© Franck Boston/Fotolia.com
Крыша дома — это не только архитектурный элемент, от которого зависит восприятие всего здания. Благодаря кровле обеспечиваются комфортное проживание и сохранность строительных материалов и конструкций. Состав кровельного пирога прорабатывается так же тщательно, как и стены, фундамент.
Кровельная оболочка выполняет трудную работу по защите дома от ветров, дождя, снега, мороза, жары, обледенения, внутреннего увлажнения и других явлений природного и техногенного характера. Чтобы кровля обладала полным набором необходимых качеств, нужно позаботиться о грамотном устройстве кровельного пирога.
Составные части
Дома с так называемыми холодными чердаками обходятся в обустройстве кровли без «слоеных технологий», а для обитаемых мансардных помещений кровельный пирог, наоборот, очень актуален. Собственно, он нужен и при холодном чердаке. Только в этом случае меняется его дислокация — вместо кровли он монтируется в потолочно-чердачном перекрытии, что позволяет защитить жилое помещение от влияния внутричердачного пространства, сообщающегося с атмосферой напрямую.
© «СТР»
Домик в Норвегии
© «СТР»
© TEGOLA
© TEGOLA
© TEGOLA
Основные слои стандартного кровельного пирога, находящиеся под кровельным материалом, — паровой, тепловой и гидроизоляционный. Это, так сказать, схема. В реальности слоев больше: к ним добавляются как декоративные составляющие, так и важный функциональный компонент, материал для которого не нужно покупать, поскольку он… из воздуха. В результате получается следующий состав кровельного пирога (в направлении от внутреннего пространства дома к «забортному»):
— Внутренняя облицовка. Для нее обычно используют вагонку, сайдинг, а также гипсокартон и другие листовые материалы.
— Пароизоляционный слой. Важность этой составляющей кровельного пирога трудно переоценить. Ведь в воздухе любого жилого помещения содержится пар. А при контакте с прохладной поверхностью он превращается в конденсат — один из главных врагов строительных конструкций. В качестве преграды для пара используются специальные пленки из полимерных материалов.
— Теплоизоляционный слой. Он препятствует оттоку тепла из внутреннего пространства дома наружу (а в летнее время, наоборот, не дает перегреваться воздуху в комнате). В основном здесь применяются минераловатные плиты малой плотности, изготовленные по специальной технологии из базальтовых горных пород. Для крыш с металлическим покрытием, отличающимся высокой теплопроводностью, некоторые производители предлагают ячеистое стекло в качестве теплоизолирующего материала.
— Слой гидроизоляции. Строго говоря, его функции шире, чем следует из названия этой части кровельного пирога. Располагаясь над утеплителем (под кровельным материалом), он защищает теплоизоляционный слой не только от воды, но и от ветра, способного проникнуть через кровлю. Этот материал должен хорошо пропускать вездесущий (а потому имеющийся и в этой точке подкровельного пространства) пар в одну сторону (наружу) и не пропускать влагу и ветер в другую. Данный слой образует гидроизоляционная пленка или так называемая супердиффузионная мембрана.
— Вентиляционный зазор. Он устраивается для того, чтобы создать канал для удаления влаги, оказавшейся между поверхностью утеплителя и кровельным материалом. При использовании обычной гидроизоляционной пленки таких зазоров должно быть два — под пленкой и над ней. Применение супердиффузионной мембраны, укладываемой непосредственно на утеплитель, позволяет обходиться одним вентиляционным зазором.
— Кровельный материал. Рыночное предложение здесь настолько велико, что всего и не перечислить. В него входят и выдержавшая тысячелетние испытания керамическая черепица, и ее современные песчано-бетонные аналоги, а также копирующая ее формы металлочерепица и кровельные покрытия из композитных материалов. Поражает разнообразием дизайна и самыми неожиданными сочетаниями своих составляющих гибкая черепица на основе битума. Кроме штучной кровли в распоряжении будущего домовладельца и листовые кровельные материалы — профнастил, модули для фальцевой кровли (оцинкованное железо, медь), ондулин, а также покрытия в рулонной расфасовке.
Невидимый враг
Рассматривая детальнее устройство кровельного пирога, приходится немалое внимание уделять влаге. Рождает ее пар — непременный спутник любого жилого помещения. Он, являясь составной частью воздуха, стремится проникнуть в любые полости и объемы, чтобы, сконденсировавшись в росу, нанести максимальный урон жилому дому.
© «Ондулин»
© Dr.Schiefer
© Dr.Schiefer
© BORGE
© BORGE
© Monier Braas GmbH
Влага способствует размножению различных бактерий, которые приводят к загниванию деревянных частей дома. А попадая внутрь, вода при замерзании разрушает материал, меняя его структуру. Если это произойдет с теплоизолятором, то он, уплотняясь все больше, перестанет выполнять свою главную задачу — препятствовать оттоку тепла из дома наружу.
Причина обледенения — появление на крыше локальных участков с более высокой температурой, как раз там, где теплоизолирующий слой подпорчен влагой. Образовавшаяся на них талая вода стекает вниз, где температура ниже, и вновь замерзает. Это может случиться и на самом кровельном покрытии, и в водосточных желобах или трубах, угрожая их целостности, а также при сходе воды с кровельных свесов, когда она превращается в сосульки. Конечно, существуют системы снеготаяния и борьбы с обледенением, часто в наше время входящие в состав «умного дома». Но лучше, если подобные устройства будут сглаживать нежелательные последствия погодных явлений (внезапной оттепели, сменяемой морозом, колебаний температуры в суточном цикле), чем компенсировать человеческие просчеты в выборе материалов и монтаже кровельного пирога.
Тончайшая защита
Чтобы вышеприведенные неприятности обошли стороной жилой дом, в состав кровельного пирога обязательно включают пароизолирующую пленку. Ее нужно укладывать сплошным слоем — только в этом случае можно быть спокойным за состояние теплоизоляции, стропил и балок. Используются пароизолирующие пленки (в том числе и самоклеящиеся) из материалов, не пропускающих ни воздух, ни влагу. Для угловых стыков и других мест, испытывающих механические нагрузки, применяют специальные прочные ленты на бумажной или полимерной основе. Для закрепления пленки на рыхлой или пористой поверхности (штукатурке, стружечных плитах и т.п.) служит высокоадгезионный полимерный клей.Чтобы не повредить пароизоляционный слой, декоративные листовые материалы облицовки следует аккуратно крепить в местах пролегания деревянных брусьев. И во время эксплуатации мансардного помещения надо соблюдать меры предосторожности (при навешивании картин и других настенных предметов).
Воздушный кордон
За облицовкой и пароизоляционной пленкой внутри кровельного пирога находится теплоизолятор, заполняющий собой межстропильное пространство. Его толщина должна соответствовать климатическому поясу. Так, для крыши дома, расположенного в Центральном регионе России, согласно нормативам используют утеплитель из каменной ваты толщиной 200 мм, которая, как правило, набирается из двух слоев по 100 мм. В южных широтах можно обойтись и слоем в 150 мм (в этом случае обеспечивается защита и от летней жары), а в Заполярье потребуется теплоизолятор толщиной 250 мм. Данные параметры рассчитаны специалистами, исходя из условия поддержания внутри помещения комфортной для человека температуры +20°С.
Каменная вата получила широкое распространение благодаря своей экологичности, негорючести, биологической стойкости, а также хорошему коэффициенту теплопроводности. Хороший в данном случае означает маленький: чем он меньше, тем лучше материал удерживает тепло. Плиты утеплителей из каменной ваты устанавливают, как правило, враспор: плита, по длине несколько превышающая расстояние между стропилами, удерживается между ними за счет своей упругости.
Удаляя лишнее
Свою лепту в борьбу с увлажняющими факторами вносит и организованная внутри кровельного пирога вентиляция. Как уже было сказано, для этого создается один или два зазора над слоем утеплителя. Чтобы получить два зазора, вдоль стропил, к их ребрам прибиваются рейки обрешетки, на которые и укладывается гидроизоляционная пленка. Поверх нее (уже поперек стропил) набиваются рейки контробрешетки, несущие на себе кровельный материал. Таким образом, под и над гидроизолирующей пленкой образуются воздушные прослойки. Проникшая в них или образовавшаяся на гидропленке влага удаляется за счет естественного восходящего потока воздуха. Этот процесс сходен с тягой, возникающей в печи, только здесь вместо дымохода вентилируемый канал. Воздух у наружной стены всегда немного теплее и легче окружающего, поэтому он поднимается вдоль стены и через специально устраиваемую решетку или щель под свесом крыши попадает в вентиляционный канал кровельного пирога. Дойдя до самого верха кровли, он выходит наружу через зазоры, предусмотренные между коньком и кровельным материалом на скате. Тот же путь проделывает и влага.
Гидроизолирующая пленка — это фактически полиэтилен с микроперфорацией, односторонне пропускающей водяные пары (другое ее название — диффузионная мембрана). Если ее вплотную прижать к поверхности утеплителя, то отверстия окажутся перекрыты конденсатом, что будет препятствовать удалению пара из теплоизоляционного слоя. Поэтому вынужденно делают двойной зазор.
По-иному ведут себя многослойные мембраны, получившие название супердиффузионных. Благодаря своей сложной микропористой структуре они пропускают через себя пар также в условиях прямого контакта с теплоизолирующим слоем и обладают отличными гидрофобными свойствами, задерживая попадающую на них воду. Такой набор параметров даже допускает их использование в качестве временной кровли в течение трех месяцев. Супердиффузионная мембрана упраздняет нижний вентиляционный зазор. Ее прижимают непосредственно к утеплителю с помощью продольных брусьев, крепящихся вдоль стропил. Сверху набивают контрбрус, которому предстоит нести на себе кровельный материал. В такой конструкции поперечные деревянные рейки не создают препятствий восходящему воздуху и не мешают вентилировать оставшийся единственный зазор.
Продольный брус не понадобится, если использовать предлагаемые производителями профилированные теплоизоляционные плиты, уже на заводе покрытые мембраной. Их поверхности придана волнообразная форма (как у шифера), благодаря чему воздушный поток будет беспрепятственно подниматься и при сплошном деревянном контрбрусе. Однако такой вариант применим только в случае простейших односкатных и двускатных кровель, когда скаты имеют прямоугольную форму. В более сложных по конструкции крышах неминуемо будут создаваться перекрытия движению воздуха, да и само сечение воздушного канала, образуемого волнообразной поверхностью, будет недостаточным (высота вентиляционного зазора для скатных крыш должна составлять не менее 5 см, в некоторых случаях и 10 см).
Ближе к природе
Из всех разновидностей кровельных материалов, пожалуй, только камыш настолько функционально самодостаточен, что позволяет не устраивать в крышах кровельного пирога. Специальным образом закрепленный на сплошной обрешетке камыш срезается затем под определенным углом, чтобы обеспечить максимальную водонепроницаемость. Во время дождя вода проникает на глубину 3–5 см и естественным путем выводится с крыши. Камышовая кровля используется при скатах с минимальным углом 45°, необходимым для своевременного стока осадков. Нарушение этого условия чревато загниванием покрытия.
Камышовая крыша «подстригается» один раз — при укладке. Она не гниет и не требует никакого дополнительного ухода, кроме опрыскивания огнеупорным раствором раз в два-три года. Таким образом, камыш выполняет те же функции, что и комплекс материалов в составе кровельного пирога, но и «берет» за это немало: камышовая (тростниковая) крыша — одна из самых дорогих.
При соблюдении правил укладки срок службы кровли составляет 50–60 лет.
Еще один вид кровли, способный частично взять на себя роль кровельного пирога, — из дранки (тонких деревянных пластин). Ее монтируют на скатах с уклоном не менее 17° в виде многослойной конструкции (от 4 до 8 слоев). В такой кровле отпадает необходимость применения пароизоляционных и гидроизоляционных материалов, поскольку она «дышит» и прекрасно вентилирует подкровельное помещение. Крыша из дранки ведет себя подобно еловой шишке: при намокании древесина набухает, закрывая все щели, при высыхании, наоборот, появляются «поры», способствующие естественной вентиляции. Эффект еловой шишки особенно хорошо проявляется при использовании не пиленой, а колотой дранки, поскольку в ней сохраняется естественная структура древесных капилляров. Кровля из дранки требует проведения периодической (один раз в два года) обработки специальными антипирeновыми и антисептическими растворами.
Определенным образом производится обустройство кровельного пирога в растительной (зеленой) кровле. Здесь все как бы перевернуто с ног на голову. Самым верхним пластом выступает грунт с высаженными в него растениями. Под ним располагается первый дренажный слой из перфорированного листового полимера или слоя гравия — благодаря ему происходит беспрепятственный отвод лишней воды с крыши. Второй дренажный слой представлен геотекстилем, который отфильтровывает воду от частиц почвы. Под этими слоями находится гидроизоляция. Применение новых полимерных материалов, например эпикрома, позволяет обеспечить надежную гидроизоляцию зеленой кровли и в то же время избежать ненужных напряжений в кровельной конструкции. Полимерный ковер клеится на заводе под условия конкретной кровли и доставляется к месту монтажа цельной формой. Укладывают его на сплошную обрешетку.
Если угол наклона ската превышает 45°, то для удерживания грунта и предотвращения его вымывания используется каркасно-ячеистая конструкция. Ее ячейки заполняются симметрично относительно конька и одновременно, чтобы уравновесить нагрузку на оба ската. В каждую ячейку вставляется мешок из геотекстиля, в который и засыпается грунт для последующей высадки растений.
Зеленая кровля работает как кондиционер летом и как хороший теплоизолятор зимой. Но свои функции она полноценно будет выполнять лишь при правильном проектировании и соблюдении условий эксплуатации.
Комментарии специалистов
Александр Смолов
Александр Смолов, технический специалист компании «СТР» — официального представителя Certain- Teed в России:
«У кровли — как утепленной мансарды, так и холодного чердака — должно быть вентилируемое подкровельное пространство. Суммарное сечение продухов, обеспечивающих вывод паров воды из «пирога» по методике, разработанной компанией CertainTeed, определяется по крайней мере как 1/300 площади пола мансардного или чердачного помещения. Эта величина распределяется поровну между карнизными и коньковыми продухами. Все элементы вентиляции подкровельного пространства, разработанные специалистами CertainTeed, являются стандартными изделиями, предлагаемыми потребителю при выборе им битумной черепицы. Вентилируемые коньки и отдельно устанавливаемые аэраторы обеспечивают необходимую вентиляцию и хорошо вписываются в архитектуру здания.
При соблюдении условий, оговоренных производителем, кровля, сделанная из материалов и по технологии CertainTeed, не создает застройщику никаких проблем».
Михаил Георгиев
Михаил Георгиев, главный технолог «Тегола Руфинг Сейлз»:
«Для создания долговечной кровли следует обратить внимание на следующие аспекты. В климатических условиях России лучшим решением для устройства пароизоляционного слоя кровельного пирога будет применение материала, содержащего в своей структуре металлическую фольгу. Ее наличие обеспечивает нулевое пропускание пара.
Монтируя при утеплении мансард слои матов теплоизоляции между стропилами, их располагают вразбежку, то есть со смещением. Будет нелишним помимо межстропильного слоя утепления устроить дополнительный слой теплоизоляции поверх стропил либо под ними, что снизит риск образования «мостиков холода» в деревянных конструкциях и обеспечит в мансардном помещении необходимый комфорт.
При использовании супердифузионных мембран, уложенных в контакте с утеплителем, вентиляционный зазор устраивается или при помощи бруска сечением 50 х 50 мм, укладываемого вдоль стропил, или с помощью продольно-поперечной обрешетки из доски. Такая схема обеспечивает беспрепятственное движение воздуха в подкровельном пространстве.
Эффективность вентиляции кровли во многом зависит от уклона крыши и длины стропил. На пологих скатах со стропилами большой длины высота вентиляционной камеры должна быть пропорционально увеличена».
Дмитрий Белов
Дмитрий Белов, технический специалист компании «Ондулин»:
«Часто при монтаже теплоизоляции и вентиляционного зазора допускают ошибки, которые могут сыграть роковую роль во время эксплуатации дома. Плиты утеплителя укладывают не вплотную к стропилам и друг к другу. В местах неплотного прилегания образуются так называемые мостики холода, через которые дом теряет тепло. Укладка утеплителя только между стропилами может привести к довольно большим тепловым потерям. Поэтому рекомендуется сделать дополнительный слой утеплителя, который располагается полосами, перпендикулярными стропилам и основному слою утеплителя, между брусков. Допустим, между стропилами высотой 15 см уложено 15 см утеплителя. Поверх стропил, перпендикулярно им набивают бруски высотой 5 см, между которыми и укладывается слой утеплителя 5 см.
Еще существует вариант, когда эти 5 см утеплителя укладываются между брусков снизу стропил (изнутри дома). Данный способ позволяет доутеплять кровельный пирог уже после того, как настелили крышу и стало понятно, что есть потери тепла. Делая вентиляционный зазор, иногда забывают о том, что воздух должен в этот вентиляционный зазор как-то попадать в зоне карниза и выходить в зоне конька. Случается, перекрывают (брусками, пленками) вход или выход воздуха, и при, казалось бы, правильно сделанной кровле начинается ее намокание и разрушение. Тут есть еще один нюанс: если у вас предусмотрена водосточная система, то входной канал воздуха не следует делать над водосточным желобом, иначе зимой снег его перекроет».
Андрей Солнцев
Андрей Солнцев, генеральный директор компании Dr. Sсhiefer:
«Абсолютно герметичных кровельных материалов не существует, поэтому в любом случае необходима дополнительная защита как он внешней влаги, так и от конденсата. Эту функцию и выполняет кровельный пирог, обеспечивающий к тому же и теплоизоляцию подкровельных помещений.
Как и в кулинарии, в кровельном искусстве существует множество вариантов «пирогов». В зависимости от назначения кровли, используемых материалов, места расположения дома, климатических условий и прочих факторов в монтаже может применяться типовой рецепт такого «пирога» либо разрабатываемый индивидуально под конкретный проект. Количество слоев и их размещение могут меняться. Часто используется двухслойная гидроизоляция, когда один из слоев укладывается непосредственно на утеплитель, а второй монтируется на контробрешетку или обрешетку. Более того, на одной и той же кровле бывает сразу несколько вариантов решений. Как, например, в возводимой нами кровле с полукруглым скатом и переходом с одного верхнего слоя на другой.
Натуральный сланец укладывался на влагостойкую фанеру, покрытую прочной супердиффузионной мембраной, а там, где скат кровли покрывали медью (на малом уклоне), монтаж уже производился на специальную пленку, состоящую из диффузионной мембраны и структурной изоляции, создающей небольшой вентиляционный зазор под металлом. При этом оба варианта имели еще и нижнюю гидроизоляцию, которая защищала непосредственно утеплитель. Самое сложное в устройстве кровельного пирога — это монтаж всевозможных узлов (ендов, примыканий, выходов под конек, проходок и т.п.). Именно в этих местах чаще всего допускаются ошибки. Чтобы их избежать, необходимо правильно выбирать подрядные организации и следовать инструкциям производителей гидро- и пароизоляционных материалов».
Шамиль Хайрутдинов
Шамиль Хайрутдинов, директор по развитию компании «Борге»:
«При обустройстве крыш нужно использовать кровельные уплотнители. Они не только обеспечивают более эффективную работу вентиляции, но и защищают подкровельное пространство от попадания в него пыли, мусора, насекомых и птиц, а также от задувания в него снега и дождя. Изготовленными из пенополиэтилена кровельными уплотнителями, которые не препятствуют притоку воздуха, легко и удобно заполнять образующиеся при монтаже зазоры между кровельным материалом и коньком или карнизной планкой.
Не следует забывать и о безопасном обслуживании кровли, антенн, дымоходов и проведении ремонтных работ. Для этой цели служат специальные лестницы, переходные мостики и ограждения, необходимые для передвижения вдоль ската.
Еще один немаловажный элемент безопасности — снегозадержатели. Установленные по всему периметру кровли выше карнизного свеса, а также над мансардными окнами, вентиляционными выходами, над входом в дом или въездом в гараж, они предотвращают лавинообразный сход снега. В местах выхода коммуникаций, таких, как трубы, антенны, элементы вентиляции канализационных стояков, используют специальные кровельные проходки. Они полностью исключают попадание влаги в подкровельное пространство, удобны в монтаже и сохраняют работоспособность кровельного пирога».
