С точки зрения строительной физики мансарда является
одним из наиболее нагруженных элементов современного жилища,
воспринимающая как внешние воздействия (атмосферные осадки, солнечную радиацию,
ветровые нагрузки и др.), так и внутренние – перепад температуры и влажности.
Конструкция утеплённой крыши представляет собой многослойный корпус,
составленный из разнородных материалов, в котором каждый отдельный слой играет
свою незаменимую роль. В данной статье пойдёт речь о пароизоляции, являющейся
при условии правильного применения одним из основных факторов, определяющим
надёжность, комфортность и экономичность мансардных помещений.
Система изоляции мансарды должна включать диффузионную
гидроизоляцию (одновременно выполняющую функцию ветрозащиты утеплителя),
пароизоляционный слой, а также системные аксессуары для герметичного соединения
плёнок между собой и их присоединения к строительным элементам. Отдельно плёнки,
пусть даже самые качественные и современные, без использования соединительных и
уплотнительных лент и клеев не способны гарантировать защиту крыши от увлажнения
конденсатом и потерь тепла.
Пароизоляция, расположенная со стороны тёплого
помещения, препятствует конвективному и диффузионному проникновению в утеплитель
влаги из внутренних помещений.
К сожалению, в настоящее время всё ещё бытует мнение
(даже среди строителей), что достаточно использовать «супердиффузионную
мембрану» для обеспечения надёжности мансарды, а в качестве пароизоляции
применить простую полиэтиленовую плёнку.
Процессы обмена влажным воздухом
Среди многообразных механизмов переноса влаги специалисты выделяют два
основных:
конвективный поток через неплотные стыки в
конструкции; диффузия водяного пара, обусловленная перепадом наружной и
внутренней температуры и градиентом парциального
давления.
Если многослойная конструкция крыши не образует
воздухонепроницаемого соединения, то вследствие разности давлений между
воздухом, находящимся в помещении и снаружи него, возникает воздушный поток.
Такой конвективный поток движется из тёплого помещения во внешнюю среду.
Наиболее часто перемещение воздуха происходит через неуплотнённые стыки рулонов
пароизоляции или через примыкания крыши с внутренними и наружными стенами,
печными и каминными трубами, вентиляционными шахтами.
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, гидроизоляционной плёнки. Как
подтверждают научные исследования и практика, образующееся при этом количество
конденсационной влаги может в десятки раз превышать количество влаги, вызванной
диффузией. Например, не проклеенный нахлёст пароизоляции длиной 1 м и шириной 1
мм может привести к образованию в сутки 300 г конденсата (при температуре и
относительной влажности снаружи 0 0С / 80%, внутри +20 0С / 50%), а для мансарды
с площадью скатов 250 м2 общее количество выпавшей влаги будет составлять до 60
литров. В случае большего перепада температуры и влажности образование
конденсата будет увеличиваться.
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. Такое большое количество влаги невозможно отвести только
за счёт применения гидроизоляционной плёнки с высокой паропроницаемостью.
Решающее значение приобретает качественное уплотнение любых стыков и примыканий.
Удаляющийся из помещения через неплотные стыки теплый воздух заменяется
притекающим наружным холодным воздухом, который должен быть нагрет до комнатной
температуры. В результате владельцы жилья вынуждены затрачивать дополнительные
финансы на отопление своего дома.
Диффузия влаги.
Вызванный диффузией перенос влаги происходит во всех
пористых строительных материалах. Она осуществляется в соответствии с градиентом
парциального давления и происходит аналогично, как и в случае с перепадом
температур.
Наиболее важной характеристикой переноса водяного пара
является безразмерный коэффициент сопротивления диффузии водяного пара µ. Он
является отношением протекания диффузии водяного пара (паропроницаемости) через
слой воздуха к паропроницаемости материала такой же толщины. Это безразмерная
величина, описывающая, во сколько раз материал лучше сопротивляется
проникновению водяного пара по сравнению с воздухом. Чем выше у материала
значение коэффициента µ, тем он лучше с точки зрения
пароизоляции.
В
европейских странах для оценки пароизоляционных и диффузионных способностей
материалов используют Эквивалентную толщину диффузии водяного пара
Sd, которая является произведением коэффициента сопротивления диффузии водяного
пара µ и толщины материала d, и имеет размерность в метрах:
Sd = µ • d (м).
Например, большинство пароизоляционных плёнок для
скатных крыш немецкого производства (DORKEN, KLOBER,TECTOTHEN, Ampack AG) имеют
значение Sd более 100 м, а для плоских крыш Sd>1000 м. Такая характеристика
паропроницаемости, как г/(м2 х 24 ч), уже давно не применяется в Европе. Более
того, такой величины нет в действующем ГОСТ 25898-83 «МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ
СТРОИТЕЛЬНЫЕ. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПАРОПРОНИ-ЦАНИЮ».
Согласно этому стандарту, сопротивление паропроницанию определяют для листовых и
пленочных строительных материалов, изделия из которых имеют толщину менее 10 мм,
а также лакокрасочных пароизоляционных покрытий. Для остальных материалов
определяют паропроницаемость. Сопротивление паропроницанию [м2×ч×Па/мг]
изделия - величина, численно равная разности парциального давления водяного пара
в паскалях у противоположных сторон изделия с плоскопараллельными сторонами, при
которой через площадь изделия, равную 1 м2, за 1 ч проходит 1 мг водяного пара
при равенстве температуры воздуха у противоположных сторон слоя.
Паропроницаемость материала [мг/м×ч×Па] - величина, численно равная
количеству водяного пара в миллиграммах, которое проходит за 1 ч через слой
материала площадью 1 м2 и толщиной 1 м при условии, что температура воздуха у
противоположных сторон слоя одинакова, а разность парциального давления водяного
пара равняется 1 Па. К сожалению, большинство поставщиков и продавцов
плёночных материалов в рекламных буклетах указывают величину паропроницаемости
в г/(м2 х 24 ч), что является совершенно некорректным и может ввести в
заблуждение клиентов.
Пароизоляционные плёнки
Современные пароизоляционные плёнки могут быть как
однослойными (прочный полиэтилен толщиной более 200 мм), так и многослойными. Но
ни один западноевропейский производитель не выпускает трёхслойные армированные
плёнки из полиэтилена. Объясняется это тем, что в процессе термического
ламинирования слои полиэтилена настолько истончаются в местах переплетения
армирующей сетки, что невозможно обеспечить стабильную пароизоляционную
способность. Особенно это касается популярных в нашей стране плёнок с
поверхностным весом 110 г/м2 и менее. Для домов с постоянным проживанием и
зданий с повышенной влажностью (бассейны, кухни, помещения с холодильными
установками или климатическим оборудованием) рекомендуется использовать
пароизоляцию с рефлексным слоем из напыленного алюминия и толщиной диффузии
Sd>100 м. Такими характеристиками обладают DELTA®-REFLEX (Dorken), ALUBAR
(Tegola), TECTOTHEN REFLECTA и некоторые другие плёнки. Материалы со сплошной
алюминиевой фольгой также имеют высокое сопротивление диффузии, но к их
недостаткам надо отнести низкую пластичность и разрыв фольги при незначительном
растяжении. Компания DORKEN производит несколько типов пароизоляционных
плёнок, но наиболее популярной и востребованной из них является армированная
плёнка DELTA®-REFLEX. Она имеет теплоотражающий алюминиевый слой, покрытый
прозрачной полиэфирной плёнкой. Применение системы REFLEX® приводит к повышению
на 10% теплозащиты конструкции и, как следствие, снижает затраты на отопление
дома. Высокая прочность (450 N/5 см) позволяет укладывать её целыми кусками на
всю длину ската, при этом плёнка очень удобная в работе благодаря
пластичности.
В домах с переменным циклом увлажнения (дачи и
коттеджи с непостоянным проживанием) оптимальным пароизоляционным слоем могут
быть плёнки с толщиной диффузии порядка 2 метров (Tyvek® VCL, DELTA®-LUXX,
Wallint® KLOBER). Они не только обеспечивают полную защиту от конвективного
увлажнения крыши и потерь тепла, но позволяют удалить из помещения избыточную
влагу благодаря некоторой диффузионной проницаемости. Кроме этого, есть
возможность обратной диффузии пара из увлажнённой конструкции крыши в более
сухое жилое помещение.
В последние годы ведущие разработчики и
производители систем изоляции предлагают плёнки с переменной паропроницаемостью,
которая зависит от влажности в помещении. Когда влажность низкая (30…40%),
значение эквивалентной толщины диффузии плёнок находится в пределах 4…5 метров и
плёнка удерживает влагу внутри помещения. В случае повышения влажности
паропроницаемость плёнок также растёт, и при сильном увлажнении воздуха (более
70%) плёнки становятся диффузионными со значением Sd=0,5…0,2 м. При этом
избыточная влага выводится в вентилируемую конструкцию крыши и удаляется. Как
правило, эти плёнки применяются в домах, построенных по энергосберегающим
технологиям (т.н. «Passivhaus» с минимальным потреблением внешних источников
тепла).
Подобную «интеллигентную пароизоляцию» предлагают
компании ISOVER (Vario®) DORKEN (DELTA®-Sd-FLEXX), Pro clima (INTELLO®). Эти
плёнки можно использовать только в сочетании с диффузионной гидроизоляцией,
имеющей значение Sd<0,5 м. Немецкая компания DORKEN GmbH & Co.KG
впервые в России представила свою пленку DELTA®-Sd-FLEXX, которая активно
используется в Германии при реконструкции или капитальном ремонте крыши.
Сложность таких работ заключается в том, что их приходится проводить с внешней
стороны здания с демонтажем кровельного покрытия, утеплителя и старых гидро- и
пароизоляционных плёнок. При этом очень важно не допустить попадания атмосферной
влаги внутрь помещения с его дорогостоящей отделкой и провести ремонт в
минимальные сроки.
Система санирования крыш DELTA
(Sd-FLEXX + MAXX-PLUS)
Плёнка DELTA®-Sd-FLEXX выполнена из полиамида. В сухом
состоянии плёнка препятствует конвективному и диффузионному перемещению водяного
пара из помещения в конструкцию крыши. Но как только происходит увеличение
влажности, полиамидные волокна удлиняются, и плёнка перестаёт работать как
паробарьер, беспрепятственно выводя избыточную влагу.
Аксессуары для пароизоляции
Неотъемлемой составляющей надёжной пароизоляции
являются аксессуары – ленты для проклейки рулонов, соединительные и
уплотнительные ленты для выполнения примыканий к стенам и трубам, а также клеи
для герметичного соединения гидро- и пароизоляционных плёнок с конструктивными
элементами крыши.
Многообразный ассортимент системных аксессуаров
позволяет добиться максимальной надёжности изоляционной системы, т.к. применение
отдельно плёнок не может предотвратить перенос влаги в конструкцию крыши.
Примером может стать немецкая программа аксессуаров DELTA®. Не уплотнённый
нахлёст рулонов пароизоляции неизбежно приведёт к проникновению влаги в
конструкцию крыши, поэтому обязательным требованием является проклейка рулонов.
Для этого применяются односторонние ленты: DELTA®-POLY-BAND P100 (ширина рулона
100 мм) или армированный скотч DELTA®-MULTI-BAND M60.
Использование двухсторонних соединительных лент
допускается только в том случае, если стык рулонов плёнки выполняется на прочном
основании (стропильной ноге или сплошном настиле). Обычно это происходит при
вертикальной укладке рулонов, что в практике встречается достаточно редко из-за
повышенного расхода материала и сложности монтажа.
Наиболее часто ошибки допускаются при устройстве
примыканий пароизоляции к окнам, стенам, трубам, мауэрлатам и другим элементам
крыши. Профессиональные кровельщики в зависимости от материала основания
(пиленая или строганая древесина, металл, бетон, камень, пластик) используют
несколько способов для устройства таких воздухонепроницаемых соединений:
двусторонней армированной соединительной лентой DELTA®-BUTYL-BAND из
бутилкаучука, уплотнительной самоклеящейся лентой DELTA®-KOM-BAND в сочетании с
прижимной планкой или клеем DELTA®-TIXX без использования такой планки.
Применение клея значительно упрощает работу и снижает трудозатраты при
сохранении высокой надёжности примыканий. С помощью клея удобно выполнить
герметичное примыкание в труднодоступном месте мансарды (верхние и нижние
участки ендов, трубы и т.п.).
Надёжное примыкание плёнки к мансардному окну,
бревенчатой стене и вентиляционной проходке рекомендуется выполнять
соединительной лентой DELTA®-FLEXX-BAND F100, состоящей из упругого нетканого
основания и клеящего слоя из бутилкаучука. Этой лентой также можно быстро
присоединять пароизоляционную плёнку к стене из кирпича и бетона и после
оштукатуривать стену без использования армирующей сетки. Это значительно
сокращает трудозатраты и время проведения отделочных работ. Необходимо
уплотнять любые проходки через пароизоляционный слой, будь то выход вентиляции
или канализации, антенный кабель, электропроводка. Для таких задач используют
специальные манжеты с самоклеящимся слоем или односторонние армированные скотчи
(DELTA®-MULTI-BAND M60).
