Устройство мягкой кровли

Исторически сложилось так, что большинство зданий массовой городской застройки в России имеют плоские кровли. Более того, такой тип кровельной конструкции не теряет актуальности в современном строительстве. Это связано с возможностью применения плоских кровель на зданиях любой площади, сравнительной простотой и удобством их эксплуатации.

Являясь ограждающей конструкцией, кровля эксплуатируется в весьма жестких условиях. Температура ее наружной поверхности колеблется в весьма широком диапазоне - от -50 °С зимой до 80 °С в солнечный летний день. Для климата российских регионов характерны частые переходы через ноль, сильные морозы, обильные осадки. Все эти факторы предъявляют высокие требования как к гидроизоляции, так к тепловой защите кровельных конструкций.

Из нескольких типов устройства плоской кровли в нашей стране особой популярностью на протяжении многих десятилетий пользовались так называемые мягкие кровли (без цементной стяжки). Они не предназначены для интенсивной эксплуатации, но при правильном подборе материалов могут выдерживать значительные нагрузки.

Такие кровли в силу дешевизны и простоты монтажа стали активно применяться в эпоху массового строительства - ими снабжено большинство многоэтажек, построенных с 60-х по 90-е годы ХХ века, школы и детские сады, офисные здания и торговые центры. В качестве гидроизоляционного слоя здесь использовались дешевые рулонные материалы - такие, как рубероид. Однако этот материал имеет высокое водопоглощение, становится хрупким на морозе, а потому не отличается большим сроком службы. Так что общей проблемой таких кровель, и по сей день находящихся в эксплуатации, являются постоянные протечки и необходимость ремонта каждые несколько лет. Для увеличения долговечности гидроизоляционного ковра иногда применяется увеличение слоев рубероида до четырех-пяти и больше, но особого эффекта это не имеет.

Современные кровельные решения

В последнее время стало очевидным, что наиболее перспективным является системный подход к обустройству мягкой кровли, при котором должна учитываться совместная работа всех элементов кровельного пирога в конкретных условиях. Использование современных рулонных материалов (полимерных мембран), долговечных теплоизоляционных плит и специального крепежа буквально дало новую жизнь этому типу кровли. Особенно эффективно, по мнению специалистов, использование кровельных систем, все компоненты которых предлагаются одним поставщиком. При условии высокого качества и взаимной совместимости компонентов, срок службы таких систем составляет не менее 25 лет, разумеется, при монтаже квалифицированными специалистами.

Современная мягкая кровля состоит из нескольких слоев. На плите перекрытия поверх пароизоляционного барьера закреплены теплоизоляционные плиты, защищенные от осадков гидроизоляционным ковром (полимерной мембраной). В этом пироге от качества каждого компонента зависит долговечность всей системы, и к каждому слою предъявляются особые требования.

Пароизоляция предназначается для прекращения диффузии водного пара через кровлю из помещений наружу. Без этого в конструкции происходит накопление влаги и соответственно ухудшаются теплоизоляционные свойства. Пароизоляция необходима даже при устройстве кровли по металлическому профилированному листу, так как водяные пары проникают через места крепления и стыки листов.

В качестве пароизоляционного барьера в современных системах применяются эластичные битумно-полимерные материалы или специальные полимерные пленки (например, Tyvek). Нахлесты отдельных полотен пароизоляционного ковра обязательно должны быть склеены между собой.

Основной функцией крепежа, которым фиксируются теплоизоляционные плиты, является противодействие ветровым нагрузкам. Тип крепежа выбирается в зависимости от вида несущего основания и требований к объекту (противопожарных, технологических и др.). Современный крепежный элемент - это достаточно сложное изделие, состоящее из двух частей - тарельчатого держателя и анкера. В некоторых случаях эти части являются неразъемными (дюбели). При выборе крепежа должны учитываться антикоррозийные свойства, теплотехнические параметры (во избежание возникновения "мостиков холода" дюбели должны иметь низкую теплопроводность) и противопожарная стойкость. На отечественном рынке сегодня представлены изделия таких иностранных производителей, как Sormat, SK Fastening и Ejot.

Полимерная мембрана, выполняющая функцию гидроизоляции, должна обладать не только высокой прочностью, пожаробезопасностью и долговечностью, но и сохранять эластичность даже при сильных морозах, обеспечивая высокие гидроизоляционные свойства.

В зависимости от дополнительных требований к мембранной системе (стойкость к солнечной радиации или к агрессивным средам), используются материалы на основе этилен-пропиленового каучука (EPDM), бутилкаучука (БК), термопластов и ПВХ. Качественная полимерная гидроизоляция на рынке представлена такими производителями, как "Алькор Драка" или Index.

Важность теплоизоляции

Как отмечалось выше, роль теплоизоляции в кровельном пироге весьма важна. Если рассматривать лишь самые непосредственные функции, то долговечный эффективный теплоизоляционный материал защищает покрытие от температурных колебаний, тем самым продлевая срок эксплуатации кровли. Кроме того, утеплитель играет значительную роль в улучшении микроклимата в здании и позволяет снизить расходы на отопление за счет снижения теплопотерь.

Теплоизоляционный материал в кровельной системе должен отвечать нескольким основным критериям: он должен быть гидрофобизированным и негорючим, обладать высокой паропроницаемостью и при этом иметь высокие прочностные характеристики.

Последний параметр особенно важен. В частности, теплоизоляционные материалы должны иметь высокую прочность на сжатие и устойчивость к точечным нагрузкам, чтобы избежать нарушения тепло- и гидроизолирующего слоев при проведении монтажных и эксплуатационных работ.

Среди разнообразных механических воздействий, которым подвергается крыша, точечные нагрузки являются самыми опасными. Они возникают уже во время проведения монтажа, когда рабочие укладывают слои кровельного ковра, а также в результате выполнения других строительных работ и эксплуатации кровли, например, во время установки и обслуживания систем вентиляции, освещения и т.п.

Если прочность теплоизоляционного материала недостаточна, чтобы противостоять нагрузкам, в местах деформации плит, увеличивается вероятность нарушения целостности гидроизоляционной мембраны. К тому же возникают "мостики холода", то есть места интенсивных теплопотерь. В зимнее время это может привести к локальному таянию снега и накоплению влаги.

Исходя из приведенных требований, оптимальным выбором для теплоизоляционного слоя считаются жесткие гидрофобизированные плиты из каменной ваты. В настоящее время они занимают примерно 75% рынка утепления плоских кровель.

Так как теплоизоляционные материалы из каменной ваты являются негорючими, их использование повышает пожарную безопасность конструкции. Негорючесть каменноватных плит дает и еще одно преимущество - возможность непосредственной укладки современных наплавляемых кровельных материалов с помощью газовой горелки на поверхность теплоизоляции, что значительно упрощает технологический процесс. Волокна каменной ваты имеют температуру плавления более 1000 °С, поэтому утеплитель не боится открытого пламени горелки (около 600 °С).

Толщина теплоизоляционного слоя рассчитывается в соответствии с требованиями по термосопротивлению для конкретной местности, при этом рекомендуется применять плиты плотностью не менее 160 кг/м3. При расчетной толщине теплоизоляции больше 150 мм для уменьшения общего веса кровли рациональнее использовать двухслойное решение из плит разной плотности. При этом плиты нижнего слоя должны иметь плотность 100-125 кг/м3, а верхнего - 180-200 кг/м3.

Однако, при ряде несомненных преимуществ, двухслойное решение усложняет и удорожает проведение монтажных работ. Выходом здесь может стать использование нового типа каменноватных плит, изготовленных по технологии двойной плотности. Смысл новой технологии в том, что одна плита состоит из двух слоев разных плотностей - верхнего, повышенной жесткости, и нижнего, менее плотного. Подобная новинка появилась на российском рынке в начале этого года. Компания ROCKWOOL, мировой лидер в области производства негорючей теплоизоляции, представила плиты двойной плотности РУФ БАТТС ЭКСТРА, имеющие повышенную устойчивость к точечным нагрузкам. По словам производителя, основным преимуществом нового продукта является экономия на трудозатратах и повышение скорости монтажа в два раза.

Плиты были испытаны в соответствии с одним из новейших методов, принятых в Евросоюзе для теплоизоляции, укладываемой под внешнее кровельное покрытие. Метод измерения воссоздает реальные условия, в которых находится утеплитель в процессе эксплуатации. Для плиты РУФ БАТТС ЭКСТРА сжимающее напряжение при точечной нагрузке, создающее деформацию 5 мм, составило около 100 кПа. Для сравнения, давление на кровлю идущего по ней работника вызывает точечные нагрузки около 45 кПа.

Благодаря применению двухслойных плит исключается возможность повреждения нижнего мягкого слоя. Настил из теплоизоляционных плит монтируется по принципу "швы в разбежку", что позволяет добиться максимального теплосбережения и прочности теплоизолирующего слоя.

Качество на всех уровнях

Следует отметить, что устройство плоской кровли требует квалифицированного подхода как к расчету и проектированию, так и к монтажу. Качество исполнения каждого этапа монтажа будет определять эффективность и долговечность системы в целом.

Практика показывает, что большинство проблем при эксплуатации плоских кровель происходит в результате неграмотного производства работ и неправильного подбора теплоизоляционных и клеящих материалов, а не из-за ошибочной конструкции самой кровли. В то же время грамотно сделанная плоская кровля будет служить в течение многих лет, существенно повысит теплозащиту и пожарную безопасность здания в целом. Современные кровельные системы дают все возможности для устройства долговечных и максимально надежных плоских кровель, а их использование позволяет не только снизить тепло- и энергопотери, но и существенно сэкономить на эксплуатации.