В современном строительстве – как гражданском, так и промышленном – плоская кровля используется очень часто. Применяется эта технология и в частном строительстве. Причина высокой популярности кроется в экономичности плоских кровель: при больших площадях она требует заметно меньших затрат, чем устройство скатной крыши. К тому же плоская крыша – это всегда дополнительная площадь, которая может быть рационально использована в современной архитектуре.
К плоским кровлям предъявляются достаточно высокие требования по теплозащите, и это неудивительно: микроклимат помещений в любом здании существенно зависит от качества кровли, а ее хорошая теплоизоляция позволяет снизить расходы на отопление.
Однако в конструкциях кровли всегда имеются так называемые «мостики холода» (или «тепловые мостики») – участки, где вследствие различных причин создаются возможности распространения тепла в двух или трех направлениях, что существенно увеличивает теплопотери здания. Избежать появления «мостиков холода» невозможно, поскольку любая конструкция с чем-то соединяется, да и применение различных материалов почти неизбежно. Но влияние «мостиков холода» можно свести к минимуму, в частности, благодаря использованию качественного теплоизоляционного материала.
Конструкция плоской кровли. Основные схемы устройства кровельного покрытия
Основой плоской кровли является несущее основание, выполненное из железобетона, монолита или профилированного металлического листа. Поверх нее укладывается пароизолирующий материал, основная функция которого состоит в защите утеплителя от водяного пара, что предотвращает его намокание, вздутие и гарантирует сохранение всех его свойств. Для защиты теплоизолятора от влаги, как правило, используют полиэтиленовые пленки или битумные и битумно-полимерные материалы.
Затем на крышу укладывается теплоизолятор, защищенный от воздействия атмосферных осадков гидроизоляционным ковром.
Существуют наружный и внутренний способы утепления крыш, и при устройстве плоских кровель возможно применение любого из них. Однако на практике в силу своей простоты чаще используется наружный способ.
Существуют также однослойная и двухслойная системы теплоизоляции плоской кровли. В современном строительстве наиболее частое применение находит двухслойная система. По технологии, нижний слой берет на себя основную теплоизолирующую функцию, верхний же слой «отвечает» в основном за перераспределение механической нагрузки. Если первый слой имеет толщину 70-200 мм, то второй – всего 30-50 мм, однако отличается повышенной прочностью на сжатие и плотностью. Такая «специализация» слоев мягкой кровли позволяет существенно снизить ее вес и, соответственно, нагрузку на перекрытия.
В последнее время появились также решения, совмещающие эти два слоя в одной плите: например, РУФ БАТТС ЭКСТРА компании ROCKWOOL. Верхний слой этих плит жесткий, а нижний – более мягкий. Такое совмещение разных свойств в одной плите существенно сокращает время монтажа крыши, а также позволяет избежать типовых ошибок и оптимизировать затраты на строительно-монтажные работы.
При однослойной системе утепления плоской кровли весь теплоизоляционный слой выполняется из утеплителя одной плотности, и сегодня такая технология используется, как правило, при реконструкции и ремонте старых крыш.
Материалы, применяемые для теплоизоляции кровли. Преимущества каменной ваты
Теплоизоляционный материал, используемый при устройстве плоской кровли, должен соответствовать определенным требованиям. Это пожаробезопасность, низкая теплопроводность, низкое водопоглощение (крыша подвержена действию осадков) и высокая паропроницаемость. Крыша здания всегда подвержена большим нагрузкам, и использование неподходящего или низкокачественного материала для ее устройства чревато разрушением кровли и последующим дорогостоящим ремонтом.
Наиболее часто для утепления плоской кровли используются каменная вата, экструдированные пенопласты.
Что касается современных вспененных (экструдированных) материалов, то основным их преимуществом является небольшая толщина слоя, необходимого для качественной теплоизоляции. Однако при их использовании надо учитывать, что горючесть таких материалов колеблется от первого до пятого класса в зависимости от марки. Заметим, что чем меньше номер класса, тем ниже горючесть материала, а материал, отнесенный к четвертому-пятому классам, горит с выделением едкого черного дыма и горящих капель.
С точки зрения пожаробезопасности, преимущество имеет каменная вата: она негорюча и выдерживает температуру до 1000°С. Таким образом, этот материал дополнительно к своим высоким теплоизолирующим свойствам повышает пожарную стойкость конструкции, а также дает возможность непосредственной укладки современных наплавляемых кровельных материалов с помощью газовой горелки: температура ее пламени составляет около 600°С, а значит, плиты из каменной ваты не будут повреждены.
При выборе материала для устройства плоской крыши надо помнить о том, что внутренняя поверхность этой конструкции обычно соответствует температуре в помещении, а наружная подвергается серьезным перепадам температур: –50°С зимой и +80°С в солнечный летний день. Таким образом, к теплоизоляторам, используемым на крышах, предъявляются повышенные требования по температурным деформациям, и здесь каменная вата выгодно отличается от пенопластов. Весьма важны и такие показатели, как высокая прочность на сжатие, на отрыв слоев и устойчивость к точечным нагрузкам: в противном случае существует вероятность нарушения тепло- и гидроизолирующего слоев.
К счастью, существуют современные решения, позволяющие добиться теплой и при этом очень выносливой кровли. В частности, каменная вата, имея отличные показатели теплоизоляции, является очень стойкой к повреждениям. Для уже упоминавшихся плит РУФ БАТТС ЭКСТРА, разработанных компанией ROCKWOOL специально для устройства плоских кровель, сжимающее напряжение при точечной нагрузке, создающее деформацию 5 мм, составляет не менее 550 Н.
Ошибки при монтаже плоских крыш
Однако недостаточно просто выбрать качественные теплоизоляционные материалы для устройства крыши, важно еще и не допустить ошибок в проектировочных и строительных работах, одним из вероятных последствий которых может стать возникновение так называемых «мостиков холода», т.е. ограниченных по объему частей строительных элементов, через которые осуществляется повышенная теплоотдача. «Мостиками холода» становятся строительные элементы из бетона в кирпичной или блочной кладке, оконные и дверные перемычки, а также очень часто – элементы крепления теплоизоляции к несущей основе (дюбели).
Существует несколько причин появления «мостиков холода», и соответственно, они делятся на геометрические и материальные. Геометрически обусловленные «мостики холода» возникают там, где внутренняя теплопоглощающая поверхность меньше внешней изотермической поверхности. Вследствие такой конструктивной особенности в этом месте температура внутренней поверхности ниже, чем у соседних строительных элементов. Чаще всего такие «мостики холода» встречаются в местах загиба поверхности здания: на его углах, выступающих балконах, навесах и эркерах. Что касается плоских крыш, то геометрические «мостики холода» зачастую возникают в их аттиках.
Материальные «мостики холода» возникают там, где при строительстве было допущено сочетание низко- и высокотеплопроводных материалов.
Проблема состоит в том, что визуально «мостики холода» обычно не определяются и обнаружить теплотехнические дефекты можно только с помощью тепловизора. Тепловизор – оптико-электронный измерительный прибор, предназначенный для бесконтактного наблюдения и фиксации распределения температуры исследуемой поверхности. В строительстве и ЖКХ он используется для оценки теплоизоляционных свойств конструкций – при помощи тепловизора можно быстро и наглядно определить области теплопотерь в зданиях. Однако такой прибор достаточно дорог (от 100 тыс. рублей), и им располагают только профессиональные строительные организации.
Повышенная теплоотдача через «мостики холода» приводит к ряду негативных последствий. Первое из них – чрезмерная потеря тепла, которая может достигать 50%, как следствие – существенное увеличение затрат на содержание здания. Также наличие «мостиков холода» может привести к образованию конденсата, а он в свою очередь – к появлению плесневого грибка. Однако и это не все: при большом количестве «мостиков холода» существует вероятность деформации здания и снижения срока его службы в результате неравномерных напряжений.
Решения, позволяющие избежать «мостиков холода»
К счастью, современные технологии позволяют в большом количестве случаев избежать появления «мостиков холода». Так, одной из наиболее частых причин возникновения «мостиков холода» являются дюбели, которыми теплоизоляция крепится к крыше. Избежать, казалось бы, неминуемых потерь тепла в этом случае все-таки можно, если использовать в качестве утеплителя каменную вату. Так, для предотвращения появления «мостиков холода» можно отказаться от применения дюбелей – достаточно будет клея, который, впрочем, нужно тщательно подобрать: необходимо, чтобы прочность клеевого соединения была выше, чем прочность на отрыв слоев у теплоизоляционного материала. В случаях, когда клеевое крепление невозможно, необходимо использовать специальный дюбель для теплоизоляции с пластиковой гильзой. Такая конструкция крепежа исключает возможность увеличения теплопотерь в месте крепления плит из утеплителя.
Также избежать лишних потерь тепла можно, используя двухслойные теплоизоляционные перекрытия. При устройстве плоских крыш из традиционных материалов существует вероятность ошибок вследствие действия человеческого фактора: каждый из двух слоев современной кровли должен быть уложен идеально, что возможно лишь при наличии большого опыта у производящих работу специалистов, и особенно необходимо позаботиться о стыках плит. Применение двухслойных теплоизоляционных материалов вдвое упрощает этот процесс и позволяет устранить «мостики холода», образующиеся в стыках теплоизоляционных плит: стыки нижних слоев перекрываются плитами верхних.
Если при этом используются плиты каменной ваты больших форматов, удается до минимума сократить количество стыков между плитами и тем самым существенно снизить теплопотери.
Существует правило, по которому плиты утеплителя должны перекрывать вертикально расположенный слой теплоизоляции стен. В этом случае также удается избежать «мостиков холода».
Наконец, для того чтобы крыша получилась по-настоящему теплой, уже на этапе ее проектирования следует применять специальные корректирующие коэффициенты, учитывающие влияние возможных «мостиков холода». Подобная методика используется и при проектировании всего здания.
Полина Путякова