Зенитный фонарь в мастерской

Использование остеклённых конструкций – тренд современной архитектуры. Наряду с уже привычными витражами и панорамными стенами стеклянные крыши позволяют открыть и расширить пространство помещения. Применение стекла в конструкции крыши придаёт уникальный и неповторимый облик помещению, комфорт для зрения, и экономию на электричестве. 

Особенности формы стеклянных крыш

Конструктивные возможности монтажа стеклянных крыш практически ничем не ограничивают творческую фантазию. Однако большинство решений основываются на классических формах.

• 

  Плоские горизонтальные конструкции или крыши с незначительным уклоном.

• Классические двускатные кровли. Могут выполняться под разными углами.
• Различные пирамиды, с количеством граней три, четыре или более.
• Крыши в форме купола. Это одна из самых интересных форм. Может иметь геометрию как простой полусферы, так и более сложные эллиптические изгибы.
• Арки или своды, прекрасное решение для прямоугольных и вытянутых помещений.
• Зенитный фонарь это стеклянная пирамида или скатная конструкция выполненная в за одно с конструкцией классической крыши, можно сказать, что это окно в крыше.

Выбирая форму стеклянной крыши необходимо учесть форму и конструкцию стен на которые она должна опираться.

Конструкции стеклянных крыш

В зависимости от материала используются каркасные элементы:

• стальные;
• алюминиевые;
• деревянные.

Стальные конструкции используются для устройства стеклянных крыш любых размеров и форм. Они обладают наиболее высокой несущей способностью из всех вышеперечисленных. Для защиты металла от коррозии сталь требует нанесения специальных антикоррозионных, а для придания эстетического вида декоративных покрытий. К недостаткам стальных элементов относится значительный вес и высокая теплопроводность. Для исключения промерзания каркаса металлический профиль имеет специальную конструкцию.

Использование алюминия для несущих элементов крыши существенно снижает её вес, а коррозионная стойкость повышает долговечность. Алюминиевый профиль наиболее легко обрабатывается и из него строят стеклянные покрытия любых форм. Основным недостатком алюминия является его теплопроводность, для её уменьшения используют профили сложного сечения.

Дерево – традиционный строительный материал, широко используется и для возведения светопрозрачных кровель. Дерево древесина достаточно прочна, а специальные пропитки делают её стойкой к воздействию влаги и микроорганизмов. Натуральный внешний вид и фактура древесины идеально подходят для жилых помещений. К сожалению технология изготовления позволяет использовать дерево только в плоских или скатных кровлях. К недостаткам древесины можно отнести её способность деформироваться под воздействием температуры или влажности.

Сталь и алюминий имеют высокую теплопроводность, поэтому для уменьшения теплопотерь и уменьшения общего теплового фона крыши, используют квадратно или прямоугольно спрофилированные полые внутри стальные и алюминиевые профиля, на которых крепятся стеклопакеты. Полости уменьшают общие потери тепла в окружающую среду через крышу.

В качестве светопрозрачных заполнений используют одинарные стеклопакеты. Наружное стекло должно быть достаточной толщины и обладать необходимой прочностью, для этого используют закалённое стекло. Внутренне стекло не должно осыпаться при разбивании, чтобы не поранить людей в помещении. Для этого слоя используют триплекс.

Кроме механических свойств стеклопакеты должны обеспечивать необходимую тепловую защиту дома. Чтобы повысить теплоизоляционные свойства стеклянного покрытия применяют заполнение камеры стеклопакета инертным газом, как правило, аргоном. Другим решением является использование стёкол с теплоотражающим покрытием. Если возникает необходимость повысить теплозащитные свойства в процессе эксплуатации возможна оклейка стёкол теплоотражающей плёнкой.

Кроме стекла для заполнения каркаса кровли применяется монолитный либо сотовый поликарбонат. Этот листовой материал имеет существенно меньший вес, и для устройства поликарбонатной кровли требуется каркас с меньшей несущей способностью чем для стекла. Листы поликарбоната устойчивы к воздействию ультрафиолета, имеют высокие прочностные характеристики, эксплуатируются в широком диапазоне температур. Поликарбонат может быть тонирован в массе практически в любой цвет и служит эффективной защитой от солнечного света. Наиболее широко поликарбонат применяется в светопрозрачных покрытиях зимних садов и веранд.

Учёт нагрузок на крышу

В процессе эксплуатации крыша подвергается воздействию различных нагрузок. Основные из них:

• 

  Ветровые. В зависимости от района строительства учитывают нормативное ветровое давление, а также высоту и угол кровли.

• Снеговые. В нашей стране снеговая нагрузка может составлять от 80кг/м.кв. в южных районах, до 560кг/м.кв. в некоторых горных районах. Каркас крыши и само стекло должны выдерживать такую нагрузку или иметь угол исключающий накопление снега (не менее 30 градусов). Возможно также использовать специальную систему снеготаяния, но это несколько дороже в строительстве и при эксплуатации.
• Эксплуатационные. Как и любую конструкции крышу необходимо осматривать, а при необходимости ремонтировать. Кроме того накапливающаяся пыль и грязь снижает прозрачность стекла. Поэтому стеклянная крыша должна выдерживать нагрузку, как минимум, от веса одного человека с инструментом.

Эти нагрузки и их сочетания должны учитываться при расчёте конструкции каркаса и выборе стекла, а при использовании серийно выпускаемых элементов должны быть указаны в паспорте на изделие.

Особенности монтажа крыши из стекла

Как и при монтаже любой кровли основная сложность заключается в обеспечении полной гидроизоляции конструкции. В стеклянных крышах гидроизоляция обеспечивается точностью заводского изготовления элементов конструкции и применением специальных уплотнителей. При соблюдении технологии монтажа и использовании штатных элементов стеклянная крыша не потеряет герметичность долгие годы.

Ключевым местом монтажа является примыкание новой конструкции к существующим стенам или участку крыши. Тонкость заключается в примыкании разнородных материалов, например стали и кирпича. Крепление должно не только надёжно удерживать крышу, но и обеспечивать герметичность и отсутствие мостиков холода.

Особенности эксплуатации стеклянной кровли

Крыша из стекла не тривиальная конструкция, в её эксплуатации есть несколько специфических моментов:

• 

  Как и на любой стеклянной поверхности, пыль, грязь, листья и иной мусор сразу бросаются в глаза. Для сохранения эстетичного внешнего вида требуется периодическая уборка и мойка стёкол.

• Используемые стёкла достаточно прочны, но все-таки не стоит играть рядом с ними в игры в которых имеет место быть летающие тяжелые предметы (ну например тренировки по метанию ядра).
• Прозрачность стекла может нести опасность для птиц, ведь чистое полированное стекло идеально прозрачно.
• При строительстве в южных районах следует предусмотреть защиту от излишнего солнечного света. Можно установить тонированное в массе стекло, либо использовать стекла с напылением.

Основные преимущества и недостатки стеклянной крыши

По сравнению со своими деревянными или металлическими аналогами, стеклянная крыша имеет ряд преимуществ:

• Высокий уровень освещённости помещения, причём это равномерное освещение естественным, верхним светом.
• Высокие эксплуатационные свойства. Крыши изготавливаются из высокотехнологичных материалов и не требуют дополнительной грунтовки или окраски.
• Гидроизоляция и водоотвод. Продуманная конструкция и качественная сборка обеспечивают надёжную гидроизоляцию и отвод дождевой воды с кровли.
• Долговечность такой кровли находится в пределах 50 лет, определяется в первую очередь используемым каркасом. Некоторые производители заявляют срок службы и до 100лет.
• Высокие эстетические свойства. Стеклянная крыша имеет оригинальный внешний вид, стильный и современный дизайн.

Как и любые конструкции, крыши из стекла не лишены недостатков:

• 

  Примыкание стеклянной крыши к основной постройки

  Необходимость разработки детального проекта. Конструкция крыши выполняется из элементов заводского изготовления, которые должны идеально подходить друг к другу, и к закладным деталям стен. Проект должен учитывать несущую способность существующих стен и фундаментов, ветровые и снеговые нагрузки, эксплуатационные нагрузки и пр.

• Сложность монтажа. Заранее изготовленные элементы конструкции должны быть собраны с высокой точностью, обеспечивая герметичность всей конструкции. При этом работы выполняются на высоте.
• Высокие теплопотери. Несмотря на использование герметичных стеклопакетов, энергосберегающих напылений и плёнок, потери тепла через светопрозрачные конструкции выше традиционной утеплённой кровли.
• Необходимость периодической влажной уборке для поддержания эстетического внешнего вида.
• Высокая стоимость. Цена стеклянной крыши определяется её конструкцией и формой, но в любом случае не бывает меньше 18-20 тыс.руб./кв.м.