Представьте, что засыпая, вы видите над собой вместо стандартного, скучного потолка настоящий небесный ковёр, испещрённый миллиардами звёзд. А утром пробуждение происходит не от механического звона будильника, а от лучей солнца. Всё это возможно, если установить светопрозрачную кровлю. Ещё недавно её можно было встретить только в оформлении галерей, оранжерей или торговых центров. Сегодня частным домом с таким архитектурным элементом уже никого не удивить. Помимо эстетичности, такая кровля в полной мере оправдывает своё назначение: надёжно защищает от атмосферных воздействий.
Содержание
Что такое светопрозрачная кровля, её основные виды
Светопрозрачная кровля — это верхний, ограждающий элемент здания, изготовленный из материалов со светопропускающей способностью. В отличие от классических крыш, включающих в себя пирог из кровельного покрытия, слоёв гидроизоляции и теплозащиты, она состоит из каркаса и прозрачной облицовки. Предназначена для повышения уровня естественного освещения. С помощью такой кровли можно приспособить под жилое помещение даже самые затемнённые зоны постройки (чердаки и мансарды), а также создать зимний сад.
В многообразии решений для создания светопропускающего элемента крыши можно легко потеряться. Современный рынок предлагает целый ряд материалов как для самой кровли, так и для её каркаса. Свою лепту вносят архитекторы и дизайнеры, создавая различные по внешнему оформлению конструкции.
Форма кровли
Форма и тип светопроникающей кровли ограничивается только фантазией автора. Выделяют следующие модели:
- купольные конструкции (арочные и конические), главное достоинство которых заключается в оригинальности и эстетичности;
- плоские кровли, характеризующиеся простотой и скоростью монтажных работ, устанавливаются на балки перекрытия;
- скатные кровли (одно- или двускатные вариации), отличающиеся высокой практичностью: на них не скапливаются снежные массы и дождевая вода;
- многогранные конструкции (пирамиды), сочетающие в себе преимущества скатных видов и декоративный внешний вид.
Купольные формы крыши лучше сопротивляются ветровой нагрузке и не задерживают осадки на своих поверхностях.
Фотогалерея: светопрозрачная кровля различной формы
Зенитные фонари
Интересной разновидностью светопропускающей кровли являются зенитные фонари. Несмотря на такое название, они не имеют ничего общего с искусственными осветительными приборами. Это остеклённый проём, расположенный в кровле сооружения. Основное назначение — увеличение освещённости. Желательно, чтобы фонарь был оснащён системой открывающихся створок. В этом случае соблюдаются правила противопожарной безопасности.
При установке зенитного фонаря на готовое покрытие крыши необходимо учитывать вес изделия: не каждый каркас крыши рассчитан на такую нагрузку.
Фотогалерея: виды зенитных фонарей
Плюсы и минусы прозрачной кровли
Светопрозрачная кровля обладает такими положительными чертами:
- Зрительное расширение пространства, что особенно актуально для небольших помещений.
- Наполнение помещения естественным дневным светом.
- Гарантия защиты имущества от непогоды.
- Широкий выбор цветовых решений и фактур.
- Малый вес современных кровельных материалов и их долговечность.
Прозрачная крыша приковывает внимание и восхищает гостей дома. Но главным фактором, помогающим оценить разумность такого решения, остаётся практичность. В связи с этим можно отметить несколько недостатков светопрозрачной кровли:
- Выборочное применение. Не все элементы здания можно накрыть светопропускающими кровельными материалами.
- Низкий уровень теплозащиты.
- Использование дорогостоящего стекла, что увеличивает стоимость и трудоёмкость отделки.
- Психологический барьер. Некоторые предпочитают надёжную, традиционную кровлю, а под стеклянными покрытиями чувствуют себя неуютно.
- На прозрачной кровле видно весь мусор, пыль и грязь, поэтому требуется частая уборка.
Обзор материалов
Все материалы, применяющиеся для производства прозрачной кровли, должны отвечать требованиям практичности, герметичности и шумопоглощения. Желательно, чтобы они обладали достаточным пределом прочности. Хорошее покрытие выдерживает не только собственный вес, давление снежных масс, но и нагрузку в процессе ремонта или очистки. Такими характеристиками обладает стекло, пластик, поликарбонат.
Стеклянная крыша
Отделка крыши обычным силикатным стеклом применяется довольно редко. Несмотря на экологичность материала и хороший светопропускающий эффект, листовое стекло очень хрупкое. Риск травмироваться «осколочным дождём» многократно возрастает. Сегодня производители предлагают более практичные и современные аналоги, среди которых триплекс, закалённое и армированное стекло.
Таблица: сравнение стеклянных материалов для кровли
Параметр | Силикатное стекло | Закалённое стекло | Триплекс |
Прочность к ударным нагрузкам | Низкая | Прочнее силикатного стекла в 5–6 раз | Прочнее закалённого в 2–3 раза |
Травмобезопасность | Разрушаясь, образует множество осколков с острыми краями, затрудняющими процесс уборки | При разрушении распадается на мелкие (до 10 мм), безопасные части, на которых отсутствуют режущие кромки | Безосколочное разбитие за счёт удерживающей стекло плёнки |
Прочность на изгиб | Низкая | Достигает 250 МПа, что в 5 раз больше показателей обычного стекла | Высокая гибкость, обусловленная слоистым составом |
Триплекс (от лат. triplex — тройной) представляет собой «сэндвич» из двух полированных стеклянных полотен и специальной плёнки. Существуют две технологии изготовления материала. При заливном способе на поверхность одного из стёкол наносят химический состав, сверху укладывают оставшееся стекло. Склеивание осуществляется под действием ультрафиолетового излучения, который превращает реагент в полимерную плёнку. Второй метод получения предполагает использование готовой полимерной плёнки, размещаемой между парой стёкол. Спекание производится при температуре 1000 °C в автоклавах.
Для тех, кто желает оживить банальный дизайн интерьера, в продаже представлены разноцветные триплексные стекла. Насыщенные изумрудные, голубые, жёлтые и оранжевые оттенки получают благодаря соответствующей цветной плёнке. Также используют готовое затонированное стекло в процессе производства триплекса.
Преимущества триплекс-стекла:
- долгий срок службы: стекло не ломается и не тускнеет со временем;
- хорошие шумопоглощающие, светопропускающие свойства;
- надёжная защита от ультрафиолета;
- простота ухода;
- множество вариантов декорирования.
Основной недостаток материала — высокая стоимость. Кроме того, из-за высокой прочности триплекс сложно обрабатывать, подгоняя под размеры каркаса.
Ещё один популярный светопрозрачный кровельный материал — армированное стекло. В его структуре находится металлическая сетка из проволоки диаметром 4–19 мм, покрытая слоем хрома или никеля. Ячейки могут быть квадратными и шестигранными, поверхность материала — ровной или фактурной. Сетка утоплена вглубь стекла на расстояние 1,5 мм. Как и триплекс, армированное стекло может быть бесцветным или цветным. Последнее получается, если в жидкую массу ввести окрашивающие пигменты в виде окислов металлов.
Благодаря металлической сетке стекло не рассыпается при механическом ударе. Проволока надёжно удерживает осколки. Но сама по себе сетка не только не повышает прочность изделия, но и снижает её в 1,5 раза. Это главный минус такого материала.
Прозрачный пластик
Пластиковые кровельные материалы со светопропускающей способностью достигли огромной популярности в частном домостроении. Один из самых распространённых полимеров для крыши — шифер из ПВХ или полиэстера. Он классифицируется по цвету (бесцветный или цветной), поперечному сечению (прямой, волнистый, трапецеидальный), степени пропускания света (прозрачный, полупрозрачный и матовый) и форме поставки (рулон или лист).
Преимущества пластикового шифера:
- высокая светопроницаемость (более 90 %);
- небольшой вес (в 2–3 раза легче стекла), поднять материал на высоту кровли не составит большого труда;
- устойчивость к действию механических нагрузок;
- технологичность (пластик легко режется, клеится, сверлится и изгибается под форму ската);
- стойкость к перепаду температур в диапазоне от -20 до +50 °C;
- срок службы до 15 лет.
В процессе монтажа кровли следует соблюдать меры предосторожности. Нежелательно перемещаться непосредственно по пластику, лучше устанавливать деревянные мостки. Ячейки несущего каркаса кровли выполняют меньшего размера, чем для стеклянных крыш. Это связано с тем, что пластик — более тонкий и гибкий материал, который провисает при большом шаге балок обрешётки.
Оргстекло
Чаще всего под названием «оргстекло» скрывается акриловое стекло. Также оно известно как полиметилметакрилат и плексиглас. Это синтетический полимер, производимый методами литья или экструзии.
Преимущества оргстекла:
- небольшой вес (в 2,5 раза меньше, чем масса стекла и на 17 % меньше ПВХ);
- стойкость к температурным изменениям — оргстекло отлично выдерживает морозы и жару, не растрескиваясь и не меняя форму;
- ударопрочность (в 5 раз лучше аналогичного показателя стекла);
- высокая светопроницаемость, которая не меняется весь срок эксплуатации;
- диэлектрические свойства, материал не накапливает заряды электричества и не притягивает пыль;
- хорошая обрабатываемость, оргстекло можно раскраивать механически или на лазерных станках.
При достаточном числе положительных сторон акриловое стекло имеет и слабые стороны:
- склонность к механическим повреждениям поверхности;
- пониженная огнестойкость (температура воспламенения — 260 °C).
Поликарбонат
Поликарбонат изготавливают путём расплавления пластиковых гранул (прозрачных или цветных) и формирования из них полотен. Толщина листа находится в пределах 3–32 мм. Вес варьируется от 900 до 2700 г/м2. Существует 3 разновидности изделия:
- профилированный карбонат, поверхность которого образована выступами и впадинами;
- сотовый поликарбонат, состоящий из пары панелей и рёбер жёсткости;
- монолитный поликарбонат со сплошной структурой без камер и полостей.
Повсеместное использование поликарбоната в качестве кровельного материала свидетельствует о его ценности и полезных свойствах. Среди них стоит выделить таких характеристики:
- небольшая плотность и вес материала;
- хорошая гибкость, присущая всем видам поликарбоната;
- высокий уровень светопропускания (особенно у монолитного поликарбоната);
- низкая стоимость.
Важно учитывать недостатки материала, среди которых подверженность абразивному изнашиванию и склонность к разрушению под действием ультрафиолетового излучения. Впрочем, последняя проблема решается, если приобрести поликарбонат с защитной плёнкой.
Область применения прозрачной кровли
Для оформления всей площади крыши дома светопрозрачные материалы мало пригодны. В зимнее время через каркас и кровлю будет уходить значительная часть тепла, а летом помещение станет похожим на теплицу. Кроме того, конструкция не выдержит нагрузку, на которую рассчитана кровля из традиционных материалов. Поэтому светопрозрачное покрытие применяется для отдельных элементов дома — веранд, летних террас, крытых переходов и навесов. Такую кровлю также уместно использовать для объектов внешней архитектуры — беседок, площадок для пикников.
Терраса
Постройка террасы имеет первостепенное значение при обустройстве мест домашнего отдыха. Слово «terrasse» в переводе с французского означает «площадка». Сначала так называли горизонтальные или наклонённые под небольшим углом уступы на склонах холмов или гор. На современном строительном языке терраса — это пристройка к дому в виде настила на опорах. Существуют открытые (без кровли) и закрытые (с кровлей) террасы. При выборе месторасположения необходимо учитывать освещённость и направление ветра.
Удачное решение для остекления закрытых террас — поликарбонат. Он надёжно защищает основание террасы от осадков и порывов ветра. В летнее время поликарбонат пропускает достаточно света вплоть до глубокого вечера. Чаще всего используют сотовый материал. Рассматривая палитру цветов, стоит отметить, что лучший выбор — это прозрачный или цветной поликарбонат приглушённых оттенков. Яркие жёлтые, оранжевые и красные панели, пропуская солнечные лучи, нагружают глаза и могут вызвать чувство дискомфорта. Самый простой вариант отделки террасы — прозрачная односкатная кровля.
При монтаже полотен учитывайте, что поликарбонат склонен к расширению при нагревании. Поэтому между соседними листами должны быть тепловые зазоры 4–5 мм, которые закрывают пластиковыми профилями. Фиксация полотна к обрешётке производится саморезами со специальными термошайбами.
Веранда
Большинство обывателей под «террасой» и «верандой» подразумевают одно и то же. Это не совсем так. Первая постройка эксплуатируется исключительно в летний период и не имеет фундамента. В отличие от неё, веранда может иметь систему отопления, стены и индивидуальный или общий с домом фундамент. Обычно веранду проектируют перед главным фасадом здания, но допускается располагать её сбоку. Постройка должна быть связана с комнатами дома через дверной проём.
Несмотря на разность в определениях, для веранды используют те же светопрозрачные материалы, что и для террасы. Кроме поликарбоната и пластика активно применяют стекло. Стеклянная крыша лучше всех соответствует требованиям энергосбережения.
Особенностью кровли из стекла является неравномерный прогрев различных областей. Перепад температур центральной части листа и мест стыка с рамой может достигать 30–35 °С. Такие колебания вызывают «термошок», разрушающий стекло. Для исключения риска его образования веранды покрывают стеклопакетами из закалённого и триплексного стекла.
Нередкое явление для веранд под стеклянной крышей — сквозняки. Причина заключается в конвекции воздушных масс, когда тёплые слои воздуха устремляются вверх, а холодные — вниз. Проблема устраняется установкой системы обогревания кровли. Обогреваемый стеклопакет содержит пару стёкол, одно из которых обладает энергосберегающим покрытием, и электроды с проводкой для подключения к источнику питания.
Веранды с обогреваемой стеклянной кровлей характеризуются:
- повышенным комфортом за счёт оптимального температурного режима;
- отсутствием конденсата;
- безопасностью (поражение электрическим током невозможно);
- предотвращением скопления снежных масс, что снижает периодичность очистки и уменьшает нагрузку на каркас;
- постоянством микроклимата, что важно для роста растений в зимних садах и оранжереях;
- небольшим энергопотреблением.
Беседки
Беседки позволяют укрыться от непогоды, создать уголок для расслабления и отдыха. Светопрозрачная кровля придаёт им изящество и элегантность облика. Беседки классифицируются по:
- Конструкции (открытые и закрытые).
- Форме (квадратные, круглые, прямоугольные и т. д.).
- Степени мобильности (стационарные и переносные).
- Материалу светопрозрачной кровли (стекло или полимер).
В качестве каркаса используют деревянные или металлические элементы. Дерево экологично, не перегревается в жару, но требует нанесения пропитки от гниения. Высокая пожароопасность ограничивает применение деревянных каркасов: в такую беседку нельзя ставить мангал.
Фотогалерея: беседки со светопрозрачной кровлей
Как сделать прозрачную крышу своими руками
Прозрачная кровля простых построек (навесы и беседки) легко монтируется даже любителями. Стоит учитывать некоторые нюансы:
- Профили для каркаса выбирают исходя из размеров пролёта:
- металлический профиль пригоден для больших пролётов;
- лёгкие алюминиевые конструкции — для средних;
- небольшие пролёты оснащают ПВХ профилями.
- Для герметизации стыков, небольших зазоров подойдёт кровельный герметик.
- Для предупреждения скопления конденсата следует разработать систему вентиляции.
- Во время установки светопрозрачной кровли не рекомендуется ходить по ней.
- Если у кровельного материала есть защитная плёнка от ультрафиолетового излучения, то она должна располагаться снаружи.
Перед началом строительства необходимо составить проект с расчётом необходимых размеров между опорами каркаса и угла ската. Это существенно сэкономит время работ, позволит произвести раскрой и установку покрытия без ошибок. Порядок монтажа включает создание несущего каркаса, резку и гибку поликарбоната, установку и крепление к обрешётке.
Создание несущего каркаса
Для этого подойдут деревянные бруски или металлические профильные трубы размерами от 40х40 мм. Толщина стенки не менее 1 мм. Стоит учесть, что ширина поликарбонатного листа 210 см. Это означает, что стропильные балки следует размещать на таком расстоянии друг от друга, чтобы стык полотен приходился на срединную часть стропил. На каркас прибивается обрешётка.
Таблица: шаг обрешётки в зависимости от нагрузки и толщины поликарбоната
Нагрузка | 6 мм | 8 мм | 10 мм | 16 мм | ||||
А, см | В, см | А, см | В, см | А, см | В, см | А, см | В, см | |
100 кг/м2 | 105 | 79 | 120 | 90 | 132 | 92 | 125 | 95 |
90 | 90 | 95 | 95 | 100 | 100 | 110 | 110 | |
82 | 103 | 90 | 110 | 90 | 115 | 95 | 120 | |
160 кг/м2 | 88 | 66 | 100 | 75 | 105 | 75 | 115 | 90 |
76 | 76 | 83 | 83 | 83 | 83 | 97 | 97 | |
70 | 86 | 75 | 90 | 75 | 95 | 85 | 105 |
Раскрой и гибка поликарбоната
Полотна рекомендуется разрезать по предварительной разметке, выполненной перманентным маркером. В качестве инструментов используют электролобзик или ножовку с мелкими зубьями. Для высокопроизводительной резки можно применить циркулярную (дисковую) пилу с упором. Во время работ следует надёжно удерживать полотно для избежания вибрации. После резки сотового поликарбоната из внутренних полостей удаляют стружку с помощью продувки сжатым воздухом или пылесосом.
Гнуть листы допускается только в одном направлении — вдоль линии сот. В противном случае материал может разрушиться. Если запланирован монтаж арочной кровли, то рёбра располагают вдоль арки. Нельзя изгибать полотно, придавая ему меньший радиус, чем указанный производителем.
Установка и сверление поликарбоната
Первый лист укладывают с выступом от края крыши на 3–5 мм. На его поверхности выполняют отверстия на 3 мм больше, чем диаметр ножки самореза. Для этого используют стандартное спиральное сверло. При сверлении рекомендуется выдерживать расстояние от края листа не менее 40 мм, а шаг между отверстиями по стропилам 30–40 см. Отверстия должны располагаться строго между рёбрами поликарбоната.
Закрепление поликарбоната
Крепление поликарбоната к обрешётке производят оцинкованными саморезами с термошайбами. Для компенсации термического расширения поликарбоната в процессе эксплуатации между материалом и саморезом оставляют тепловой зазор до 3 мм. Перетягивать метизы нельзя.
Соседние листы поликарбоната соединяют между собой алюминиевыми профилями, в выступы которых вставляют полотна. Торцы листов следует герметизировать лентами.
Видео: монтаж поликарбонатной кровли
Герметизация кровли
Одна из самых распространённых проблем при эксплуатации светопрозрачной кровли — нарушение герметизации. Протечки могут возникнуть сразу же после установки покрытия или через несколько лет. В первом случае они являются следствием некачественного монтажа. Разгерметизация кровли после длительного срока службы — частый и почти неизбежный процесс. Под действием ветра, снега и температурных градиентов покрытие деформируется, что влечёт за собой увеличение щелей между стыками. Уплотнительные элементы, изготовленные из синтетического каучука, подвергаются старению и разрушению.
Цели герметизации:
- не допустить попадание влаги извне;
- улучшить теплоизоляцию помещения, избавившись от «мостиков холода»;
- предотвратить коррозию металлических элементов и метизов;
- продлить срок эксплуатации кровли.
Для герметизации применяют 2 группы материалов: ленты и герметики. Рассмотрим вопросы герметизации на примере кровли из поликарбоната.
Ленты
Для защиты торцов полотна применяют сплошные (герметизирующие) и перфорированные ленты.
Это самоклеящиеся аксессуары, стойко переносящие влажность и частую смену температуры.
Оба вида лент имеют свои особенности. Для скатной кровли гермоленты применяют, чтобы закрыть верхний торец полотна от осадков (дождя, снега). Перфорированные ленты защищают листы снизу. Они имеют воздушные фильтры с микроскопическими отверстиями для отвода конденсата. Если светопрозрачная кровля выполнена в виде арки, то используют только перфоленты.
Никогда не используйте для заделки кромок обычную ленту-скотч, она не предназначена для защиты кровли.
Герметики
Места соединения кровельных материалов промазывают герметиками. В зависимости от вида наполнителя они подразделяются на акриловые, силиконовые, битумные и полиуретановые составы. Для светопрозрачных крыш подойдут силиконовые герметики на основе каучука.
Физические и механические свойства силиконовых герметиков:
- эластичность, компенсирующая сдвиги материала в процессе эксплуатации;
- отличная адгезия с поверхностью кровли;
- стойкость к температурным изменениям и механическим повреждениям.
При покупке герметика обращайте внимание на информацию, указанную на упаковке: плотность, температуру нанесения, срок годности.
Обслуживание светопрозрачной кровли
Серьёзным испытанием для крыши из светопрозрачных материалов является суровая зима. Нагрузка пластов снега, обледенение в результате оттепели приводит к порче кровли и таит опасность для людей и их имущества. Для светопрозрачной кровли абсолютно не подходит стандартная процедура очистки ледяной корки лопатой или ломом. Это приводит к разрушению целостности покрытия. Лучший способ борьбы со снежными навалами — установка кровли с большим углом ската. Поддержание положительной температуры кровли также спасёт от скопления осадков. Для этого используют подогревающие системы. В весенний, летний и осенний период необходимо очищать крышу от пыли и загрязнений. Для этого используют мягкую ткань, ветошь или губку, смоченную в растворе воды и хозяйственного мыла. Применять абразивные инструменты недопустимо. За большими площадями удобно ухаживать с помощью специальных моечных установок.
Жалюзи
Главное достоинство прозрачной крыши — светопроницаемость — может обернуться недостатком. В жару под прозрачной кровлей тяжело находиться. Чтобы немного затенить помещение, используют раздвижные жалюзи.
Комплект содержит:
- полотна плотной ткани;
- привод перемещения и пульт управления;
- крепёжные элементы в виде кронштейнов и шин;
- систему направляющих, по которым движется ткань.
Продвинутые модели жалюзи оснащают функцией программирования, которая позволяет автоматически открывать и закрывать кровлю полотнами в требуемое время.
Видео: жалюзи для кровли
Светопрозрачная крыша делает постройку визуально лёгкой и грациозной. Но за привлекательным внешним видом скрываются повышенные требования к монтажу, очистке и ремонту. Если вас это не пугает, то можно смело приступать к установке такой кровли. Тем более что строительный рынок предлагает материалы всех ценовых сегментов: от дорогого упрочнённого стекла до дешёвого поликарбоната.