теплоизоляция
Конструирование кровельных покрытий предполагает решение комплексной задачи, касающейся как инженерных, так и архитектурных и эстетических проблем. Возникает необходимость рассмотреть столь различные вопросы, как отделка кровли, выбор ее типа и угла наклона скатов, определение требований к теплотехническим свойствам несущей конструкции и необходимости в дополнительной теплоизоляции, допустимой влажности всей конструкции и ее вентиляции, целесообразности применения крыши с подогревом, и многие другие.
Покрытия кровли по теплофизическим показателям являются одной из наиболее уязвимых частей здания. Через них может теряться 20-40% тепла, в то же время жесткие климатические условия (характерные для России) требуют от кровельных материалов устойчивости к низким температурам (до -50"С, а иногда и ниже) и высокой теплостойкости (летом кровля нередко нагревается до +80 - +95"С), устойчивости к частым переходам через О °С, ультрафиолетовому облучению и озону.
Летом поглощенное поверхностью покрытия тепло передается вниз, к несущей конструкции, а зимой тепло поступает к этой конструкции 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 температурных напряжений требуются в кровельном слое в большей мере, чем в хорошо теплоизолированной несущей конструкции. Быстрое падение температуры может привести к возникновению в хрупком кровельном слое разрывов, 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 м2 горизонтальной проекции. Для Москвы при угле наклона крыши 35" она составляет 60 кг. Поэтому для большинства кровель не менее трех раз за зиму становится обязательной их механическая очистка.
Применение кабельных антиобледенительных систем позволяет исключить накопление снега на кровле, 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. Водостоки свободны от наледи в течение всей зимы благодаря саморегулирующимся кабелям с диапазоном номинальной мощности от 7 до 65 Вт/м. Характеристики оборудования кабельной 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 изоляция непроницаема для воды, влага сосредоточивается в швах. Замерзание воды постепенно разрушает материал. Увлажненная органическая теплоизоляция загнивает.
Инженерные решения по устранению конденсации пара в покрытиях зависят от принятого типа кровли, вида и нагрузки чердачных помещений. Крыши с чердаками удобны для различных приемов исключения конденсации пара. Пароизоляционный барьер делают с теплой стороны на потолке, под штукатуркой. Теплоизоляцию укладывают над пароизоляцией потолка. Для выхода пара, прошедшего через пароизоляционный барьер, предусматриваются вентиляционные отверстия в свесах и коньках крыши, защищенные вытяжные трубки и другие устройства.
При парозащите теплоизоляционных плит, применяемых в конструкциях с современным покрытием, необходимо избегать устройства двух пароизоляционных слоев: одного на несущей плите и другого кровельного покрытия, выполненного по теплоизоляции. Применение в кровле вентилируемых фартуков (рис. 2) позволяет устранить конденсацию влаги между пароизоляционными слоями. Фартуками создаются воздушные каналы, защищенные от попадания дождя и снега, по которым воздух и водяной пар перемещаются через конструкцию покрытия наружу под влиянием давления, вызванного нагревом кровли солнцем. При холодной поверхности кровли наружный воздух может теми же путями поступать под кровлю для просушки конструкции. Этого эффекта бывает недостаточно для просушки теплоизоляции, уложенной во влажном состоянии или в намокшей от течи в кровле. Устранение опасности конденсирования паров в нижней части слоя теплоизоляции без устройства пароизоляции со стороны помещения достигнуто в кровлях типа ГЛЮ. Образующийся конденсат либо испаряется, либо отводится в помещение. Верхний теплоизоляционный слой выполняют из минераловатных плит или из экструдированного пенополистирола. В нижнем изоляционном слое рекомендуется использование мягких плит из вспененного полистирола плотностью 20 кг/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 сорбиционной 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.
Покрытия кровли по теплофизическим показателям являются одной из наиболее уязвимых частей здания. Через них может теряться 20-40% тепла, в то же время жесткие климатические условия (характерные для России) требуют от кровельных материалов устойчивости к низким температурам (до -50"С, а иногда и ниже) и высокой теплостойкости (летом кровля нередко нагревается до +80 - +95"С), устойчивости к частым переходам через О °С, ультрафиолетовому облучению и озону.
Летом поглощенное поверхностью покрытия тепло передается вниз, к несущей конструкции, а зимой тепло поступает к этой конструкции 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 температурных напряжений требуются в кровельном слое в большей мере, чем в хорошо теплоизолированной несущей конструкции. Быстрое падение температуры может привести к возникновению в хрупком кровельном слое разрывов, 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 м2 горизонтальной проекции. Для Москвы при угле наклона крыши 35" она составляет 60 кг. Поэтому для большинства кровель не менее трех раз за зиму становится обязательной их механическая очистка.
Применение кабельных антиобледенительных систем позволяет исключить накопление снега на кровле, 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. Водостоки свободны от наледи в течение всей зимы благодаря саморегулирующимся кабелям с диапазоном номинальной мощности от 7 до 65 Вт/м. Характеристики оборудования кабельной 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 изоляция непроницаема для воды, влага сосредоточивается в швах. Замерзание воды постепенно разрушает материал. Увлажненная органическая теплоизоляция загнивает.
Инженерные решения по устранению конденсации пара в покрытиях зависят от принятого типа кровли, вида и нагрузки чердачных помещений. Крыши с чердаками удобны для различных приемов исключения конденсации пара. Пароизоляционный барьер делают с теплой стороны на потолке, под штукатуркой. Теплоизоляцию укладывают над пароизоляцией потолка. Для выхода пара, прошедшего через пароизоляционный барьер, предусматриваются вентиляционные отверстия в свесах и коньках крыши, защищенные вытяжные трубки и другие устройства.
При парозащите теплоизоляционных плит, применяемых в конструкциях с современным покрытием, необходимо избегать устройства двух пароизоляционных слоев: одного на несущей плите и другого кровельного покрытия, выполненного по теплоизоляции. Применение в кровле вентилируемых фартуков (рис. 2) позволяет устранить конденсацию влаги между пароизоляционными слоями. Фартуками создаются воздушные каналы, защищенные от попадания дождя и снега, по которым воздух и водяной пар перемещаются через конструкцию покрытия наружу под влиянием давления, вызванного нагревом кровли солнцем. При холодной поверхности кровли наружный воздух может теми же путями поступать под кровлю для просушки конструкции. Этого эффекта бывает недостаточно для просушки теплоизоляции, уложенной во влажном состоянии или в намокшей от течи в кровле. Устранение опасности конденсирования паров в нижней части слоя теплоизоляции без устройства пароизоляции со стороны помещения достигнуто в кровлях типа ГЛЮ. Образующийся конденсат либо испаряется, либо отводится в помещение. Верхний теплоизоляционный слой выполняют из минераловатных плит или из экструдированного пенополистирола. В нижнем изоляционном слое рекомендуется использование мягких плит из вспененного полистирола плотностью 20 кг/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 сорбиционной 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.