоклеящийся или легко наплавляемый битумно-полимерный материал. На его внешнюю сторону нанесена слюдяная, гравийная или сланцевая посыпка, защищающая от солнечных лучей и механических воздействий.

Верхнюю часть двухслойной гидроизоляции наплавляют на полностью устроенный нижний слой. Если запланировано сооружение «зеленой» балластной кровли для холодной крыши, то второй слой устраивают с применением битумно-полимерных материалов.

Оба вида гидроизоляционных ковров сверху перекрываются разделительным слоем. Битумный ковер защищают плотным иглопробивным геотекстилем развесом в интервале от 350 г/м² до 400 г/м². На полимерную гидроизоляцию настилают разделительный материал с основой из стеклоткани весом 100 г/м²  или с основой из полиэстера весом 70 г/м². Этот слой играет роль подготовки под укладку теплоизоляции.

Особенности устройства теплоизоляции

Этот слой применяется в устройстве утепленной инверсионной крыши. Если его укладка не планировалась, поверх разделительного слоя просто засыпают балласт, например, хорошо окатанный гравий или мелкую гальку. Без утеплителя сооружают зеленые кровли летних домиков и дач. В таких случаях по корнестокой гидроизоляции просто распределяют плодородный грунт и высаживают растения.

Схема утепленной инверсионной крыши гораздо сложнее. Так как слой теплоизоляции в ней практически не защищен от атмосферной воды, в качестве утеплителя целесообразно использовать материал с низким водопоглощением. В то же время теплоизоляционный слой не должен утяжелять конструкцию, ведь еще есть довольно весомые компоненты кровельного пирога.

Важное для кровельной теплоизоляции качество – способность не изменять свои технические характеристики в условиях постоянного контакта с водой. Потому максимально подходящим утеплителем считается экструдированный пенополистирол. Его замкнутые ячейки препятствуют проникновению воды в толщу плиты и внутрь себя. К тому же материал не выпускает хранящий тепло воздух из ячеек наружу.

В устройстве системы утепления кровли применяют плиты с облегчающими укладку фрезерованными канавками по торцам плиты. Толщину теплоизоляции подбирают согласно индивидуальному теплотехническому расчету. Пенополистирольные плиты  укладывают в один, при необходимости в два слоя в зависимости от результатов расчета.

Балласт и варианты его применения

Поверх теплоизоляции инверсионной системы стелют диффузионный полипропиленовый геотекстиль с указанным в техпаспорте весом не менее 150 г/м². Это очередной подкладочный слой, который, кроме защиты утеплителя от механических повреждений, служит еще барьером для атмосферной влаги и загрязнений.

Полипропиленовая защитная прослойка устроена так, что сквозь нее наружу свободно проходит скопившийся в толще утеплителя конденсат, не впуская при этом ни пыль, ни воду. Она исключает проникновение воды в места стыка плит утеплителя и порчу его вместе с гидроизоляцией от кристаллизующейся влаги, увеличивающейся в размерах при замерзании.

Настилают полипропиленовый слой полосами с нахлестами от 10 см, а в единый ковер соединяют одноэтапной сваркой, т.е. сваривают только одним швом, а не двумя параллельными сварными стыками.

Если есть вероятность прорастания растений из распространяемых ветром семян, сверху кладут противокорневой материал, препятствующий проникновению корней в гидроизоляцию и дальше в перекрытие. Так поступают и при устройстве «зеленых» крыш, а также при устройстве крыш с гравийным или галечниковым балластом.

Существует несколько разновидностей балласта, применяемого в сооружении плоских инверсионных кровель:

• Гравий и галька. Засыпаются слоем не менее 5 см поверх корнестойкой битумной гидроизоляции на неэксплуатируемых крышах.
• Тротуарная плитка. Штучное покрытие толщиной не менее 4 см. Устанавливают с помощью регулируемых по высоте подставок с полимерной несущей плоскостью или опор. Применяется только в эксплуатируемых кровлях.
• Бетонная плавающая стяжка. Собирают из ж/б плит или заливают в виде конструктивного слоя толщиной от 5 см поверх гидроизоляционного или разделительного слоя так, чтобы она не контактировала с основанием и смежными конструкциями. Используется на эксплуатируемых крышах, по которым предполагается движение транспорта.
• Растительный грунт. В зависимости от несущей способности покрытия, допустимой нагрузки и выбранного вида растений плодородную землю укладывают на дренажную мембрану слоем толщиной от 4 до 20 см. Устраивают на неэксплуатируемых и комбинированных, то есть частично эксплуатируемых кровлях.

Гравийный и галечниковый балласт, придерживающий компоненты кровельного пирога, распределяются равномерным слоем по всей обустраиваемой площади. Вес его несколько увеличивают в ендовах и вокруг воронок, чтобы исключить всплывание утеплителя.

Тротуарную плитку укладывают на крышах, рассчитанных на пешеходную нагрузку. С помощью регулируемых приспособлений ее выравнивают под одну отметку, удобную и безопасную для перемещения. Пространство между покрытием, выложенным плиткой, чаще всего заполняют гравием, галькой или гранитным щебнем – фильтрующим материалом, не мешающим стоку дождевой воды в водосточную систему внутреннего типа.

Бетонную стяжку заливают поверх разделительного слоя по утеплителю. Плавающий тип используется при необходимости отвода конденсата из теплоизоляционного слоя. С той же целью устанавливаются двухуровневые воронки, позволяющие собирать дождевую воду с верхнего слоя кровли и конденсационную влагу из-под стяжки.

Зеленую кровлю с почвенно-растительным слоем в качестве балласта устраивают с обязательным дренажным слоем, созданным из профилированной полимерной мембраны. Дренажная прослойка необходима для отвода излишней влаги и удержания ее же в случае недостаточного количества осадков. Сверху мембрану перекрывают ковром из геотекстиля, сваренного горячим воздухом, затем укладывается грунт.

Плодородный слой представляет собой смесь компоста с керамзитом или перлитом, вермикулитом, кирпичной крошкой.

Естественным озеленением служат следующие виды растений:

• Газонные травы. В том числе готовые рулонные газоны, которые могут быть дополнены полевыми цветами – это самый простой и оперативный способ сформировать зеленую лужайку. Однако он требует периодического дополнительного полива и стрижки.
• Седумы. Растения естественных альпийских лугов, неприхотливые и хорошо переносящие избыточное солнечное излучение. Ухода практически не требуют.
• Мхи. Наименее притязательный в уходе вариант, издревле применяемый в отделке кровель скандинавами. Кроме неприхотливости и декоративных качеств, мхи способны повысить теплоизоляционные качества конструкции.

Если несущие конструкции позволяют, список растений с небольшой корневой системой могут дополнить мелкие кустарники.

Выводы

Инверсионная система – интересный и практичный вид плоской кровельной конструкции, способный значительно повысить комфортность загородного жилья и обеспечить дополнительные коммерческие площади общественных зданий, офисных и торговых комплексов.

Данная информация носит исключительно информационный (ознакомительный) характер и не является рекомендацией.

Автор

Смирнова Яна

Копирайтер-редактор

Эксперт

Фейгин Евгений

Инженер строитель