ACOPERIURIAcoperiurile sunt subansambluri constructive amplasate la partea superioar a cldirilor. Acoperiurile trebuie s ndeplineasc criteriile de performan stabilite prin norme, referitoare la durabilitate, etaneitate, izolare termic i fonic etc. Rolul funcional al acoperiurilor este de nchidere a cldirii la partea superioar, protejnd mediul interior de variaiile de temperatur, umiditate, ploaie, de zgomot etc. Acoperiurile au i rol de rezisten, prelund ncrcrile care le revin. La unele structuri, prin elementele sale de rezisten, acoperiul asigur solidarizarea i conlucrarea elementelor portante verticale la partea superioar. mpreun cu pereii exteriori i unele elemente ale infrastructurii (planeul peste subsol, soclul etc.) acoperiurile reprezint elemente de nchidere ale cldirii. Ansamblul elementelor de nchidere alctuiete subsistemul anvelop al cldirii.

Subansamblul acoperi cuprinde urmtoarele elemente principale, difereniate prin funciunile pe care le ndeplinesc: - elementul (sau elementele) de rezisten, avnd rolul de preluare a ncrcrilor care revin acoperiului. n funcie de tipul cldirii i alctuirea acoperiului, elementele de rezisten sunt formate din: ultimul planeu (n cazul acoperiurilor teras), ultimul planeu i structura proprie a acoperiului (n cazul cldirilor cu pod), respectiv structura acoperiului (n cazul cldirilor cu deschideri mari la care nu se prevede planeu: hale cu un nivel, sli de expoziii, de spectacole etc.); - nvelitoarea, cu rol de protecie hidrofug; - termoizolaia, cu rol de izolare termic; - bariera contra vaporilor, straturi de difuzie sau canale de aerare pentru mbuntirea comportrii higrotermice; - elemente accesorii ale acoperiului, cu rol de colectare i evacuare a apelor meteorice, de nchidere perimetral, evacuare a vaporilor de ap n atmosfer, iluminare natural, etc.

CLASIFICAREA ACOPERIURILOR Acoperiurile se pot clasifica dup o serie de criterii : a) Dup comportarea higrotermic acoperiurile pot fi reci (cu spaiu de aer) i calde (sau compacte). - acoperiurile reci cuprind n alctuirea lor un spaiu de aer n legtur direct cu mediul exterior, (spaiu ventilat) care separ acoperiul n dou pri componente: partea inferioar (n care este inclus termoizolaia) i partea superioar (n care este inclus nvelitoarea). Acest tip de acoperiuri cuprinde att soluiile tradiionale cu pod (care reprezint un spaiu mare de aer), ct i alte soluii cu spaiu redus de aer, avnd funcie strict higrotermic. - acoperiurile calde, utilizate sub form de terase cu pante mici, sunt caracterizate prin faptul c straturile componente se succed unul dup altul, fr straturi de aer pentru ventilare. b) n funcie de form acoperiurile pot fi cu suprafee plane nclinate (numite ape sau versani) rezolvate astfel nct s favorizeze scurgerea apelor meteorice i acoperiuri cu suprafee curbe sau sub form de cupole, suprafee riglate, etc. La cldiri cu deschideri mari (hale parter sau ultimul etaj la cldiri industriale etajate), unde iluminarea natural prin ferestre este insuficient, se folosesc acoperiuri cu luminatoare. c) Dup mrimea pantei acoperiurile pot fi: - nclinate, cu pant mare (21-150%) sau cu pant medie (8-20%); - plate (de tip teras), necirculabile (cu panta de 2 - 7%) sau circulabile (cu panta de 1,5 - 4%).

Pante, n [cm/m] Nr. crt. Materiale i mod de alctuire Carton bitumat pe astereal: a) un strat prins n cuie direct sau cu ipci 1 b) dou straturi, primul prins n cuie, cellalt lipit de primul (cu mase bituminoase etc.) Hidroizolaii n straturi multiple din foi hidroizolante lipite cu mase bituminoase pe suport rigid: a) pentru terase circulabile b) pentru alte nvelitori igle argil ars: a) solzi - aezate simplu - aezate dublu b) cu jgheab - trase - presate 4 5 Olane Azbociment plci plane mici a) un strat min. 20 10 uzuale 25...45 15...25 max. vertical 30

2

1,5 2

2...3 3...15

4 150

3

60 45 45 35 25 45

70...90 55...70 55...70 45...70 30...50 50...70

275 275 120 120 70 vertical

6

Azbociment plci ondulate: a) cu ondule mici avnd dimensiunile de 115 x 28 b) cu ondule mari avnd dimensiunile de 177 x 51 Tabl zincat a) cu faluri orizontale simple i verticale duble

25 -

30...80 20...40

vertical vertical

15

20...50

vertical

7

b) cu faluri orizontale i verticale duble c) montat n solzid) montat cu ipci

7 4040 30 15 60 50

15...40 55...27555...275 15...40 min. 70 min. 25 70...100 60...100

vertical verticalvertical vertical vertical vertical vertical vertical

8

Tabl ondulat n foi mari Geam (luminator): a) montat n chit

9

b) montate n suporturi speciale (garnituri de etanare etc.) indril, i: a) dou straturi b) trei straturi

10 11

Stuf i trestie

60

80...120

275

Pentru alte materiale dect cele prezentate, pantele respective ale nvelitorilor se aprob de ctre organele de agrementare, la cererea factorilor interesai.

d) Dup structura de rezisten acoperiurile pot fi: - cu structura masiv din zidrie, utilizate n special n perioada antic i medieval la realizarea unor acoperiuri pentru deschideri mari (sli, catedrale, etc.); - cu structura de rezisten identic cu cea a planeelor curente n cazul acoperiurilor teras; - cu arpant, n cazul acoperiurilor cu pod; - cu structur proprie, n cazul deschiderilor mari, realizate n diverse moduri: grinzi (cu inima plin sau cu zbrele), elemente de suprafa din beton precomprimat (elemente drepte sau curbe, elemente T, etc.), reele spaiale din bare, nvelitori subiri, acoperiuri suspendate, etc. e) Dup tipul nvelitorii acoperiurile pot fi cu nvelitoarea discontinu realizat din elemente mici cu suprapunere parial (igle, plci de azbociment, foi de tabl, indril, onduline, etc.) i cu nvelitoare continu. Acoperiurile cu nvelitoarea din elemente separate (discontinu) trebuie s fie nclinate pentru a permite eliminarea rapid a apelor (mrimea pantei fiind dat de tipul elementelor), iar acoperiurile cu nvelitoare continu sunt de tip teras, cu nvelitoare bituminoas sau cauciucat.

COMPORTAREA HIGROTERMIC A ACOPERIURILOR n cazul acoperiurilor reci, vaporii de ap din spaiul interior care migreaz pe timp de iarn spre exterior ajung n spaiul de aer ventilat i sunt eliminai n atmosfer, pericolul de condens n structura acoperiului fiind practic eliminat, cu condiia ca stratul de circulaie din pod, care se dispune deasupra termoizolaiei, s fie poros. n cazul acoperiurilor calde, vaporii de ap ajung sub nvelitoare (care, de fapt, reprezint o barier puternic contra vaporilor, amplasat la exterior), existnd posibilitatea de producere i stagnare a condensului sub nvelitoare, pe durate relativ mari de timp. Pentru a reduce cantitatea de vapori care migreaz spre exterior se prevd bariere de vapori n zona cald a acoperiului (sub termoizolaie), iar n cazul unor umiditi relative ridicate ale aerului interior, se prevd straturi de difuzie a vaporilor sau canale de aerare de dimensiuni reduse n structura acoperiului, cu rolul de a colecta i elimina n atmosfer vaporii de ap i a reduce astfel ct mai mult pericolul de condens.

ACOPERIURI CU ARPANT Acoperiurile cu arpant se utilizeaz la cldiri de locuit (case familiale, hoteluri, blocuri), social-culturale, administrative etc., precum i n cazul construciilor industriale (pentru anexe, etc.) Sunt acoperiuri nclinate. arpanta reprezint structura de rezisten a acoperiurilor cu pod realizat deasupra ultimului nivel, avnd rolul de a crea pantele i forma acoperiului i de a prelua ncrcrile care revin acoperiului. n mod obinuit arpantele se realizeaz din elemente de lemn datorit avantajelor pe care le ofer lemnul: greutate redus, prelucrare i execuie simpl. Mai rar, se utilizeaz arpante din elemente prefabricate din beton armat sau din profile metalice. Alctuirea arpantelor depinde de dimensiunile n plan ale cldirii i de structura de rezisten a acesteia. n cazul n care exist perei portani interiori se prefer arpantele pe scaune, iar n cazul cnd pereii portani sunt la exterior se adopt arpanta cu macaz, dac deschiderea permite. La deschideri mai mari, se adopt alte tipuri de acoperi, printre care i cele cu grinzi transversale. n cazul grinzilor cu zbrele (ferme), ansamblul lor alctuiete arpanta acoperiului. La deschideri mici se adopt arpanta din cpriori, fr scaune.

n alctuirea principale:

unei

arpante

se disting urmtoarele elemente

- ipcile (riglele), dispuse perpendicular pe linia de cea mai mare pant, i care servesc ca reazeme pentru elementele nvelitorii discontinue (igle, plci de azbociment, etc.). Distana dintre ipci este determinat de mrimea elementelor nvelitorii, innd seama c acestea se suprapun cu civa centimetri. ipcile reazem pe cpriori i preiau greutatea nvelitorii a zpezii, presiunea vntului i ncrcrile ce apar pentru ntreinerea nvelitorii; - astereala este format din scnduri dispuse alturat (pe aceeai direcie cu ipcile), constituind suportul nvelitorilor de obicei continue, flexibile, (fr rigiditate), cum sunt cele din tabl plan, indril bitumat, etc. Asterelile reazem pe cpriori i preiau aceleai ncrcri ca i n cazul ipcilor. - cpriorii sunt elementele care se dispun nclinat, dnd panta acoperiului. Distana dintre cpriori este de 60-80 cm, fiind impus de rigiditatea mic a ipcilor sau asterelei, care reazem pe cpriori; cpriorii reazem la partea inferioar pe pana de streain (cosoroab) dispus pe pereii exteriori portani, iar la partea superioar cpriorii reazem unul pe cellalt direct sau prin intermediul unei pane de coam. n funcie de deschiderea cldirii se prevd dou, patru sau chiar mai multe pane curente care constituie reazemele intermediare ale cpriorilor.

panele sunt formate din grinzi de lemn, fiind reazeme pentru cpriori. Panele de streain, denumite i pane de pictur sau cosoroabe, se dispun n lungul pereilor exteriori sau pe nlri ale acestora; panele curente reazem pe popi; popii reprezint reazeme pentru panele curente (intermediare). Sunt elemente verticale care reazem pe pereii portani transversali, fiind dispui la distane de 3-5 m (egale cu distanele dintre pereii pe care reazem). n cazul cldirilor cu unul sau doi perei longitudinali centrali (pe direcia transversal fiind perei de contravntuire la distane mai mari), se prevd popi nclinai; - cletii sunt formai din cte dou elemente care leag cpriorii corespondeni din cele dou ape din dreptul popilor, formnd un sistem plan nedeformabil. Cletii nu preiau ncrcri directe, ns sunt solicitai la eforturi de ntindere. - contrafiele sunt elemente care reduc deschiderea panelor curente i rigidizeaz nodurile n sens longitudinal (n sensul direciei panelor); - contravnturile sunt elemente care solidarizeaz elementele arpantei, asigurnd rigiditatea, stabilitatea i conlucrarea spaial a arpantei. - corzile sunt elemente orizontale, solicitate la ntindere, ale arpantelor pe ferme - arbaletrierii sunt elemente nclinate de sub pana curent, lucreaz la compresiune i dirijeaz eforturile ctre margini.

Planeul de pod este format din urmtoarele elemente: - elementul de rezisten (planeul brut) cu structura similar cu cea a planeelor curente; - apa de egalizare din mortar de ciment; - bariera contra vaporilor, care chiar dac nu este necesar din calculul higrotermic, se poate prevedea ca izolaie mpotriva eventualelor ape meteorice care pot ajunge accidental n pod; la cldiri nepretenioase se poate renuna la apa de egalizare i la bariera de vapori; - izolaia termic, realizat din materiale n vrac (zgur, deeuri poroase, beton uor etc.) sau din plci (vat mineral, etc); - stratul de circulaie din beton uor cu un coninut redus de ciment pentru a fi poros i a permite migraia n atmosfer a vaporilor de ap din interior.

NVELITORInvelitoarea este elementul de construcie prevzut la partea superioar a acoperiului, avnd rolul de izolare mpotriva apelor meteorice. nvelitoarea trebuie s corespund exigenei de etaneitate, dar i exigenelor referitoare la durabilitate, rezisten la foc, aspect estetic precum i cerinelor economice. Din punct de vedere al modului de asigurare al etaneitii, se disting: - nvelitori discontinue, din elemente separate, impermeabile la ap, dac aceasta se scurge repede (igle ceramice sau din beton, olane etc.); - nvelitori continue, fr rosturi (cele bituminoase sau cauciucate). Din punct de vedere al modului de susinere a nvelitorilor : - nvelitori elastice sau flexibile, care necesit un strat suport continuu (cele bituminoase, cauciucate sau din tabl plan); - nvelitori care necesit elemente-suport aezate la distane reduse, cum sunt cele din plci mici i rigide (ceramice, foi plane de azbociment, din lemn, indril, i, etc). - nvelitori la care elementele de susinere se dispun rar, elementele nvelitorii avnd rigiditate relativ mare (plci ondulate sau cutate din azbociment, tabl sau mase plastice).

ACOPERIURI TERAS

Acoperiuri teras neventilateAcoperiurile de tip teras, datorit avantajelor economice i de execuie, au un domeniu larg de utilizare, la toate tipurile de cldiri civile. Fac parte din categoria acoperiurilor compacte, fr straturi de aer. Se mai numesc acoperiuri calde deoarece nvelitoarea este supus direct fluxului de cldur i vapori de ap din interiorul construciei. Acoperiurile teras au urmtoarea alctuire : - elementul de rezisten, care reprezint planeul brut, identic cu planeele curente; - bariera de vapori (dispus pe un strat de egalizare), avnd rolul de a reduce cantitatea de vapori care migreaz iarna spre exterior i a reduce riscul de condens sub nvelitoare. Se realizeaz din materiale bituminoase (un strat de carton sau pnz ntre dou straturi de bitum), folii din mase plastice sau cauciuc; - termoizolaia, care asigur rezistena necesar la transfer termic. Se poate realiza din materiale poroase n vrac (zgur, tufuri vulcanice, deeuri ceramice etc.) sau din plci termoizolante (din BCA, vat mineral, polistiren expandat etc.). Grosimea ei se stabilete prin calcul, n funcie de rezistena necesar la transfer termic. Stratul termoizolant se protejeaz mpotriva umiditii tehnologice din turnarea stratului superior.

- betonul de pant asigur panta necesar pentru scurgerea apelor

meteorice. Are o grosime variabil, n funcie de mrimea pantei, dimensiunile n plan ale acoperiului i numrul i modul de dispunere a gurilor de scurgere pentru ap. Se realizeaz din betoane uoare, avnd o contribuie i la izolarea termic. Uneori stratul de rezisten este nclinat, nefiind necesar strat de pant. n unele cazuri un singur strat ndeplinete att rolul de pant, ct i cel de izolare termic; - stratul suport al hidroizolaiei, care asigur o suprafa plan, rigid pentru nvelitoare, realizat din mortar de ciment cu grosime de 3-4 cm; - hidroizolaia bituminoas, realizat din straturi multiple de carton bitumat, pnz sau mpslitur din fibre de sticl bitumat i straturi de bitum. De obicei se dispun 3 straturi de carton i pnz i 4 straturi de bitum. Dispunerea straturilor se face n dou variante: - cu stratul de pant amplasat deasupra stratului termoizolant - cu stratul termoizolant deasupra celui de pant n cazul teraselor circulabile se prevede o pardoseal alctuit din dale prefabricate cu grosimea de 2-4 cm (n funcie de dimensiunile acestora) dispuse pe un strat de nisip, cu rosturile dintre dale nchise cu bitum.

Comportarea higrotermic a acoperiurilor teras este dezavantajoas fa de acoperiurile cu pod, care prezint avantajul ventilrii. Datorit structurii compacte, nvelitoarea acoperiurilor teras se nclzete puternic vara sub aciunea radiaiei solare, iar iarna - cu toate c exist barier de vapori - fenomenul de condens este posibil sub nvelitoare. Condensul format nghea i mrindu-i volumul desprinde nvelitoarea de pe stratul suport, iar vara se transform n vapori, deasemenea cu mrirea volumului, ceea ce determin formarea unor bici sub nvelitoare, pe care o solicit puternic, putnd duce la ruperea acesteia. Pentru a reduce influena radiaiei solare, acoperiurile teras se prevd cu straturi de protecie din pietri sau se vopsesc cu pelicule de culoare deschis pentru a reflecta razele solare. n timpul execuiei acopeririurilor teras exist riscul ptrunderii unei cantiti de ap ntre bariera de vapori i hidroizolaie; se recomand ca hidroizolaia s se execute dup uscarea stratului de pant i a stratului suport. Pentru reducerea riscului de condens i eliminarea umiditii iniiale sub nvelitoare exist soluii constructive care permit eliminarea vaporilor de ap n atmosfer (straturi de difuzie, canale de aerare i straturi de aer ventilat).

Acoperiuri teras cu straturi de difuzie Straturile de difuzie se prevd n zonele de acumulare a vaporilor de ap: sub nvelitoare, respectiv sub bariera de vapori. Aceste straturi se realizeaz din carton bitumat perforat blindat pe partea inferioar cu nisip grunos aderent. Printre granulele de nisip se realizeaz o oarecare migrare a vaporilor de ap i aerului, pus n legtur cu atmosfera prin dispozitive speciale numite deflectoare, dispuse n cmpul planeului teras sau n zonele mai nalte (pe contur, lng atic). Eficiena straturilor de difuzie este redus, printre granulele circulaia vaporilor de ap fiind slab. Straturile de difuzie sunt eficiente la cldiri cu umiditatea relativ ale aerului interior sub 60%. Acoperiuri teras cu canale de aerare Acoperiurile teras cu canale de aerare se recomand la cldiri cu umiditatea aerului interior de peste 60% (pn la 65-70%). Canalele de aerare se realizeaz prin includerea n structura planeului a unei reele de canale nguste i continue pe toat suprafaa terasei, care comunic cu atmosfera prin deflectoare, acoperind fiecare maximum 120 mp, dispuse n cmpul terasei la intersecia canalelor principale i prin orificii de aerisire prevzute pe marginile acoperiului (barbacane), n atice sau cornie.

Acoperiuri teras cu strat de aer ventilat Aceste acoperiuri reprezint o soluie modern care const n realizarea n termoizolaie (care este dispus pe ultimul planeu) a unui strat de aer ventilat, cu o grosime relativ redus. Acest strat de aer este pus n legtur cu atmosfera prin orificii de ventilare pe conturul cldirii i prin deflectoare amplasate pe acoperi. Dezavantajul acestui sistem const n faptul c sunt necesare elemente de rezisten cu ajutorul crora se realizeaz stratul de aer, panta acoperiului i suportul nvelitorii.

Acoperi ntors acoperi la care termoizolaia se aplic peste hidroizolaie

Acoperi ntors n execuie

Acoperi - grdin

ELEMENTE ACCESORII LA ACOPERIURIDatorit funciunilor multiple pe care trebuie s le ndeplineasc, acoperiurile necesit numeroase elemente accesorii: - de protecie pe contur i la rosturi (atice, cornie, streini); - de colectare i evacuare a apelor meteorice (jgheaburi, burlane, guri de scurgere); - de iluminare i aerisire; - de evacuare n atmosfer a vaporilor de ap care circul prin straturile de difuzie, canalele de aerare sau prin stratul de aer ventilat (deflectoare, barbacane). Aticul este un element dispus pe conturul acoperiurilor teras, realizat din zidrie, elemente prefabricate sau beton monolit, depind nivelul nvelitorii (min. 30 cm). La terasele circulabile se prevede o balustrad deasupra aticului sau se realizeaz un atic cu nlimea de cel puin 90 cm. Pe atic se fixeaz hidroizolaia prin ridicarea acesteia pe atic sau pe minimum 25-30 cm deasupra nivelului terasei. Pe poriunea ridicat nvelitoarea se protejeaz cu tencuial pe rabi. Partea superioar a aticului se protejeaz cu o fie orizontal (pazie) din tabl zincat care se prinde de agrafe din oel lat dispuse pe atic la distane de cca 50 cm. La terasele cu straturi de difuzie sau canale de aerare, aticul asigur i comunicarea cu atmosfera.

Corniele i streinile sunt elemente de construcie amplasate pe perimetrul cldirilor i reprezint prelungirea acoperiului sub form de consol. Ele au rolul de a ndeprta de la faade apele din precipitaii i de a susine dispozitivele de evacuare a apelor, avnd i un rol estetic. Noiunea de streain se utilizeaz n cazul acoperiurilor nclinate, iar noiunea de corni n cazul acoperiurilor teras, precum i a celor nclinate cnd se folosete soluia de scoatere n consol a zidriei sau se prevd elemente speciale din beton. Dispozitivele de colectare a apelor din precipitaii constau din jgheaburi i burlane exterioare n cazul cnd eliminarea apelor se face la exterior, respectiv din guri de scurgere i conducte verticale, dac eliminarea apelor se face prin interiorul cldirii. n cazul acoperiurilor cu pant se utilizeaz ntotdeauna jgheaburi i burlane, iar n cazul acoperiurilor teras sunt posibile ambele soluii. n cazul acoperiurilor teras cu atic se recomand eliminarea apelor prin interiorul cldirilor. La proiectarea seciunilor jgheaburilor, burlanelor i conductelor verticale, precum i la alctuirea de detaliu, trebuie s se in seama de debitele maxime ale celor mai intense ploi, si asigurarea pantei necesare n cazul jgheaburilor, nct s se previn nfundarea gurilor de scurgere.

Jgheaburile i burlanele, cu seciunea semicircular sau dreptunghiular (respectiv circular pentru burlane) sunt formate din tabl (de obicei tabl zincat) i sunt prinse de elementele de construcie cu dispozitive adecvate (crlige, brri etc.). Realizarea gurilor de scurgere depinde de tipul terasei, care poate fi necirculabil sau circulabil. La terasele necirculabile hidroizolaia trebuie prins ntre conducta de scurgere i un manon de tabl, iar n cazul celor circulabile hidroizolaia se racordeaz peste recipientul de captare al apelor pluviale pentru a se evita infiltraia de ap n exteriorul conductei de scurgere. Dimensionarea jgheaburilor i burlanelor se face prin calcul. Pentru condiii climatice medii, considernd frecvena normal a ploii, f = 1/3, durata ploii de calcul, t = 2,5 min, intensitatea ploii de calcul, i = 0,045 l/sm2, suprafaa nvelitorii de pe care pot fi colectate precipitaiile prin jgheaburi semicirculare, se calculeaz cu relaia:S = 0,13 p d3

unde

S - suprafaa nvelitorii (pr. orizontal) [m2]; p - panta jgheabului [cm/m]; d - diametrul jgheabului [cm]; Pentru jgheaburile dreptunghiulare se aplic o majorare cu 10%.

Suprafaa nvelitorii de pe care pot fi colectate precipitaiile prin burlane, cunoscndu-se nlimea util a jgheabului i intensitatea ploii, se calculeaz cu relaia:a i h

S = 0,0239

unde : S - suprafaa nvelitorii, (pr. orizontal) [m2]; a - seciunea burlanului [cm2]; h - nlimea jgheabului [cm]; i - intensitatea ploii de calcul [l/sm2]. Pentru condiii climatice normale se obine relaia:S = 0,532 a h

Couri de fum i couri de aerisire Luminatoare, tabachere

Mansarde

Mansard cu cpriori apareni