Ответ: Крыша над мансардой (мансардная крыша, совмещенная крыша) – это сложная инженерная конструкция, состоящая из нескольких слоев, обладающих различными физико-техническими характеристиками. Любая мансардная система состоит из следующих компонентов: несущего каркаса, подкровельного пирога и кровли. Основные ее задачи: обеспечение долговечности конструкции в целом (равно как и отдельных ее элементов), снижение энергопотерь и создание комфортных условий обитания и в мансардном этаже, и в нижерасположенных этажах.
Долголетие мансардной крыши определяет группа факторов: грамотный проект; правильный выбор материалов и квалифицированный монтаж. Уровень энергопотерь определяется типом и качеством теплоизоляции. Под комфортными условиями подразумевают соблюдение оптимального температурно-влажностного режима, чистоту воздуха, акустический комфорт.
В мансардной системе подкровельный пирог выполняет две очень важные функции: тепло- и гидроизолирующую. Основными элементами подкровельного пирога являются: пароизоляция, утеплитель, гидроизоляция. Применение утеплителя обеспечивает снижение теплопотерь в отопительный период и снижение перегрева помещений от кровли. Важным является поддержание стабильности свойств утеплителя, которая определяется его условиями эксплуатации: механическими воздействиями, увлажнением и пр.
Подкровельная гидроизоляция должна выполнять две функции – защищать утеплитель и несущие конструкции крыши от атмосферных осадков, попадающих в воздушный зазор при сильном ветре или через зазоры в кровельном покрытии, и препятствовать проникновению влаги, конденсирующейся на тыльной стороне покрытия. Для гидроизоляции крыш используются пленки двух типов: при устройстве подкровельной гидроизоляции с двумя контурами вентиляции (вентиляционный зазор) применяют пленки, обладающие гидроизолирующей способностью, в системах подкровельной гидроизоляции с одним вентиляционным зазором применяют диффузионные мембраны.
Изоляция мансарды – это комплексная конструктивная система, каждый элемент которой необходимо рассматривать во взаимосвязи с другими (на примере использования материалов PAROS)
На температурный режим мансарды влияет утепление кровельной системы, интенсивность естественного воздухообмена, а также утепление фронтонов. При одинаковой теплоизоляционной способности стен и кровли потери тепла через кровлю всегда будут больше, что обусловлено большим перепадом температур между наружной и внутренней поверхностями покрытия мансарды.
Покрытие мансарды должно не только защищать дом от атмосферных осадков (дождя, снега), но и препятствовать охлаждению помещений мансарды. Температура воздуха под потолком в среднем на 2 °С выше, чем посередине помещения (теплый воздух легче холодного и всегда поднимается вверх).
Теплопотери через мансарду достаточно велики, поэтому правильно выполненное утепление ее покрытия способно принести ощутимый экономический эффект и существенно снизить расходы на обогрев дома.
Нормирование теплозащиты ограждающих конструкций, к числу которых принадлежат и кровли, проводится в соответствии со СНиП 23-02–2003 «Тепловая защита зданий», с учетом средней температуры воздуха и продолжительности отопительного периода в районе строительства.
К теплозащите кровельных покрытий предъявляются более жесткие требования, чем к наружным стенам. Влагосодержание теплого воздуха обычно выше, чем холодного, поэтому конденсат на потолке мансарды может образовываться при более высоких температурах, чем на внутренней поверхности стены. Диффузия водяных паров (как через покрытие мансарды, так и через наружные стены здания) направлена из помещения наружу. Наружная (верхняя) часть кровельного покрытия представляет собой гидроизоляционный слой, плохо пропускающий водяные пары и способствующий образованию конденсационной влаги с внутренней (нижней) стороны кровли. Поэтому, несмотря на хорошо выполненную гидроизоляцию крыши, на внутренней поверхности кровельного покрытия появляются мокрые пятна и плесень, ухудшаются теплоизоляционные качества утеплителя, с потолка начинает капать вода (в результате конденсации водяных паров).
Учитывая отрицательное воздействие влаги на теплоизоляционные характеристики материалов, утеплитель необходимо защитить от увлажнения водяными парами, содержащимися в воздухе помещения, слоем пароизоляционного материала, расположив его с внутренней (нижней) стороны утеплителя. Для удаления влаги, попавшей по каким-то причинам в теплоизоляционный материал, между утеплителем и наружным (гидроизоляционным) слоем кровельного покрытия следует предусмотреть вентилируемую воздушную прослойку.
С внутренней (нижней) стороны покрытие мансарды защищают пароизоляционным материалом и отделывают гипсокартонными листами, вагонкой и т.п.
Технологический пирог выглядит следующим образом: кровля; обрешетка; вентиляционный зазор; ветрозащитная паропроницаемая пленка; стропильная нога; утеплитель; пароизоляционный материал; внутренняя отделка.
Если высота сечения стропил меньше, чем необходимая толщина утепляющего слоя, к стропильным ногам на шурупах или гвоздях прикрепляют деревянные бруски. Плиты утеплителя кладут между ними таким образом, чтобы остался воздушный зазор между теплоизоляцией и кровлей. Можно также к стропилам прикрепить горизонтально расположенные деревянные антисептированные бруски. В этом случае один слой утеплителя располагается между стропилами, а другой – между горизонтальными брусками.
Очень часто нежилые чердачные помещения переоборудуют в жилые мансарды, сохраняя существующую стропильную систему. При этом, стремясь свести к минимуму дополнительную нагрузку на несущие конструкции здания, обычно используют легкий утеплитель пониженной плотности. Под воздействием ветра происходит продувание утеплителей малой плотности, сопровождающееся потерей тепла, поэтому для сохранения теплозащитных характеристик конструкции на поверхность теплоизоляции, граничащую с вентилируемой прослойкой, обязательно укладывается слой ветрозащитного паропроницаемого материала.
Но даже наличие надежного паробарьера не исключает вероятность проникновения пара в утеплитель. Поэтому должна быть выполнена вентиляция подкровельного пространства.
При утеплении мансарды нужно помнить, что потери тепла происходят не только через покрытие, но и через торцовую стену (фронтон или щипец). Поэтому ее также необходимо хорошо утеплить в соответствии с современными требованиями.
Теплоизоляционные материалы
Мансардные крыши утепляют плитами из минеральной или стеклянной ваты. Для средней полосы России, согласно требованиям СНиП, толщина теплоизоляционного слоя должна составлять 200 мм. Причем желательно применять многослойную систему утепления, т.е. укладывать не одну плиту толщиной 200 мм, а четыре толщиной по 50 мм либо две по 100 мм, чтобы иметь возможность разложить их в шахматном порядке и перекрыть стыки.
Не рекомендуется использовать в системах утепления мансардных крыш мягкие волокнистые материалы в рулонах. Такие материалы постепенно слеживаются по уклону ската («сползают»), в результате образуются «мостики холода». Для мансардных систем подходят только плитные утеплители с жесткостной пропиткой.
Каждый из теплоизоляционных материалов, представленных сегодня на рынке, имеет специально оговоренную область применения и хорошо работает только в той конструкции, в которой он должен работать. Предпочтительно используют негорючие материлы (группа НГ), трудногорючие (Г1) имеют в кровельных системах ограниченное применение.
При выборе теплоизоляционных материалов следует учитывать, что на долговечность и стабильность теплофизических и физико-механических свойств теплоизоляционных материалов, входящих в конструкцию ограждения, оказывают существенное влияние многие эксплуатационные факторы: переменный (зима-лето) температурно-влажностный режим «работы» конструкции и возможность капиллярного и диффузионного увлажнения теплоизоляционного материала; воздействие ветровых, снеговых и механических нагрузок.
Теплопроводность материала в условиях эксплуатации должна обеспечивать требуемое сопротивление теплопередачи в конструкции при минимально возможной толщине теплоизоляционного слоя. Материал должен быть: пожаробезопасным; паропроницаемым; обладать морозостойкостью (не менее 20–25 циклов), чтобы сохранять свои свойства без существенного снижения прочностных и теплоизоляционных характеристик; водостойким; биостойким и не выделять в процессе эксплуатации токсичных и неприятно пахнущих веществ.
Плотность материала, применяемого для утепления, должна быть не более 250 кг/м3, иначе существенно возрастают нагрузки на несущие конструкции.
Общая толщина слоя утеплителя зависит от коэффициента его теплопроводности, значение которого обязательно указывается в сертификате соответствия.
Толщина теплоизоляции для скатных крыш зависит от ряда факторов, основными среди которых являются климатические условия данного региона и планируемая температура воздуха в помещении
Вместо плит ISOVER KL 37 в качестве основного теплоизоляционного слоя можно использовать маты марки ISOVER KT 37. В расчетах не учтены коэффициенты запаса и потери тепла от «мостиков холода». Необходимую толщину теплоизоляционного слоя можно набрать, используя стандартные толщины материалов: 50, 75, 100, 125 мм.
Изделия (плиты, маты) на основе стекловолокна предназначены для утепления ненагруженных строительных конструкций – скатных крыш под металлочерепицу и листовое металлическое покрытие.
Плиты плотностью 60–85 кг/м3 могут использоваться для изоляции перекрытий и полов. Производятся также изделия, оклеенные с одной стороны алюминиевой фольгой или стеклохолстом, которые также можно использовать в конструкциях утепления крыш, перекрытий и полов. При утеплении чердаков фольга и стеклохолст являются ветрозащитой. В скатных кровлях применяют также плиты из экструдированного пенополистирола.
