Есть мнение Кровли

Дефекты пароизоляции скатных крыш

    В статье приводится анализ типичных ошибок укладки пароизоляционного слоя и дефектов изоляционных материалов; даются рекомендации его правильного применения.

    Активное строительство в России сопровождается использованием новых высококачественных кровельных и изоляционных материалов и технологий. Результатом этого должно стать повышение надежности и комфортности жилища. Однако более половины всех новых зданий, по оценке многих экспертов, имеют дефекты изоляционных покрытий, которые проявляются в образовании конденсата в конструкции крыши, повреждении несущих элементов, увеличении затрат на отопление и эксплуатацию, неблагоприятном для человека микроклимате.

Утепленное помещение (мансарда) испытывает воздействия перепадов температуры, влажности и давления, которые достигают своих наибольших величин в зимний период. Надежность мансарды может обеспечить только системное применение кровельных и изоляционных материалов, лишенных дефектов и повреждений.

В статье пойдет речь о дефектах пароизоляционного (ПИ) слоя, который является при условии правильного применения одним из основных факторов, определяющих надежность, комфортность и экономичность мансардных помещений.

Расположенная со стороны теплого помещения пароизоляция препятствует конвективному и диффузионному проникновению в утеплитель и конструкцию влаги из внутренних помещений. К тому же герметично уложенный ПИ-слой ограничивает перемещение теплого воздуха наружу и его замену холодным внешним воздухом, который должен быть согрет до комфортных температур (20-22°С). Притекающий холодный воздух всегда более сухой (имеется в виду абсолютная влажность), чем воздух внутри помещения, поэтому еще одно негативное последствие неконтролируемого воздухообмена - чрезмерная сухость внутри мансарды (относительная влажность менее 40%). Это может отрицательно влиять на здоровье человека, а кроме того, способно привести к повреждению мебели, элементов интерьера. В летний период приток снаружи теплого и влажного воздуха через дефектную паро-изоляцию также снижает комфортность мансарды и увеличивает затраты домовладельца на кондиционирование помещений.

Процессы обмена влажным воздухом

Основными механизмами переноса влаги являются:

• диффузия водяного пара, обусловленная перепадом наружной и внутренней температуры и градиентом парциального давления (практически все материалы, используемые при строительстве крыш, втой или иной степени обладают диффузионной проницаемостью);

• конвективный поток через неплотные (воздухонепроницаемые) стыки в конструкции. Такой поток движется из теплого помещения во внешнюю среду. Устремляющийся через крышу теплый воздух переносит водяной пар в холодную часть конструкцию, там охлаждается и отдает влагу в виде конденсата. Это приводит к увлажнению теплоизоляции, стропильной конструкции, деревянных и металлических элементов крыши, фронтонных стен (рис. 1). В случае большего перепада температуры и влажности образование конденсата будет увеличиваться.

Какие дефекты и ошибки приводят к увлажнению и повреждению крыши? В первую очередь несистемный подход к устройству пароизоляции, использование только пленок и отказ от необходимых аксессуаров - клеев и лент. Как правило, заказчику это объясняется желанием «сэкономить» для него средства. Но отдельно ПИ-пленки, пусть даже самого высокого качества, не способны защитить крышу от конвективного переноса влаги и потерь тепла, а соответственно, от повреждений и неоправданных затрат. Частой ошибкой при выборе пароизоляции (даже на этапе проектирования) является использование материалов, которые совершенно не соответствуют этой задаче - микроперфориро-ванных гидроизоляционных пленок или даже диффузионных (ветрозащитных) пленок.

Наибольшую опасность для здания представляет конвективный воздухообмен. Как подтверждают научные исследования и практика («Немецкий строительный журнал», № 12/1989), образующееся при этом количество конденсационной влаги может в десятки и сотни раз превышать количество влаги, вызванной диффузией. Даже узкая щель или не проклеенный стык пароизоляции шириной всего 1 мм может привести к образованию в сутки десятков литров конденсационной влаги. «Экономия» на скотче оборачивается для заказчика несоизмеримо большими материальными затратами на ремонт и эксплуатацию.

Неплотные стыки рулонов могут образоваться по нескольким причинам: например, из-за использования непрофессиональных лент из Азии и Восточной Европы (ими переполнены все строительные рынки) или узких односторонних скотчей (ширина 50 мм и менее). Рекомендуется применять ленты шириной 100 мм - это гарантирует достаточную площадь и прочность клеевого соединения даже в случае неровного монтажа ленты и возможного оседания теплоизоляции. Пленку следует монтировать с натягом, не допуская провиса, чтобы надежно проклеить скотчем нахлест. Крометого, место проклейки полотен желательно усилить прижимным бруском, который будет воспринимать растягивающую нагрузку от утеплителя и не позволит «разойтись» стыку пароизоля-ции. При утеплении пологих крыш (менее 30 град.) или использовании недостаточно плотного утеплителя (менее 50 кг/м3) такие планки или даже настил выполнить просто необходимо.

Перетекание воздуха происходит также через примыкания пленки с внутренними и наружными стенами, полом, печными и каминными трубами, вентиляционными шахтами. Часто эти места вообще не уплотняют или выполняют с ошибками: не оставляют деформационного запаса пленки (складки 2-3 см на осадку); применяют способ уплотнения без учета материала поверхности (гладкая или шероховатая стена). Например, кирпичную стену рекомендуется предварительно оштукатурить в месте примыкания пароизоляции или полностью заполнить раствором расшивку кладки, чтобы пленку приклеить к ровной поверхности.

Пароизоляцию следует приклеивать к нестроганной древесине, кирпичной стене или другим материалам с шероховатой поверхностью с помощью специальных клеев из синтетического каучука, акриловых или полиуретановых смесей. Широко распровентиляционными шахтами. Часто эти места вообще не уплотняют или выполняют с ошибками: не оставляют деформационного запаса пленки (складки 2-3 см на осадку); применяют способ уплотнения без учета материала поверхности (гладкая или шероховатая стена). Например, кирпичную стену рекомендуется предварительно оштукатурить в месте примыкания пароизоляции или полностью заполнить раствором расшивку кладки, чтобы пленку приклеить к ровной поверхности.

Пароизоляцию следует приклеивать к нестроганной древесине, кирпичной стене или другим материалам с шероховатой поверхностью с помощью специальных клеев из синтетического каучука, акриловых или полиуретановых смесей. Широко распротраненные ленты из бутилкаучука и тем более скотчи, предназначенные для проклейки нахлестав рулонов, не допускается использовать на подобных поверхностях, т.к. возможна потеря герметичности соединения из-за плохой адгезии.

При устройстве примыканий пленки к стенам с помощью клеев, как правило, не требуется дополнительно монтировать прижимную планку (исключением являются погодные условия - отрицательная температура и очень высокая влажность). Но если применяются двусторонние или саморасширяющиеся ленты, то планку необходимо обязательно смонтировать с шагом крепления 25-30 см в зависимости от толщины бруска.

Большую сложность для пароизоляции представляют бревенчатые стены (рис. 5). Применение узких одно- или двусторонних лент не позволяет надежно уплотнить примыкание. Ведущие производители предлагают кровельщикам специальные односторонние ленты шириной 100 мм с отличной адгезией и эластичностью. Необходимо также уплотнить герметиком все трещины в бревне, проходящие из мансарды в утеплитель. Выполнить это следует в зоне проклейки ленты к бревну.

Опасность значительного увлажнения крыши из-за конвективного переноса возрастает на домах со сложной формой кровли, большим количеством мансардных и слуховых окон, печных и вентиляционных труб. Эти места особенно часто становятся «источником бед» собственников жилья. И это не смотря на то, что мансардные окна уже давно применяются при строительстве мансард, а производители окон предоставляют строителям исчерпывающую информацию и инструкции по монтажу.

Самая частая ошибка - отсутствие герметичного примыкания пленки к коробке окна, которое надо выполнять с помощью клея или двусторонней ленты в специальном пазе на внутренней поверхности коробки. В настоящее время все ведущие производители окон дополнительно предлагают специальные пароизоляционные комплекты для качественной и быстрой изоляции проема. Но оптимальным решением являются окна с пароизоляционным окладом, который герметично приварен к коробке окна в заводских условиях, как это сделано на окнах ROTO. При выборе чердачной лестницы лучше отдать предпочтение известным производителям, чья продукция имеет качественные уплотнители люка. Неплотный притвор крышки люка приведет к интенсивному проникновению теплого и влажного воздуха в чердачное пространство и конденсации влаги на строительных элементах холодного чердака. Кроме того, люк чердачной лестницы должен быть достаточно теплоизолирован, иначе в зимний период на его внешней (холодной) стороне может образовываться иней, который при наступлении оттепели растает и увлажнит перекрытие.

Классическими дефектами пароизоляции являются неуплотненные примыкания пленки к мауэрлатам и прогонам, коньковым, хребтовым и ендовым балкам, ригелям. Чем сложнее форма крыши и, соответственно, стропильная конструкция, тем более сложной и дорогостоящей становится задача качественной изоляции крыши. Особенно много проблем возникает при работе с готовыми стропильными фермами из-за большого количества примыканий к раскосам и стойкам. Задачу можно упростить еще на этапе проектирования: например, предусмотреть утепление и пароизоляцию по нижнему уровню ригелей либо перенести утепление по верхней границе ферм.

Наиболее тяжелые повреждения паро-изоляционному покрытию наносят «главные вредители крыши» - электрики и монтажники вентиляционных систем. Очень часто итогом их деятельности становятся разрезы и разрывы пленки в местах прокладки проводов и труб, частичный демонтаж утеплителя. Как правило, кровельщикам приходится восстанавливать пароизоляцию после своих «коллег». Но части проблем можно избежать, если предусмотреть каркасные бруски между внутренней отделкой и пароизоляцией. Это пространство позволяет легко и без ущерба для изоляции прокладывать все инженерные коммуникации и устанавливать выключатели, электрические розетки, светильники и т.п.

Вентиляционные трубы, воздуховоды и гибкие шланговые соединения также должны быть герметично присоединены к пароизоляционному материалу. Как правило, для этого применяют односторонний скотч, который наклеивают сегментами (небольшими отрезками длиной 5-10 см) для устранения растяжения в ленте и сохранения стабильной прочности соединения. В арсенале немецких кровельщиков есть специальные самоклеящиеся манжеты для уплотнения проходок различного диаметра от 6 до 250 мм. Новинкой 2011 года стала герметизирующая паста DELTA-LIQUIXX из вискозы с армирующим слоем из нетканого материала. Эта паста позволяет уплотнить примыкания пароизоляции самой сложной формы и в труднодоступных местах крыши, где выполнить надежное уплотнение лентами просто невозможно.

Еще одной распространенной ошибкой является повреждение пароизоляции, установленной вокруг проемов мансардных окон, из-за воздействия УФ-излучения. Если ПЭ-пленка не защищена внутренней отделкой, то солнечный свет за 2-3 месяца может полностью разрушить однослойную пленку, что станет причиной увлажнения теплоизоляции и образования Достаточно часто проблемы возникают из-за грубых ошибок проектировщиков. Наиболее характерная конструктивная ошибка - укладка пароизоляционного слоя (поз. 3, рис. 1 3) с «огибанием» стропильных ног. В этом случае влажный внутренний воздух почти беспрепятственно попадает в зазор между пленкой и стропильной ногой (поз. 4), и при достижении «точки росы» происходит выпадение конденсата на всех холодных поверхностях конструкции: пленке, стропилах и крепежных элементах. А если в качестве гидроизоляции применена микро-перфорированная пленка (поз. 2) (иногда такие пленки ошибочно называют «диффузными», хотя к процессу диффузии они имеют слишком отдаленное отношение), то проблемы с увлажнением утеплителя и промерзанием всей крыши гарантированы. К образованию плесени может привести даже остаточная влажность деревянных элементов крыши.

Исключением из этого правила является применение отдельного класса современных пароизоляционных пленок, которые используют при санации крыши с внешней стороны. Однослойные мембраны DELTA®-Sd-FLEXX (DORKEN), Vario KM (Isover) изготовлены из полиамида и отличаются от других пароизоляционных материалов переменной парс/проницаемостью, которая зависит от влажности. В сухом состоянии пленка препятствует конвективному и диффузионному перемещению водяного пара из помещения в конструкцию крыши. Но как только происходит увеличение влажности и на поверхности пленки выпадает капельный конденсат, полиамидные волокна удлиняются, и пленка перестает работать как паробарьер, беспрепятственно выводя избыточную влагу. Такие материалы можно комбинировать только с диффузионными подкровельными пленками, имеющими очень малое сопротивление диффузии (Sd =0,2 м).

Контроль пароизоляционного слоя

Проверка и испытание паро- и воздухо-изолирующегослоя являются неотъемлемой составляющей изоляционных работ, поскольку они относятся к скрытым работам - после их проведения слой будет закрыт внутренней отделкой и доступ к пароизоляции будет возможен только после демонтажа дорогостоящего отделочного материала. Печальный опыт сотен домовладельцев говорит о том, что стоимость ремонтных работ из-за скрытых дефектов при устройстве пароизоляции может в несколько раз превышать стоимость нового строительства. Самый простой и очень эффективный способ контроля - постоянный визуальный осмотр во время проведения работ. Наиболее опытные компании, давно работающие в этом бизнесе, ведут по каждому объекту картотеку с фотографиями всех этапов строительства, особенноскрытых работ. Часто это позволяет избежать проблем в спорных ситуациях, когда каждый субподрядчик стремится защитить «честь мундира» и переложить груз ответственности друг на друга. Заказчику можно рекомендовать прибегнуть к услугам независимых экспертов (в Германии их называют Dachinspektor

- «кровельные инспекторы»), которые выполняют регулярный контроль качества на объекте. Стоимость такихуслуг несоизмеримо меньше, чем материальные и моральные потери от результата некачественных работ.

Существует несколько способов инструментального контроля, часть из которых уже используется в России: • Использование термоанемометра - прибора для измерения скорости потока от 0,1 м/секи выше, принцип действия которого основан на зависимости между скоростью потока и теплоотдачей проволочки, помещенной в поток и нагретой электрическим током. Это очень эффективное средство, позволяющее проверить конкретное место в конструкции крыши с точки зрения защиты от конвективного воздухообмена. Контроль выполняется до установки внутренней отделки. Наилучшие результаты можно получить при одновременном применении метода Blower-Door. • Выявление избыточных воздушных потоков с помощью водяного пара, дыма или пудры - самый старый способ, но очень наглядный и недорогой, доступный не только кровельщикам, но и домовладельцам. • Инфракрасная съемка при помощи тепловизора, которую можно проводить как снаружи здания, так и изнутри. Инфракрасная камера выявляет дефектные участки утепления и пароизоляции Даже после монтажа внутренней отделки. • Методы термографии и Blower-Door - наиболее полные и современные способы контроля, особенно при их совместном применении.

В Германии законодательно установлены нормы воздухонепроницаемости и методика испытания перепадом давления 50 Па (DIN EN 13829). При совместном использовании термографии и Blower-Door (особенно в холодный период года) охлаждение негерметичных мест происходит очень быстро и с помощью инфракрасной камеры легко определить все дефекты не только пароизоляции, но и утепления, монтажа окон, дверей, а также любых недостатков, связанных с повышенной воздухопроницаемостью конструкции.

С точки зрения экологии жилища и безопасности для человека не рекомендуется применять в качестве пароизоляции «наследие прошлого» - пергамин и переработанные полиэтиленовые пленки с хлорпарафи-новыми добавками (к сожалению, наличие санитарно-гигиенического заключения, выданного на экспортную партию продукции, не всегда гарантирует безопасность).

В заключение напомню основные правила качественной пароизоляции: • Диффузионное сопротивление па-роизоляционной пленки (показатель Sd) должно соответствовать климатическим условиям и назначению здания, но в наших климатических условиях оно не может быть ниже 2-3 метров. При этом должно выполняться правило: Sd пароизоляции больше в 6 раз и более превышает Sd гидроизоляционной пленки; • Материал должен обладать высокой прочностью и пластичностью, чтобы не получить повреждения во время монтажных работ и эксплуатации; • Рулоны закрепляют вдоль или поперек стропил без провисов с обязательной проклейкой нахлеста полотен, который должны быть примерно 10 см; • Пароизоляцию герметично соединяют при помощи клеев и лент со всеми строительными элементами крыши и проходками через пленку; • Между внутренней отделкой и пароизоля-цией оставляют зазор для прокладки инженерных коммуникаций, светильников и розеток.

Опубликовано в журнале "Кровельные и изоляционные материалы" №5 2011г.