925

3.5. Особенности утепления чердачных перекрытий

Теплозащитные качества чердачных перекрытий должны исключать значительные потери тепла в зимнее время и перегрев помещений летом. Учитывая тот факт, что зимой через чердачные перекрытия теряется до 20% тепловой энергии, затраченной на отопление здания, поэтому важно, чтобы чердачные перекрытия имели хорошую теплозащиту. Кроме того, при недостаточной тепловой защите на потолке последнего этажа возможно выпадение конденсата с образованием мокрых пятен, ухудшающих внешний вид помещений и вызывающих развитие плесени и грибка. Качество теплоизоляции чердачных перекрытий оказывает существенное влияние и на долговечность кровельного материала и стропильной системы. При отсутствии или плохо выполненной пароизоляции водяные пары внутреннего воздуха проникают через конструкцию чердачного перекрытия и выпадают в виде конденсата на поверхности кровельного материала со стороны чердака, а затем стекают на деревянные стропила. Это приводит к развитию коррозии металлических элементов кровельного покрытия, развитию грибковых заболеваний и разрушению деревянных стропил.

Нарушение герметичности пароизоляционного слоя влечет за собой увлажнение утеплителя и, как следствие, снижение его теплозащитных качеств.

Для удаления влаги и осушения утеплителя необходимо предусмотреть вентиляцию чердачного пространства через слуховые окна, карнизные и коньковые продухи, суммарная площадь вентиляционных отверстий которых должна быть не менее 1/200-1/500 площади чердачного перекрытия.

Недостаточность теплоизоляционного слоя чердачного перекрытия способствует образованию сосулек на крыше. Механизм образования сосулек крайне прост: тепловой поток, прошедший через недостаточно утепленное чердачное перекрытие, подогревает кровлю, в результате чего лежащий на ней снег начинает таять, превращаясь в воду, которая стекает по кровле вниз и замерзает в виде сосулек. Удаление сосулек – трудоемкий и небезопасный процесс, чреватый повреждением кровельного покрытия.

Чердачные перекрытия обычно утепляют плитами из минерального (базальтового) или стеклянного волокна, при воздействии на которые воздушных потоков (сквозняков) происходит унос тепла с их поверхностного слоя, что снижает их теплозащитные характеристики. Чтобы защитить утеплитель от продувания на его верхнюю поверхность укладывают ветрозащитный паропроницаемый материал. Использование паропроницаемых ветрозащитных материалов позволяет не только улучшить теплозащиту чердачного перекрытия, но и предотвратить намокание утеплителя в результате попадания на него капель конденсационной влаги или влаги при незначительных повреждениях и мелких протечках кровли.

261

При реконструкции перед укладкой дополнительного слоя утеплителя необходимо просушить существующую теплоизоляцию, интенсивно проветривая чердак.

Со стороны карниза утеплитель укладывают таким образом, чтобы между ним и кровельным материалом оставался вентиляционный зазор шириной 25-50 мм в зависимости от формы материала покрытия. Сверху теплоизоляционный материал защищают от продувания слоем паропроницаемого ветрозащитного материала, а около карниза укладывают деревянную доску, поставленную на ребро.

Для обеспечения нормальной теплозащиты здания утепляющий материал должен не только полностью укрывать чердачное перекрытие, но и частично заходить на наружную стену, перекрывая находящийся в ней слой теплоизоляции. При утеплении балочных перекрытий с целью уменьшения потерь тепла через мостики холода, поверх балок укладывают дополнительный слой теплоизоляционного материала, толщина которого определяется теплотехническим расчетом

Помимо хорошей теплозащиты чердачные перекрытия должны обеспечивать достаточную звукоизоляцию помещений верхнего этажа. В соответствии с действующими нормами индекс изоляции воздушного шума между помещениями квартир в зависимости от их категории должен быть равен или меньше 52-55 дБ /88/.

Этим требованиям удовлетворяют конструкции деревянных перекрытий с заполнением пространства между балками минераловатными плитами толщиной 280 мм. При меньшей толщине плит звукоизоляция чердачных перекрытий не будет соответствовать нормативным требованиям.

При использовании в качестве несущей конструкции железобетонных плит требуемая звукоизоляция будет обеспечена полностью.

3.6. Преобразование и утепление плоских покрытий

Большинство гражданских зданий, построенных в конце пятидесятых - начала шестидесятых годов имеют плоские крыши, которые не обеспечивают теплозащиту верхних помещений и неэкономичны в эксплуатации изза верхнего расположения гидроизоляционного ковра.

Всвязи с этим рекомендуется заменять плоские крыши:

-чердачными;

-переустраивать невентилируемые крыши в вентилируемые; - организовывать инверсионную кровлю; - устраивать эксплуатируемые крыши.

Разработаны варианты переустройства крыши с использованием

сборных железобетонных элементов с организацией наружного или внутреннего водоотвода с рулонной или безрулонной кровлей (рис.3.13).

262

Рис.3.13. Реконструкция плоской кровли в чердачную

сиспользованием сборных железобетонных элементов:

а– чердачная с внутренним водостоком; б – то же, с наружным водостоком: сборный железобетонный прогон; 2- стропильная балка; 3- плиты покрытия; 4- обрешетка; 5- кровля из металлочерепицы

При переустройстве невентилируемой крыши в вентилируемую рекомендуется после удаления старого гидроизоляционного ковра и стяжки в старом утеплителе прорезать борозды, в которые необходимо вставить перфорированные трубы из асбестоцемента или керамики (1). Трубы соединяют с главным вентиляционным каналом (6), который прокладывают вдоль конька и оборудуют вертикальными вытяжками /82/. Далее по всей поверхности старого утеплителя укладывают расчетную толщину дополнительного утеплителя с подготовленной верхней поверхностью, по которому методом наплавления приклеивают новый гидроизоляционный ковер из современных рулонных материалов.

Переустройство невентилируемого совмещенного покрытия в вентилируемую кровлю приведено на рис. 3.14.

Рис. 3.14. Устройство совмещенной вентилируемой крыши:

а – план крыши; б - детали вентиляционной системы; 1 – дренированные трубы; 2 – выход на крышу; 3 – вентиляционные трубы; 4 – вентиляционные вытяжки стояков канализации; 5 – вентиляционные шахты с дефлектором ЦАГИ; 6 – вентиляционный коллектор

263

Для совмещенных покрытий, находящихся в хорошем состоянии, целесообразно устраивать принудительную систему просушивания утеплителя, приведенную в работе В.Н. Строкинова и А.Н. Юзефовича /82/. С этой целью в утеплителе прокладывают зигзагами (с расчетным шагом) дренированные трубопроводы, которые соединяют с вытяжным электрическим вентилятором, отсасывающим влажный воздух из системы просушивания. Такая система действует более эффективно за счет увеличения скорости движения воздуха в трубопроводах и возникновения в них вакуума. При устройстве принудительной системы просушивания отпадает необходимость в воздухосборном коллекторе и вытяжных шахтах с дефлекторами, что снижает стоимость системы просушивания на 30% и обеспечивает более качественную просушку утеплителя.

В качестве гидроизоляционного рулонного материала в плоских крышах в настоящее время применяют новые наиболее качественные изолирующие рулонные материалы, изготовленные из прочной не гниющей основы типа стеклоткани, стеклохолста или полиэстера с пропиткой высококачественными модифицированными битумными вяжущими. Эти материалы выдерживают перепады температур (до 85-120оС), отличаются биостойкостью, высокой прочностью и сопротивляемостью атмосферным явлениям. Особенностью этих материалов является более высокая долговечность (до 20-30 лет), эластичность и теплоемкость.

Достаточно большая толщина новых гидроизолирующих материалов (от 3 и более мм) позволяет существенно снизить слойность кровли по сравнению с руберойдной, а также существенно повысить безопасность работ, так как приклеивание этих материалов производится при помощи пропановой горелки путем подплавления нижней поверхности материала и плотного его прижатия к основанию или с пластификацией клеящего слоя растворителем (рис.3.15).

При газоплавленном способе наклейки наплавляемых рулонных мате-

риалов используют пропан-бутановые трехфакельные горелки и сжиженную пропан-бутановую смесь, которая при горении образует устойчивый факел пламени и разогревает битумно-полимерный слой наплавленного материала, который разжижается и приобретает клеящие свойства (рис.315, а). Сначала конец рулонного материала приклеивают к подготовленному основанию на длину 0,5 м, после чего рулон заправляют в каток-раскатчик и приклеивают по ходу подплавления покровного слоя к подогретой до температуры 120 оС поверхности основания и прикатывают катком массой 80-100 кг. При наклейке способом подплавления необходимо следить, чтобы тепло от горелки равномерно распределялось по ширине рулона.

264

Рис. 3.15. Установки для механизированной наклейки наплавляемых рулонных материалов:

а) с пластификацией клеящего слоя нагреванием: 1- каток; 2- рулон наплавляемого кровельного материала; 3- горелка на жидком или газообразном топливе; 4- емкость для топлива; 5- направление \движения; б) с пластификацией клеящего слоя растворителем: 1- бачок с раствором; 2- валики, смачивающие клеящий слой; 3- рулон наплавляемого кровельного материала; 4- каток; 5- рама установки; 6- фиксатор установки на стоянке

Наклейку кровельных материалов с пластификацией клеящего слоя растворителем (рис. 3.15, б) осуществляют, нанося на поверхность рулонного материала растворитель (толуол, бензин, керосин, уайт-спирит и т.п.). Растворитель наносят по мере наклеивания самотеком через растекатель. Подачу растворителя регулируют специальным краном. Окончательная прикатка, разглаживание и притирание приклеенного полотнища происходит через 6-15 мин после наклеивания.

Использование наплавляемой технологии обеспечивает возможность укладки рулонной кровли круглогодично.

На смену чердачных крыш с холодным чердаком в настоящее время находят применение так называемые «теплые чердаки», сущность которых заключается в том, что вентиляционные каналы кухонных помещений не выводятся выше кровли, а заканчиваются в пространстве «теплого чердака»

(рис. 3.16).

Рис. 3.16. Схема крыши с теплым чердаком:

1 - керамзитобетонная панель покрытия, 2 - то же, водосливного лотка; 3 - опорная панель; 4 - утепленная панель чердачного перекрытия; 5 - оголовок вентиляционного блока; 6 - вытяжная вентиляционная шахта;

7 - машинное помещение лифта; 8 - водосточный стояк

265

Втеплом чердаке размещают также трубопроводы отопления и горячего водоснабжения. Все это в совокупности с теплым чердачным перекрытием, утепленными стенами и покрытием позволяет повысить в теплом чердаке температуру внутреннего воздуха в зависимости от этажности здания от 15 до 18 С%. Наиболее существенным для теплых чердаков является экономия до 30 % тепловой энергии на отопление здания.

Плоские эксплуатируемые крыши приобретают все большую попу-

лярность в условиях крупных городов, где стоимость земли чрезвычайно высока.

Впрактике реконструкции зданий с плоскими крышами встречаются варианты, когда на них сооружаются небольшие помещения под клубы, мини-кафе, зон отдыха с озеленением и фонтанами.

Одним из вариантов решения этой проблемы является организация «инверсионной кровли». Такое решение крыши особенно целесообразно использовать при обновлении плоских крыш, когда «инверсионную кровлю» устраивают над уже существующей (это называется концепцией «двойная крыша»), рассмотренная в работе А.Н. Шихов и Д.А. Шихов /52/.

В«инверсионной кровле», в отличие от традиционной, гидроизоляция устраивается под слоем теплоизоляции по цементно-песчаной уклонообразующей стяжке (рис. 3.17).

Поверх утеплителя укладывается диффузный балластный слой из гравия фракции 16 – 32 м. Если применяется гравий меньшей фракции, то для предотвращения его попадания между стыками плит утеплителя необходимо уложить разделительный слой из геотекстильного материала.

Винверсионной кровле применяют теплоизоляционные материалы с низкой теплопроводностью и высокой морозостойкостью, обладающие высокой прочностью на сжатие и малой сжимаемостью, обладающие низким водопоглощением и биологической стойкостью, позволяющей материалу находиться во влажной среде, не теряя при этом своих свойств в течение всего срока эксплуатации здания. К таким материалам относятся: экструдированный пенополистирол, пеноплекс и другие эффективные утеплители.

Рис.3.17. Устройство неэксплуатируемой инверсионной кровли:

1 – пригрузочный слой из гравия; 2 – предохранительный слой из геотекстиля; 3 – утеплитель; 4 – гидроизоляционный ковер из битумнополимерных рулонных материалов; 5 – уклонообразующий слой из легкого бетона; 6 – железобетонная плита покрытия

266

Конструкция инверсионной крыши дает следующие преимущества:

-гидроизоляционная мембрана защищена;

-не требует пароизоляционного слоя;

-укладка теплоизоляциионых плит производится независимо от погодных условий;

-простая и легкая технология монтажа.

На существующей крыше может быть размещена «зеленая» крыша

(рис.3.18).

Рис.3.18. Устройство на плоской крыше растительного газона:

1 – растительный слой; 2 – грунт; 3 - фильтрующий слой из геотекстиля; 4 – дренажный слой из гравия фракции 10-20 мм; 5 – противокорневой слой с пропиткой гербицидами; 6 – гравий, втопленный в масстику (защитный слой и шов скольжения); 7 – гидроизоляционный слой; 8 – утеплитель; 9 – пароизоляция: 10 – уклонообразующий слой из легкого бетона или отсыпка по уклону; 11 – железобетонная плита перекрытия

При устройстве «зеленных» кровель необходимо осуществлять защиту от негативного воздействия корневой системы растений. Для борьбы с их воздействием применяется специальный противокорневой слой из рулонного битумно-полимерного материала с антикорневой добавкой, которая препятствует проникновению корней через материал, в том числе и через нахлесты, и надежно защищает гидроизоляционный ковер от разруше-

ния /52/.

Если на крыше планируется высадка деревьев, корневая система их должна располагаться в специальных емкостях, которые должны быть размещены над несущими конструкциями здания (рис.3.19, б).

Рис.3.19. Высадка деревьев на «зеленых» крышах:

а) – с введением пенополистирола для уменьшения нагрузки на покрытие; б) – с высадкой деревьев и размещением их над несущими конструкциями здания

267

Наиболее часто инверсионные крыши используются в качестве террас. Для этого на теплоизоляционные плиты укладывают слой геотекстиля, на который насыпается молотый гравий фракций от 4 до 8 мм толщиной не менее 30 мм, а затем производят укладку тротуарной или дорожной плитки

(рис.3.20).

Рис.3.20. Устройство тротуарной плитки по инверсионной кровле:

1 – тротуарная плитка; 2 – дренирующий слой из гравия; 3 – фильтрующий слой из геотекстиля; 4 – утеплитель; 5 – гидроизоляционный ковер; 6 – железобетонная плита перекрытия

Полкрыши-терассы проектируют плоским или с уклоном не более 1,5%, а поверхность кровли под ним – с уклоном не менее 3%. На поверхность гидроизоляционного ковра кровли наносят слой горячей мастики антисептированный гербицидами, которые защищают ковер от прорастания корней и растений от семян и спор, заносимых на крышу ветром /52/.

Бассейны с фонтанами делаются напольными, естественно, не глубокие, а скорее декоративные. Они выполняются из металла с полиэтиленовым покрытием или чисто из полиэтилена.

Важным элементом конструкции инверсионной крыши являются узлы примыкания водосточной воронки к покрытию и примыкания инверсионной кровли к парапету. В узле примыкания водосточной воронки к покрытию необходимо по периметру отверстия уложить дополнительный слой гидроизоляционного материала, установить металлический фартук и обеспечить уклон гидроизоляционного ковра в сторону водосточной воронки.

С целью обеспечения надежного примыкания инверсионной кровли к наружной стене здания в зоне сопряжения устраивают дополнительные слои гидроизоляционного материала, которые заводятся на парапетную стену. Для исключения образования трещин в местах перегиба гидроизоляционного ковра, около парапетов следует выполнять скос из теплоизоляционного материала. Защита утепляющего слоя от механического повреждения и увеличения устойчивости гравийного слоя к воздействию повышенных ветровых нагрузок достигается укладкой вдоль парапета бетонных (тротуарных) плиток.

268

3.7. Повышение тепловой защиты и звукоизоляции помещений при смене оконного заполнения

Значительное влияние на снижение теплопотерь здания оказывают размеры и качество оконного заполнения. Около 20 – 30 % общих потерь тепла в зданиях приходится на окна и балконные двери. Это связано с тем, что сопротивление теплопередаче окон ниже, чем глухой части наружных стен. Однако наибольшее влияние на теплопотери через окна оказывают теплопотери за счет инфильтрации при плохой конструкции или некачественном выполнении уплотнений притворов, за счет которых перерасходы тепла могут достигать 23-25 %. Таким образом, при реконструкции гражданских зданий необходимо в первую очередь производить замену этих конструктивных элементов.

Внастоящее время на смену стандартных деревянных и дверных блоков, производство которых было освоено в 50-е годы, пришли новые конструкции оконного и дверного заполнения, соединяющие в себе современный дизайн и новейшие достижения науки и техники в области тепловой защиты и звукоизоляции помещений.

Это прежде всего относится к стеклопакетам, применение которых позволяет экономить до 76 % тепловой энергии по сравнению с окнами с обычным остеклением.

Внастоящее время находят применение высокоэффективные стеклопакетные оконные и дверные заполнения из дерева, ПВХ, стеклопластика, алюминия и комбинированной системы - «алюминий-дерево».

Высокие тепло- и звукоизолирующие свойства деревянных окон и дверных полотен достигаются благодаря конструкции профиля, наличию уплотнителя и стеклопакетов, изготовленных из полированного термоизолирующего стекла. Стеклопакеты относятся к сложным конструкциям, включающим многокамерную профильную систему и стеклопакеты (рис. 3.21).

Стеклопакет состоит из двух или нескольких стекол, герметично соединенных по контуру и разделенных между собой воздушными прослойками или инертными газами. Стеклопакеты могут быть выполнены из простых стекол, тонированных или ламинированных, слоеных типа «Триплекс».

С точки зрения энергосбережения наиболее благоприятными являются двухкамерные или трехкамерные стеклопакеты толщиной не менее 32 мм.

Многокамерная система профиля позволяет значительно повысить сопротивление теплопередаче, которое составляет 0,36-0,67 м2∙0С/Вт, а эластичные уплотнители служат надежным заслоном на пути шума и пыли.

269

Рис. 3.21. Конструктивное решение многоканального профиля стеклопакетного заполнения

Звукоизоляция стеклопакетов из ПВХ профиля достигает 31-34 дБ и зависит от толщины стекол, воздушного промежутка и плотности притвора.

Наибольшее распространение получили стеклопакеты из ПВХ профиля, изготавленного из жесткого поливинилхлорида с высоким уровнем глянца, которая не нуждается в специальном уходе и надежно противостоит любой непогоде. Основные физико-технические параметры стеклопакетов приведены в табл.3.1 /52/.

Наряду с окнами со стеклопакетами из ПВХ профиля применяются окна и двери из стеклопакетов с алюминиевым профилем. Ширина профиля позволяет остеклять конструкции как однокамерными, так и двухкамерными стеклопакетами. Алюминиевые конструкции прочны, долговечны, покраска полимерно-порошковыми материалами придает им элегантный вид. Алюминиевые окна могут выполняться как в спаренном, так и раздельном вариантах оконных блоков. Высокие теплозащитные и звукоизолирующие качества дает возможность применять эти окна в различных климатических условиях.

3.8. Модернизация и утепление балконов и лоджий

Балконы относятся к наружным конструктивным элементам здания, которые ежедневно подвергаются атмосферным воздействиям, в результате которых происходит их постепенное старение и частичное снижение несу-

270