سقف شیروانی هزاران سال است که در طیف وسیعی از مناطق فرهنگی و بر روی انواع مختلفی از گونه‌شناسی ساختمان یافت می‌شود. این استفاده تاریخی تثبیت شده و در عین حال همه کاره تصادفی نیست. زیرا سقف شیروانی با انعطاف پذیری و تغییرپذیری بسیار زیاد خود را تحت تاثیر قرار می دهد. هر آنچه که باید در مورد این کهن الگوی سقف بدانید که امروزه نیز بسیار محبوب است را می توانید در اینجا بیابید.
منشا سقف شیروانی
منشاء سقف شیروانی نامشخص است و در مراحل پیش از تاریخ گم شده است. احتمالاً به‌طور مستقل در فرهنگ‌های متعدد، یا بهتر است بگوییم در مراحل قبل از فرهنگ به وجود آمد.چرایی این چنین است به راحتی با نگاهی به ساده ترین اشکال ساخت آن توضیح داده می شود. اگر به دو قطب، شاخه یا سایر عناصر حمایت کننده به یکدیگر تکیه دهید، در حال حاضر بخشی از سقف شیروانی دارید. با یک ماده متراکم پوشانده شده است، فضای شگفت آور زیادی را در رابطه با تلاش انجام شده ارائه می دهد و در عین حال تضمین می کند که آب باران به طور ایمن تخلیه شود. البته، مواد و ابعاد در طول تاریخ به طور قابل توجهی تغییر کرده است، اما اصول اساسی عملکردی تا به امروز بدون تغییر باقی مانده است. بنابراین به راحتی می توان درک کرد که این شکل سقف موثر و اقتصادی را می توان در اکثر ساختمان های امروزی یافت.
ساخت و استاتیک
از نظر سازه ای، دو سیستم برای سقف های شیروانی مدرن وجود دارد تا اطمینان حاصل شود که ساخت و ساز پایدار است و تمام الزامات فضای داخلی، ظرفیت باربری و ساختار عایق حرارتی و آب بندی را برآورده می کند.
سقف تیر
سقف رافتر هنوز هم به شکل دو عنصر تکیه‌دهنده به هم نزدیک است که قبلاً در زمان ایجاد آن توضیح داده شده بود. در سقف تیرچه، تیرهای متضاد یکدیگر را حمایت می کنند و همراه با عنصر پشتیبان زیر آن، یعنی سقف یا دیوار، یک مثلث خود سفت شونده و نگهدارنده را تشکیل می دهند. این مثلث های باربر که تقریباً به هر تعداد در یک ردیف قرار گرفته اند، سقف شیروانی ایجاد می کنند. تعداد عناصر مورد نیاز سازه ای با این فرم سقف شیروانی قابل مدیریت است:
-
آستانه:
تکیه گاه پایین تیرها و در عین حال نقطه انتقال بین دیوارها یا سقف های زیرین و سازه سقف را تشکیل می دهد
-
رافترز
عناصر پشتیبان، هر کدام به صورت جفت در یک آرایش مخالف
-
سفتی
مورد نیاز در جهت طولی خط الراس، امروزه بیشتر به صورت نوارهای بادگیر مورب، یا به عنوان یک سقف فرعی مسطح از نظر استاتیکی موثر
توجه:
از نظر ایستایی، برای سقف تیرک یال لازم نیست. برای اینکه بتوان پوشش ساختمان را از نظر سازه ای تمیز در این نقطه مشترک بالای سطوح سقف طراحی کرد، معمولاً یک تیر رج یا یک تخته پشته عمودی تشکیل می شود. به عنوان مثال، این از کاشی های رج روی سقف های کاشی، یا صفحه رج روی فویل، ورق فلزی یا بام های سبز پشتیبانی می کند.
سقف پرلین
در مقایسه با سقف تیرچه، سقف پرلین در ساخت آن پیچیده‌تر به نظر می‌رسد، اما به دلیل تداوم سادگی و سازگاری آن، هنوز ساختاری واضح و ساده در مقایسه با بسیاری از اشکال سقف دیگر دارد.در اینجا نیز عنصر اصلی ساختار پشتیبان تیرهای سقف است. با این حال، آنها دیگر از یکدیگر پشتیبانی نمی کنند، بلکه تنها بارها را از سطح سقف به سازه نگهدارنده منتقل می کنند. بارها از طریق حداقل دو، اما معمولاً سه نقطه باربر در هر خروار منتقل می شوند: آستانه یا پاچه، پره میانی و برآمدگی. بنابراین نمای کلی عناصر موثر استاتیک مشابه است، اما کمی طولانی تر از سقف تیرچه است:
-
آستانه
پایه لایه تیر و اتصال به ساختمان زیر
-
سنگ وسط
حمایت متوسط و انتقال بار مورد نیاز برای طول تیرهای بزرگ، چه بر روی یک سازه چوبی یا دیوارهای داخلی محکم در فضای سقف قرار داده شود
-
اول
تکیه گاه فوقانی و نقطه انتقال بار تیرها که معمولاً روی دیوارهای شیروانی و تکیه گاه ها یا دیوارهای داخلی قرار گرفته بین آنها قرار می گیرد
توجه:
از دیدگاه ایستا، استفاده از جناغ مرکزی، تیرچه را از تیر تک دهانه ای که روی دو نقطه قرار دارد، به تیری چند دهنه ای که روی سه نقطه قرار دارد تبدیل می کند. نه تنها بار در چندین نقطه پشتیبانی توزیع می شود، بلکه انحراف میدان های جداگانه نیز به دلیل مشارکت میدان مجاور کاهش می یابد. بنابراین، با یک جناغ مرکزی، یک خرطومی را می توان به طور قابل توجهی در سطح مقطع مورد نیاز استاتیک کاهش داد و به طور کلی، حتی مواد کمتری نسبت به بدون پرلین مرکزی مورد نیاز است!
مهر و موم
علاوه بر پایداری، سقف همیشه باید محافظت از آب و هوا را نیز ارائه دهد. امروزه علاوه بر محکم بودن در برابر باران، سفتی در برابر باد و بخار آب را نیز شامل می شود که از هوای اتاق به ساختار نفوذ می کند و می تواند منجر به آسیب رطوبت و کپک شود. به طور کلاسیک، سقف شیروانی از دو سطح آب بندی تشکیل شده است:
1. آب بندی داخلی
- وظیفه: سفتی انتشار از داخل به خارج و همچنین سطح هوابندی
- بیشتر در قسمت داخلی لایه رافتر اعمال می شود
- باید داخل پکیج عایق اصلی نصب شود
2. آب بندی خارجی
- وظیفه: آب بندی در برابر آب باران
- ایجاد شده خارج از لایه های عایق
- را می توان با عایق (مثلاً تخته فیبر چوبی نرم) یا پوشش سقف (مثلاً سقف ورق فلزی یا فویل)، یا به عنوان یک لایه جداگانه (مثلاً سقف کاشی) ترکیب کرد
- به عنوان لایه تخلیه آب برای پوشش‌هایی که کاملاً سفت نیستند (مثلا آجر) وقتی باران یا برف توسط باد به زیر آجرها فشار داده می‌شود مورد نیاز است
عایق حرارت
بدون توجه به شکل سقف، امروزه موضوع عایق حرارتی نقش بسیار زیادی دارد.از یک سو، این امر ناشی از الزامات قانونی و افزایش مداوم قیمت انرژی است. از سوی دیگر، امروزه فقط عایق کاری ضروری است، زیرا فضاهای پشت بام معمولاً شامل اتاق های نشیمن نیز می شود که قبلاً فقط اتاق های ذخیره سازی و انبار بدون گرمایش در آن ها ارائه می شد.
سقف شیروانی در مورد عایق حرارتی بسیار منعطف و همکاری می کند: بیشتر عایق مورد نیاز را می توان بین تیرهای باربر جای داد. منطقاً نمی توان عایق بندی در جایی که تیرها هستند وجود داشت، اما اثر عایق رایج ترین ماده، چوب، به تنهایی برای دستیابی به عملکرد عایق کافی کافی است. این پکیج عایق را می‌توان با لایه‌های عایق روی لایه تیر یا حتی زیر آن تکمیل کرد. مواد عایق رایج عبارتند از:
برای عایق کاری بین تیرها:
- پشم معدنی (پشم شیشه سابق، اکنون پشم سنگ)
- عایق سلولزی
- مواد عایق معقول از نظر زیست محیطی، مانند پشم گوسفند، کنف و غیره.
- تخته فیبرنرم
توجه:
استفاده از عایق از نظر ابعادی پایدار و غیر قابل انعطاف بین تیرها امکان پذیر خواهد بود، اما اتصالات ایجاد شده در اثر انقباض و حرکت تیرهای چوبی منجر به کاهش قابل توجه اثر عایق می شود.
برای عایق بالا و پایین تیرک:
- مواد عایق نرم مانند عایق بین تیرها، سپس چوبهای پشتیبانی برای ساختار سقف یا روکش داخلی مورد نیاز
- فوم‌های پلاستیکی به‌عنوان لایه‌های عایق پایدار از نظر ابعاد که می‌توان پوشش‌های سقف را بدون ساختار تکیه‌گاه سازه روی آن اعمال کرد
- تخته های الیاف چوب نرم مقاوم و مقاوم در برابر فشار
مزیت عایق بندی بین تیرها این است که ساختار سقف نسبتاً کوچک است. با این حال، اگر قرار است تیرها قابل رویت باقی بمانند، کل عایق را می توان روی سازه نگهدارنده نیز قرار داد. بسته به ماده عایق، ممکن است لازم باشد یک سطح نگهدارنده به شکل قالب چوبی ایجاد شود که لایه عایق روی آن قرار گیرد.
سقف
سقف شیروانی تقریباً با تمام پوشش های رایج سقف موجود در بازار امروزی می توان ایجاد کرد. اما با در نظر گرفتن الزامات مدرن برای سفتی و عایق حرارتی هنوز هم می توان از مصالح ساختمانی سنتی استفاده کرد:
- پوشش تاریخی کاهگل و نی و نی
- آجر و کاشی بتنی سقف
- ورق فلزی (آلومینیوم، مس، تیتانیوم روی و غیره)
- سقف فویل، با سنگریزه یا پوشش گیاهی در شیبهای صاف
اشکال ویژه مدرن پوشش سقف گاهی اوقات حتی می توانند جنبه های باربری، عایق و آب بندی را با هم ترکیب کنند.به عنوان مثال، اگر از یک عنصر ساندویچی به عنوان پوشش استفاده شود، البته نیازی به عناصر باربر در زیر نیست، مانند تیرها، زیرا پانل های المان بین رج، پرلین مرکزی و آستانه می توانند خود را نگه دارند. اینجا هم نیازی به عایق کاری و آب بندی نیست.
شیب پشت بام
شکل کلاسیک سقف شیروانی متقارن است و در هر دو سطح سقف شیب یکسانی دارد. شیب های احتمالی به شکل سقف استفاده شده بستگی دارد و بسته به مد و استفاده از فضای سقف نیز در معرض نوسانات است.
شیب بسته به پوشش:
-
آجر و بتن:
بسته به آجر تا 15 درجه، مدلهای جداگانه حتی 10 درجه ممکن است
-
اسلاید:
از نظر تئوری 0 درجه امکان پذیر است، اما طبق دستورالعمل سقف تخت حداقل 2 درجه (پس دیگر سقف شیروانی واقعی نیست)
-
ورق:
حداقل 5 درجه
-
مصالح بنای تاریخی:
هیچ حداقل مشخصات فنی طبق استانداردهای DIN در دسترس نیست، اما معمولاً شیب بسیار تند برای منحرف کردن آب باران از نفوذ مواد - اغلب 45 درجه و بیشتر، گاهی اوقات تا 60 یا حتی 70 درجه را می توان یافت.
هر چه سقف شیروانی شیب بیشتری داشته باشد، فضای سقف قابل استفاده بزرگتر می شود. با این حال، با افزایش ارتفاع سقف، قله سقف بزرگتر و بزرگتر می شود که خود به سختی قابل استفاده است. شیب های معمول سقف در مسکن های مدرن اغلب بین 25 تا 35 درجه است که به موجب آن سقف مستقیماً روی سقف قرار نمی گیرد، بلکه روی قسمتی از دیوار تا ارتفاع یک متری - دیوار زانو - قرار می گیرد. به دلایل طراحی یا برنامه ریزی شهری، هنوز هم از سقف هایی با شیب بالاتر یا پایین تر استفاده می شود.
شرایط خاص یا شرایط محلی همیشه می تواند به این معنی باشد که سقف شیروانی به طور متقارن ایجاد نمی شود. به عنوان مثال، در یک شیب، سطح سقف در سمت کوه را می توان صاف تر کرد تا دیوار زیر آن دارای ارتفاع قابل استفاده برای پنجره ها و درها باشد.
سازه ها و تاسیسات تکمیلی
به همان سادگی که خود سقف شیروانی به نظر می رسد، می توان آن را به طرق مختلف گسترش داد یا تغییر داد. عناصر متعددی که در حال حاضر بخشی ضروری از چشم انداز سقف هستند، قابلیت استفاده اتاق ها را در فضای پشت بام گسترش می دهند یا بهبود می بخشند.
منشا همه تغییرات
مهم نیست که کدام عنصر در سقف شیروانی وارد شود، همیشه با دخالت در تیرهای باربر همراه است. در بیشتر موارد، بخش‌هایی از یک یا چند قایق باید برداشته شوند. به منظور حفظ ظرفیت باربری، به اصطلاح تناوب وارد می شود.تعویض الوارهایی که به صورت عرضی بین تیرها اجرا می شوند، تیر بریده شده را نگه می دارند و بارهای آن را به تیرهای مجاور منتقل می کنند.
پنجره پشت بام
- فضاهای زندگی در پشت بام را از طریق روشنایی و تهویه فعال کنید
- با از بین بردن تیرک و پکیج عایق زیر سطح پنجره فضای اضافی ارائه دهید
- امروز حتی کف تا سقف موجود است و می توان آن را در بالکن مینیاتوری نمایش داد
- اشکال متداول: پنجره های تاشو، تاب دار یا تاب دار
بالکن های پشت بام
- یا از قسمت پشت بام، یا به عنوان لژیا وارد فضای سقف ممکن است
- محیط بیرونی بسیار صمیمی، به سختی قابل مشاهده است، زیرا سقف از حریم خصوصی خوبی محافظت می کند
خوابگاه
- ایجاد فضای سر اضافی در فضای اتاق زیر شیروانی
- بجای سقف های شیبدار دیوارهای عمودی و به راحتی مبله ایجاد کنید
- انواع طرح ها امکان پذیر است، به عنوان مثال، شیروانی سقف شیروانی، شیروانی پشتی، سقفی مسطح و غیره.
- نوردهی بسیار خوب به لطف استفاده از پنجره های نمای معمولی به جای پنجره های سقفی
مزایا و معایب
حالا سقف شیروانی مزایای زیادی دارد که نقطه ضعف آن یکی دو تا معایب است. اینها موارد تکراری هستند:
مزایا
- ساخت ساده
- ساخت آسان به دلیل ساخت ساده و استفاده بهینه از مصالح
- طراحی همه کاره
- به لطف افزودن های متعدد به راحتی قابل گسترش و تغییر است
- زهکشی خوب آب به لطف شیب سطوح سقف، بنابراین در صورت بروز ضعف های سازه ای کمتر در معرض آسیب قرار می گیرد
- داخلی را می توان به راحتی با تنظیم شیب سقف برای استفاده تطبیق داد
معایب
- سقف های شیبدار به سختی تجهیز می شوند
- در مورد عناصر اضافی، تلاش نسبتاً بالایی برای اتصالات و انتقال وجود دارد
- قله سقف به سختی در شیب های تند قابل استفاده است
