Пригружные мачты для установки без нарушения гидроизоляции кровли. Часть 2б

Создание систем оповещения на действующих объектах или на строящихся объектах с уже завершёнными работами по устройству гидроизоляции кровли еще лет 5−6 назад в части установки мачт для громкоговорителей представляли собой весьма нетривиальную задачу. Вопрос вскрытия гидроизоляции кровли всегда вызывал у организации, эксплуатирующей объект весьма нешуточные опасения, связанные с надежностью восстановления гидроизоляции после монтажа закладных узлов для ствола мачты и оттяжек. Частично вопрос был решен использованием мачт с пространственной конструкцией типа МК2о, МК2,5о, МК3о, однако полностью избежать вмешательства в гидроизоляционный слой все же не удавалось, как минимум, для крепления закладных узлов для оттяжек приходилось производить вскрытие гидроизоляции кровли или парапета.

Потребность в монтаже мачт на плоскую кровлю без нарушения ее гидроизоляции привела к разработке и производству мачт МК2п, МК2,5п и МК3п, использующими для удержания ствола мачты в вертикальном положении пригружные блоки и укосины.
Важное замечание: использованием мачт с пригрузами не допускается на мягких кровлях и на кровлях с низкой несущей способностью перекрытия. Наиболее характерный типовой вес конструкции мачты с блоками пригруза и громкоговорителями составляет около 200 кг. Площадь опоры составляет при этом один квадратный метр. Однако при расчете в большинстве случаев используют показатель эквивалентной площади, а она для пригружной мачты составляет около 2 квадратных метров.

Особенностью конструкции мачты является отсутствие в ее конструкции оттяжек. Комплект пригружной мачты включает в себя 4 опорных конструктивных элемента (лотка) представляющие собой формованный металлический лист 1000 мм Х 250 мм с высотой борта до 50 мм. Также в комплект входит узел крепления мачты, узел крепления укосин, 4 укосины и сам ствол мачты. Комплект дополнен плашечными зажимами для подключения к системе молниезащиты здания, молниеприемником и шиной заземления, а для исключения повреждения верхнего слоя гидроизоляции — четырьмя резиновыми ковриками.

Для установки в различных условиях мачта может быть собрана в одну из трех стандартных конфигураций: Х-конфигурация, Т- конфигурация и Г-конфигурация. Конфигурация определяет взаимное расположение лотков, что позволяет расположить мачту как можно ближе к необходимому месту установки. Например, Х-конфигурация, при которой лотки укладываются крестообразно, наибольшее распространение получила при установке в центральной части кровли или надстройки выхода на кровлю. Т-образная конфигурация применяется при установке мачты у парапета. Такая конфигурация помогает расположить ствол мачты максимально близко к стене, что минимизирует зону акустической тени, создаваемой плоскостью кровли, а также парапетом. Третий тип конфигурации — Г-образное расположение лотков позволяет установить мачту в углу кровли, при этом ствол мачты оказывается в углу, что позволяет еще больше снизить акустическую тень, даже по сравнению с Т-конфигурацией.

Удобство монтажа мачты в любой из трех указанных конфигураций опорной площадки состоит еще и в том, что один и тот же комплект может собираться и в дальнейшем пересобираться в любую из трех конфигураций, без применения дополнительных элементов или крепежных изделий.

В качестве перегруза можно использовать как пригружной блок для мачт (МКХП), так и стандартный кирпич. Последний вариант рассчитан на применение в качестве временной меры, до момента установки пригружных блоков. Однако в отдельных случаях, особенно в районах со сложной логистикой решение с пригрузом кирпичными блоками (в основном силикатными) становится законченным решением. В этом случае целесообразно принять меры по фиксации пригруза к конструктиву мачты, так как с использованием штатных стяжек закрепить кирпичные блоки не получится.

При проектировании пригружных мачт для установки громкоговорителей систем оповещения населения очень важно правильно и точно провести расчет количества пригруза. В отличие от мачт с пространственной конструкцией, где компенсация ветровых нагрузок и удержание мачты в вертикальном положении осуществляется за счет оттяжек (в большинстве случаев, имеющих высокую избыточность по удерживающему моменту) в мачтах пригружных, устойчивость обеспечивается конфигурацией опорной площадки и пригрузом. От правильного расчета величины и расположения пригруза зависит как устойчивость мачты, так и давление, создаваемое ей на конструктивные элементы кровли.

При расчете ветровых нагрузок принимается во внимание количество и номенклатура громкоговорителей, высота их установки на мачте, сама высота мачты 2 метра, 2,5 или 3 метра, высота установки основания мачты (по сути, высота кровли здания, на котором мачта размещается), окружающая застройка (предусмотрен один из трех типов застройки с разной высотностью и наличием окружающих зданий) и, безусловно, ветровой район. Комбинация этих факторов, а также форма опорной площадки (Х, Т или Г-образная) определяют количество пригруза и карту его размещения на лотках. А вот роза ветров, вопреки распространенному заблуждению, никак не влияет на расчет пригруза ввиду того, что расчет опрокидывающего момента производится всегда для наиболее сложных условий, при этом направление ветра абсолютно не имеет значения.

Одним интересным и немаловажным фактором является еще и коэффициент скольжения. То есть, даже при точно рассчитанной величине и карте расположения пригружных блоков может возникнуть ситуация, при которой вибрационные нагрузки, создаваемые ветром, будут последовательно смещать мачту с громкоговорителями с места ее проектного размещения. О мерах по повышению сопротивления скольжению и способах их реализации более подробно остановимся в далее в статье.

При определении мест размещения мачты целесообразно придерживаться установки их как можно ближе к несущим конструкция здания для снижения воздействия на перекрытие. Такими местами могут быть: углы, места над несущими стенами и у парапетов. После расчета величины пригруза целесообразно провести сверку несущей способности со специалистами разделов КР, КЖ и АР на предмет соответствия создаваемой мачтой нагрузки несущей способности кровли в точке размещения.

Монтаж пригружной мачты может производится как бригадой из двух человек, так и одним специалистом. При выполнении работ необходимо строго придерживаться инструкции по сборке, в противном случае могут быть допущены ошибки, препятствующие нормальной эксплуатации мачты.

После разметки места установки согласно конфигурации, указанной в проекте, производится очистка гидроизолирующего слоя кровли от мусора и выполняется нанесение кровельной мастики для снижения скольжения резинового коврика (мата), устанавливаемого под каждую из 4-х опор относительно гидроизоляционного покрытия кровли. Производится раскладка и сборка опорных лотков в соответствии с применяемой конфигурацией, при сборке необходимо установить узел крепления мачты к лоткам. В случае, если для пригруза используются пригружные блоки МКХП, то необходимо заранее установить стяжки, с учетом количества ярусов блока.

На более поздних этапах монтажа пригружной мачты это будет выполнить достаточно проблематично. Производится нанесение кровельной мастики на маты (для снижения скольжения лотков по мату) и лотки устанавливаются на маты в проектное положение. Далее осуществляется крепление укосин к среднему из 5 отверстий у края каждого лотка, но без затяжки резьбовых соединений. На мачту устанавливается узел крепления оттяжек, а затем мачта устанавливается в узел крепления ствола мачты. Последовательно по одной укосины крепятся к мачте.

Порядок крепления укосин целесообразно предусматривать с шагом 90 градусов, в этом случае уже при установке второй укосины ствол мачты будет удерживаться, что облегчит выполнение дальнейшего монтажа. После сборка всех укосин необходимо проверить вертикальность установки мачты. В случае, если поверхность, на которой собиралась опорная площадка имела уклон, например для стока воды, то ствол мачты будет иметь отклонение от вертикального состояния. Для его нивелирования и обеспечения вертикальности мачты в лотках, в точках крепления укосин есть 5 отверстий, предназначенных для калибровки мачты в каждой из плоскостей.

Калибровка осуществляется путем перестановки точки крепления укосины у края лотка ближе или дальше от ствола мачты, тем самым изменяется угол, образуемый опорной площадкой и стволом мачты, он становится отличным от 90 градусов на величину угла разуклонки кровли. По завершению процедуры выравнивания мачты производится затяжка всех резьбовых соединений.

Дальнейшая установка кронштейнов, хомутов, установка громкоговорителей, коммутационных коробок, молниеприемника и подключение к контуру молниезащиты в большинстве случаев одинакова для всех типов мачт и является предметом описания отдельной статьей.

Использование пригружной мачты позволяет решить ряд вопросов при установке оконечных средств оповещения. Несомненно, самым важным из них является отсутствие необходимости вскрытия гидроизоляционного слоя кровли, но среди прочих есть еще ряд достоинств, которые позволили получить широкую географию использования пригружных мачт, в том числе не всегда стандартным способом. Малый вес мачты и отсутствие необходимости устройства в месте ее установки подушки из ЦПС и тротуарной плитки, как для мачт с пространственной конструкцией типа МК2о, МК2,5о и МК3о позволили использовать пригружные мачты МК2п, МК2,5п, МК3п на кровлях с малой несущей способностью. В этом случае пригружные блоки на лотки опорной конструкции не устанавливались, а удержание мачты в вертикальном положении осуществлялось оттяжками. Несомненно, это потребовало вскрытие гидроизоляции кровли, но цель при таком применении была не в исключении вскрытия гидроизоляции, а в облегчении конструкции мачты по сравнению с суммарным весом мачты с пространственной конструкцией и основания под ее установку.

Другими достоинствами пригружной мачты являются:

• малый вес компонентов, доставка и подъем на кровлю которых, могут осуществляться меньшей численностью бригады (в отдельных случаях даже одним человеком);
• возможность различных вариантов установки и конфиогурации опорной площдаки с использованием одного и того же комплекта;
• перенос мачты в новое место установки не связан с необходимостью разборки основания из ЦСП как для пространственных мачт и его устройство в новом месте;
• возможность сборки и регулировки мачты одним человеком.

Несомненно, пригружная мачта нашла свое место в построении систем оповещения населения, особенно на действующих и логистически удаленных объектах. Тем не менее, при проектировании целесообразно рассматривать и другие варианты установки, которые, в зависимости от ситуации, могут быть менее затратными или более соответствующими технически и эстетически условиям применения.