Есть мнение Кровли Час неба

Час неба

Плюсы светопрозрачных кровель и требования к их обустройству

Сколько времени современный человек проводит под открытым небом? В среднем один час в день, утверждает статистика: 30 мин в будни (до метро и обратно плюс обеденный перерыв) и 3 ч неба в выходные у офисного работника, 12 мин (автозаправки не считались, потому что там козырек) у автомобилиста, 7 чу строителя и 8 - у сельского жителя. Подсчеты подсчетами, а неба действительно становится все меньше - не объективно, а в каждой отдельно взятой мегаполисной жизни: горожане все время прячутся от неба - в квартиры и офисы с видом на асфальт, рельсы, искусственные насаждения и стену соседнего здания. И ведь никто не говорит о том, чтобы жить под открытым небом. Наука уже давно предложила использовать стекло для кровли. Небо в спальне. Небо в кабинете. Небо в гостиной. В ванной, на кухне - везде, где пожелаете.

Максимум света

Первые дома под стеклом стали строить еще римляне. Сооружения представляли собой атриумы (термин используют до сих пор). Это внутренний зал в центре здания, со светопрозрачным куполом, часто соединяющий несколько этажей. В советскую эпоху атриумы в городах союзных республик принято было возводить, главным образом, в музеях, залах заседаний, на вокзалах, в больших магазинах и прочих местах общественного пользования. Большинство атриумов были с узким и высоким куполом, который приносил немного света. Вскоре древний архитектурный элемент, с новым, обеспечивающим доступ света дизайном, собранный из современных материалов, стал появляться в гостиницах, бизнесцентрах, банках, школьных зданиях. Сегодня атриум не редкость в строящихся и реконструируемых зданиях корпоративных и частных заказчиков.

Не все сооружения со светопрозрачной кровлей являются атриумами, но если речь идет не о частном коттедже, а о здании в структуре города, то чаще всего выбирают атриум: он оптимально совмещает в себе красоту, престиж и функциональность. Благодаря появлению на рынке новых материалов и технологий, архитекторы получили поистине безграничные возможности в создании любых типов светопропуекающих кровель. Основное назначение светопрозрачной кровли -максимальное использование естественного света для освещения внутренних помещений зданий и сооружений. Если речь о большом здании, несущем какую-либо общественную функцию, например, о магазине, то прозрачная крыша приводит к значительной экономии электроэнергии (особенно в зимний период) и конечно, к улучшению условий труда работающего там персонала. По мнению специалистов, увеличение светопрозрачных площадей может привести к существенному росту затрат на поддержание оптимальной температуры в помещении.

Избежать этих затрат удается отдельным сооружениям -например, торговым центрам, где обычно необходимы значительные нагрузки по охлаждению, обусловленные работой мощных светильников, - применение естественного освещения приводит к существенному снижению эксплуатационных расходов в летний период. А там, где атриум образуется путем перекрытия внутреннего двора либо соединением двух близстоящих зданий, резко сокращается теплопереход через стены, выходящие в атриум. Если в больших зданиях встречаются преимущественно атриумы, прозрачная крыша в частном жилище бывает самой разной.

Встречаются как полностью прозрачные кровли, так и частично прозрачные, витражные - мозаичные кровли из цветного стекла, готические -выполненные в виде мини-атриумов, куполами над каждой комнатой, декоративные - когда потолок «мостят» оконцами: светоподачу это, в общем, уменьшает, зато с точки зрения дизайна выглядит потрясающе - в комнату падают столбики света разной формы, разных цветов. Учитывая то, что дневной свет не всегда удобен, например, в кабинете, когда нужно работать за компьютером, или в спальне, на потолок изнутри устраиваются специальные жалюзи. Второй вариант - когда прозрачной кровлей ограничиваются над некоторыми или какой-то одной комнатой, в которой устраивают, например, бассейн или зимний сад. Существуют три системы естественного освещения помещений: верхнее, боковое и комбинированное. Под светопрозрачной кровлей, строго говоря, понимается верхнее, но в реальности так часто называют все три.

При верхнем освещении свет попадает через прозрачный «потолок»: плоский, выпуклый, купольный. При боковом освещении прозрачной должна быть стена. В сегодняшнем многообразии построек понятие «стена» часто размыто -постройка может не быть строго квадратной, а иметь скос или быть треугольной.

К комбинированной системе относят всевозможные вариации: «стена-потолок», «пол-стена» и «пол-потолок». К слову о прозрачных полах: «нижнего» освещения как категории не существует, но реально оно весьма часто встречается, и приносит свет не хуже других. Прозрачным может быть сделан, например, переход на высоте из одной части здания в другое или комната над аркой. Широкого распространения прозрачные полы не получили. Комбинированная система признана самой удобной - она дает максимальную освещенность и простор для дизайнерских решений. Чаще всего выглядит это следующим образом: прозрачная крыша плюс одна или две стены со стеклопакетами от пола до потолка. Если стык элементов стены и потолка сделать стандартно, то на угол придется точка «естественного взгляда», а это нарушит целостность картины за стеклом. И угол смещают - разбивают на два, соединяя пол и потолок дополнительной наклонной плоскостью.

Кроме индивидуальности и эстетической привлекательности зданий со светопрозрачными кровлями, они имеют и ряд других плюсов.

Теплопотери зданий, объединенных под светопрозрачной крышей, значительно снижаются: суммарная площадь стен больше, чем кровли над домами, а образующаяся воздушная подушка надежно держит тепло. Устройство атриумов при возведении торговых комплексов престижно, создает комфорт и позволяет в полной мере использовать торговые площади.

Материалы

Акрил (полиметилметакрилат) был изобретен в Германии в 30-х гг. прошлого века. Он способен выдерживать большие механические нагрузки, эластичен, легко обрабатывается и поддается горячему формованию. Акрил - как и стекло - бесцветен. Его более известное название - оргстекло. Для кровель, в основном, применяют акриловые листы особой структуры. В толще листа имеются наполненные воздухом каналы, которые отделены друг от друга перегородками - ребрами жесткости. Такой материал обладает неплохими теплоизоляционными свойствами, конструктивно прочен, характеризуется малой массой.

Последнее обстоятельство позволяет при его использовании делать несущую конструкцию кровли более простой и легкой, Акрил хорошо пропускает ультрафиолетовые лучи, и его часто используют при устройстве кровель для соляриев и бассейнов. Гарантийный срок его службы составляет около 10 лет. Поликарбонат является более распространенным материалом, чем акрил. Он имеет более долгий срок службы - 15 лет и обладает улучшенными эксплуатационными характеристиками: низкой горючестью, устойчивостью к большим ударным и ветровым нагрузкам, химической стойкостью.

Одно из достоинств полимерных материалов - их пластичность, которая позволяет изготавливать из них не только отдельные элементы кровель, но даже целые купола с круглым, квадратным или прямоугольным основанием, арки и своды небольших размеров. В таком случае они не требуют абсолютно никакой несущей конструкции и являются самонесущими. Полимерные материалы используют не только в кровлях, составленных из стеклопакетов, но и в традиционных каркасных кровлях - если не предъявляется жестких требований к тепло - и звукозащите.

У полимерных материалов есть ряд недостатков, которые необходимо учитывать. Например, они подвержены температурному расширению в большей степени, чем материалы, из которых изготавливают несущие конструкции. Это требует тщательной технической проработки и высокой точности при проектировании и возведении прозрачных кровель из полимеров, особенно, если они имеют большие размеры.

Для возведения светопропуекающих кровель, в основном, используют различные виды стеклопакетов, поскольку они обладают наилучшей звуко -и теплоизоляцией. Среди них существуют даже такие, которые способны выдерживать не только сильные снеговые, но и ударные нагрузки. Для установки стеклопакетов собирается несущий каркас необходимой конфигурации. Он формируется профилями из различных материалов: алюминия, стали или ПВХ.

Профиль - это своего рода конструктивный элемент, из которого можно собрать не только кровлю, но и двери, окна, целый зимний сад или беседку. Профили собирают в виде рам той формы, которая соответствует архитектурному замыслу крыши - прямоугольной, треугольной или сегментной, Совместимость профилей позволяет легко комбинировать элементы здания - например, в крыше можно сделать окна и люки различного назначения. Из профилей удается сконструировать любой тип крыши: двускатную, шатровую, купольную и более сложные. Выбор материала для профиля определяется расчетом нагрузки на кровлю. Как правило, для стекол большого размера применяют стальные профили, для средних - алюминиевые, для малых - алюминиевые или ПВХ.

Требования к конструкции

Так как светопропускающие конструкции являются ограждающими, они могут быть как «теплыми», так и «холодными», в зависимости от назначения и предъявляемых требований. Но любые, они должны обеспечивать ряд обязательных моментов:

• статическую прочность;
• гидроизоляцию;
• пароизоляцию;
• теплоизоляцию (расчет конструкций с учетом заданного коэффициента сопротивления теплопередаче);
• звукоизоляцию;
• безопасность(расчет конструкций с учетом снеговых и ветровых нагрузок);
• удобство эксплуатации;
• систему дымоудаления (количество и тип элементов дымоудаления);
• отвод внутреннего конденсата;
• отвод влаги с внешней поверхности конструкции;

герметизация и теплоизоляция мест примыкания к элементам несущих конструкций. Архитектор обязан учесть климатические особенности местности. Обильные снегопады потребуют усиления несущей конструкции, сильные морозы -энергосберегающих стеклопакетов, а большое количество солнечных дней -защиту от перегрева и ультрафиолета. В свою очередь, строители должны возводить кровлю в строгом соответствии с проектом и точно соблюдать технологические нормы -особенно герметичность стыков. Конечно, монтаж стеклянной кровли сложнее, чем металлочерепицы или рубероида. На стеклянных кровлях хорошо заметны всякого рода загрязнения, поэтому ее придется мыть не реже нескольких раз в год.

Интересный факт рассказал однажды в интервью журналистам генеральный директор петербурского Гостиного двора Владимир Соколов.

После открытия комплекса служба эксплуатации здания заметила, что в стеклопакетах, служащих покрытием атриума, появились трещины. Первоначально подумали, что это вина строителей и приемной комиссии. Сменили дорогостоящие блоки. Однако через пару дней трещины появились вновь. Опять заменили стеклопакеты, проконсультировались с экспертами, поскольку подумали, что здание дает усадку и нарушена геометрия. Хотя эксперты не подтвердили опасений, трещины появились вновь. Сотрудники службы эксплуатации и охраны комплекса решили выяснить, что, в конце концов, происходит, и установили камеры наблюдения. И камеры зафиксировали, что стекла бьют местные вороны.

Происходит это так: одна из ворон находит на земле тяжелый камень, хватает его клювом, взлетает и с силой бросает на стекло. Остальная стая кружит поблизости и с любопытством следит за происходящим. Как только снаряд достигает цели, «зрители» приветствуют разбитое стекло громким галдежом. Эксплуатирующей компании пришлось установить специальные отпугивающие устройства для птиц, подобные тем, которые действуют в аэропортах.