THERMOTOP ROOF SYSTEM – лека и безопасна покривна система за дългопролетни покриви

При проектирането на големи промишлени, логистични и търговски сгради едно от основните предизвикателства е определянето на оптималните покривни отвори и оразмеряването на носещата конструкция за натоварванията, които тя трябва да поеме.

При дългопролетните покриви теглото на покривния пакет се превръща в основен проектен фактор. Тежкото топлоизолационно решение може да наложи използването на столици и колони с по-големи сечения, което влияе върху цялата носеща конструкция на сградата.

С увеличаването на отвора всеки допълнителен килограм, предаван към носещата конструкция, води до допълнителни строителни разходи. Постоянните натоварвания от собственото тегло на покрива се предават чрез столиците или фермите към колоните и фундаментите, като влияят както върху усилията в конструкцията, така и върху общата маса, отчитана при сеизмичното проектиране.

Поради тази причина производителите на топлоизолационни материали разработват решения, които намаляват натоварванията, предавани от покривните системи към сградата. THERMOTOP, производител на PIR топлоизолационни плочи, разработи лека, безопасна и енергийно ефективна покривна система с доказани показатели при пожар: THERMOTOP ROOF SYSTEM.

THERMOTOP ROOF SYSTEM е лека и безопасна многослойна система, предназначена за промишлени, логистични, търговски и селскостопански сгради с дългопролетни покриви. Тя съчетава носимоспособността на профилираната стоманена ламарина H153, топлотехническите характеристики на PIR топлоизолационните плочи и PVC хидроизолационна мембрана в лек покривен пакет, който може да бъде адаптиран към изискванията за топлинни характеристики и пожарна безопасност на конкретния проект.

Системата е сертифицирана в две конфигурации по огнеустойчивост:

• THERMOTOP ROOF SYSTEM REI20;
• THERMOTOP ROOF SYSTEM REI30.

В конфигурация REI30 системата осигурява 30 минути огнеустойчивост и постига клас B-s1,d0 по реакция на огън и клас BROOF(t3) по поведение при външно огнево въздействие, при условията, посочени в съответната техническа и класификационна документация.

THERMOTOP ROOF SYSTEM допринася за:

• оптимизиране на общите строителни разходи;
• намаляване на теглото на покрива и на натоварванията, предавани към носещата конструкция;
• оптимизиране на носещата конструкция чрез адаптиране на размерите на конструктивните елементи благодарение на ниското тегло на топлоизолационните материали — PIR топлоизолационна плоча Thermotop AL-AL с дебелина 100 mm и размери 2 400 × 1 200 mm тежи приблизително 8,4 kg;
• намаляване на броя на вторичните носещи елементи;
• по-лесно манипулиране и монтаж;
• съкращаване на времето за изпълнение;
• интегриране на фотоволтаични панели, вентилационни системи и друго покривно оборудване;
• изпълнение на изискванията REI20 или REI30, а при конфигурация REI30 — и постигане на класовете BROOF(t3) и B-s1,d0.

Видове въздействия: постоянни, променливи и извънредни

Покривната система трябва да бъде проектирана за сложна комбинация от въздействия в съответствие със структурните Еврокодове — SR EN 1990, SR EN 1991 и SR EN 1998:

• Постоянните въздействия включват собственото тегло на всички компоненти на покривната система — стоманената ламарина, топлоизолацията, мембраните и крепежните елементи — както и теглото на окачени инсталации, осветителни системи, HVAC въздуховоди и спринклерни инсталации.
• Променливите въздействия включват натоварванията от сняг, натиска и засмукването от вятъра, както и временните експлоатационни натоварвания, причинени от движение на хора по време на монтажа и поддръжката.
• Извънредните въздействия включват възможните ефекти от пожар, при които запазването на изискваните характеристики на конструкцията за определен период е от съществено значение за евакуацията и аварийната намеса.

Влияние на собственото тегло на покрива върху носещата конструкция

Собственото тегло на покривната система представлява постоянно статично натоварване, което действа непрекъснато върху цялата сграда. За разлика от натоварванията от сняг и вятър, които имат временен и вероятностен характер, масата на покривния пакет участва постоянно в изчисленията на носещата конструкция.

Влияние на намаляването на постоянните натоварвания върху огъващите моменти и деформациите

Максималният огъващ момент M в проста греда, натоварена с равномерно разпределен линеен товар q  върху отвор L, се изчислява по стандартната формула:

$$M = \frac{q L^2}{8}$$

Огъващият момент е правопропорционален на приложения товар q и на квадрата на отвора L. При конструкции с големи отвори всяко увеличаване на постоянното натоварване води до пряко увеличаване на максималния огъващ момент, който възниква в средата на отвора.

По аналогичен начин деформацията f при постоянно равномерно разпределено натоварване е правопропорционална на товара q:

$$f = \frac{5 q L^4}{384 E I}$$

Намаляването на теглото на покривната система директно намалява постоянната компонента на общия товар q. Това може да осигури допълнителен капацитет за поемане на други натоварвания, като сняг или фотоволтаични системи, като същевременно намалява деформациите на конструктивните елементи.

Технически пример: изчисляване на спестената маса

За да се илюстрира влиянието на теглото на топлоизолацията върху носещата конструкция, разглеждаме промишлен покрив с обща площ 10 000 m².

В конфигурация REI30 THERMOTOP ROOF SYSTEM включва топлоизолационен пакет с обща дебелина 150 mm, състоящ се от:

• 100 mm PIR топлоизолационни плочи Thermotop AL-AL;
• 50 mm минерална вата.

PIR топлоизолационната плоча с дебелина 100 mm и декларирана топлопроводност 0,021 W/mK осигурява топлинно съпротивление приблизително 4,76 m²K/W.

Допълнителният слой минерална вата с дебелина 50 mm и топлопроводност 0,040 W/mK добавя топлинно съпротивление приблизително 1,25 m²K/W.

Общото топлинно съпротивление на топлоизолационния пакет е приблизително 6,01 m²K/W.

За постигане на сходни топлотехнически характеристики само с минерална вата с топлопроводност 0,040 W/mK би била необходима дебелина приблизително 240 mm.

Следователно сравнението е между:

• топлоизолационен пакет THERMOTOP ROOF SYSTEM REI30 с дебелина 150 mm, състоящ се от 100 mm PIR топлоизолационни плочи и 50 mm минерална вата;
• конвенционален топлоизолационен пакет, състоящ се от приблизително 240 mm минерална вата.

PIR топлоизолационна плоча Thermotop AL-AL с дебелина 100 mm и размери 2 400 × 1 200 mm тежи приблизително 8,4 kg. Отнесено към площта, това съответства на приблизително 2,9 kg/m².

Слоят минерална вата с дебелина 50 mm в конфигурация REI30 тежи между 5 и 7 kg/m² при плътност между 100 и 140 kg/m³.

Следователно общото тегло на топлоизолацията в THERMOTOP ROOF SYSTEM REI30 е приблизително между 7,9 и 9,9 kg/m².

За сравнение, слой минерална вата с дебелина 240 mm и плътност между 100 и 140 kg/m³ би тежал приблизително между 24 и 33,6 kg/m².

Разликата в теглото между двете топлоизолационни решения е приблизително между 16 и 23,7 kg/m².

За покрив с площ 10 000 m² това съответства на намаляване на покривната маса с приблизително 161–237 тона.

Изчислението се отнася конкретно до теглото на топлоизолационните слоеве. Ако носещата стоманена ламарина, пароизолационният слой, хидроизолационната мембрана и системата за закрепване са сходни при двете решения, те не оказват съществено влияние върху сравнителната разлика в теглото.

Намаляването на постоянното натоварване може да ограничи усилията, предавани към столиците, фермите, колоните и фундаментите. Реалното влияние върху разхода на стомана и бетон трябва да бъде определено от конструктора за всеки конкретен проект.

Натоварвания от сняг, въздействие на вятъра и контрол на деформациите

Дългопролетните покриви трябва да бъдат проектирани за климатичните натоварвания, характерни за местоположението на проекта. При THERMOTOP ROOF SYSTEM тези натоварвания се поемат основно от носещата профилирана стоманена ламарина H153 и се предават през опорите към основната носеща конструкция.

Натоварвания от сняг и локални натрупвания

Натоварванията от сняг се определят в съответствие със SR EN 1991-1-3.

Освен равномерно разпределеното натоварване от сняг върху покривната повърхност, при проектирането трябва да се отчитат и локалните натрупвания в близост до атики, промени в нивото или наклона на покрива, зенитни осветители и покривно оборудване.

Ветрово засмукване и механично закрепване

Въздействието на вятъра се определя в съответствие със SR EN 1991-1-4.

При покриви с малък наклон вятърът може да създаде отрицателно налягане и повдигащи сили, особено в ъгловите и периферните зони.

Устойчивостта на системата на тези въздействия зависи от PVC хидроизолационната мембрана, схемата и гъстотата на механичните закрепвания и способността на стоманената ламарина H153 да предава усилията към носещата конструкция.

Деформация на стоманената ламарина и отводняване на покрива

Под комбинираното действие на собственото тегло, снега и останалите вертикални натоварвания носещата профилирана стоманена ламарина се деформира между опорите.

Ако деформацията надвиши допустимите стойности, наклонът на покрива може локално да намалее, което увеличава риска от задържане на вода.

Слоев състав на THERMOTOP ROOF SYSTEM

THERMOTOP ROOF SYSTEM е многослойна покривна система, при която всеки компонент изпълнява определена функция:

• профилираната стоманена ламарина H153 поема приложените натоварвания и ги предава към носещата конструкция;
• PIR топлоизолационните плочи осигуряват основните топлотехнически характеристики на покрива;
• слоят минерална вата допринася за пожарозащитните характеристики при конфигурация REI30;
• пароизолационният слой ограничава проникването на влага в топлоизолацията;
• PVC хидроизолационната мембрана защитава покрива от атмосферни валежи.

Конфигурация THERMOTOP ROOF SYSTEM REI20

Конфигурацията REI20 е предназначена за проекти, при които се изисква огнеустойчивост от 20 минути.

От вътрешната към външната страна покривният пакет включва:

• носеща профилирана стоманена ламарина H153 с дебелина 0,88 mm;
• пароизолационен слой;
• 100 mm PIR топлоизолационни плочи Thermotop AL-AL;
• система за механично закрепване;
• PVC хидроизолационна мембрана съгласно сертифицираната конфигурация.

Конфигурация THERMOTOP ROOF SYSTEM REI30

Конфигурацията REI30 се използва при проекти, за които се изисква огнеустойчивост от 30 минути.

От вътрешната към външната страна покривният пакет включва:

• носеща профилирана стоманена ламарина H153 с дебелина 0,88 mm;
• пароизолационен слой;
• слой каменна вата с дебелина 50 mm и якост на натиск 70 kPa;
• 100 mm PIR топлоизолационни плочи Thermotop AL-AL;
• система за механично закрепване;
• PVC хидроизолационна мембрана съгласно сертифицираната конфигурация.

Сравнение между THERMOTOP ROOF SYSTEM REI30 и REI20

Класификациите за поведение при пожар се отнасят за пълния слоев състав на системата, включително материалите, дебелините и крепежните елементи, посочени в класификационната документация.

Топлоизолационни характеристики на системата

Топлотехнически характеристики на PIR топлоизолационните плочи Thermotop AL-AL

PIR топлоизолационните плочи Thermotop AL-AL осигуряват основните топлотехнически характеристики на системата.

При дебелина 100 mm и декларирана топлопроводност 0,021 W/mK топлинното съпротивление на плочата е приблизително:

Механични характеристики на PIR топлоизолационните плочи

PIR топлоизолационните плочи Thermotop имат якост на натиск най-малко 150 kPa.

Тази характеристика осигурява устойчивост на локализирани натоварвания, които могат да възникнат по време на монтажа и дейностите по поддръжка.

Пожарна безопасност: сертифицирани класове и характеристики

Поведението при пожар на промишлените покриви се регулира стриктно от румънската наредба за пожарна безопасност P118/2025 и от приложимите европейски разпоредби за строителните продукти.

Техническо значение на класовете R, E, I и BROOF(t3)

Класификацията по огнеустойчивост определя способността на системата да запазва необходимите характеристики при излагане на стандартен пожар съгласно кривата време–температура ISO 834:

• R – Носимоспособност: способността на конструктивния елемент да поема приложените механични натоварвания, без да губи устойчивост за определен период, например 20 или 30 минути;
• E – Цялост: способността на елемента да предотвратява преминаването на пламъци и горещи газове към необогряваната страна;
• I – Изолационна способност: способността на елемента да ограничава повишаването на температурата върху необогряваната повърхност под определената гранична стойност.

THERMOTOP ROOF SYSTEM REI20 запазва своята носимоспособност, цялост и изолационна способност за 20 минути, а конфигурацията REI30 запазва тези характеристики за 30 минути.

Поведението при външно огнево въздействие е удостоверено чрез класа BROOF(t3). Той показва, че системата ограничава разпространението на пламъка по покривната повърхност и издържа на външно огнево въздействие в съответствие с приложимия метод за изпитване.

Интегриране на характеристиките B-s1,d0 в проектирането на пожарната безопасност

При лабораторни изпитвания THERMOTOP ROOF SYSTEM REI30 постига клас B-s1,d0 по реакция на огън:

• B показва много ограничен принос към развитието на пожара;
• s1 показва ниско димообразуване, което е важно за запазване на видимостта при евакуация и намеса на пожарните служби;
• d0 показва, че не се образуват горящи капки или частици, които биха могли да разпространят пожара към по-ниски нива.

Предимства на THERMOTOP ROOF SYSTEM при проектиране, монтаж и експлоатация

Системата осигурява преки предимства през целия период на строителство и експлоатация на сградата.

Оптимизирани строителни разходи – Ниското тегло на системата намалява натоварванията, предавани към носещата конструкция, и може да позволи оптимизиране на разхода на стомана и бетон.

Енергийна ефективност – PIR топлоизолационните плочи Thermotop осигуряват високи топлотехнически характеристики при декларирана топлопроводност 0,021 W/mK.

Якост и дълготрайност – PIR топлоизолационните плочи са твърди, стабилни по размери и устойчиви на натиск, което допринася за дълготрайността на покрива.

Пожарна безопасност – Конфигурацията REI30 на THERMOTOP ROOF SYSTEM постига класове B-s1,d0 и BROOF(t3).

По-кратко време за монтаж – Ниското тегло на компонентите улеснява транспортирането, манипулирането и монтажа, като подпомага по-бързото завършване на покрива.

Области на приложение и типове сгради

THERMOTOP ROOF SYSTEM е особено подходяща за проекти с дългопролетни покриви, при които енергийната ефективност и пожарната безопасност са основни изисквания:

• Промишлени сгради и производствени помещения: където са необходими големи свободни вътрешни пространства за производствените процеси и мостовите кранове;
• Логистични центрове и дистрибуционни складове: където ефективното използване на площта изисква големи разстояния между колоните и строг контрол на вътрешната температура;
• Хипермаркети и големи търговски сгради: където огнеустойчивостта, поведението при външно огнево въздействие и енергийната ефективност са от съществено значение;
• Селскостопански сгради и хладилни складове: където строгият хигротермичен контрол подпомага предотвратяването на увреждания на конструкцията и съхраняваните продукти;
• Спортни зали, изложбени центрове и големи обществени сгради: където архитектурното решение изисква стройни носещи конструкции и големи свободни отвори.

Техническа подкрепа още от ранния етап на проектиране

Проектирането на дългопролетен покрив изисква координиране на носещата конструкция с топлотехническите, хидроизолационните и противопожарните изисквания.

Включването на техническия екип на Thermotop още на етапа на концептуалното или техническото проектиране позволява да бъде избрана подходящата конфигурация на системата и да бъдат разработени подходящи конструктивни детайли за атики, улами, покривни преминавания и механични закрепвания.

Често задавани въпроси за THERMOTOP ROOF SYSTEM

Какво представлява THERMOTOP ROOF SYSTEM?

THERMOTOP ROOF SYSTEM е лека и безопасна многослойна система, предназначена за промишлени, логистични, търговски и селскостопански сгради с дългопролетни покриви.

Тя съчетава носимоспособността на профилираната стоманена ламарина H153, топлотехническите характеристики на PIR топлоизолационните плочи и PVC хидроизолационна мембрана в лека система, която може да бъде адаптирана към топлотехническите и противопожарните изисквания на конкретния проект.

Системата е сертифицирана в две конфигурации по огнеустойчивост: THERMOTOP ROOF SYSTEM REI20 и THERMOTOP ROOF SYSTEM REI30.

Каква е разликата между THERMOTOP ROOF SYSTEM REI20 и REI30?

Конфигурацията REI20 включва стоманена ламарина H153, пароизолационен слой, 100 mm PIR топлоизолационни плочи Thermotop AL-AL, система за механично закрепване и PVC мембрана.

Конфигурацията REI30 добавя слой каменна вата с дебелина 50 mm и якост на натиск 70 kPa за постигане на огнеустойчивост от 30 минути.

Какви топлотехнически характеристики осигурява PIR топлоизолационната плоча Thermotop AL-AL с дебелина 100 mm?

PIR топлоизолационната плоча Thermotop AL-AL с дебелина 100 mm има декларирана топлопроводност 0,021 W/mK и топлинно съпротивление приблизително 4,76 m²K/W.

Могат ли върху THERMOTOP ROOF SYSTEM да бъдат монтирани фотоволтаични панели?

Системата може да бъде проектирана за интегриране на фотоволтаични панели.

Допълнителните натоварвания, концентрираните товари, схемата на закрепване и предаването на усилията към носещата стоманена ламарина и основната носеща конструкция трябва да бъдат проверени за всеки проект.

За какви видове сгради се препоръчва системата?

THERMOTOP ROOF SYSTEM е предназначена основно за промишлени сгради, логистични центрове, търговски сгради, селскостопански постройки, хладилни складове, спортни зали и други сгради с дългопролетни покриви.

Кога трябва да бъде включен техническият екип на Thermotop?

Техническият екип трябва да бъде включен още в ранния етап на проектиране.

Това позволява конфигурацията на системата, дебелината на стоманената ламарина, детайлите на механичните закрепвания и решенията за атики, улами и покривни преминавания да бъдат определени в съответствие с изискванията на проекта.

Заключение

THERMOTOP ROOF SYSTEM е сертифицирано решение за дългопролетни покриви, което съчетава предимствата на носещата профилирана стоманена ламарина H153, PIR топлоизолационните плочи Thermotop AL-AL и PVC хидроизолационната мембрана.

Ниското тегло на системата спомага за намаляване на постоянните натоварвания и оптимизиране на носещата конструкция. Системата се предлага в конфигурации REI20 и REI30, като конфигурацията REI30 постига класове B-s1,d0 и BROOF(t3).

Поискайте техническа оценка – Изпратете на техническия екип на Thermotop необходимата информация за проекта, за да бъде избрана подходящата конфигурация на системата и да бъдат определени необходимите конструктивни детайли.