Крыши и кровли

Основная задача крыши заключается в защите дома от осадков (дождя, снега, росы). Гидроизоляция, которая укладывается под кровлю, является дополнительной средством такой защиты в случае ее повреждения. Кроме того, при монтаже некоторых штучных кровельных материалов возникают зазоры между элементами, в которые может проникать снег или дождевая вода (при сильных порывах ветра). Гидроизоляция также служит защитой от конденсата – влаги, которая содержится в теплом воздухе и выпадает в виде росы при соприкосновении с внутренней поверхностью холодной кровли. Эта влага, попадая на теплоизоляцию, значительно ухудшает ее свойства, а мокрые деревянные конструкции склонны к гниению. В качестве гидроизоляции используются рубероид или специальные пленки. Пленки условно можно разделить на «дышащие» и «недышащие». «Дышащие» пленки не пропускают наружную влагу, но позволяют пару свободно покидать утеплитель и в свою очередь могут быть диффузионными и супердиффузионными.

Диффузионные армированные пленки имеют мельчайшие дырочки, которые пропускают пар, но не пропускают влагу.

Такие пленки не рекомендуется укладывать непосредственно на утеплитель во избежание парникового эффекта. Они требуют двух вентиляционных контуров: между утеплителем и гидроизоляцией, а также между изоляцией и кровельным покрытием.

Супердиффузионные пленки – это нетканые волокнистые материалы, которые хорошо пропускают пар и могут укладываться непосредственно на утеплитель, являясь одновременно ветрозащитой и препятствуя выветриванию тепла.

«Недышащие» полиэтиленовые пленки не пропускают и влагу и пар и предполагают два контура вентиляции, что существенно увеличивает толщину кровли.

Любые гидроизоляционные пленки должны быть трудно сгораемыми, обладать соответствующей прочностью на разрыв и быть устойчивыми к перепадам температур. Гидроизоляция должна быть устроена под всем кровельным покрытием с плотным примыканием к стенам и трубам.

Для утепления крыши используются, как правило стекло- и минераловатные плиты и маты (особенно в крышах сложной конфигурации). Волоконная структура этих материалов позволяет им удерживать в себе неподвижный воздух и придает хорошие теплоизолирующие свойства.

Волокна стекловаты изготовлены из стекла, а минеральной ваты – из расплавленного камня базальтовых пород. С точки зрения эксплуатационных характеристик минеральная вата является более предпочтительной, так как она жестче и лучше держится в наклонном межстропильном пространстве, хорошо защищает несущую конструкцию от огня при температуре до 1000 °C, а при ее монтаже не требуются перчатки и респиратор. Существенным недостатком минеральной ваты является ее относительно высокая стоимость.

Толщина теплоизолирующего слоя должна быть не менее 100 мм и, в случае использования нескольких слоев утеплителя, каждый последующий слой должен перекрывать швы предыдущего. Укладывая утеплитель, необходимо обеспечить плотное его прилегание к мауэрлатам, стропилам и в зоне примыкания крыши к фронтонам, чтобы исключить возникновение «мостиков холода».

В каждом жилом доме в воздухе содержится водяной пар, который по законам конвекции поднимается из нижних помещений в верхние и, в конце концов, собирается под кровлей, где, соприкасаясь с холодными поверхностями, может конденсироваться и в виде влаги проникать в теплоизоляцию, значительно снижая ее теплоизоляционные свойства. Если стены и потолок мансарды отделаны материалом, не пропускающим пар, то этого может быть достаточно, чтобы исключить попадание влаги в утеплитель. Однако чаще для исключения этого крайне нежелательного эффекта теплоизоляцию изнутри защищают пароизоляцией – пленкой из полиэтилена или полипропилена. Иногда для создания защиты от пара используют картон высокой плотности с двухсторонним полимерным покрытием. Устанавливая пароизоляцию, необходимо помнить, что у пара высокая проникающая способность, и тщательно герметизировать швы и места примыкания к несущим конструкциям, а также дымовым трубам.

Правильно устроенная крыша должна проветриваться. Особенно это важно для утепленных крыш со сложной конфигурацией, где влага в виде пара может проникать в утеплитель, снижая его теплоизоляционные свойства. Кроме того, в местах примыкания утеплителя к деревянным конструкциям могут возникать зоны повышенной влажности и вызывать гнилостные процессы. Проветриваться должны пространство над гидроизоляцией и под гидроизоляцией в каждом стропильном пролете, а также «мини-чердак» – пространство над плоским утепленным перекрытием мансарды. При этом приток воздуха, как правило, осуществляется через зазор на свесе карниза, а вытяжка – через вентиляционный элемент на коньке или на скате. В простых двухскатных крышах такую двухконтурную вентиляцию устроить нетрудно. Гораздо сложнее обеспечить ее в «навороченных» крышах (особенно в нижнем контуре), в которых дымовые трубы, вентиляционные шахты и другие конструктивные элементы создают препятствия для притока и вытяжки воздуха.

КРЫША ДОЛЖНА ОБЛАДАТЬ СЛЕДУЮЩИМИ КАЧЕСТВАМИ:

влагонепроницаемостью;

усточивостью, как к вертикальной – снеговой, так и горизонтальной – ветровой (продольной и поперечной) нагрузкам;

низкой теплопроводностью;

хорошей вентилируемостью всех элементов;

оригинальной формой, придающей дому идивидуальный облик и позволяющей максимально использовать подкрышное пространство;

простотой в монтаже;

надежным кровельным материалом, к которому в свою очередь предъявляются высокие требования по жесткости, прочности, звукопоглощению, долговечности, внешнему виду, сложности монтажа как самой кровли, так и отдельных конструктивных элементов (коньков, ендов, ребер, примыканий к трубам и стенам);

доступной ценой.

Такое замкнутое пространство

может получиться, когда стропила внизу упираются в брус ендовы, а вверху – в хребет вальмовой крыши, поэтому в таком случае для гидроизоляции используют супердиффузионную пленку (она не требует внутреннего контура вентиляции). Конечно, в этом вопросе нет универсальных решений. Мы лишь подчеркиваем необходимость обеспечения вентиляции и тщательного подхода к этой проблеме еще на стадии проектирования.

Актуальной сегодня является и проблема экологической безопасности. Так, кислотные дожди, например, растворяют медные кровли, загрязняя при этом окружающую среду вредными соединениями меди. Повсеместно отказываются от применения и асбоцементных кровельных покрытий.

При устройстве крыши необходимо учитывать и защиту деревянных конструкций от воздействия различных грибков и плесени, которые не только разрушают элементы крыши, но и пагубно влияют на здоровье человека.

Стропильная система

Устойчивость и прочность крыши целиком зависит от ее несущей конструкции – стропильной системы. Чем мощнее и надежнее несущая конструкция крыши, тем большую нагрузку она может выдержать.

Для получения жесткого каркаса стропила скрепляют между собой, а чтобы крышу не сорвало ветром, каркас надежно связывают с коробкой дома. Чаще всего при строительстве загородных домов используют деревянные стропила. Они просты в изготовлении, легко устанавливаются, для их монтажа не нужен подъемный кран, который необходим для железобетонных стропил. К тому же деревянные стропила можно «подогнать» по месту – т. е. укоротить, подтесать, нарастить, что иногда приходится делать из-за ошибок при возведении стен. Проделать подобные действия с металлическими стропилами довольно трудно, а с железобетонными конструкциями и вовсе невозможно. Именно поэтому железобетон и металл – несмотря на то, что они долговечнее и крепче дерева – используются только при строительстве больших каменных, кирпичных или железобетонных домов с тяжелыми кровлями сложных конструкций. К тому же настелить кровлю на железобетон или металл сложнее, чем на дерево. И ведь было же время, когда во всех случаях жизни применяли только деревянные стропильные системы, поскольку других просто не было.

Искусство древних русских мастеров позволяло обходиться при соединении стропил без единого гвоздя. Дома и храмы, собранные по такой технологии, стоят на севере России по двести и более лет, выдерживая ураганные порывы ветра, сильные снегопады и проливные дожди. Однако сегодня для монтажа стропил строители предпочитают использовать дополнительные элементы – гвозди, болты, шурупы, скобы, хомуты. Они же используются и для укрепления несущей системы крыши. Самым слабым является, конечно, гвоздевое соединение стропил, поскольку по мере высыхания древесины оно теряет прочность и надежность (расшатывается). Соединения с помощью болтов более надежны. Правда, специалисты утверждают, что отверстия, которые сверлят для установки болтов, несколько ослабляют деревянные стропила. И поэтому предпочтение обычно отдают скобам и хомутам, но на практике часто используют комбинации различных соединений.

Однако существуют и более современные – промышленные методы производства деревянных стропильных систем, в том числе и для частных загородных домов. Их суть заключается в том, что весь процесс изготовления стропил проходит в заводских цехах – очень технологично и едва ли не с машиностроительной точностью. Здесь же стропила соединяются друг с другом в крупные конструктивные элементы – фермы, причем нетрадиционным способом, а с помощью стыковых планок (иначе их называют гвоздевыми пластинами). Эти планки вдавливают в стропила с помощью мощного пресса, чем и достигается особая прочность соединений. При этом структура дерева не повреждается, а только лишь уплотняется. К тому же стыковые планки практически исключают перемещения деревянных элементов стропильной системы в процессе их естественного усыхания.