Пирог кровли из профнастила

Как сделать устройство кровли из профлиста своими руками – требования к конструкции

При обустройстве кровли в последние годы стали все активнее использоваться стальные профлисты, которые пришли на смену более традиционным оцинкованным изделиям. Профнастил имеет немало достоинств, которые и обеспечили ему популярность как среди профессиональных строителей, так и среди владельцев частных домов. Профилированные листы отличаются хорошей прочностью, неплохой сопротивляемостью коррозийному воздействию и приемлемой стоимостью.

Впрочем, основное достоинство, которое ценится молодыми мастерами – простота монтажа, позволяющая монтировать кровлю из профнастила самостоятельно. Конечно, определенные знания и умения все же потребуются – но их вполне можно приобрести, изучив несколько статей по данной теме. В этой статье будет рассмотрено устройство кровли из профлиста и ее особенности.

Характеристика материала

Профнастилом называют современный материал, используемый для возведения кровли, которой производят из тонколистовой холоднокатаной стали. Технология производства этого покрытия предусматривает покрытие стальных заготовок цинковым сплавом и слоем полимера или краски, повышающими коррозийную стойкость и ударопрочность продукции. После окрашивания листы стали в станок, который специальными роликами выдавливает в них трапециевидный или прямоугольный профиль. Достоинствами профлиста считают:

• Легкий вес. Масса 1 квадратного метра покрытия для кровли из профилированной стали составляет 8-17 кг, что в 2-3 раза меньше, чем весит керамическая черепица или асбестоцементный шифер. Легкий вес снижает нагрузку на фундамент, позволяя экономить на стропильном каркасе крыши.
• Устойчивость к коррозии. «Хронической болезнью» кровельных покрытий из металла является ржавчина. Но цинковое и полимерное или лакокрасочное покрытие предохраняют сталь, из которой производится профнастил, от контакта с водой, благодаря чему повышаются антикоррозийные свойства этого материала.
• Длительный срок эксплуатации. Срок службы покрытия кровли из профлиста в зависимости от качества, цены и соблюдения технологии материала составляет 25-50 лет, что значительно превышает эксплуатацию рубероида, ондулина и шифера.
• Большой выбор расцветок. Полимерное и лакокрасочное покрытие позволяют окрашивать профнастил в любые оттенки. Цветовая гамма, предлагаемая производителями, насчитывает сотни наименований, включая серию «металлик».

Обратите внимание! Толщина профнастила составляет 0,45-1 мм, она зависит от толщины заготовки и слоя полимерного или лакокрасочного покрытия. Листы производятся шириной 646-1200 мм. Чем меньше ширина листа, тем выше профиль материала и, как следствие, больше несущая способность.

Монтаж листов профнастила

Монтаж листов профнастила имеет свои особенности. Чтобы кровля оказалась качественной, необходима обрешетка, которая монтируется перпендикулярно листам профнастила. Каркас, в виде обрешетки, выполняется с шагом, не больше 60 сантиметров. Для монтажа обрешетки используются обрезные доски-дюймовки, толщиной 25 мм. Листы укладываются по направлению снизу вверх, с перекрытием в одну волну. При монтаже на крышу, следует обратить внимание на размер крайних полочек. Более короткие полочки должны находиться внизу, а более длинные полочки перекрывают более короткие полочки. В процессе монтажа необходимо контролировать, чтобы листы монтировались без зазоров. Если не проследить за этим фактором, то в зазоры может попасть влага.

Вариант без утепления скатов

В этом варианте утеплитель размещают по перекрытию потолка поверх пароизоляционной пленки. Стыки обязательно нужно проклеить специальной лентой.

На стропила с небольшим прогибом крепится гидроизоляционная пленка. Она нужна для защиты помещения от конденсата, который образуется на профнастиле при перепаде температур.

В подшивке карниза оставляют вентиляционные щели для доступа воздуха в подкровельное пространство. Для выхода воздуха на чердаке следует обустроить слуховое окно и вентилируемый конек.

Основные характеристики и использование кровельного материала

Отличительными качествами профнастила является технология изготовления. При производстве применяется оцинкованный лист, который проходит обработку «холодной прокатки». Для предотвращения коррозии на лист наносится особое покрытие. Профиль профнастила бывает волновой или трапециевидный, среди прочего полимерное покрытие профиля имеет различную окраску: синюю, красную, зеленую, коричневую. Обычный же оцинкованный профнастил только одну окраску — серого.

По толщине листа профнастила различают кровельный, несущий и стеновой виды:

1. Несущий вид профнастила предназначен для опалубки фундамента или стенок в постройках и зданиях. Компонуется такой вид профнастила на каркасе из металла, путем приварки к нему с последующим нанесением на профиль бетонной стяжки. По высоте несущий профнастил составляет 44-114 мм. В качестве кровли применяется для различного рода складских помещений или гаражей как потолочное перекрытие с бетонной стяжкой и далее поверх настилается рулонная кровля.
2. Стеновой вид применяется для перекладин изгородей или как отделочный материал. Имеет полимерное покрытие, весьма тонок (от 8-21 мм), так как не предназначен для значительных нагрузок.
3. Кровельный профнастил по прямому назначению используется непосредственно для кладки на крышу. По высоте этот профиль равен 35-75 мм, что соответствует СНиПу по кровле: профнастил по высоте волн должен составлять от 20 мм и выше. Укладывать кровельный профнастил на крышу рекомендовано с уклоном в 12º.

Преимущества и устройство односкатной крыши

Устройство односкатной кровли рекомендовано для небольших частных домов, гаражей, бань, хозяйственных построек. Она состоит из одной поверхности. Ключевую роль здесь играет правильный расчет угла наклона. Составляет он минимум 10-20 градусов.

Преимущество односкатной крыши из профнастила – не нужно заботиться об удалении снега с кровли. Если чердак имеет достаточную высоту, можно обустроить мансарду. Тогда потребуется уложить качественную теплоизоляцию. Однако такой вариант позволит получить дополнительную жилую площадь.

Выбор саморезов для крепления профлиста в металлическую и деревянную обрешетку

Для крепления профлиста к обрешетке используют специальные саморезы для кровли. У них шапка под шестигранный торцевой ключ, снизу широкая пресс-шайба с уплотнительным кольцом из ЕРDМ-резины для полной герметизации. Наконечник оснащен буром. Вот тут надо правильно выбрать саморез в зависимости от материала обрешетки. Для деревянной нужен крепеж с более узким буром, для металлической — более широким.

При работе с деревом подходит крепеж 4.8×28 и 4.8×35 мм. Шаг резьбы по древесине редкий.
При работе с обрешеткой с металла шаг резьбы частый.

Размер саморезов зависит от толщины основания:

Если говорить о кровельном пироге для утепленной кровли, то в этом случае главной целью является надежная теплоизоляция.

Разрез кровли такого типа покажет наличие следующих составляющих:

• стропила;
• пароизоляция;
• карнизная планка;
• начальная обрешетка;
• утеплитель;
• обрешетка;
• контробрешетка;
• гидроизоляция;
• покрывной материал (металлочерепица, к примеру)

Как стелить профлист: правила укладки

Основным ориентиром служат рекомендации производителей и общие правила монтажа кровельных материалов. По нормам покрыть профлистом можно крышу с уклоном от 12°, при оптимальном диапазоне в 15-30° (о том, каким должен быть минимальный угол наклона односкатной крыши, читайте тут).

При отклонении в меньшую сторону его стыки и основание нуждаются в дополнительной герметизации, в большую – возрастает парусность ската и ужесточаются требования к толщине листа и надежности крепления.

При этом при наклоне ската 15 – на разряженную обрешетку с шагом от 25 до 50 см при средней жесткости листа, 60-100 см – высокой.

При составлении схемы и монтаже учитывается ряд обязательных правил:

Профлист следует положить с боковым нахлестом в как минимум одну волну при высоте гофры более 20 мм (что всегда выполняется при использовании кровельных марок), 2 волны – при низком уклоне ската или слабовыраженном профиле вкупе с отсутствием уплотняющих прокладок.

Верхний лист перекрывает нижний как минимум на 10 см на крутых скатах, 15-20 – на средних, 20 – на малоуклонных.

Ключевое требование производителей: крепежи вкручиваются в нижнюю часть профиля при фиксации материала к обрешетке, но между собой листы скрепляются только в верхней части волны, с заходом более широкого бокового края поверх узкого. Нужный край определяется и отмечается заранее.

Когда крыша их профнастила разочаровывает

Одно из достоинств современных кровельных профлистов – предельно высокая степень защиты от коррозии, которая обеспечивается сплошным полимерным слоем. Он же обуславливает потрясающий срок эксплуатации – до полувека. Однако профнастил известен два столетия, и сегодня эксплуатируется немало крыш с оцинкованным (и уже поржавевшим покрытием). Другая причина появления дефектов – покупка низкокачественных изделий, не соответствующих стандартам. Третья – неправильный монтаж.

Независимо от причины, хозяин, который задумался о покрытии металлической поверхности мягкой кровлей металлической поверхности, как правило, имеет дефектный профнастил и не желает заниматься демонтажем старого покрытия. И, как следствие начинает искать варианты быстрой реставрации: как внешнего вида, так «негерметичных мест». И первое, что обычно приходит на ум – мягкая кровля, как материал с предельной гибкостью.

Увеличение площади крыши от ее наклона

Поскольку с выбором материала вопрос решен, то и сравнивать его стоимость с другими видами покрытия нет необходимости. Покажем только, как изменяется площадь покрытия и, следовательно, требуемое количество профилированных листов в зависимости от угла наклона кровли. Это легко сделать на примере простой двухскатной конструкции крыши.

Для сравнения площадей остановимся на 3-х углах, по которым обычно указывают величину нахлеста (см. таблицу №1)

Таблица № 1. Как зависит горизонтальный нахлест профлиста от угла наклона.

Основные части устройства кровли из профнастила.

1.Увеличение площади в строке 3 указано по сравнению с горизонтальной кровлей.
2. Указанное в строке 3 значение справедливо для двухскатной крыши при условии, что длина листа накрывает полностью расстояние от конька и до свеса крыши.

Стандартная длина профлиста составляет 2-2,5 м. По спецзаказу можно приобрести профнастил с длиной листа от 0,5 до 12 м. Стандартный лист не обеспечит накрытие ската от конька до свеса. Поэтому, рассчитывая требуемое количество стандартных листов профнастила, необходимо учитывать и глубину нахлеста.

Дополнительные элементы, требуемые для профнастила

Чтобы было понятно насколько сложна конструкция крыши, на рис. 1 показаны элементы, которые нужны кровле из профлиста.

1. Конек. Закрывает пространство, образующееся на стыке профнастила в верхней части. Коньковая планка закрывает также наружные углы на пересечении скатов. Для закрытия стыков, расположенных под углом к горизонту имеются отдельные элементы, называемые хребет. Необходимо предусмотреть и торцевую заглушку конька.
2. Ендова, или разжелобок, вместе со специальными планками закрывают внутренние углы на пересечении скатов (конек навыворот).
3. Края покрытия, выступающие над стеной, закрывают карнизными и фронтальными свесами. Для защиты выступающих деревянных элементов крыши (обрешетка, лобовая доска и др.) и отвода воды используют карнизную планку. Боковые стороны скатов защищают специальными планками, которые называют торцом.
4. От порывов ветра торцы крыш защищают торцевыми планками; различные виды планок примыкания потребуются в местах соединения элементов, например с вентиляционными трубами.

Стандартная длина дополнительных элементов равна 2 м. Для определения необходимого количества элементов следует вначале рассчитать общую длину перекрываемых ими участков и учесть нахлест. Для накрытия внешних углов он составляет 10-20 см, для ендовы ‑ 30 см. Целесообразно рассчитать, хотя бы приблизительно количество крепежа. На 1 м 2 кровли приходится примерно 6-7 оцинкованных саморезов со специальными резиновыми прокладками для защиты от проникновения влаги.

Влияние снега на нахлест профнастила

Ветровые и снеговые нагрузки совместно с собственным весом всей конструкции определяют требуемые прочностные характеристики силовых элементов крыши (стропил, обрешетки, мауэрлата и др.). Угол наклона конструкции на эти характеристики также оказывает влияние. Однако для определения нахлеста профнастила важны не только прочностные показатели.

Относительно снежного покрова бытует ошибочное мнение: чем более крутой спуск, тем меньше снега будет задерживаться на крыше. Это действительно так. Только зачем тогда на кровле специально устанавливают приспособления для задержания снега?

Оказывается, снежный покров крыши способствует сохранению тепла в доме, а предотвращают его передвижение по крутой кровле из профнастила не только для того, чтобы обезопасить прохожих, но и для того, чтобы при движении вдоль ската не нарушалось антикоррозионное покрытие профлиста.

Следовательно, сохраняясь на крыше до весенних оттепелей, влияние снежного покрова на размер нахлеста начнет сказываться в процессе таяния снега.

Процесс таяния ранней весной выглядит так. Вначале вода свободно стекает вдоль листа. Вечером, в результате снижения температуры, она замерзает, образуя небольшой ледовый барьер. На следующий день этот барьер может увеличиться и т. д. Выше такого препятствия днем и накапливается вода, которая из-за недостаточно глубокого нахлеста может проникнуть на чердак. Понятно, что, чем больше наклон, тем высота льда должна быть больше.

Для полной гарантии от проникновения воды, на кровле и в водостоках создают специальную систему обогрева. Такой обогрев иногда включают не только ранней весной, но и в зимнее время, если наружная температура менее -10°С. Все зависит от утепления крыши. Если она «холодная», то есть хорошо утеплена, и внутреннее тепло дома не способствует таянию снега, то обогрев не включают. Если она «теплая» и таяние снега возможно и в зимнее время, то обогрев необходим.

Влияние ветра на нахлест профнастила

Если снежный покров на нахлест влияет непосредственно, то ветер, в зависимости от крутизны крыши, оказывает косвенное влияние на этот параметр. Воздействие ветра на кровлю можно представить, раскладывая общее усилие на составляющие. На рис. 2 показаны силы, на которые можно разложить общую составляющую ветровой нагрузки.

На верхнем рисунке изображения показаны 3 касательные силы, способствующие опрокидыванию. Так, ветер, огибая конек, действует по касательной к скату крыши, захватывает неподвижный подветренный воздух и удаляется от сооружения, но в результате с этой стороны перпендикулярно кровле образуется подъемная сила, отрывающая крышу от основания.

С наветренной стороны также действует касательная и нормальная составляющие. Только эта нормальная составляющая способствует прижатию всей конструкции к стенам дома. Понятно, что величина нормальной и касательной составляющих зависит от угла наклона крыши.

Третья опрокидывающая сила направлена по касательной вдоль стены и создает удар на свес крыши. Это воздействие ветра не зависит от угла наклона скатов.

Слева на нижнем рис. 2 показана сила, образованная прямым воздействием ветра. Эта сила зависит от площади всей поверхности, расположенной перпендикулярно к направлению движения ветра. Чем круче наклон, тем больше площадь соответствующей проекции.

На нижнем рисунке справа показана ситуация, когда под действием ветра неустойчивой может оказаться и крыша со скатами, имеющими небольшой угол наклона. Это возможно при попадании под нее сильного ветра.

Нахлест зависит и от снежной, и от ветровой нагрузки. Только вот зависимость эта весьма сложная, и без предварительного расчета крыши на прочность обойтись невозможно.

В качестве вывода следует сказать, что, приобретая стандартные листы длиной 2-2,5 м, без нахлеста не обойтись. Возможно, делая красивую кровлю с крутим наклоном, целесообразнее заказать подходящие по длине листы и сравнить, насколько это обойдется дороже в сравнении с затратами на увеличение площади. Ведь листы, подобранные по длине, не нужно будет укладывать внахлест.