КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КРОВЛИ И ВЫБОР КРОВЕЛЬНОГО МАТЕРИАЛА: ПРОБЛЕМЫ ТЕПЛОЭФФЕКТИВНОСТИ И ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ
Сохранение энергии - одна из важнейших задач эксплуатации зданий. Стабильность теплофизических характеристик строительных конструкций, гидроизоляция и предотвращение биокоррозии продлевают жизнь кровельным покрытиям. Энергоэффективное покрытие - это правильный расчет и соблюдение технологии. Однако сочетаемость кровельных материалов по критериям паро-, тепло- и гидроизоляции представляет для специалистов определенную проблему. В рамках «форума» мы обсуждаем проблемы выбора материала, позволяющего повысить энергоэффективность кровельного покрытия, а также вопросы прикладного плана, решение которых поможет усовершенствовать нормативные параметры по энергосбережению.
Кровля как тепловой барьер
Энергоэффективная кровля: эволюция материалов и технологий
Известно, что через крышу дома уходит до 20% тепла. Утепление, например, скатных крыш - основного конструкционного решения в малоэтажном строительстве - осложнено тем, что в кровельных конструкциях чаще всего используются неогнестойкие материалы (такие, как дерево, сталь или алюминий). Следовательно, для того, чтобы минимизировать последствия пожара, необходимо применять негорючую теплоизоляцию кровли. Также очень важно, чтобы утеплитель свободно пропускал водяные пары, но не был бы гигроскопичным, так как при увеличении влажности материала всего на 5% его теплоизоляционная способность уменьшается почти в два раза.
В качестве кровельного материала в старину во многих странах с холодным климатом использовалось дерево. На Руси даже бытовало искусство заготовки лемеха или дранки (кровельной щепы, набиваемой на обрешетку в два и более слоя). Дерево, как известно, хорошо сохраняет тепло. Крыши из дранки служили прекрасным барьером на пути тепловых потоков, поступающих изнутри дома. К тому же в жаркую погоду деревянные кровли не перегревались, сохраняя утреннюю свежесть внутри помещения в течение всего дня. Дощечки укладывались по принципу «рыбьей чешуи» или «еловой шишки». В дождливую погоду деревянные «чешуйки» разбухали и образовывали покрытие, непроницаемое для атмосферных осадков. При высыхании гонты уменьшались в размерах, принимая выгнутую форму. Через образовавшиеся зазоры происходило естественное вентилирование кровельной системы.
В конце XVIII века появился новый вид энергоэффективного покрытия - камышовая кровля. Одним из самых важных преимуществ камышовой крыши было то, что она сохраняла устойчивую температуру - тепло зимой и прохладу летом. В отличие от прочих систем кровельного покрытия, при которых тепло и влага концентрируется на чердаке, при камышовой крыше вентиляция на чердаке не требовалась. Камышовая кровля являлась «дышащей», поэтому она не требовала устройства пароизоляционных и гидроизоляционных паропроницаемых мембран и вентиляционных пространств. Камыш укладывали толщиной не менее 30 см, что соответствует 10-15 см современного минераловатного утеплителя.
С середины XIX века все более популярной становится сланцевая кровля (так называемый «природный шифер»). Согласно историческим источникам, впервые сланец был уложен на кровле около 2000 лет тому назад. Однако индустрия производства этого кровельного материала развилась значительно позже. Сланец - это натуральный природный камень, являющийся прочным и долговечным строительным материалом. Сланец не впитывает влагу, что обеспечивает ему повышенную морозостойкость. Зимой он сохраняет тепло в подкровельном пространстве, а летом - прохладу. Обладая упругостью, сланец прекрасно адаптируется к деформациям стропильной конструкции, возникающим, например, при естественной осадке здания. Сланцевая кровля огнестойка, поскольку препятствует распространению пламени. При этом реальный срок службы кровельного сланца превышает два столетия.
Современные эффективные теплоизолирующие кровельные материалы призваны на порядок снизить энергопотребление и способствовать существенному повышению уровня комфорта внутреннего климата жилища. К числу новейших материалов, направленных на повышение энергоэффективности кровельного покрытия, относятся ПЕНОПЛЭКС, НОБАСИЛ и ФОАМГЛАС.
ПЕНОПЛЭКС - экструдированный пенополистирол, однородный, жесткий, вспененный термопласт, состоящий из равномерно распределенных микроскопических замкнутых пор, заполненных воздухом. Теплоизоляционные, механические, противопожарные (Г-1) свойства материала являются лучшей рекомендацией для теплоизоляции крыш.
НОБАСИЛ - минераловатный утеплитель, изготовленный из волокон базальта (базальтовые горные породы расплавлены и вытянуты в волокна с добавлением связующего вещества). Волокнисто-пористая структура материала несколько отличается от аналогов: плиты изготовлены по специальной технологии чередования слоев с низкой и более высокой плотностью. Это придает материалу очень высокие прочностные и звукоизоляционные качества (поглощает не только воздушный шум, но и структурный). Основные свойства позволяют использовать материал для тепловой и звуковой изоляции кровельных конструкций.
ФОАМГЛАС - пеностекло, производимое из стекла и углерода. Вспененное стекло обладает присущими только ему уникальными теплофизическими и эксплуатационными свойствами - широким температурным диапазоном применения, непроницаемостью для воды и водяного пара, абсолютной негорючестью, стабильностью размеров (не дает усадки), высокими прочностными показателями, стойкостью к агрессивным средам (в том числе кислотам). Высокая эффективность и исключительные характеристики данного материала обеспечивают возможность его применения для теплоизоляции различных типов кровли.
Как показывает многовековая практика, необходимый энергосберегающий эффект от использования той или иной технологии утепления кровельных конструкций может быть получен лишь в том случае, если при проектировании, комплектации и монтаже системы теплоизоляции будут учтены характер взаимодействия всех элементов кровельной системы и особенности работы утеплителя в данной конструкции.
По материалам портала строительной индустрии «ПроектСтрой» (www.proektstroy.ru), on-line публикаций Инжиниринговой компании по теплотехническому строительству «ТЕПЛОПРОЕКТ» (www.a-stess.com), сайта «Кровли и кровельные системы» (krovli.ru)
