|
Почему при правильно составленном кровельном “пироге”: пароизоляция+утеплитель+мембрана,
часто возникает необходимость в перестройке мансард.
Массовое строительство утеплённых мансард, обусловлено появлением в свободной продаже современных легких утеплителей, которые закладываются в стропильную несущую конструкцию, не вызывая её перегрузки и не требуя больших изменений. Дополнительное, жилое помещение появляется легко и просто, без серьёзных затрат.
Однако название материала - “утеплитель”, не означает, что он будет однозначно утеплять строение. Без создания определённых условий материал, обладающий высокой воздушной проницаемостью, может являться источником появления сырости и гниения конструктивных деревянных элементов строения.
За счёт своей малой теплопроводности утеплители позволяют отделять теплый воздух внутреннего помещения от холодной внешней атмосферы. Однако за счёт своей высокой воздушной проницаемости минераловатные утеплители не препятствуют прохождению теплого влажного внутреннего воздуха, который при контакте с холодными внешними участками утеплителя конденсируется с постоянным накоплением влаги.
Для того чтобы вата из минерального волокна, в холодное время года успешно работала в качестве утеплителя, необходимо применять специальные строительные пленки:
- с внутренней (тёплой) стороны утеплителя устанавливается пароизоляция, препятствующая
проникновению влажного воздуха из помещения.
- с внешней (холодной) стороны утеплителя устанавливается ветро-гидроизоляционная
диффузионная мембрана для защиты от внешних протечек, продувания ветра, утечек
тепла, уноса минеральных волокон. Кроме этого, мембрана должна обеспечивать
постоянное удаление влаги из толщи теплоизоляции и постоянно поддерживать её
сухое состояние, за счет высокой паропроницаемости.
Такая система из двух плёнок с противоположными свойствами в отношении паропроницаемости пароизоляцня и мембрана (сокращённо “П+М”), создаёт условия для работы минеральной ваты и других высокопроницаемых материалов, в качестве полноценного, эффективного утеплителя.
Пенопластовые утеплители, не обладают высокой воздушной проницаемостью и, на первый взгляд, не требуют применения защитных плёнок, но в стыках плит и местах примыканий к каркасу происходят те же явления, вызванные прохождением воздуха. Поэтому пенопластовая теплоизоляция, также нуждаются в защите от внешних протечек, проникновения ветра и внутреннего пара.
В реальности, несмотря на наличие пароизоляции, в утеплитель постоянно поступает некоторое количество водяного пара, образующегося в процессе жизнедеятельности. Влага в виде газа Н2О проникает через каждый квадратный метр поверхности полимерной плёнки, имеющей определённую величину паропроницаемости, а также через дефекты и стыки пленок. Эта влага должна быть удалена во внешнее пространство через паропроницаемую гидро-ветроизоляционную пленку (диффузионную мембрану), установленную с холодной стороны утеплителя и этим препятствующую накоплению конденсата.
Нарушения и недостатки в системе плёночной изоляции утеплителей “П+М” в наибольшей степени проявляются в утепленных мансардах. Дело в том, что пароизоляцня мансардных перекрытий испытывает максимальное давление пара, поскольку к парциальному давлению пара добавляется давление столба поднимающегося теплого воздуха, высотой 6 10 м (2 - 3 этажа). Кроме того, накопление конденсата в утеплителе наклонных поверхностей мансард неизбежно приводит к образованию видимых протечек, как правило, незаметных на вертикальных стенах, где о повышении влажности утеплителя можно судить только по холоду и сырости в помещении.
Как показывает практика, около 30% отечественных мансард, даже построенных известными серьёзными строительными организациями, подвергается переделке после первой зимы. Исследование состояния теплых мансард пяти коттеджей на Рублевском шоссе, на потолках которых появились протечки конденсата, проведённое зимой 2003г, показало, что при Т = -30 °С наблюдается обрастание инеем и льдом паро проницаемых вегро-гидроизоляционных мембран, покрывающих утеплитель кровли.
Переделка замена системы плёнок, требует снятия кровельного покрытия и внутренней отделки, просушки утеплителя. При этом часть материалов идёт в брак. Даже если строители устанавливают систему изоляционных пленок “П+М”, нет гарантии выполнения
системой своих функций, если при ее устройстве не учтены особенности российского климата, для которого (в отличие от западноевропейского) характерны устойчивые отрицательные круглосуточные температуры.
С понижением внешней температуры, объем пара, проникающего через пароизоляцию, возрастает из-за увеличения перепада его парциального давления. В то же время процессы миграции влаги через холодную мембрану и внешние слои утеплителя замедляются, но полностью не прекращаются: при минусовых температурах включаются механизмы сублимации (сухой возгонки твердого вещества) и десублимации влаги, замерзшей внутри утеплителя. Точных расчетов, достоверно описывающих эти процессы, пока не существует, поэтому обратим внимание на эмпирические моменты работы паропроницаемых мембран и пароизоляции, необходимые для избежания ошибок в практической работе по утеплению.
Мембраны
Основными критериями выбора подкровельной мембраны являются высокая механическая прочность, высокая паропроницаемость и высокая водонепроницаемость.
Протечки подкровельной изоляции могут быть вызваны мелкими повреждениями. Обнаружить дефекты подкровельной мембраны почти невозможно, так как повреждения обычно возникают при установке кровельных элементов и скрываются кровлей. Поэтому применение, тонкой непрочной мембраны часто оборачивается последующим ремонтом, связанным со снятием всей кровли и заменой пленки.
Для полноценной работы по выведению влаги диффузионных мембран из утеплителя при низких температурах, необходимо обеспечить следующие условия:
- Диффузионная (ветро-гидроизоляционная) мембрана должна
плотно (без зазоров) прилегать к наружной поверхности утеплителя.
Наличие даже небольшого зазора приводит к охлаждению материала
мембраны до температуры более низкой, чем температура пара, мигрирующего
из утеплителя, что вызывает его конденсацию в виде льда на мембране
и, как следствие, теряется способность паропроницаемости.
- Вентиляционный зазор над подкровельной мембраной должен
обеспечивать отвод водяных паров и при минусовых температурах.
Несмотря на заверения европейских производителей о достаточности
ширины зазора 40 - 50 мм, в российских условиях рекомендуется
увеличить этот размер до 100 мм; в первую очередь это касается
крыш большой площади (более 300-500 м2), где затруднена
вентиляция зазора. Конструкция продухов для входа и выхода вентиляционного
воздуха, должна исключать возможность их перекрытия снегом, скапливающимся
на коньке и в сливах. Наилучшее решение -применение не вентиляционных
коньков, которые забиваются снегом, а установка вытяжных вентиляционных
труб вдоль конька крыши.
- Количество пара, поступающего из помещения через пароизоляцию,
должно быть минимальным. Даже супердиффузионные мембраны
(с паропроницаемостью 1000 г/м2 в сутки) при значительных
отрицательных температурах, когда замедляются процессы влагопереноса,
могут не справиться с выводом чрезмерного количества влаги. Поэтому
в российских климатических условиях особое значение имеет качество
пароизоляции.
Пароизоляция
Устройство эффективной пароизоляции возможно только при использовании специальных строительных пароизоляционных материалов, обладающих минимальной паропроницаемостью.
В Западной Европе, с ее мягкими зимами, нет необходимости в пароизоляции высокого качества, поэтому там иногда используются дешевые упаковочные и сельскохозяйственные пленки, которые в основном завозятся в Россию. К числу таких пленок, обладающих невысокими паробарьерными свойствами, относятся следующие рулонные материалы:
- однослойные рукавные пленки из ПЭНП (полиэтилен низкой плотности), всегда
имеют микродефекты и неравномерность по толщине, паропроницаемость более 10
г/м2 в сутки. Предназначены для товарной упаковки.
- армированные рулонные ПЭНП материалы, производимые методом горячей
припрессовки полиэтиленовых пленок к полимерной сетке из крученой нити. При
выполнении этой операции пленки травмируются в местах контакта с узлами сетки.
Наличие таких микродефектов не
влияет на высокие механические и
гидроизоляционные свойства материала, но его пароизоляционные свойства
ухудшаются. Предназначены для использования в сельском хозяйстве;
- мешочные ткани из пленочных ПП (полипропиленовых) нитей шириной 3-5 мм,
ламинированные расплавом ПЭНП. Расплав полиэтилена физически не может
образовать равномерную, сплошную пленку на неровной основе. Нанесённая плёнка
имеет большую дефектность и паропроницаемость. Материал имеет высокую
механическую прочность и используется для изготовление полипропиленовых мешков
и контейнеров;
- спанбонды (нетканое полипропиленовое волокно) ламинированные расплавом
ПЭНП или ПП. Паропроницаемость таких материалов достигает 15-25 г/м2 в сутки,
что совершенно недопустимо для пароизоляции;
- Наилучшими паробарьерными свойствами обладает металлическая (алюминиевая)
фольга, что и делает ее, незаменимыми для устройства пароизоляции парилок, где
объём и давление водяного пара является наивысшими. Комбинированные плёночно-
фольгированные материалы подходят для пароизоляции душевых комнат, бассейнов,
санузлов и других нежилых помещений с высоким паровыделением, но с невысокой
температурой.
Однако сплошной металлический экран из фольги, расположенный вокруг жилых помещений, значительно искажает естественное электромагнитное поле Земли, что совершенно недопустимо в рекреационном (коттеджном, дачном) строительстве.
К выбору пароизоляции, которая устанавливается внутри жилого помещения и имеет огромную выделяющую поверхность, надо подходить с осторожностью. Экологическая чистота помещения зависит от возможности выделения вредных веществ из пароизоляции. Например, ПДК (предельно допустимые концентрации выделяющихся вредных веществ) для материалов, предназначенных для использования в открытом пространстве, могут оказаться вредными при применении внутри жилого помещения по причине малого воздухообмена и возможного накопления вредных веществ. Пленки могут производится из дешёвых марок полиэтилена или полипропилена низкой очистки, что можно определить по запаху раскатанного рулона плёнки. Применение пергамина в качестве пароизоляции в настоящее время избегают, именно по причине выделения вредных веществ.
Выполнение работ
Конечный результат зависит не только от применяемых материалов, но и от качества выполнения работ, которое трудно проконтролировать после установки внутренней отделка. Для получения качественной пароизоляции необходимо обеспечить ее полную герметичность (отсутствие малейших отверстий) как при монтаже, так и в процессе эксплуатации. Для этого:
- Герметизацию стыков полотен пароизоляции проводят при помощи двухстороннего
липкого скотча или ленты из бутилкаучука. Но этого недостаточно. Адгезия липкого
слоя со временем уменьшается и при малейшей нагрузке возможно отклеивание
полотен. Поэтому проклеенный стык не должен находиться в свободном состоянии:
его необходимо зажать рейкой на жестком ребре каркаса. Эти рейки толщиной
2-3 см создают зазор под внутренней обшивкой для укладки электрических проводов
без повреждения пароизоляции.
- Места примыкания пароизоляции к кирпичным стенам или проходящим трубам, тщательно
герметизируются лентами или герметиками и обязательно зажимают рейками, прикрученными
к стене или трубе.
Следует учитывать возможность изменения размеров кровельных
конструкций, вызванных высыханием дерева и ветровыми нагрузками. Во избежание
образования разрывов под обшивкой и кровлей при подвижках каркаса, пленочные
материалы должны укладываются без натяжения - с запасом, что легко выполнимо
для пароизоляции. Однако это требование противоречит условию плотного контакта
диффузионной гидроизоляционной мембраны и утеплителя. Для выполнения этого требования
можно поступить следующим образом. Утеплитель кровли должен опираться на жесткую
основу, образованную внутренней обрешеткой и пароизоляцией, и выступать над
уровнем стропил на 1,5 - 2 см. Мембрана с натяжением крепится брусками на стропила.
В вентиляционном зазоре, параллельно стропилам устанавливают на ребро антисептированные
рейки или доски (1-2 шт.), вдавливающие гидроизоляционную мембрану в утеплитель
на глубину 1,5-2 см. Этим обеспечивается плотное прилегание мембраны к утеплителю,
но сохраняется запас на растяжение по длине полотна. При выборе минераловатного утеплителя для мансард надо исходить из максимальной упругости и минимальной усадке в процессе эксплуатации.
Схема установки подкровельной гидроизоляции
Частыми причинами протечек и перестроек мансард являются широко распространённая схема установки европейских подкровельных плёнок, которая не всегда подходит для российских зим. В частности это схема установки дешёвых перфорированных плёнок и паробарьерных плёнок с антиконденсатным слоем для гидроизоляции утеплённых кровель, которая предусматривает два вентзазора. Армированные полиэтиленовые плёнки с перфорированными игольчатыми отверстиями имеют паропроницаемость 20-40 г/м2 в сутки, что совершенно недостаточно для выведения влаги из утеплителя. Поэтому они устанавливаются так же, как пароизолирующие плёнки - с двумя вентзазорами. Нижний вентиляционный зазор - между гидроизоляционной пленкой и утеплителем служит для удаления влаги из утеплителя.
В условиях Российской зимы эта схема обладает серьёзным недостатком - утеплитель кровли остается открытым в вентиляционном зазоре, что вызывает:
- Высокие потери тепла - утеплитель подвергается ветровому продуванию, а также теплый воздух легко покидает высокопроницаемый, горизонтально расположенный утеплитель. Толщину утеплителя необходимо пересчитывать и увеличивать на 20-30%.
- При круглосуточных, отрицательных температурах, выходящий из утеплителя влажный пар, на нижней стороне плёнки сразу конденсируется в лед, который постоянно накапливается. Антиконденсатный слой также накапливает лёд и не работает.
В итоге - весной, растаявший лёд попадает в незащищенный утеплитель и образует протечки потолка мансарды.
Данная европейская схема, направленная на применение дешёвых подкровельных материалов, в более суровом климате требует изменения - утеплитель необходимо дополнительно защищать ветро-влагоизоляционной мембраной с высоким паропропусканием. Погоня за удешевлением подкровельной гидроизоляции (на 50 у.е. за 100м2 кровли) оборачивается полной перестройкой мансарды - со снятием кровли и заменой системы подкровельной изоляции. Лукавые названия “диффузионные, паропропроницаемые” - для перфорированных плёнок, вводят в заблуждение потребителей, которым не известны критерии их применимости. При любой схеме подкровельной гидроизоляции утепленных мансард не удаётся построить надёжную систему, гарантирующую от протечек дешевле, чем за 1,2 - 1,4 у.е./м2 (по стоимости плёнок).
Нередко утепление мансардного помещения строящегося дома откладывают на будущее, а в качестве подкровельной гидроизоляции устанавливают армированные пленки или рубероид. В этом случае последующее утепление становится невозможным без снятия кровли и пленки, установки высокопроницаемой мембраны и устройства вентилируемого зазора. Для воды, имеющие малые размеры (2,8 А), проникают между макромолекулами наполненного полимера. Вода в жидкой фазе, состоящая из связанных, агрегатированных молекул не в состоянии проникать в межмолекулярные промежутки этого полимера. В отличие от известных пористых мембран, которые обладают диффузионными свойствами за счёт прохождения водяного пара вместе с воздухом через поры, образованные межволоконными зазорами, мембраны “ТЕКТОТЕН” обладают нулевой воздухопроницаемостью (через них невозможно продуть воздух). Ветроизоляционная способность этих материалов является действительно стопроцентной. Высокая водонепроницаемость (мембраны способны выдерживать давление до 4 м водного столба) позволяет использовать их в качестве временной кровли. Трехслойные мембраны выдерживают значительные нагрузки, возникающие при монтаже кровель и вентфасадов, причем повреждение внешних слоев не влечет за собой потери гидроизоляционных свойств материала.
Утепленные мансарды, несмотря на внешнюю простоту, относятся к категории сложных строительных объектов, именно в области контроля и регулирования влагосодержания ограждающих конструкций. Долговечность, здоровый комфортный микроклимат утепленных мансард, зависят от согласованной работы всех элементов многослойной утеплительной системы, от подбора и способа применения современных утеплителей и специальных строительных плёнок.
|
|
