О слоях конструкции крыши

Современный кровельный «пирог» - достаточно специфическая многослойная конструкция, которая в большинстве случаев состоит из:

1. кровельного покрытия;
2. гидроизоляционного материала;
3. одного или двух вентилируемых зазоров;
4. утеплителя;
5. пароизоляционного материала.

Зимой такая кровля не просто сохраняет тепло, но также препятствует образованию ледяного барьера на выступе свеса крыши и предотвращает так называемый «возврат» воды. Летом же она прекрасно спасает от жары – свежий воздух, поступающий в вентилируемое пространство, нагреваясь, поднимается вверх и выходит через конек, унося с собой тепло, полученное от кровельного покрытия, и влагу, взятую от утеплителя.

Правильно приготовленный кровельный «пирог» - залог уютной жизни в частном доме. Он не только удержит тепло, но и сохранит работоспособность всех элементов кровельной конструкции в течение долгого времени.

Особенности монтажа систем

Рассмотрим два варианта устройства кровельного «пирога». В первом случае речь пойдет о холодном чердаке, а во втором – об эксплуатируемом подкровельном пространстве, т.е  о жилой мансарде.

Если чердак не эксплуатируют, то кровельный материал и утеплитель входят в состав разных конструкций: первый находится на крыше, а второй уложен поверх перекрытий последнего этажа. При этом скапливающаяся под крышей влага свободно удаляется в районе конька через специальные устройства – аэраторы.

В случае с мансардой утеплитель и кровельный материал входят в состав одной конструкции. Для их нормального функционирования создают многослойный «пирог», строго соблюдая очередность слоев и оставляя вентилируемые зазоры. Сначала на контробрешетку укладывают гидроизоляцию. Ее располагают горизонтально, обеспечивая нахлест пленки не менее чем на 10 см и незначительное провисание на случай температурного расширения материала. Стыки пленки герметизируют. Затем между стропилами плотно, без зазоров, укладывают утеплитель, который со стороны помещения зашивают пароизоляционной пленкой. Желательно, чтобы этот слой также был герметичным.

В структуре «пирога» должен быть вентиляционный зазор, а лучше два, толщиной не менее 50 мм (с учетом провисания пленки). Их устраивают для того, чтобы скапливающиеся в утеплителе водяные пары свободно выходили из него и конструкция кровли могла «дышать». Один такой зазор делают между утеплителем и гидроизоляцией, прибивая к ребру стропил деревянные бруски контробрешетки с сечением 40х50 мм, второй – между гидроизоляцией и кровельным материалом (зазор обеспечивают бруски обрешетки с сечением 40х50 мм, на которые впоследствии укладывают кровельное покрытие).

При монтаже кровельного «пирога» особое внимание следует уделить  трудным местам: трубам отопления, стенам, окладам мансардных окон и вентиляционным стоякам. Негерметичность стыков с вышеперечисленными конструкциями чревата образованием мостиков холода, а значит, потерями тепла и протечками.

От рецепта к изготовлению

Огромное значение при устройстве кровельного «пирога» имеет стропильная система. Ее конструкцию (сечение и шаг стропил) рассчитывают исходя из предполагаемого кровельного покрытия, а также в зависимости от ветровой и снеговой нагрузки на крышу. Древесину для стропильной системы выбирают сухую,  ровную и обязательно обрабатывают антисептиком.

Стропила бывают висячие и наклонные. Самые простые, висячие стропила, образуя конек, опираются только друг на друга, выдерживают небольшие нагрузки и при длине пролетов 6 м требуют дополнительных затяжек в верхней части. Преимущество висячих стропил – возможность создания под крышей единого пространства без стен и опор.

Наклонные стропила кроме наружных стен опираются на коньковый прогон, лежащий на стойках, которые установлены на внутренней стене дома. Стропилами этого вида перекрывают пролеты до 12-15 м, при этом крыша может иметь переломы. При больших пролетах и сложных формах крыш систему усиливают стойками, дополнительными растяжками, диагональными подкосами. Стропила могут состоять и из нескольких частей, имеющих разный уклон. В этом случае получается ферма. Конфигурацию и толщину сечения ферм определяют путем расчета. С их помощью можно перекрывать самые большие пролеты, не устанавливая дополнительные опоры внутри здания, и строить крыши сложных форм. В одной конструкции крыши можно использовать разные стропильные системы.

К теплозащите кровельных покрытий предъявляют очень жесткие требования, поэтому утеплитель считается одной из главных частей кровельного «пирога». Им заполняют пространство между стропилами. Утеплитель должен сохранять свои изоляционные характеристики на протяжении длительного времени, обладать водо-, морозо- и биостойкостью, не выделять токсичных веществ, соответствовать требованиям пожарной безопасности. При выборе важно учитывать температурно-влажностный режим эксплуатации, возможность капиллярного и диффузионного увлажнения, а также механические нагрузки. Теплоизоляционные плиты или маты можно укладывать в один или несколько слоев, главное – не допускать щелей и следить за тем, чтобы слой утеплителя был герметичным. Общая толщина слоя утеплителя зависит от его коэффициента теплопроводности. Для первой климатической зоны (куда входят центральный регион и Киев) толщина теплоизолятора должна составлять не менее 150 мм, а если учитывать европейские нормы энергоэффективности зданий – то не менее 200 мм.

Сегодня для устройства кровельной изоляции применяют минеральную вату (на основе базальта), стекловолоконные утеплители и экструдированный пенополистирол.  Жесткие или полужесткие минераловатные утеплители обладают высокой паропроницаемостью и огнестойкостью, не деформируются при высоких температурах, не дают усадки с течением времени, не впитывают влагу и экологически безопасны. Стекловолоконные утеплители также обладают хорошими эксплуатационными характеристиками. Они обеспечивают качественную теплоизоляцию кровли, отличаются высокой эластичностью, гарантируют пожаробезопасность. А малая плотность изделий из стекловолокна значительно уменьшает нагрузки на несущую конструкцию крыши. Высокие теплоизоляционные свойства свойства пенополистирола объясняются его однородным составом из мелких закрытых ячеек. Такая структура обеспечивает практически нулевое водопоглощение, низкую теплопроводность, высокую стойкость к давлению водяных паров. Пенополистирольные плиты обладают высокой прочностью на сжатие и оптимальны там, где изоляция подвергает большой нагрузке.

Но теплоизолирующий слой крыши работает эффективно лишь при условии, что он всегда остается сухим. Для защиты утеплителя от влаги используют паро- и гидроизоляционные материалы. Их задача – препятствовать проникновению влаги в теплоизоляционный материал и предотвращать ее накопление. Если вода задержится в утеплителе и заменит собой воздух, то его теплоизоляционные свойства резко ухудшатся, поскольку вода в десятки раз лучше проводит тепло, чем воздух. С внешней стороны подкровельное пространство и утеплитель должны быть защищены гидроизоляционным материалом, который благодаря наличию перфорации проветривает конструкцию. Со стороны жилых помещений утеплитель закрывают пароизоляцией, предотвращающей попадание в него водяных паров воздуха.

В свою очередь паро- и гидроизоляция не дадут желаемого эффекта без хорошо организованной вентиляции подкровельного пространства. Она необходима для любой скатной крыши, чтобы исключить конденсацию влаги в толще утеплителя и защитить кровлю от теплопотерь. Этого достигают устройством специальных воздушных зазоров между гидроизоляционной пленкой и утеплителем. Возникающий между материалами из-за разности давлений воздушный поток выветривает влагу, сконденсировавшуюся на внутренней стороне пленки, осушая утеплитель и обрешетку. Величина зазора между утеплителем и пленкой обычно составляет 2-4 см. Для улучшения вентилирования крыши применяют также вентиляционные решетки, вентилируемые коньковые планки и вентиляционные патрубки.

Ну, и наконец, последний важный слой – кровельное покрытие. Рассматривая варианты кровельного покрытия, большинство заказчиков принимает во внимание их надежность, долговечность, стоимость, эстетические характеристики, соответствие запроектированной конфигурации будущей кровли. Кроме того, материал для крыши должен отвечать погодным условиям той климатической зоны, в которой планируется построить дом, иначе срок службы может значительно уменьшиться.

Работа над ошибками

Очень часто при устройстве кровли желание уменьшить затраты на материалы заставляет заказчика приобретать изделия более дешевые и, соответственно, менее качественные. Например, для устройства паробарьера выбирают пленку с пропускной способностью 30 мг/кв.м (для сравнения – качественная пароизоляционная пленка обладает пропускной способностью 1200 мг/кв.м). В помещении в период отопительного сезона дешевые паробарьеры могут не справиться с массой выделяющихся водяных паров. В результате пострадает не только утеплитель кровельного «пирога», но и вся интерьерная отделка.

Еще одна типичная ошибка – гидроизоляционную пленку кладут вертикально (от конька к карнизу), потому что так якобы легче и удобнее. На самом деле этот материал должен устанавливаться горизонтальными полосами (поперек стропил) снизу вверх. Кроме того, недопустимо крепить пленку гвоздями  только с помощью промышленного степлера. Нижний край гидроизолятора необходимо выводить за карнизную коробку в желоб водосточной системы, а края пароизолятора – на стены.

При создании конструкции с использованием супердиффузионных и диффузионных гидроизоляционных материалов важно учитывать, какой стороной пленка обращена к утеплителю, а какой – к кровельному материалу. Этот момент крайне актуален – стоит перепутать, и можно считать, что в качестве подкровельной мембраны положен обычный полиэтилен. При монтаже гидроизоляционной пленки необходимо исключить ее провисание, а также нельзя допускать наличие складок и морщин на поверхности.

Что касается теплоизоляционного материала, то если его укладывают в два слоя (а обычно так и делают), их нужно монтировать со смещением стыков, т.е. с нахлестом. Теплоизоляция стропильной системы из рулонных материалов, уложенная одним пластом от карниза к коньку, может под собственным весом сползти вниз от вибраций, намокания и т.д. Поэтому для ее фиксации специалисты в некоторых случаях рекомендуют использовать доски с шагом 100-150 мм.

Источник: Специальный выпуск ПРИВАТНЫЙ ДОМ – Крыша в деталях.