Постоянное проветривание конструкции утепленной крыши является необходимым условием долговременной и надежной службы всего здания. Значение вентиляции трудно переоценить — благодаря конвективному воздушному потоку из конструкции крыши удаляется избыточная влага, проникшая из теплого помещения. Кроме этого, утеплитель и стропильная конструкция могут постепенно насыщаться атмосферной влагой в летний период или иметь остаточную влажность, образовавшуюся в ходе строительства дома.
При отсутствии или недостаточной вентиляции происходит увлажнение всех элементов крыши конденсатом, особенно опасные последствия имеет намокание теплоизоляции и деревянных деталей крыши — стропил, мауэрлата, колонн и ригелей.
К основным негативным результатам неэффективной вентиляции крыши можно отнести следующие:
|
|
  Рис. 1. Ошибка монтажа: намерзание конденсата на фанерном основании битумной кровли и подкровельной пленке, повреждение стропил плесенью |
Наиболее просто обеспечить достаточную вентиляцию на холодных (чердачных) крышах благодаря большому воздушному объему и отсутствию преград для циркуляции воздуха. Необходимый воздухообмен обеспечивается через отверстия на карнизе, коньке и хребте крыши, а также через фронтонные решетки. Основные проблемы возникают на мансардных крышах, и решаются они в зависимости от конструктивных схем утепленных крыш, которые можно разделить на вентилируемые (с двумя или одним вентиляционным зазором) и невентилируемые. Последний вариант сравнительно недавно начал использоваться в Европе, и большой опыт по его применению в России просто отсутствует, поэтому подробно останавливаться на нем преждевременно.
|
Крыши с двумя вентиляционными зазорами, традиционно используемые с середины прошлого века в строительстве мансард, хорошо известны и российским кровельщикам. Принцип вентиляции следующий (рис. 2): через верхний зазор между кровлей и гидроизоляцией удаляется внешняя влага, проникшая под кровлю. Это могут быть капли дождя или снег, задуваемый при сильном ветре, талая вода или атмосферная влага, выпавшая на кровле и гидроизоляции в виде конденсата. Конструктивно верхний зазор в большинстве случаев обеспечивается контробрешеткой толщиной 40–60 мм, которая монтируется поверх гидроизоляции и служит основанием для сплошного настила (кровли из битумной плитки или сланца) или шаговой обрешетки черепицы, металлочерепицы и волнистых листов. Кроме этого, контробрешетка снижает риск повреждения гидроизоляции во время проведения кровельных работ. Отсутствие контробрешетки между подкровельной гидроизоляцией и кровельным материалом либо ее недостаточная высота практически всегда приводит к образованию конденсата и другим опасным последствиям для крыши и всего здания. |
 Рис. 2. Конструкция крыши с двумя вентилируемыми зазорами |
Через нижний вентилируемый зазор между гидроизоляцией и утеплителем удаляется водяной пар, который проник в крышу из внутренних помещений мансарды через пароизоляцию. Причинами транспортировки пара могут быть низкое качество материала или дефекты при устройстве изоляционного слоя – например, нахлесты рулонов пароизоляционной пленки не проклеены или примыкания пленки к стенам, мансардным окнам, мауэрлатам и другим элементам конструкции выполнены негерметичными. В качестве подкровельной гидроизоляции для конструкции с двумя вентилируемыми зазорами можно использовать очень широкий спектр материалов: микроперфорированные и антиконденсатные пленки, рулонные битумные материалы по сплошному настилу и даже некоторые пароизоляционные пленки. В случае правильного монтажа такая схема будет надежно работать на протяжении длительного срока, и стоимость гидроизоляционных материалов для ее устройства будет меньше, чем для современных конструкций с диффузионными пленками.
Однако ограниченные достоинства такой схемы вентиляции теряются на фоне ее принципиальных недостатков:
- повышенные потери тепла из-за отсутствия ветрозащиты и беспрепятственного уноса тепла из верхних слоев волокнистого утеплителя – чем сильнее проветривание, тем больше теряется энергии и, следовательно, увеличиваются затраты домовладельца на отопление;
- наибольший риск конвективного переноса влаги из теплого помещения в теплоизоляцию через любые повреждения пароизоляции, так как движущийся по нижнему вентиляционному зазору воздух провоцирует эксфильтрацию насыщенного влагой воздуха из мансарды;
- увлажнение утеплителя в летний период влагой, содержащейся в атмосферном воздухе (например, при температуре 28°С и относительной влажности 80% в воздухе может содержаться до 24 г/м3 влаги, которая непременно попадет в теплоизоляцию);
- трудно решаемые проблемы вентиляции утеплителя на крышах сложной формы и пологих скатах;
- открытые зазоры в подкровельном гидроизоляционном слое на коньках и хребтах снижают надежность крыши от проникновения внешних осадков и вынуждают использовать вентиляционные рулоны с плотными сетками или лентами из нетканого материала – они хорошо защищают от протечек, но значительно ухудшают проветривание конструкции крыши;
- постепенное снижение характеристик утеплителя из-за механического уноса волокон минеральной ваты;
- задуваемая через нижний воздушный зазор пыль достаточно гигроскопична – она скапливается на теплоизоляции и может стать причиной ее увлажнения.
|
Тот факт, что в европейских странах крыши с двумя вентилируемыми зазорами используются все реже и реже (например, в Германии это не более 3 % от всех новых крыш), подтверждает стремление инвесторов, архитекторов и кровельщиков снизить потери энергии и повысить надежность зданий. Конструкция только с одним вентиляционным зазором между кровлей и утеплителем, защищенным диффузионной (паропроницаемой) пленкой, лишена перечисленных выше недостатков. Поскольку ветрозащитное покрытие, выполняющее также функцию гидроизоляционного слоя, укладывается с перехлестом через коньки и хребты, можно применять аэроэлементы и рулоны с относительно большими отверстиями – это позволит очень эффективно проветривать крышу без риска протечки (рис. 3). |
 Рис. 3. Конструкция крыши с одним вентилируемым зазором |
Площадь и поперечное сечение вентиляционных каналов зависят от длины покрытия (длины скатов), угла наклона и сложности формы крыши, а также от климатических особенностей региона. Общие рекомендации содержатся в справочной литературе [1–3], поэтому я остановлюсь на лишь некоторых рекомендациях для условий европейской части России:
- практика подтверждает, что площадь сечения вентилируемого канала на любом участке крыши должна быть 400–500 см2/м, что соответствует высоте зазора в 4–5 см;
- сильное увеличение высоты зазора не приведет к усилению проветривания. Наоборот, это может стать причиной значительного снижения воздухообмена под кровлей из-за возникающей турбулентности и растущего сопротивления для воздушного потока;
- если длина покрытия превышает 10 м, то рекомендуется использовать дополнительные элементы для усиления вентиляции;
- вентиляционные отверстия на коньках, хребтах, карнизах и ендовах необходимо защищать от попадания листвы, веток, проникновения птиц и насекомых с помощью специальных вентиляционных элементов, которые предлагают производители кровельных систем;
- любые сужения вентиляционных каналов или конструктивные препятствия могут привести к ухудшению проветривания и выпадению конденсата;
- большие воздушные полости в утепленной крыше обладают значительной инерцией с точки зрения воздухообмена, что также может стать причиной конденсации влаги.
- задуваемая через нижний воздушный зазор пыль достаточно гигроскопична – она скапливается на теплоизоляции и может стать причиной ее увлажнения.
|
Конек и хребет (ребро) |
 Рис. 4. Вентиляционные элементы для конька |
|
Основные ошибки при устройстве конька крыши, которые могут привести к снижению вентиляции или ее полной блокировке, следующие:
Отдельные аэраторы, установленные вдоль конька, не всегда могут обеспечить хорошее проветривание крыши, поэтому рекомендуется на всех мансардных крышах с любым кровельным материалом использовать полностью вентилируемый конек. |
 Рис. 5. Ошибка монтажа: герметичная заклейка конька и хребта  Рис. 6. Ошибка монтажа: отсутствие продуха в коньковой части пленки |
|
Карнизный свес Иногда пространство под кровлей занимают пернатые для устройства своих гнезд, что может привести к ухудшению проветривания и порче подкровельной пленки. Но это может произойти только из-за прене-брежения кровельщиками вентиляционными элементами (рис. 8), препятствующими проникновению птиц, или их неправильного монтажа. |
  Рис. 7. Варианты вентиляции через подшивку карнизного свеса |
|
Надежной защитой воздушных каналов на карнизе являются вентиляционная лента, закрывающая торцы контробрешетки, а также аэроэлемент свеса и решетка свеса. Конструктивной защитой от снега может стать водосточная система – рекомендуется желоба располагать непосредственно под кровельным материалом (над вентиляционным зазором), поэтому даже при образовании сильной наледи или сугроба зазор останется открытым для притока воздуха. А вот низкорасположенные водосточные желоба без системы подогрева не защищают вентиляционный зазор от сползающего со скатов снега и льда. Отсутствие системы снегозадержания и снегоостановки (равномерно распределенных по крыше снегостопоров) приводит к сползанию снега на карнизный свес и перекрытию доступа воздуха в подкровельное пространство. |
 Рис. 8. Ошибка монтажа: проблема вентиляции из-за птиц
|
 |
 |
|
Рис. 9. Местное усиление вентиляции нижнего зазора: вентиляционный элемент нижней защитной пленки BRAAS; выполнение специальных проемов |
Рис. 10. Местное усиление вентиляции нижнего зазора: выполнение специальных проемов |
|
Ендова (разжелобок) |
 Рис. 11. Сплошной вентиляционный канал вдоль ендовы
|
|
|
Такие меры как просверливание отверстий в стропилах являются малоэффективными. Разумеется, в кровельном материале также необходимо установить вдоль ендовы аэраторы/вентиляционные черепицы, чтобы воздух мог проникать как в верхний вентиляционный зазор, так и в нижний (рис. 12). Однако подобные меры могут быть относительно эффективны только на крышах с большими углами наклона (около 45° и выше). На пологих скатах в ендовах будет скапливаться снег, который закроет вентиляционные элементы и не позволит эффективно проветривать конструкцию крыши. В таких случаях может потребоваться принудительная вентиляция с помощью инерционных турбин, электрических кровельных вентиляторов или высоких насадок, которые не будут засыпаны снегом (рис. 13). |
  Рис. 12. Размещение вдоль ендовы аэраторов или вентиляционных черепиц |
|
Применение таких элементов может значительно увеличить стоимость комплекта кровли, в результате чего выбор заказчика или его подрядчика в пользу дешевых микроперфорированных пленок не будет оправдан с точки зрения как надежности крыши, так и финансовых затрат на момент строительства и особенно последующей эксплуатации. На крышах сложной формы или с небольшими углами наклона разумно использовать только современные диффузионные пленки с высокой паропроницаемостью (Sd < 0,2 — 0,4 м) в схемах с одним вентиляционным зазором.
Примыкание к стенам, окнам и трубам |
  Рис. 13. Элементы принудительной вентиляции для пологих крыш
|
|
|
Ухудшение вентиляции может быть вызвано также дефектами утепления, когда локальное нагревание конструкции из-за повышенных теплопотерь приводит к тому, что тепловой поток препятствует или даже подавляет конвективную тягу в вентиляционном зазоре. Такие проблемы встречаются, как правило, на пологих крышах или при ее сложной геометрии (рис. 14). В завершении статьи считаю необходимым еще раз акцентировать внимание читателя на том, что надежность, долговечность и экономичность крыши в равной степени зависят от всех составляющих ее элементов – стропильной конструкции, утепления, гидро- и пароизоляции, кровельной системы и вентиляции. Ошибки при устройстве или проектировании любого элемента могут привести к тяжелому повреждению крыши и всего здания. |
 Рис. 14. Ошибка монтажа: отсутствие сплошной вентиляции конька, нет аэраторов на ендове
|
|