Основные принципы теплоизоляции кровли

1 стр. из 1

Покрытия кровли по теплофизическим показателям являются одной из наиболее уязвимых частей здания. Через них может теряться до 20—40% тепла. В то же время характерные для России суровые климатические условия требуют от кровельных материалов устойчивости к низким температурам (до –50 °C, а иногда и ниже) и высокой теплостойкости (летом кровля нередко нагревается до +80—95 °C), устойчивости к частым переходам через 0 °C, ультрафиолетовому облучению и озону. Как в любых ограждающих конструкциях, окраска (цвет) является одним из факторов, влияющих на разницу температур поверхности покрытий и окружающего воздуха. Черная битумная кровля поглощает до 95% солнечного тепла, тогда как кровля с белым покрытием — только 20%. На практике желательно поддерживать ту окраску кровли, для которой была рассчитана конструкция покрытия с учетом его начальной отражающей способности. Следует иметь в виду и различия у разных видов покрытий, например, шиферных или стальных, новых и старых либо загрязненных. Большая разница, например, между кровлей с белой окраской и с серой. Летом поглощенное поверхностью покрытия солнечное тепловое излучение передается вниз, а зимой тепло наверх поступает снизу. В обоих случаях и в несущей конструкции, и в кровельном слое возникают температурные деформации, различные для разных частей слоистых покрытий. Температурные швы для снятия тепловых напряжений требуются в кровельном слое в большей мере, чем в хорошо термоизолированной несущей конструкции. Быстрое падение температуры может привести к возникновению в хрупком кровельном слое разрывов. Особенно велика опасность этого, если не предусмотрены достаточно частые температурные швы. Конструкция кровли должна обеспечивать установленную несущую способность с учетом нагрузок от снега, ветра и веса временно находящихся на крыше людей. Снеговую и ветровую нагрузку определяют в зависимости от климатической зоны, преобладающей розы ветров и угла наклона крыши. Так, по России снеговая нагрузка колеблется в пределах 25—250 кг на 1 кв. м горизонтальной проекции. Для Москвы при угле наклона крыши 35° она составляет 60 кг. Поэтому для большинства кровель механическая очистка не менее трех раз за зиму является обязательной. Применение кабельных антиобледенительных систем позволяет исключить накопление снега на крыше, а значит, и ее очистку. Основными элементами таких систем являются специальный нагревательный кабель, энергораспределительная сеть и контроллер с датчиками температуры и влаги, установленными на кровле. Система включается только в начале снегопада, в результате чего снег плавится и вода удаляется по обогреваемым лоткам и водостокам. Последние свободны от наледи в течение всей зимы благодаря саморегулирующимся кабелям с диапазоном номинальной мощности от 7 до 65 Вт/м. Характеристики оборудования антиобледенительной системы должны соответствовать особенностям здания и конструкции кровли, поэтому подбор оптимального оборудования и проведение этих работ целесообразно доверять специалистам. Увлажнение теплоизолируемых покрытий за счет конденсации влаги из пара или в результате протечек приводит к временному или постоянному снижению термического сопротивления конструкции. Если сама изоляция непроницаема для воды, влага сосредотачивается в швах. Ее замерзание постепенно разрушает материал. Увлажненная органическая теплоизоляция загнивает. Таких термоизоляционных материалов, которые бы не абсолютно повреждались водой, не существует. Инженерные решения по устранению конденсации пара в покрытиях зависят от принятого типа кровли, вида и нагрузки чердачных помещений. Особенно удобны в этом отношении крыши с чердаками. Пароизоляционный барьер делают с теплой стороны на потолке, под штукатуркой. Теплоизоляцию укладывают над слоем пароизоляции. Для выхода пара предусматриваются вентиляционные отверстия в свесах и коньках крыши, защищенные вытяжные трубки и другие устройства. В системе вентиляции кровли эксплуатируемого чердачного помещения (мансарды) определяющая роль принадлежит пароизоляционным и паропропускным (пародиффузионным) пленкам на основе полиэтилена и полипропилена, а также специальным конструкционным решениям коньковых элементов. При парозащите теплоизоляционных плит, применяемых в конструкциях с современным покрытием, необходимо избегать устройства двух слоев: одного на несущей плите и другого — кровельного покрытия, выполненного по теплоизоляции. Использование в кровле вентилируемых фартуков позволяет устранить конденсацию влаги между пароизоляционными слоями. Они создают воздушные каналы, защищенные от попадания дождя и снега, по которым воздух и водяной пар перемещаются наружу под влиянием давления, вызванного нагревом кровли солнцем. При холодной поверхности кровли наружный воздух может теми же путями поступать под нее для просушки конструкции. Этого эффекта иногда бывает недостаточно для просушки теплоизоляции, уложенной во влажном состоянии или намокшей от течи в кровле. Устранение опасности конденсирования паров в нижней части термоизоляционного слоя без устройства пароизоляции со стороны помещения достигнуто в кровлях типа DUO. Образующийся конденсат либо испаряется, либо отводится в помещение. Верхний теплоизоляционный слой выполняют из минераловатных плит или из экструдированного пенополистирола. В нижнем слое рекомендуется использование мягких плит из вспененного полистирола плотностью 20 кг/куб. м со шпоночным соединением. Наличие высокотеплопроводных включений (например, стальных балок, опирающихся на наружную стену) или других мостиков холода (температурных швов) также может служить причиной конденсации влаги и появления псевдотечей. Если стальная балка недостаточно теплоизолирована, то в холодную погоду ее температура может оказаться ниже точки росы для внутреннего воздуха, что предопределит конденсацию на ней влаги. Необходимая глубина изоляции зависит от точки росы внутреннего воздуха, разности внешней и внутренней температур, степени общей теплозащиты конструкции. Считается достаточной теплоизоляция балки на протяжении одного метра от наружной стены. Запас на расширение материалов при температурных или влажностных деформациях предполагает зачастую неплотное примыкание настила к парапету. Теплый влажный воздух достигает перекрывающего фартука кровли, где и конденсируется, образуя псевдотечь у фартука. При обустройстве типовых температурных швов обязательна пароизоляция на теплой стороне гибкой теплоизоляции, заделанной в шов. В противном случае влажный воздух достигает холодной кровли, конденсируется и создает имитацию течи в температурном шве. При проектировании кровли в зданиях, предназначенных для эксплуатации при нормальном влажностном режиме, покрытия могут выполняться из теплоизоляции, проложенной по несущей плите, со средней сорбционной способностью и паропроницаемостью. Влага от незначительных протечек и конденсации при этом будет испаряться в сторону помещения. В случае применения пароизоляции для устранения возможности конденсации теплоизоляцию и кровлю следует выполнять в две стадии. Сначала из рулонного гидроизоляционного материала обустраивается пароизоляция, которая временно служит также и кровлей, пока не заканчиваются все работы. Затем в хорошую погоду выполняются теплоизоляция и кровля. Применение пароизоляции предполагает обязательное отведение воды через часто расположенные дренажи и обеспечение свободного выхода воздуха и водяного пара к вентилируемым покрытиям. Технологические и эксплуатационные свойства кровельного покрытия: трудоемкость обустройства и простота ремонта, декоративные качества и долговечность, огнестойкость и водонепроницаемость определяются типом кровельного покрытия и конструктивным решением кровли. И в заключение — несколько слов о материалах, применяемых при организации теплоизоляции кровли. Главное из преимуществ битумных материалов — их относительная дешевизна на начальном этапе использования. К недостаткам же относится их недолговечность, так как битум по своей природе неэластичен, имеет невысокий температурный интервал работоспособности. Обязательная противопожарная засыпка снижает технологичность и ремонтопригодность битумных кровель. При повышении температуры засыпка под собственным весом вдавливается в слои материала, что нарушает целостность ковра, а при ремонте требуется снятие старой кровли. Применение открытого огня значительно сужает области применения материала и требует строгого соблюдения температуры нагрева материала, так как при нагреве свыше 230 °С битум начинает разлагаться, выделяя газ желто-зеленого цвета. По статистике, через 2—3 года начинают протекать до 30% битумных кровель, через 5 лет — до 70%, а через 7 лет текут практичски все кровли с покрытием из битумных материалов. До 50% вновь выпускаемых битумных материалов используются на ремонтные работы. Казалось бы, исправить положение можно путем введения в битум различных полимеров. Однако содержащийся в полимерно-битумных материалах битум не позволяет длительно сохранять физико-механические свойства материалов. Немаловажно и то обстоятельство, что при ремонте кровли использование материалов данной категории приводит к увеличению нагрузки на несущие конструкции. Кровельные и гидроизоляционные материалы по способу нанесения делятся на: рулонные и мастичные (наливные). При применении мастичных материалов трудно добиться гарантированной толщины изолирующей пленки, особенно при уклонах основания. Нанесение мастик сплошным ковром затрудняет выход паров растворителя и создает избыточное давление, что приводит к возникновению на кровельном ковре пузырей. К недостаткам рулонных материалов можно отнести недостаточную технологичность материала при применении, особенно в случае наличия большого числа инженерных конструкций — воздуховодов, антенн и т. д., число которых в современном строительстве постоянно растет. Все это требует тщательной и дорогостоящей подготовки основания.

Дата: 12.11.2002
Анатолий ОСТЯКОВ
"Петербургский строительный рынок" №9
1 стр. из 1


«« назад

Полная или частичная перепечатка материалов - только разрешения администрации!