Утепление крыши

Скатная крыша современного коттеджа все чаще превращается в мансарду: кому хочется терять драгоценные квадратные метры? Да и чувство уюта в самой близкой к небу комнате ни с чем не сравнить.

Устройство мансарды влечет за собой принципиально иную, чем в случае холодного чердака, конструкцию кровли, ведь последней приходится защищать дом не только от осадков, но также от зимнего холода и летней жары. Утепленная кровля напоминает слоеный пирог: под покрытием находятся сначала вентиляционный контур, затем слой гидроизоляции, второй вентиляционный контур (в ряде случаев его может не быть), еще слой теплоизоляции, наконец, слой пароизоляции; поэтому ее конструкцию нередко называют «кровельным пирогом». Создать такой «пирог» - задача не из легких. О том, как правильно решить ее, наш рассказ.

Мансарда, или мансардная крыша

Но прежде - несколько слов о мансардной крыше как таковой. Автором идеи использовать для жилья чердачное помещение был французский архитектор XVII в. Ф. Мансар, от его фамилии и произошло название этого помещения. В России первые мансарды появились отнюдь не с началом строительства элитного жилья. Известно, что еще в конце XIX в. у нас проектировали загородные дома с утепленными жилыми чердаками. Однако в советское этот опыт был утерян: курсу на индустриализацию лучше соответствовали плоские кровли, а когда строились скатные, то они обязательно были холодными.

Между тем по сей день оптимальным вариантом для скатной крыши в климатических условиях России многие считают холодный чердак. Почему? Во-первых, он хорошо вентилируется (обычно благодаря слуховым окнам), за счет чего из-под кровельного покрытия удаляется конденсат (появление которого неизбежно для любой крыши) и проветриваются деревянные конструкции крыши. Во-вторых, в случае протечки кровли ее причину легко установить и устранить, достаточно только забраться на чердак. Возникает вопрос: оправданна ли мансарда в условиях России? Конечно, оправданна. Это самый рациональный способ получения дополнительной жилплощади, к тому же мансарда и родственный ей второй свет, «уходящий» на крышу, - яркие архитектурные формы. Правда, в России утепленная крыша - удовольствие более дорогое, чем в Европе. Все дело в нашем климате: холодные зимы, частые перепады температур, толстый слой снега на крыше - значит, необходимы более мощная стропильная система, более толстый слой утепления. В то же время построить мансарду все равно дешевле, чем пристройку к дому или отдельное здание.

Некоторое недоверие к утепленной крыше вызвано малым опытом по ее устройству и эксплуатации в России. Да, она сложнее холодной, но специалистам хорошо известно, как сделать, чтобы она прослужила долго, не требуя какого-либо ремонта. Далее мы расскажем о наиболее важных моментах, связанных с организацией «кровельного пирога».

Гидроизоляция крыши

Основная задача кровельного покрытия - защищать от осадков. Но ведь крыша может механически повредиться, а кроме того, в покрытии из некоторых штучных материалов бывают зазоры между элементами, куда может задуть снег или воду при очень сильном ветре. Гидроизоляция - это дополнительная страховка от проникновения наружной влаги под кровлю (ведь намокший утеплитель перестает утеплять, намокшие деревянные конструкции начинают гнить). Есть и другой момент. Разница температур под утепленной кровлей и на улице является причиной конденсации содержащейся в воздухе влаги на холодных частях «кровельного пирога». В случае некоторых кровельных материалов конденсат неизбежно выпадает на внутренней поверхности покрытия. Тогда гидроизоляция защищает утеплитель еще и от этих капель.

Вместе с тем «точка росы» может появиться внутри самого утеплителя или на деревянных элементах крыши, поэтому неотъемлемые составляющие «кровельного пирога» - вентиляционные контуры, через которые приточный воздух «уносит» водяной пар из-под кровли, не давая ему сконденсироваться. Притом гидроизоляция оказывается частью системы вентиляции кровли, поскольку от ее типа зависит количество воздушных контуров - один (между гидроизоляцией и кровлей) или два (между гидроизоляцией и кровлей, гидроизоляцией и утеплителем).

В качестве гидроизоляции применяют, как правило, пленки, которые условно можно разделить на «дышащие» и «не дышащие». «Дышащие» бывают двух видов. Во-первых, «супердиффузионные», которые представляют собой мембраны: они одновременно не пропускают наружную влагу и позволяют пару свободно «покидать» утеплитель (их паропроницаемость достигает 1200 г/кв. м за сутки). Как правило, это нетканые материалы из синтетических волокон. Такие мембраны монтируются непосредственно на утеплитель, в результате чего получается один вентиляционный контур - между пленкой и покрытием, тем самым толщина «кровельного пирога» уменьшается. К тому же для минераловатных утеплителей эта пленка является ветрозащитой, то есть препятствует выветриванию из них тепла, сокращая теплопотери через кровлю. Встречаются «дышащие» пленки одностороннего применения, которые раскатываются поперек стропил только определенной стороной наружу, и двустороннего, которым безразлично, какой стороной их монтируют на утеплитель.

Вторая разновидность «дышащих» пленок - «диффузионные». Обычно это армированные полиэтиленовые или полипропиленовые пленки с перфорацией - мельчайшими дырочками, которые пропускают пар, но не пропускают наружную влагу. Их паропропускная способность значительно меньше, чем у мембран, поэтому укладывать их непосредственно на утеплитель не рекомендуется: можно устроить ему «парниковый эффект». Но при условии двух воздушных зазоров - между утеплителем и гидроизоляцией, а также между гидроизоляцией и кровельным покрытием - эти пленки будут работать хорошо.

«Не дышащие» пленки изготавливаются из полиэтилена или полипропилена. Они также предполагают два контура вентиляции. Нередко подобные пленки используют в том случае, когда для получения необходимой жесткости стропил их сечение увеличивают, так что между утеплителем и верхней линией стропил остается пространство. Разновидность таких пленок - антиконденсатные. Их нижний слой не дает капле воды скатываться вниз, и она постепенно высыхает. Стоит, правда, иметь в виду, что антиконденсатная пленка требует двух вентиляционных зазоров размером 8-10 см, в то время как обычная пленка - размером около 5 см.

Любые гидроизоляционные пленки должны быть трудносгораемыми, обладать прочностью на разрыв, устойчивостью к воздействию ультрафиолета.

Специалисты отмечают, что гидроизоляция смонтирована в соответствии с правилами, если она устроена под всем кровельным покрытием, включая фронтонные и карнизные свесы, если нижнее ее полотно выведено за пределы карниза - на лобовую доску или в водосток, если обеспечено примыкание пленки к стенам и трубам, когда такие элементы присутствуют на кровле.

Вентиляция крыше обязательна

Еще несколько слов о вентиляции конструкции кровли. Общепринятое правило ее устройства: приток воздуха через зазор на свесе карниза, а вытяжка - через вентиляционный элемент на коньке или на скате. Причем проветриваться должен каждый контур (над и под гидроизоляцией) в каждом межстропильном пролете, а также холодный «мини-чердак» над утепленным плоским потолком мансарды (когда он есть). Однако если на простой двускатной крыше вентиляцию выполнить относительно просто, то на крыше со сложной геометрией, которая к тому же имеет преграды для воздуха - мансардные окна, дымовые трубы, вентиляционные шахты, иными словами, на самой распространенной в коттеджном строительстве крыше эта задача становится намного труднее, требуя продуманного подхода к каждому узлу.

В целом на кровле сложной геометрии рекомендуется применять «супердиффузионные» гидроизоляционные пленки, тогда проветривать придется только контур между пленкой и обратной стороной кровли. В нем, как правило, свободно циркулирует воздух благодаря пространству, образуемому контробрешеткой и шаговой обрешеткой. Если же контуров два, то все сложнее. Нередко ни для притока, ни для вытяжки воздуха из «нижнего» контура возможности нет, например, когда стропильный пролет внизу упирается в ендову, а наверху - в хребет вальмовой кровли. Как тут быть? Для притока воздуха можно пропилить особое отверстие в нижней части стропильной ноги или, прибив контробрешетку к стропилу так, чтобы «заставить» их работать как единое целое, сделать отверстие под контробрешеткой. Вытяжку удастся осуществить таким способом: не доводить пленку до хребта, оставляя зазор, в который устремится воздух из «нижнего» контура, затем покидающий подкровельное пространство через специальные коньковые или скатные вентиляционные элементы. Кроме того, нередко для воздушного сообщения между двумя контурами устанавливают специальную решетку. Она эффективна, когда на пути у воздуха в «нижнем» контуре появляется преграда - мансардное окно или печная труба.

Необходимо подчеркнуть: универсальных решений для вентиляции сложных крыш нет. Но важно помнить: кровельная фирма, в которую обращается заказчик, должна гарантировать, что каждый участок «кровельного пирога» будет проветриваться.

Теплоизоляция крыши

Следующий после гидроизоляции слой - теплоизоляция. Главная ее характеристика - теплопроводность, выражаемая коэффициентом ?. Чем он меньше, тем больше тепла сохранится в доме. У каждого типа теплоизоляционных материалов свой коэффициент ?, определяющий необходимую толщину утеплителя в соответствии с климатической зоной, в которой предполагается строить дом.

Жесткость - еще одно важное качество для утеплителя, ведь, во-первых, он располагается в наклонной плоскости и следовательно, не должен со временем «сползти» вниз, а во-вторых, обычно он укладывается в межстропильное пространство, поэтому должен сохранять стабильные размеры, чтобы плотно примыкать к стропилам. Если эти условия нарушены - образуются «мостики холода», мансарда промерзает, крыша покрывается наледью, сосульками и т. п. С другой стороны, чем жестче утеплитель, тем выше его теплопроводность. Поэтому здесь нужна «золотая середина».

Среди значимых для теплоизоляции характеристик стоит отметить еще одну - водопоглощение. Хотя водяной пар, устремляющийся из жилых помещений наверх, практически не попадает в утеплитель (его останавливает паробарьер), в воздухе всегда присутствует влага, которая, как уже говорилось, при определенных условиях может превратиться внутри утеплителя в конденсат, пагубно влияющий на его теплоизоляционные свойства. Основной способ борьбы с конденсатом - вентиляция подкровельного пространства, но и способность не впитывать влагу утеплителю не помешает.

Сегодня в качестве теплоизоляции чаще всего применяют плиты и маты из стекло- или базальтовой ваты. Эти материалы состоят из волокон, которые в случае стекловаты получаются из расплавленного стекла, в случае базальтовой - из расплавленного камня базальтовых пород. Скрепляют волокна между собой специальными связующими веществами - обычно фенолформальдегидными смолами. Волоконная структура позволяет этим утеплителям удерживать в себе неподвижный воздух - идеальный «хранитель» тепла, чем и объясняются хорошие изолирующие свойства обоих материалов. Однако между ними существует ряд отличий. Например, если рассматривать стекло- и базальтовую вату одинаковой плотности, то базальтовая жестче, лучше держится в межстропильном проеме. Кроме того, хотя оба материала являются негорючими, но стекловата при температуре 650?С расплавляется и спекается, в то время как базальтовая сохраняет свою форму и защищает от огня несущую конструкцию даже при температуре свыше 1000?С. Наконец, минераловатные утеплители удобно монтировать: не нужны, как в случае стекловаты, респиратор и перчатки. Главный недостаток утеплителей из базальтовой ваты - высокая стоимость.

Теплоизоляционный слой из стекло- и минеральной ваты должен быть достаточно толстым - около 200 мм, а толщина плит нередко составляет 50 - 100 мм. Тогда утеплитель устраивают в несколько слоев, обычно так, чтобы второй ряд перекрывал швы первого. При многослойном утеплении необходимо обеспечить должный нахлест слоев, добиться непрерывности контура утепления в зоне мауэрлатов, в зоне примыкания крыши к фронтонам. Также важно удостовериться, что конструктивные элементы стропильной системы не создают «мостиков холода».

Еще один материал, применяемый для утепления скатных крыш, - пенополистирол (пенопласт). По теплозащитным свойствам он превосходит материалы предыдущих типов, так что слой теплоизоляции из пенополистирола будет меньше. Он обладает нулевым водопоглощением, очень жесток, прочен, а благодаря специальным добавкам трудно воспламеняем, хотя при пожаре выделяет опасные для здоровья человека вещества. Несмотря на все положительные черты пенополистирола, он уступает в популярности утеплителям предыдущих типов. Тому есть ряд причин. Например, высокая жесткость пенополистирола из достоинства легко превращается в недостаток, если учитывать, что деревянные конструкции кровли несколько «ведет», когда в воздухе много влаги. Постепенно могут возникнуть зазоры в местах примыкания утеплителя к стропилам. Заполнять эти места специальной пеной, пожалуй, не лучшее решение.

Эффективный вариант - устраивать цельный ковер из особых пенополистирольных плит, соединяющихся между собой с помощью пазогребенной системы. Плиты укладываются на сплошное основание. Поскольку пенополистирол не впитывает влагу, ковер из него является не только утеплителем, но также паробарьером и гидроизоляцией. Есть и другие нюансы. Например, в плитах некоторых моделей предусмотрены отверстия для монтажа натуральной черепицы, то есть черепица крепится прямо к жесткой плите, не требуя для себя деревянной обрешетки. Правда, шаг стропил под такую конструкцию кровли должен быть более частым. Другой момент - вся стропильная система будет находиться внутри помещения. В то же время некоторые специалисты подчеркивают, что для простой двускатной кровли такой способ утепления хорош, но для кровли сложной геометрии он вряд ли подойдет. Да и мыши к пенопласту сильно неравнодушны.

Пароизоляция

Водяной пар неизбежен в любом жилом доме, как неизбежно и то, что по законам конвекции этот пар поднимается из нижних помещений в верхние и в конце концов собирается под кровлей. А поскольку там находится утеплитель, которому ни в коем случае нельзя намокать, паробарьер - обязательный слой «кровельного пирога». Если стены мансарды отделаны материалом, не пропускающим пар, то этого может быть достаточно, чтобы «отсечь» большую часть пара от утеплителя. Однако чаще требуются специальные пароизоляционные пленки, которые устанавливаются между потолком или черновой обшивкой потолка и теплоизоляцией, как правило, непосредственно примыкая к последней.

Главное качество пленки, использующейся в качестве паробарьера, - паронепроницаемость, которая определяется плотностью материала (выражающейся в г/кв. м). Чем он плотнее, тем лучше. Кроме того, важно, чтобы пленка была прочной на разрыв. Это связано с двумя обстоятельствами. Во-первых, в случае потери утеплителем упругих свойств стропила перестанут удерживать его и вся его тяжесть ляжет на «плечи» пароизоляции, которая должна выдержать нагрузку. Во-вторых, прочная на разрыв пленка сохранит целостность паробарьера при возникновении в конструкции кровли механических напряжений.

Обычно в качестве пароизоляции применяются материалы пленочного типа на основе полиэтилена и полипропилена. Полиэтиленовые менее крепкие, поэтому, как правило, их армируют полиэтиленовыми же полосами, а затем с двух сторон ламинируют пленкой толщиной в несколько микрон, выполненной опять же из полиэтилена. Полипропиленовые прочнее, так как чаще всего представляют собой тканый материал, более прочный, чем пленка. Однако ткань - это переплетение нитей, и зазоры здесь неизбежны. Поэтому с обеих сторон ткань ламинируется тончайшей полипропиленовой пленкой: никаких отверстий для пара не остается. Также для создания паробарьера может использоваться картон высокой плотности, ламинированный с двух сторон полимерным покрытием. Его сопротивление паропроницанию и прочность на разрыв достаточно высокие. Наконец, существует еще один тип пароизоляции - армированный полиэтилен (или другой полимерный материал), ламинированный с обеих сторон пленкой, одна сторона которой покрыта слоем алюминия (фольгой). Это покрытие отражает часть теплового излучения обратно в дом, тем самым «помогая» утеплителю сохранять тепло.

Специалисты отмечают, что устройство пароизоляции - ответственный процесс, и рекомендуют не забывать, что у водяного пара высокая проникающая способность, поэтому швы пароизоляционного материала надо тщательно герметизировать. Также это касается мест примыкания пароизоляции к стенам, элементам стропильной системы, дымовым и вентиляционным трубам, прочим проходным элементам. Наиболее эффективный способ герметизации - проклеивать места стыков двусторонним самоклеящимся скотчем из бутилкаучука.

Граница «кровельного пирога» - верхняя линия стропил. До этой границы все крыши, независимо от типа кровельного материала, устроены примерно одинаково. Как именно - вы теперь знаете.

По материалам журнала elitdom.com