тел.: (812) 905-54-69
     Главная / Пароизоляция и гидроизоляция кровли / Теплофизические процессы в утепленной крыше /  
 

Теплофизические процессы в утепленной крыше

Утепленная крыша эксплуатируется в сложных условиях, она подвергается воздействию атмосферных осадков: дождя и снега, воздействию ветровых нагрузок, солнечной радиации, звуковых нагрузок. Изнутри на нее воздействуют пары воды, образовавшиеся в помещении мансарды. Температура и влажность атмосферного воздуха имеют сезонные колебания, условия внутри жилой мансарды, в частности температура и влажность воздуха, меняются мало.

В наших условиях наибольшая разница температуры воздуха внутри мансарды и вне нее достигается зимой. Соответственно, процесс теплопередачи из мансарды наружу максимален зимой. В этот же период разница парциального давления паров воды в мансарде и снаружи наибольшие, в это время условия для переноса влаги из помещения в атмосферу наилучшие.

Конструкция утепленной скатной крыши может включать следующие элементы:

Типичная конструкция утепленной скатной крыши

1. кровельное покрытие,
2. контробрешетка и обрешетка,
3. подкровельный вентилируемый зазор,
4. гидроизоляция кровли,
5. второй вентилируемый зазор (над утеплителем),
6. межстропильный утеплитель,
7. пароизоляция кровли,
8. подстропильный слой утеплителя,
9. внутренняя облицовка.

Не все элементы конструкции крыши являются обязательными: может отсутствовать один из слоев утеплителя, обычно подстропильный, не во всех конструкциях существует контробрешетка, вентилируемый зазор может быть один. Порой обсуждается даже, всегда ли является обязательной гидроизоляция кровли.

Функционально центральными элементами утепленной крыши служат слои утеплителя, обеспечивающие теплоизоляцию мансарды. Минеральная вата, которую обычно используют в качестве утеплителя, при увлажнении теряет свои основные свойства, поэтому ее защищают с внутренней стороны пароизоляция кровли, с наружной – гидроизоляция кровли.

Разница парциального давления водяного пара по обе стороны утепленной крыши приводит к перемещению влаги через слои утеплителя. У этого переноса есть два механизма: конвекционный перенос пара и диффузия пара. Из них наиболее существенным является конвекционный перенос влажного воздуха через повреждения пароизоляции кровли, которые возникают в процессе ее монтажа и эксплуатации. Единственным путем минимизации проникновения влаги из мансарды в утеплитель является применение прочных, долговечных материалов для пароизоляции, у которых низкая паропроницаемость. Другое условие – качественное, профессиональное выполнение монтажа.

Чем же опасно попадание паров в утеплитель? Все зависит от совокупности факторов. Если перенос влаги ограничивается только механизмом диффузии через пароизоляцию, паропроницаемость которой невелика, тогда негативных последствий не будет, утепленная крыша функционирует в своем обычном режиме. Ситуация меняется, если паропроницаемость мембраны избыточная, если она существенно превышает 60г/м2 в сутки. Это возможно, если был использован материал, не предназначенный для использования в качестве пароизоляции кровли, или если не была соблюдена (была нарушена) целостность пароизоляции. Тогда если температура снаружи дома заметно ниже комнатной температуры мансарды, возникают условия для увлажнения утеплителя. Дело в том, что количество влаги, которое может содержаться в воздухе, зависит от температуры воздуха. Чем выше температура, тем большее количество пара может в нем содержаться в виде пара. В холодный сезон давление воздуха в помещении выше, чем на улице. Аналогично парциальное давление пара в мансарде выше, чем вне него, то есть весь влагоперенос происходит в одном направлении.

Негативные последствия начинаются тогда, когда температура атмосферного воздуха снижается ниже «точки росы», то есть такой температуры, при которой начинается конденсация пара. Влага конденсируется, стекается вниз на утеплитель под действием силы тяжести, утеплитель намокает, его теплоизолирующие свойства ухудшаются вплоть до промерзания мансарды. Увлажняются другие элементы конструкции: в деревянных начинается гниение, в металлических – коррозия.

С наружной стороны утеплитель защищается гидроизоляцией кровли. Даже при самом тщательном и профессиональном монтаже гидроизоляции и всей конструкции утепленной крыши в ней возникает конденсат, прежде всего он образуется с внутренней стороны кровельного покрытия. Гидроизоляция может укладываться непосредственно на утеплитель, тогда она должна иметь высокую паропроницаемость с тем, чтобы она не препятствовала диффузии паров через нее. Такую гидроизоляцию часто называют супердиффузионной мембраной. При ее использовании конструкция крыши предусматривает только один вентилируемый зазор. Роль зазора очень велика, он должен быть сконструирован таким образом, чтобы вся влага, проникающая через гидроизоляцию кровли, выводилась из него. Если это условие не будет выполнено, тогда под кровлей будет скапливаться конденсат, что вызовет развитие деструктивных процессов.

Обычно принимается, что площадь вентилируемого зазора между гидроизоляцией кровли и кровельным покрытием составляла не менее 1/500 площади между двумя стропилами, но в любом случае зазор должен быть не менее 2см.

Говоря о вентилируемом зазоре важно отметить, что происходит, если теплоизоляция мансарды оказывается недостаточной. В этом случае будет происходить активный теплообмен между внутренним помещением и пространством между гидроизоляцией кровли и кровельным покрытием. Не будем акцентировать внимание на увеличении затрат на отопление помещений, здесь важнее другое – будет нагреваться воздух в вентилируемом зазоре, вследствие чего прогреется и само кровельное покрытие. Если при этом на крыше лежит снег, то он начнет подтаивать, будет происходить образование сосулек, наледи, станет возможным лавинообразный сход снега. Все это самым негативным образом отразится на надежности крыши и может повлечь дополнительные расходы для обеспечения нормальной эксплуатации кровли.

Хотя диффузионные мембраны все чаще используются в конструкциях утепленных мансард в качестве гидроизоляции кровли (кстати, в качестве пароизоляции тоже), на практике все еще используются паронепроницаемые антиконденсатные пленки и так называемые псевдодиффузионные мембраны с недостаточной паропроницаемостью. При их использовании обязательно создание второго вентилируемого зазора, который обеспечивает отведение пара, проникшего через пароизоляцию кровли и толщу утеплителя. Для создания зазора применяются бруски контробрешетки, которая устанавливается поверх стропил. Возможен вариант создания второго вентилируемого зазора без контробрешетки. Он реализуется, если высота стропил больше толщины утеплителя, тогда полотна гидроизоляции кровли крепится непосредственно поверх стропильных ног.

Подведем итоги:

- выбор долговечной, прочной пароизоляции кровли с низкой паропроницаемостью защитит всю утепленную крышу от паров воды, образующихся внутри мансарды;

- следование рекомендациям по выбору толщины утеплителя сведет к минимуму теплообмен через утепленную крышу;

- правильно рассчитанный вентилируемый зазор отведет пар из подкровельного пространства;

- паропронецаемая и водонепроницаемая гидроизоляция кровли укроет пароизоляцию от конденсата и возможных протечек.

 
         
 

Copyright © “ТЕКРО”, 2010-2012. Материалы для кровли