Стислий порівняльний аналіз кількох поширених металевих покрівельних систем

A система металевого покриття даху означає форму даху, у якій як покрівельний матеріал використовуються металеві листи, і яка поєднує в собі несучу конструкцію, гідроізоляційний та теплозахисний шари. Згідно з визначенням у «Технічних вимогах до світлових фонарів та металевих дахів (JGJ255-2012)»: металевий дах складається з металевих панелей та опорної системи, яка не сприймає навантаження від основної несучої конструкції й утворює кут менше 75° з горизонтальним напрямком. Основними матеріалами для панелей є: сталеві листи, алюмінієві листи, листи з алюмінієвих сплавів, а також мідні та нержавіючі сталеві листи.

Основні характеристики металевих покрівель:

А. Висока функціональність.

За умови забезпечення архітектурних функціональних вимог вона ефективніше задовольняє всі вимоги щодо водовідводу, теплозахисту, природної вентиляції та звукоізоляції.

Б. Невелика вага та проста конструкція.

Порівняно з бетонними покрівельними системами, металеві покрівельні системи мають тонші конструктивні шари, легші несучі конструкції, більші прольоти й здатні адаптуватися до складних архітектурних форм.

В. Гнучке будівництво та короткий термін монтажу.

Під час будівництва металеві покрівельні системи практично повністю можна монтувати за методом повної попередньої збірки, а більшу частину робіт можна виконати на заводі або в монтажному цеху на об’єкті. Польові роботи менше залежать від пори року та погодних умов. Порівняно з традиційними покрівлями ефективність монтажу є надзвичайно високою, що дозволяє значно скоротити термін монтажу.

Г. Добра економічна ефективність.

Порівняно з традиційними покрівлями, вони мають очевидні економічні переваги при великих прольотах та складних формах покрівель.

Класифікація та основна структура металевих покрівельних панелей

Наразі в інженерній практиці різні металеві покрівлі зазвичай розрізняють і класифікують за методом кріплення металевих покрівельних панелей.

1. Система металевої покрівлі з кріпленням крізь панель

Цей тип покрівельної системи використовується вже тривалий час і є порівняно поширеним. У такій системі покрівельні панелі кріпляться до несучих прогонів за допомогою гвинтів. З’єднувальні гвинти безпосередньо проникають крізь покрівельні панелі. Щоб запобігти протіканню в місцях проникнення, з’єднувальні гвинти, як правило, оснащуються спеціальними стискальними прокладками та водонепроникними шайбами. Інший спосіб передбачає використання герметичних сліпих заклепок із гумовими прокладками для фіксації панелей.

Переваги

• Проста конструкція, легке монтажне виконання
• Нижча вартість, підходить для проектів з обмеженим бюджетом
• Легке у технічному обслуговуванні та заміні

Обмеження

• Потенційний ризик протікання в місцях проникнення
• Компоненти кріплення схильні до старіння через тривалий вплив зовнішніх факторів
• Відносно слабка естетична привабливість

Застосування

Промислові підприємства, складські приміщення, тимчасові споруди тощо

👉 Щоб переглянути конфігурації системи та структурні рішення, зверніться до: Сторінки рішень для покрівельних систем
👉 Щоб побачити реальні результати застосування, відвідайте: Сторінку кейсів проектів

2. Система металевої покрівлі з прихованими кріпленнями

Цей тип покрівельної системи вперше з’явився в Австралії, тому її також називають австралійською панеллю з прихованим кріпленням. Певні типи панелей підбираються в пару з відповідними кріпильними кронштейнами. Під час монтажу кріпильні кронштейни спочатку фіксують до несучих прогонів або основи, а покрівельні панелі кріплять одна до одної та до кронштейнів за допомогою прихованих з’єднань типу «клік».

Переваги

• Чистий, акуратний вигляд із відмінною естетикою
• Кращі гідроізоляційні характеристики порівняно з проникними системами
• Відсутність видимих кріпильних елементів, що забезпечує більшу довговічність

Обмеження

• Вимагає певного ступеня точності при монтажі
• Обмежена здатність компенсувати теплове розширення та стискання

Застосування

Комерційні будівлі, офісні будівлі та невеликі й середні промислові проекти

3. Система металевого даху з вертикальними фальцами (низькопрофільний фальц)

Цей тип покрівельної системи зазвичай також називають металевою покрівельною системою з вертикальним швом низького профілю. Для розрізнення в цьому документі її називають просто металевою покрівельною системою з вертикальним швом. Залежно від ступеня взаємного зачеплення вона поділяється на одинарну та подвійну замкові системи. Покрівельні панелі виготовляються методом холодного прокату. Під час монтажу спеціальні кріплення спочатку фіксують до несучих прогонів, а сусідні покрівельні панелі та з’єднувальні кріплення взаємно зачеплюються й потім механічно або вручну блокуються, формуються та фіксуються.

Переваги

• Добре структурна стабільність
• Вищі показники гіdroизоляції
• Підходить для складних дахових конструкцій

Обмеження

• Відносно складний процес монтажу
• Високі вимоги до будівельного обладнання

Застосування

Промислові підприємства, логістичні центри та певні громадські будівлі

4. Система металевого даху з вертикальними фальцами (вертикальний фальц/прямостоячий фальц)

Цей тип дахової системи зазвичай називають системою металевого даху з вертикальними замковими швами високого профілю, також відому як панель з вертикальними замковими швами типу Lok. Металеві панелі виготовляються методом механічного прокатування для створення чоловічих і жіночих замкових кромок. Під час монтажу спеціальні Т-подібні кріплення з алюмінієвого сплаву спочатку приєднуються до несучих прогонів. Потім дахові панелі й Т-подібні кріплення зачіплюються одне за одним, а в кінці механічно або вручну фіксуються та формуються.

Переваги

• Відмінні гідроізоляційні характеристики (без пробивань)
• Краща стійкість до теплового розширення та звуження
• Підходить для дахів великих прольотів
• Сучасний вигляд із цілісною естетикою

Обмеження

• Відносно висока вартість
• Вимагає високого рівня професійної майстерності у будівництві

Застосування

Аеропорти, конгресно-видовищні центри, спортивні арени, преміальні промислові об’єкти

5. Система металевого даху з плоскими замковими панелями

Цей тип металевих панелей, як правило, виготовляється методом механічного штампування або ручного різання. Під час монтажу спеціальні замкові кріплення спочатку фіксуються на основі, а потім кромки панелей загинаються й зачіплюються з замковими кріпленнями для їх фіксації.

Переваги

• Гнучкий дизайн, придатний для складних поверхонь
• Висока архітектурна виразність
• Дозволяє реалізовувати персоналізований дизайн

Обмеження

• Нижча ефективність монтажу
• Вищі витрати на робочу силу
• Більша залежність від досвіду у будівництві

Застосування

Фасади будівель, дахи неправильної форми, преміальні архітектурні проекти

Порівняльна таблиця систем металевих покрівель

На основі наведеного вище та інженерного досвіду:

а. Основні матеріали для поверхні металевої покрівельної системи виготовлені з тонких металевих листів. Через вплив механічної обробки та обмежень фізичних властивостей матеріалу їхня товщина, як правило, не перевищує 1,0 мм. Тому при виборі поверхневих матеріалів основним критерієм стає корозійна стійкість самого матеріалу.

б. Крім теплової ізоляції, слід також враховувати вогнестійкість покрівельних теплоізоляційних матеріалів. Отже, основними теплоізоляційними матеріалами для покрівель, що застосовуються сьогодні, є мінеральна вата та скловата, а також поступово впроваджуються деякі нові теплоізоляційні матеріали, наприклад, пінне скло.

в. Типи та кількість основних аксесуарів практично не відрізняються. Порівняно з іншими типами, металеві покрівлі з низькопрофільними стоячими швами потребують меншої кількості аксесуарів.

На основі наведеного вище аналізу, вибираючи відповідну металеву покрівельну систему для будівлі, необхідно враховувати не лише розрахунковий термін експлуатації, місцеві кліматичні умови та експлуатаційні характеристики системи, а й форму будівлі та її естетичні вимоги. На практиці зовнішній вигляд металевої покрівельної системи часто відіграє провідну роль у будівельних проектах. Тому, коли будівельні компанії пропонують або проектують покрівельні рішення, вони насамперед повинні з’ясувати конкретні вимоги архітектора чи замовника щодо зовнішнього вигляду будівлі, а вже потім — конкретні експлуатаційні вимоги до будівлі.

Зазвичай, будівлі з низькими естетичними вимогами можуть використовувати металеві покрівлі з кріпленням через профіль або прихованим кріпленням. Однак покрівлі з кріпленням через профіль найкраще застосовувати в тимчасових будівлях або будівлях з низькими вимогами до водонепроникності, щоб подальше технічне обслуговування та заміна не впливали на їх нормальне використання. Для громадських будівель з високими естетичними вимогами, великою площею або прольотом та тривалим терміном експлуатації переважно використовують системи металевих покрівель з вертикальними фальцами або взаємозчеплювальними фальцами. Якщо покрівля будівлі повинна мати різні матеріали — наприклад, камінь, різні типи металевих панелей або склопакети, — і для цього потрібна двошарова покрівельна система, то системи металевих покрівель з вертикальними фальцами є першим вибором.

Коли панель металевого даху використовується безпосередньо як верхній шар покрівлі або для будівель невеликих розмірів, складної форми та з високими естетичними вимогами; у таких випадках переважно застосовують систему металевої покрівлі зі стоячим фальцем і замковим з’єднанням. Застосування системи плоского фальцевого покрівельного покриття, як правило, прямо вимагає архітектор або замовник, однак слід зазначити, що така покрівля повинна бути прикріплена до внутрішньої гідроізоляційної системи, а її площа не повинна бути надто великою; крім того, самі панелі мають відносно невеликі розміри.