Решение проблемы теплоизоляции скатной крыши

Решение проблемы теплоизоляции скатной крыши

Вопросы тепло- и звукоизоляции являются одними из приоритетных направлений в современном строительстве. Теплоизоляция скатных кровель требует взвешенных, технически грамотных решений, особенно, если в зданиях планируется использование подкровельного пространства под устройство мансардных жилых помещений.

Надежный вариант

Одним из самых распространенных видов верхней ограждающей конструкции является скатная крыша. В условиях российского климата устройство пологих крыш сопряжено с риском обрушения конструкции из-за возможности накапливания большой массы снега. Крутые крыши оказываются непрочными в местностях с сильной ветровой нагрузкой.Наиболее экономичными с точки зрения затрат на строительные материалы являются крыши с небольшим углом наклона скатов. В это же время в зданиях со скатами более 30° подкровельное пространство может быть оборудовано для проживания, что увеличивает полезную площадь здания и позволяет наиболее эффективно использовать инвестиции в строительство.

Мансарда может иметь треугольную или сложную конфигурацию. Наиболее распространенным вариантом является мансарда, образованная скатами крыши и 2-мя фронтонами. Иногда ограждающая конструкция мансарды образована продолжением стен нижнего этажа и собственно крышей.

Через неутепленную крышу может теряться до 30 % тепла. Отсутствие утепления кровельной конструкции приводит к существенному увеличению энергопотребления на обогрев здания

В холодное время года теплый влажный воздух из жилого помещения поднимается вверх, проникает через паропроницаемую внутреннюю отделку мансарды и входит в контакт с холодным слоем кровельного покрытия. Выпадающий конденсат оседает на стропилах и внутренней отделке, создавая условия для гниения, появления плесени и разрушения конструкции.

В это же время подъем теплого воздуха изнутри помещения является причиной прогрева неутепленной кровли. При этом снег на кровельном покрытии начинает таять, талая вода стекает по скатам и образует на карнизах и ендовах крыши наледь и сосульки. Помимо возникновения опасности из-за падающего с крыши льда, это приводит к более быстрому разрушению водостоков и карнизов.

В жаркое время года разогревающееся кровельное покрытие без теплоизоляции становится причиной значительного увеличения температуры в жилом помещении, что делает условия проживания некомфортными.

Для предотвращения теплопотерь здания, снижения шумовой нагрузки, обеспечения долговечности конструкции крыши и создания комфортных условий проживания необходима качественная и надежная теплоизоляция.

Что делать?

В силу конструктивных особенностей мансарды пространство, отведенное для установки теплоизоляции, невелико. Установка дополнительного каркаса под стропилами отнимает полезный объем помещения, делая потолки более низкими.

Монтаж любого дополнительного элемента конструкции на высоте сопряжен со значительным увеличением объема трудоемких работ. В случае, если толщины стропил недостаточно для установки необходимого слоя теплоизоляции, возникает необходимость монтажа дополнительной обрешетки для крепежа дополнительных слоев утеплителя.

Увеличение толщины конструкции крыши неизбежно влечет за собой увеличение ее массы, что может негативно сказаться на прочностных характеристиках крыши в частности и здания в целом

Крыша является элементом конструкции, который часто оказывается в сложном влажностном режиме эксплуатации. Возникновение форс-мажорных ситуаций (разрушение кровельного покрытия, прорыв гидро- или пароизоляции, возникновение щелей в местах стыков гидро- или пароизоляции) приводит к попаданию влаги в толщу утеплителя.

Защита от влаги

Теплопроводность влажного теплоизоляционного материала существенно увеличивается. Помимо этого продолжительный контакт воды с волокнами утеплителя оказывает на него разрушительное действие, в результате которого утеплитель теряет свои эксплуатационные свойства - сминается, провисает.

Обязательным требованием к теплоизоляционным материалам для скатных крыш помимо теплофизических характеристик является повышенная влагостойкость

На российском рынке немало компаний, занимающихся производством материалов для скатных кровель. Одна из них - компания <Сен-Гобен Строительная Продукция>, продукция которой хорошо известна благодаря тепло- и звукоизоляционным материалам ISOVER на основе стекловолокна. Материал обладает низким значением водопоглощения за 24 ч (по ГОСТ 17177-94).

Технические характеристики ISOVER <Скатная Кровля>:
- водопоглощение, % - не более 9;
- теплопроводность при 10 °С, Вт/(м °С) - не более 0,037;
- группа горючести - НГ;
- размеры, мм - 610х1170х50 (100);
- масса плиты, кг - 0,54 (1,08);
- площадь в упаковке, кв. м - 7,14 (14,28).

Выбор схемы утепления:
:Зависит от конструкционных особенностей ферм, толщины используемых стропил, а также от удобства организации работ по монтажу конструкции крыши. В современной практике используется три схемы утепления крыш:
- с несущим каркасом, расположенным в теплой зоне;
- с несущим каркасом, расположенным непосредственно в утеплителе;
- с несущим каркасом, расположенным в холодной зоне.
Схему с несущим каркасом, расположенным в теплой зоне, обычно выбирают, если:
- затяжки стропильных ног или металлические рамы проходят внутри помещения мансарды;
- есть необходимость максимально увеличить полезный объем мансарды, но толщины стропил недостаточно для установки необходимого слоя теплоизоляции;
- используется бригадный метод монтажа утеплителя. Обычно в этом случае предпочтение отдают рулонному материалу, что позволяет раскатывать его по длине ската.

При этой схеме нижний слой утеплителя располагается между стропильными ногами, а верхний устанавливается в каркас контробрешетки, которую с целью уменьшения площади мостиков холода следует размещать перпендикулярно стропилам.

Схема расположения элементов скатной кровли с несущим каркасом в теплой зоне приведена на рис. 1.

Схема с несущим каркасом, расположенным непосредственно в утеплителе, выбирается в случае, если толщина слоя утеплителя, полученная по теплотехническому расчету, меньше или соответствует толщине стропил. При этой схеме слой утеплителя располагается между стропильными ногами (рис. 2).

Конструкция с несущим каркасом, расположенным в холодной зоне, применяется, если:
- высок риск неблагоприятных погодных условий и приоритетной является задача максимально быстрой установки кровельного покрытия, чтобы уберечь дом от осадков;
- утеплению подлежит реконструируемое здание с уже установленной кровлей;
- стропильные балки имеют большой свес наружу, например, служат несущей конструкцией козырька балконов;
- стропильная конструкция выполнена из металла;
- есть необходимость в минимизации строительной высоты ограждающей конструкции;
- монтаж удобнее производить изнутри помещения (обычно в этом случае предпочтение отдают плитному материалу).

При этой схеме верхний слой утеплителя располагается между стропильными ногами, а нижний устанавливается в каркас контробрешетки, смонтированной под стропилами. С целью уменьшения площади мостиков холода обрешетку следует размещать перпендикулярно стропилам (рис. 3).

Ширина плит ISOVER <Скатная Кровля> составляет 610 мм, что удобно для монтажа в стандартные проемы между стропилами - 600 мм. При изоляции участков со сложной конфигурацией следует предусматривать припуски 10-20 мм для обеспечения надежной фиксации.

Рекомендации специалиста

Теплоизоляционный материал рекомендуется устанавливать в два слоя. Это позволяет перекрывать места стыков теплоизоляционных плит нижнего слоя поверхностью верхнего слоя. Подобное утепление с разбежкой по швам гарантирует надежную защиту от образования мостиков холода.

Плиты не требуют специального крепежа. Их следует устанавливать враспор между стропилами и в контробрешетку. Благодаря упругой и гибкой структуре, а также за счет сил трения между изоляционным слоем и стропилами материал обладает самонесущими свойствами и надежно фиксируется в конструкции. Легкие плиты удобного размера легко монтируются даже одним человеком.

Для того чтобы избежать сжатия краев в местах прилегания к стропилам, достаточно аккуратно надавить ладонью на материал в центре - его края при этом быстро расправляются, и материал надежно приляжет к конструкции.

Из-за неплотности в кровельном покрытии, капиллярного подсоса влаги, заброса воды во время косого дождя и сильного ветра в подкровельном пространстве скапливается влажный воздух

Для того чтобы конденсат, образующийся на внутренней поверхности, выводился из конструкции, следует предусматривать организацию воздушного зазора между слоем гидроизоляции и кровельным покрытием, толщина которого зависит от типа покрытия. Например, для металлочерепицы, традиционной черепицы, профилированных листов воздушная прослойка должна быть не менее 25 мм, для мягкой битумной черепицы и фальцевой кровли - не менее 50 мм.

Вентиляцию в ребрах крыши, ендовах, областях примыкания ската крыши к печным трубам следует усиливать дополнительными отверстиями в дистанционных брусках, вентиляционными прорезями в подшивках карнизов, коньковыми вентиляционными проемами.

Как правило, материалы для внутренней отделки мансард (фанера, оргалит, гипсокартон) обладают хорошей паропроводящей способностью.

Пароизоляционный слой устанавливается для того, чтобы предупредить попадание влаги в утеплитель, увлажнение которого приводит к уменьшению его теплозащитной способности

Если градиент температур между поверхностью материала внутренней отделки и внешней поверхностью утеплителя в особо холодные зимы очень велик, то точка росы может оказаться на внутренней стороне теплоизоляционного материала. В этом случае происходит конденсация паров воды на пароизоляционном материале. Устройство даже незначительного (5-10 мм) воздушного зазора позволит уберечь внутреннюю обшивку от намокания, коррозии, образования плесени и ухудшения декоративных качеств.

А. Филимонов