Выбор конструктивной схемы 

    Первый вопрос, который возникает у застройщика - какой форме кровли отдать предпочтение - арочной или скатной? Не затрагивая архитектурных преимуществ одной или другой, обратим внимание на их конструктивные особенности.

    К достоинствам двускатной кровли относится простой монтаж металлоконструкций, соединение торцов кровли с фронтонами и смежными зданиями, отсутствие ограничений по толщине панелей. К недостаткам относится необходимость установки гребеночного узла и увеличение шага несущих конструкций (увеличение расхода металла).
    Особое внимание при выполнении скатной кровли следует обратить на ориентацию листов: жесткостные рёбра должны располагаться вдоль ската кровли. Угол наклона кровли должен составлять не менее 5 градусов. При угле наклона от 25 до 35 градусов возможно образование снежных обледенений, поэтому оптимальный угол составляет 20-25 или более 40 градусов.
    Среди достоинств арочной кровли: оптимальное использование свойств поликарбоната, таких как прочность (сокращение количества несущих конструкций), отсутствие гребневого соединения панелей. Основные недостатки: усложнение изготовления металлоконструкций, соединение торцов кровли с смежными зданиями и фронтонами.


    При монтаже арочной конструкции панели следует гнуть только поперек жесткостных рёбер. Необходимо учитывать минимальный радиус изгиба панелей; при изгибе алюминиевого профиля с помощью шаблона радиус изгиба шаблона должен быть чуть меньше, чем радиус арки.

 

                  Выбор панелей 

    При выборе типа, толщины, габаритных размеров и цвета панелей необходимо учесть множество факторов.
    Обычно покупателей интересуют стандартные панели (с ортогональным расположением стенок и рёбер) и панели с дополнительными диагональными жесткостными рёбрами. Последние обычно выпускаются с тем же весом, что и стандартные панели той же толщины. Это достигается за счёт уменьшения толщины стенок и рёбер. По этой причине панели с диагональными рёбрами имеют повышенную жёсткость в поперечном направлении (от прижима к стропилам), но в некоторых случаях они могут быть менее несущими, чем стандартные панели (под нагрузкой на подмостки). Кроме того, многослойные панели и панели с диагональными рёбрами обладают лучшей теплоизоляцией.

    Толщину панели определяют исходя из расчётных нагрузок на кровлю и необходимого теплового сопротивления ограждающей конструкции. В климатических условиях средней полосы Украины для неотапливаемых помещений толщина панели должна составлять 8 - 10 мм, для отапливаемых - 16 - 25 мм.

    Шаг крокв рекомендуется делать кратным шагу соединительного профиля. Стандартная ширина панели 2100 мм. С учетом ширины ребра жесткости профиля, шаг профиля обычно принимается 1075 или 2125 мм для поликарбонатного профиля и 1060 или 2110 мм - для алюминиевого. Для уменьшения количества отходов уже на этапе проектирования необходимо связаться с поставщиком, чтобы определить оптимальный шаг несущих конструкций или (если время позволяет) заказать на заводе панели нужного размера.

    Если ширина панели больше 1 м, ее крепят к стропилам саморезами независимо от вида профиля. При тепловом расширении 2 мм/мм смещение панели относительно обрешетки приведет к искривлению панели, что портит внешний вид строения и, в конечном итоге, может вызвать протечки. Поэтому, если возможно, следует уменьшать ширину панелей до 600 - 700 мм и применять для крепления разъемный поликарбонатный или алюминиевый профиль.

    В модульных системах ширина панели составляет 500 - 700 мм, что позволяет собирать конструкции разной формы и практически любой площади без сверления отверстий в панелях и без громоздких соединительных элементов.

    Выбор цвета, на первый взгляд, зависит только от вкуса заказчика. Однако следует учесть, что, во-первых, темные (бронзового, синего и бирюзового цвета) панели быстрее нагреваются на солнце и из-за этого имеют большее тепловое расширение, чем прозрачные и опаловые панели, во-вторых, специфически окрашенные панели изменяют цвет естественного освещения в помещении, что не всегда приемлемо для некоторых общественных учреждений (магазинов, выставочных галерей). В то же время панели нестандартных цветов добавляют особую архитектурную выразительность сооружениям.

                    Нагрузки

    Поликарбонат может выдерживать довольно большие равномерно распределенные и ударные нагрузки. Однако высокая пластичность материала, что делает его безопасным в использовании и позволяет гнуть панели без нагрева, приводит к появлению значительных прогибов, которые не приводят к разрушению, но портят внешний вид конструкции. Поэтому решающим фактором при выборе толщины панели и шага обрешетки становится расчет по второй группе предельных состояний. Допустимое максимальное прогиб панели - 1/20-1/50 от короткой стороны панели в зависимости от вида прижима и типа конструкции.

                    Протечки

    Отвод воды, попадающей внутрь покрытия в местах стыка панелей, осуществляется по желобкам, предусмотренным в базовом соединительном профиле. Отсюда вода попадает в торцевой профиль, из которого выводится за пределы конструкции. Однак в период с переменными заморозками в водосточных желобках может образовываться лед, возникают незначительные течи талой воды. Вот почему не рекомендуется использовать обычный поликарбонатный профиль в покрытиях над отапливаемыми помещениями.

    Там, где течь категорически недопустимо, следует применять алюминиевый профиль с резиновым уплотнением или модульные системы.

    Если панели крепятся к стропилам с помощью саморезов, необходимо использовать шайбы диаметром не менее 2 см с резиновым или неопреновым уплотнителем, который распределяет нагрузку. Нельзя использовать уплотнители из мягкого ПВХ.

                           Конденсат

    В помещениях с неблагоприятным режимом влажности или при определенном сочетании влажности воздуха и разницы температур в помещении и снаружи на внутренней поверхности панелей может образовываться конденсат. Если неправильно подобрана толщина панели, в холодное время года ее внутренняя поверхность может обледенеть.

    Для уменьшения вероятности образования конденсата следует использовать панели в соответствии с теплотехническими расчетами и обеспечивать условия для нормальной аэрации помещения.

    На сегодняшний день на рынке представлены специальные панели с антиконденсатным покрытием на внутренней поверхности, благодаря которому в случае конденсации вода не собирается в капли, а распределяется по поверхности панели тонким слоем.
    Для удаления конденсата с поверхности необходимо предоставить покрытию достаточный наклон, а вдоль нижнего края панели предусмотреть водоотводные каналы.
    Иногда конденсат может образовываться внутри самой панели. Есть опыт герметизации панелей путем заполнения обоих торцов панели силиконом или монтажной пеной. Однако при этом остается определенная вероятность появления влаги в полости панели, а удаление ее из панели оказывается невозможным. Поэтому все же целесообразнее обеспечивать беспрепятственное отведение воды с панели в торцевой профиль.

                               Пыль 

    Для защиты от проникновения пыли и насекомых внутрь панели предлагают применять герметизирующую (для верхнего края панели) и перфорированную (для нижнего) самоклеющиеся ленты.
    Герметизирующая лента оберегает панель от попадания внутрь воды, грязи. Перфорированная лента ограничивает проникновение пыли в нижний торец панели, не мешая при этом удалению конденсата с панелей.
Ленту потребуется защищать от воздействия окружающей среды, поэтому необходимо закрывать торцы специальными профилями (алюминиевыми или поликарбонатными).
    С поверхности панели пыль удаляют с помощью воды, хлопчатобумажной ткани и моющих средств, не содержащих аммиак или растворителей.

            Выбор соединительного и                             торцевого профилей

    Поликарбонатные профили, как уже упоминалось, рекомендуется использовать при монтаже навесов, а также покрытий над неотапливаемыми помещениями.
    Поликарбонатные профили могут быть разъемными и неразъемными. Неразъемные профили подходят для монтажа вертикальных ограждающих конструкций и скатных навесов небольших размеров. Неразъемные профили не являются монтажными и не крепятся к несущим конструкциям. Покрытие фиксируется за счет самих панелей с помощью саморезов (диаметр не менее 5,8 мм) и шайб (диаметр не менее 20 мм), профили служат лишь для герметизации стыка.
    Обеспечить нормальное крепление без саморезов можно с помощью разъемного профиля достаточной ширины (от 60 мм) и панели шириной не более 700 мм. При увеличении ширины панелей без установки дополнительных креплений несущая способность покрытия уменьшается.
    Для монтажа больших покрытий и создания арок целесообразнее использовать разъемные профили.
    Базу разъемного профиля прикручивают в местах пересечения с каркасом или непосредственно к стропилам (последний вариант проще в монтаже) с шагом саморезов 500 - 1000 мм. Притискная планка крепится с помощью резиновой киянки с шагом ударов 5 - 10 см.
     При монтаже покрытий над отапливаемыми зданиями и в больших сооружениях лучше использовать алюминиевые профили или модульные системы.
    Для предотвращения срыва поликарбонатных и алюминиевых фронтонных профилей под весом снеговых обрулей, необходимо закреплять их на панелях.
    Во многих случаях оправданным является использование профилей, изогнутых из листового металла. При этом ширина полок должна составлять 50 - 100 мм, чтобы облегчить крепление фронтонной накладки на панелях саморезами.
    Для крепления свободного края крайних панелей оптимально использовать соединительные профили. 

                 Подбор саморезов

    Ветровые нагрузки, термическое расширение панелей и профилей, а также деформации, возникающие в панелях и профилях при создании изогнутых крыш, вызывают значительные напряжения в саморезах. Поэтому диаметр саморезов, которыми крепят панели и профили к несущим конструкциям, должен быть не менее 6,3 мм. Длину и шаг саморезов, а также вид шайбы следует подбирать отдельно для каждого случая.
    К стальным прогонах панели и профили крепят саморезами с сверлом с шестигранной головкой. Для крепления панели необходимы саморезы как минимум на 23 мм длиннее, чем толщина панели, для крепления профиля - на 15 мм длиннее, чем толщина стенки профиля. Как правило, для крепления базового профиля используют винты 6,3 х 19 мм и 6,3 х 25 мм.

    Для крепления к деревянной обрешетке используют саморезы без сверла, диаметром 5,5 - 6,3 мм.

    Притискной профиль к базовому крепят саморезами с шагом 150 - 250 мм, базовый к стропилам - с шагом 500 мм, к прогонам (каркасу) - в местах пересечения, попарно слева и справа от оси симметрии базы.

    Шаг саморезов, которыми крепят панель к карнизному и коньковому прогонам, составляет обычно 200 - 250 мм, шаг саморезов, которыми крепят панель к каркасу в пролете, определяют по расчету. Анкеры, крепящие модульное покрытие, устанавливают в месте пересечения межпанельного шва с прогоном.

      Коньковые, карнизные и поздневечерние стыки панелей под разными углами

    Алюминиевые и ПВХ-системы из-за высокой стоимости используют редко, обычно при строительстве зимних садов.
    При больших углах (от 150 °) применяют стандартные алюминиевые и поликарбонатные профили. При меньших углах рекомендуется использовать листовой металл, аналогично тому, как это делается при установке жестких кровель. Наложенный лист притягивают к нижнему саморезами с шагом 150 - 300 мм в зависимости от толщины металла. Можно использовать стандартные изделия, предлагаемые для монтажа металлочерепицы.

«Мостики холоду» 

На теплоизоляционные свойства конструкции влияет не только толщина панели и геометрические характеристики покрытия, но и выбранные системы крепления, соединения и примыкания панелей.   Алюминиевые профили должны иметь воздушный зазор между притискным профилем и базой или термоизоляционным вкладышем. При креплении панелей саморезами c точки зрения теплоизоляции лучше использовать «Термошайбы». При использовании стыковочных элементов из металлического листа следует заполнять воздушные зазоры между насадками монтажной пеной или пенными уплотнителями. Применение крепежных изделий ограничивается «застроенными» в шве между панелями крючками, так что опасность промерзания сведена к минимуму. Поликарбонатные элементы модульных систем имеют большее количество слоев и обеспечивают более качественную теплоизоляцию при аналогичной толщине панели.

    Для крепления к деревянной обрешетке используют саморезы без сверла, диаметром 5,5 - 6,3 мм.

    Притискной профиль к базовому крепят саморезами с шагом 150 - 250 мм, базовый к стропилам - с шагом 500 мм, к прогонам (стропилам) - в местах пересечения, попарно слева и справа от оси симметрии базы.

    Шаг саморезов, которыми крепят панель к карнизному и коньковому прогонам, составляет обычно 200 - 250 мм, шаг саморезов, которыми крепят панель к стропилам в пролете, определяют по расчету. Анкеры, крепящие модульное покрытие, устанавливают в месте пересечения межпанельного шва с прогоном.

      Коньковые, карнизные и продольные стыки панелей под разными углами

    Алюминиевые и ПВХ-системы из-за высокой стоимости используют редко, обычно при строительстве зимних садов.
    При больших углах (от 150 °) используют стандартные алюминиевые и поликарбонатные профили. При меньших углах рекомендуется использовать листовой металл, аналогично тому, как это делается при установке жестких кровель. Наложенный лист притягивают к нижнему саморезами с шагом 150 - 300 мм в зависимости от толщины металла. Можно использовать стандартные изделия, предлагаемые для монтажа металлочерепицы.

«Мостики холоду» 

На теплоизоляционные свойства конструкции влияет не только толщина панели и геометрические характеристики покрытия, но и выбранные системы крепления, соединения и прилегания панелей.   Алюминиевые профили должны иметь воздушный зазор между притискным профилем и базой или термоизоляционным вкладышем. При креплении панелей саморезами c точки зрения теплоизоляции лучше использовать «Термошайбы». При использовании стыковочных элементов из металлического листа следует заполнять воздушные зазоры между насадками монтажной пеной или пенными уплотнителями. Применение крепежных изделий ограничивается «застроенными» в шве между панелями крючками, так что опасность промерзания сведена к минимуму. Поликарбонатные элементы модульных систем имеют большее количество слоев и обеспечивают более качественную теплоизоляцию при аналогичной толщине панели.