Главная » Статьи » Материалы и технологии » Скатные крыши » Температурно-влажностный режим в скатных крышах
Рейтинг: 3.86 / 5 (14)

Температурно-влажностный режим в скатных крышах

Игорь Сафронов, инженер Службы Качества Корпорации ТехноНИКОЛЬ

Температурно-влажностный режим (ТВР) - это одно из ключевых понятий строительной теплотехники, связанное с соотношением температуры и влажности.  Чем выше температура, тем больше водяного пара воздух может в себе содержать. Этот показатель называется абсолютная влажность. А фактическое содержание влаги в воздухе – относительная влажность. Если эти два показателя равны, то воздух больше не может растворять в себе влагу, и она начинает конденсировать, то есть превращаться в воду. Такой процесс возможен в двух случаях: при повышении относительной влажности без изменения температуры (перенасыщение) и при резком снижении температуры без изменения влажности (относительная влажность 54% для температуры +18 гр.  составляет 100% для +8 гр.)

Значение температуры и влажности, при которых происходит конденсация влаги из воздуха называется точка россы.

Еще одно важное понятие – это парциальное давление паров воды, растворенных в воздухе. Дело в том, что более теплый воздух имеет большее внутреннее (парциальное) давление, а значит, он будет стремиться выйти в область более низкого давления, то есть туда, где холоднее. Получается, что зимой теплый влажный воздух из помещения начнет выходить на улицу через стены и крышу, выбирая материал с наибольшей паропроницаемостью. Такой процесс называется фильтрацией.

Например, при утеплении крыши минеральной ватой, которая является «дышащим» материалом, необходимо закрывать ее пароизоляционной пленкой. В противном случае, произойдет фильтрация воздуха через утеплитель, влага сконденсирует, он намокнет и перестанет работать.

Таким образом, уже при выборе конструктивного решения крыши необходимо учитывать подобные особенности материалов и предусматривать меры, способные гарантировать нормальную работы крыши. К таким мерам, в том числе, относится подкровельная вентиляция.

В скатных крышах различают три конструктивных решения утепления:

-          Совмещенная утепленная крыша

-          Крыша с холодным чердаком

-          Комбинированная крыша

Каждая из вышеперечисленных систем имеет свои технологические особенности. Однако состав системы и принцип ее работы всегда одинаков. Попробуем разобраться, из каких материалов состоит кровельный пирог и как правильно организовать естественную вентиляцию подкровельного пространства, необходимую для поддержания оптимального температурно-влажностного режима крыши.

Утепленная крыша

В скатных крышах утепление чаще всего выполняют из минеральной ваты. Плиты монтируют враспор между стропил, а при укладке нескольких слоев делают разбежку, чтобы предотвратить промерзание в местах стыковки (фото 1). Вата хорошо зарекомендовала себя по причине низкой плотности и негорючести. Но, как мы уже говорили выше, она имеет очень высокий коэффициент паропроницаемости. Поэтому с внутренней стороны крыши ее обязательно нужно закрывать пароизоляцией. Причем пароизоляция должна быть сплошной и герметичной, для чего нахлесты и места прохода коммуникаций проклеивают акриловой или бутил-каучуковой лентой, а по периметру к стенам здания ее приклеивают при помощи мастики (фото 2).

                                    

Очень важно не повредить пленку во время отделочных работ, для чего можно выполнить контрутепление или смонтировать подшивку через рейку высотой 20 мм, прибитую к стропилам (фото 3). В любом случае, небольшое количество пара все равно будет проникать в утеплитель, даже через самую хорошую пароизоляцию, смонтированную по всем правилам (все зависит от коэффициента сопротивления паропроницаемости, совсем не пропускает пар только металл). Для удаления его из минеральной ваты на стропила монтируются бруски высотой минимум 50 мм и создается вентканал (фото 4). Если этого не сделать, то влага не будет иметь возможности выйти, ведь сверху черепица и сплошное основание создают непроницаемый паробарьер.

Для эффективного удаления влаги через вентканал необходимо создать движение воздуха, организовав приточно-вытяжную вентиляцию. Для защиты утеплителя от влаги в процессе монтажа от намокания в случае протечек, а также от выдувания тепла монтируют гидроветрозащиту  или, как ее еще называют, супердиффузионную мембрану. Она пропускает пар из утеплителя, но не пропускает воду. Важно укладывать ее по каскаду так, чтобы вода не попала в швы и не замочила утеплитель.

Холодный чердак

Подобные же требования к кровельной системе будут и в том случае, если  утеплитель укладывается по перекрытию, за исключением вентканала, функции которого будет выполнять воздушная камера чердачного помещения. Здесь особое внимание нужно уделять  проветриванию чердака. Ведь согласно требованиям нормативных документов  температура воздуха в помещении холодного чердака не должна более чем на 4 градуса отличаться от температуры наружного воздуха (т.е. если зимой на улице -20, то на чердаке должно быть -16).

Для этого на чердаке организуют естественную вентиляцию. Площадь приточно-вытяжных отверстий зависит от уклона крыши и назначается в пределах 1/300 – 1/500 от площади чердачного перекрытия. При этом для создания тяги площадь вытяжных отверстий принимают на 10-15% больше чем приточных. Нужно стремиться расположить вытяжные отверстия как можно выше (на коньке), а приточные ниже (подшив карниза). Для эффективной работы холодного чердака все коммуникации должны быть теплоизолированы, а лаз на чердак должен быть утеплен и иметь плотный притвор. Не допускатся наглухо закрывать утеплитель настилом.

Для совмещенной утепленной кровли и комбинированной системы требования к вентиляции те же, однако есть и свои нюансы:

- высота вентканала увеличивается до 80 мм., если уклон крыши менее 20 градусов;

- сообщение воздуха между смежными каналами обеспечивают за счет разрывов в контробрешетке, иначе в ендове и в скатах, не примыкающих к коньку (вальма), образуются застойные зоны;

- в комбинированной системе приток воздуха в чердачное помещение обеспечивается за счет вентканала совмещенного участка крыши. Не допускается укладывать гидроветрозащиту до конька;

- точечные аэраторы работают эффективно только в комбинированной системе, когда есть воздушная камера чердака. На совмещенных кровлях один точечный аэратор обслуживает лишь 5-10 кв. м., в зависимости от угла наклона крыши.

Зная эти простые правила, вы, скорее всего, сможете избежать проблем, вызванных нарушением ТВР крыши.

 

Виктор Протасов 07 Dec 2016 в 01:40 #
УЧИТЕ МАТЧАСТЬ
Уважаемый Вячеслав, поменьше бы мне "таких друзей". Я понимаю Ваше возмущение тем , что я не испытываю пиитета к " Стандартам" с большой буквы, но Ваш покорный слуга более 10 лет назад показал расчётами, которые никто не опроверг, что расчёты Уважаемого мной Щербака Н.Н. с которым, к счастью, я работал, не совсем корректны и приведённые в СП расчеты по вентиляции не верны. Я для Вас не являюсь авторитетом в теории, впрочем как и Вы для меня, но я уважаю Ваш практический опыт. В журнале №4 Кровля и Изоляция есть статья Дадченко А.Ю. с товарищами, там всё что я говорил только немного другими словами. Ребята, давайте жить дружно
Вячеслав Волобуев 06 Dec 2016 в 12:24 #
Понятная статья для разговора с конечным потребителем, не обременённым профессиональными знаниями. Достаточно информации, что бы объяснить функцию каждого элемента и основные правил монтажа крыши, которые дают обоснование для выбора необходимых материалов и правил их применения.
А для проф. кровельщиков есть СП, Стандарт, свой опыт и "помощь друга", чтобы выполнить работу качественно.
Виктор Протасов 05 Dec 2016 в 18:03 #
Естественная вентиляция необходима, но она не является панацеей от всех бед. достаточно грубейшей ошибки, что для холодного чердака (имеющего в сотни раз больший объём чем мансарда)и для мансарды размер продухов (в том числе и для полупроходных чердаков) почти один и тот же. Есть несколько работ которые доказывают неэффективность естественной вентиляции (хотя на сегодняшний день делаются попытки её улучшить). Этот вопрос требует серьёзного изучения
Игорь Сафронов 29 Nov 2016 в 17:09 #
Владимир, рад что мы друг друга поняли!
По поводу сбора конденсата с гидроветрозащиты - полностью согласен. В моей второй статье "Кровельный детектив: определяем причины протечки по ее «почерку»"
на фотографии №2, как раз такой случай, когда конденсат с нее стекал на фасадный утеплитель.
Владимир Селезнев 29 Nov 2016 в 16:48 #
Игорь, спасибо за ответ.
В своем замечании, конечно же, я предполагал, что на любой кровле все холодные воздушные пазухи будут вентилироваться.
Это объемы воздуха: в главном контуре вентиляции (между кровельным покрытием и гидроизоляцией, в вынужденном контуре - между гидроизоляцией и утеплителем, если такой еще кто-то применяет, а также, холодный чердак и боковые холодные пазухи между утепленными стенами мансарды и скатной гидроизоляцией. В каждый объем воздух должен входить и выходить!
Никакая пленка не дышит! Дышать - это, если по смыслу, пропускать воздух, что даже для ветрозащиты (супердиффузионной мембраны) недопустимо, не говоря уже о простой гидроизоляции. По-народному "дышать" - характеризует только паропроницаемость. Поэтому, вентилировать холодный чердак, бесспорное требование к любой кровле: слуховые окна, прорезь гидроизоляции на коньке около 10см с клапаном, использование вент элемента нижней защитной пленки (в народе - "браасовские" решетки в нахлестах пленки, как для выхода - у конька, так и для входа воздуха - у основания холодного чердака). На рынке существуют и другие приспособления для организованного выхода воздуха (или входа) через скатную гидроизоляцию. Согласен, что часто бывает незнание - обязательность вентиляции холодного чердака.
Некоторые коньковые аэраторы имеют поролоновый уплотнитель, некоторые нет, кто-то делает самодельные вент коньки, часто используют скатные КТВ, уж точно, без уплотнителей.
Если есть дыра в скате, то есть и вероятность попадания через нее снега при сильной буре. А если крыша из штучной черепицы - то через щели сугробы наметет. Скатная гидроизоляция - гарантированная защита! Но только правильно смонтированная.
На представленном рисунке карниза с утепленной мансардой, гидроизоляция обрывается над стеной. Т.е. вся вода с гидры потечет на стену? - Ремонт штукатурного фасада очень дорог! Гидроизоляция должна заканчиваться на капельнике конденсата или, не доходя 10см до лобовой доски, с подшивкой карниза обрезной доской с щелями в палец.
Владимир Селезнев.
УНИКМА
Игорь Сафронов 29 Nov 2016 в 12:10 #
Здравствуйте, Владимир.
Если смонтировать гидроветрозащиту по стропилам на крыше с холодным чердаком, то вы перекроете вытяжку воздуха через коньковый аэратор. Воздух будет циркуляировать по вентканалу, но не будет проветиривать сам чердак (конечно если не предусмотрены другие вент. отверстия, например на фронтонах). Хоть пленка и дышит, но для вентиляции чердака этого не достаточно. Это очень распространенная причина зимних выездов на протечки.
Сам же коньковый аэратор имеет поролоновый уплотнитель и задувание снега под него исключено.
Относительно второго вашего высказывания полностью согласен. Обрешетка тоже спасет, но все же лучше комбинировать и то и то.

"Поэтому точечными вентиляторами можно вентилировать треугольные скаты, в том числе, где гидроизоляция смонтирована до конька" - Если крыша совмещенная, то да. Если холодный чердак, то нет разницы где стоит точечный аэратор (на вальме или на основном скате), однако гидроветрозащиту, если она смонтирована до конька, придется прорезать.
Игорь Сафронов 29 Nov 2016 в 11:58 #
Михаил, здравствуйте и спасибо.
Относительно ваших комментариев хочу сразу оговориться: в формате данной статьи невозможно написать про все нормативные требования и разобрать все возможные варианты.
Иначе это будет не статья а выдержка из СНиП.
1. Стекло действительно не пропускает пар. Но, признаться, я не очень представляю как это знание нам поможет при утеплении скатных кровель. Если речь идет о пеностекле, то, насколько мне известно, ни один производитель не указывает его пароизоляционных свойств, к тому же не стоит забывать о стыках. В любом случае, цель моего высказывания была в том, чтобы показать, что ни одна пароизоляция не дает абсолютной защиты утеплителя, поэтому всегда нужна подкровельная вентиляция.
2. Если речь про утепление по перекрытию (горизонтально), то да, нужно заводить. На первом рисунке это хорошо видно. Если речь про скатные крыши, то пароизоляция клеится к мауэрлату, армопоясу или непосредственно к стене.
3. Согласен - лучше клеить. Но кто мерил величину этого теплопереноса. Будет ли она эквивалентна по затратам стоимости лент?
В статье эта тема не затрагивается, так как это не так критично с точки зрения протечек.
4. Про СП Кровли я уже писал в предыдущем комментарии.
Могу только добавить, что на практике (учитывая сортамент пиломатериала, лень и безграмотность строителей и т.д.) даже наше упрощенное правило про вент. зазоры многие умудряются нарушить.
Игорь Сафронов 29 Nov 2016 в 11:38 #
Ян, спасибо за комментарий.
В теории я согласен с вашими рассуждениями на счет применения гидроветрозащиты на нулевом уклоне. Однако на практике, когда, скажем, отсутствует вентиляция холодного чердака и на стропилах образуется конденсат, который капает на утеплитель, гидроветрозащита (при условии, что нахлесты проклеены) все же будет защищать его от намокания. А значит, при очередной ревизии чердака можно будет просто наладить работу вентиляции без замены мокрого утеплителя.

По поводу табл. 2 СП 17.13330.2011 Кровли, то вы можете пользоваться ей, если хотите. СП - вещь хорошая, но не истина в последней инстанции. Тем более, что для частного малоэтажного домостроения применение нормативов не так обязательно, как для ПГС. Мы в наших инструкциях опираемся, в том числе, на мировой опыт и пришли к таким значениям высоты вент. канала. Возможно они не идеальны и не охватывают всего разнообразия архитектурных форм и идей, однако, они работают и понятны кровельщикам.
Владимир Селезнев 28 Nov 2016 в 16:04 #
- Хочу поддержать мнение, что гидроизоляция на скатных крышах монтируется только по стропилам под контробрешетку. На утеплитель по перекрытию или по затяжкам укладывается ветрозащита. Часто вижу представленные рисунки (отсутствие гидроизоляции по стропилам) на холодных крышах из битумной черепицы - гидроизоляция скатная, мол, не нужна, т.к. нет конденсата на обратной стороне кровельного покрытия. Но на этих же крышах установлены скатные вентиляторы для чердака, что и написано в этой статье. А через эти вентиляторы зимой в пургу может намести снег на утепленное перекрытие со всеми вытекающими последствиями. Описывать, почему горизонтально положенные подкровельные пленки на утеплитель гидроизоляциями не являются, не буду.
- "сообщение воздуха между смежными каналами обеспечивают за счет разрывов в контробрешетке" - известно такое решение, но оно точно не является единственно правильным. Объемная конструкция, состоящая из контробрешетки и шаговой обрешетки создает условие для возможности воздуху двигаться в главном контуре вентиляции не только вертикально вверх, но и в бок. Поэтому точечными вентиляторами можно вентилировать треугольные скаты, в том числе, где гидроизоляция смонтирована до конька.
Михаил Левченко 14 Nov 2016 в 17:44 #
В статье имеется ряд неточностей и противоречий нормативной документации
1. "...все равно будет проникать в утеплитель, даже через самую хорошую пароизоляцию, смонтированную по всем правилам (все зависит от коэффициента сопротивления паропроницаемости, совсем не пропускает пар только металл)"
Неточность заключается в том, что кроме металлов пар не пропускает ещё и стекло. Это обстоятельство, в частности, необходимо учитывать при использовании термоизоляции из
пеностекла.

2."...Причем пароизоляция должна быть сплошной и герметичной, для чего нахлесты и места прохода коммуникаций проклеивают акриловой или бутил-каучуковой лентой, а по периметру к стенам здания ее приклеивают при помощи мастики (фото 2)."
Неточность заключается в том, что согласно СП 17.13330.2011 п. 5.12 В местах примыкания теплоизоляционного слоя к стенам, стенкам фонарей,
шахтам и оборудованию, проходящему через покрытие или чердачное перекрытие,
пароизоляция должна быть поднята на высоту, равную толщине теплоизоляционного
слоя, а в местах деформационных швов она должна быть заведена на края ...

3."...Важно укладывать ее по каскаду так, чтобы вода не попала в швы и не замочила утеплитель."
Некоторые производители требуют проклеивать нахлесты полотен гидроветрозащиты, т.к. эта
операция, в частности, будет препятствовать теплопереносу с поверхности плит теплоизоляции и
тем самым улучшит теплотехнические характеристики кровельной системы в целом. Движущийся в канале
воздух, в случае проклеивания нахлестов, не сможет попасть под гидроветрозащиту и тем самым уменьшатся
теплопотери за счет конвективного переноса тепла.

4."...При этом для создания тяги площадь вытяжных отверстий принимают на 10-15% больше чем приточных."
В данном случае имеется несоответствие
СП 17.13330.2011 П4.5 Высота вентилируемых каналов и размеры входных и выходных
вентотверстий канала зависят от уклона, площади кровли и влажности внутренних
слоев крыши (таблица 2).
Т а б л и ц а 2
П р и м е ч а н и я
1. Высота вентиляционного канала принята для длины ската не более 10 м; при большей длине
ската высоту канала увеличивают на 10 % м либо дополнительно предусматривают установку
вытяжных устройств (аэрационных патрубков).
2. Минимальный размер входных отверстий канала (на карнизном участке) – 200 см2/м.
3 Минимальный размер выходных отверстий канала (на коньке) – 100 см2/ м.
Таким образом, нормативный документ указывает, что площадь входных отверстий должна быть больше
площади выходных отверстий в 2 раза.

Добавить комментарий