Енергозбереження передбачає підвищені вимоги до огороджувальних конструкцій, і дах-не виняток. Зберегти під нею тепло часто набагато складніше, ніж утеплити стіни будови. У приватних будинках стіни співставні за площею з покрівлею, і втрати тепла вони ділять порівну. Через стіни малоповерхових будинків назовні проникає більше 25% тепла. Левова ж частка втрат - до 40% - припадає на повітрообмін, коли працює вентиляційна система і відкриті кватирки. Незначна кількість тепла йде також крізь стіни та перекриття підвалу, а інше - через дах. За приблизними підрахунками з нею пов'язана третина всіх тепловтрат будинку. Виходить, що в зимовий час ми не тільки обогреваем житло, а й опалюємо вулицю. Щоб звести тепловтрати до мінімуму, треба як слід утеплити дах із застосуванням сучасних конструкцій і матеріалів, що відповідають високим нормативним вимогам.
Конструкція каркаса
Дах являє собою багатошарову структуру, так званий покрівельний «пиріг», в якому кожен шар виконує певну функцію. При цьому різні види дахів відрізняються не тільки конструктивними особливостями, а й набором функціональних шарів, порушення черговості або технології укладання яких призводить до виходу даху з ладу. Основа будь-якого даху - кроквяна система, на якій тримається і сам покрівельний «пиріг», і покрівельне покриття. Показники кроквяної системи розраховують з урахуванням снігового і вітрового навантажень, а також запасу міцності, що враховує форс-мажорні обставини і вага людей, які будуть її монтувати і обслуговувати. Потім до отриманими значеннями додають вагу покрівельного покриття: чим важче покрівельний матеріал, тим потужніше повинна бути кроквяна конструкція.
У приватному будівництві крокви зазвичай виготовляють з дерев'яного бруса, враховуючи його розрахункове поперечний переріз і довжину, а також крок, з яким крокви встановлюють на даху. При використанні бруса з меншим перетином крокви розташовують з меншим кроком, а якщо поперечний переріз більше, крок збільшують. Він залежить і від кута нахилу покрівлі: чим останній більше, тим більше крок крокв. Монтують їх, спираючи один кінець на стіни або мауерлат, а інший закріплюючи на коньковом брусі. Потім перпендикулярно кроквах набивають обрешітку, на яку укладають покрівельний матеріал. Важливо не забути прикріпити кроквяну систему до конструкцій стін та перекриттів за допомогою анкерів і дроту, інакше вітер може зірвати весь дах.
Холодна і тепла даху: відмінності
Існує два типи дахів - неутеплені та утеплені. Для пристрою перших використовують наступну технологію: на крокви набивають суцільну або звичайну обрешітку (залежно від типу покрівельного покриття), до якої кріплять покрівельний матеріал. А утеплення виконують з перекриття останнього поверху, укладаючи на нього теплоізоляцію, яка з боку приміщення закрита пароізоляцією, а з боку підпокрівельного простору - гідроізоляційної мембраною. Якщо ж ми маємо справу з експлуатованим підпокрівельним простором, тобто з мансардним поверхом, в конструкції даху з'являються нові елементи, що забезпечують її нормальне функціонування: утеплювач, паро-та гідроізоляція, а також контробрешетка. Остання являє собою дерев'яний брус з перетином 50 х 50 або 60 х 60 мм, який набивають безпосередньо на крокви по їх довжині.
Контробрешетка дозволяє створити між утеплювачем і гідроізоляцією вентиляційний зазор в 50 мм, що забезпечує нормальне функціонування утеплювача і всього підпокрівельного простору. Це означає, що потрапили в нього атмосферна волога або водяні пари з будинку будуть легко видуватися назовні і дерев'яні конструкції покрівлі не загинє. На контробрешетку укладають гідроізоляцію, що захищає утеплювач і дах від вологи ззовні. Поверх гідроізоляції набивають обрешітку, на яку настилають покрівельний матеріал. Між кроквами укладають утеплювач, його товщину визначають шляхом теплотехнічного розрахунку. З боку внутрішніх приміщень утеплювач закривають шаром пароізоляції, полотна якої для герметизації проклеюють скотчем.
Вибір утеплювача
Теплоізоляційний матеріал грає головну роль в покрівельному «пирозі», тому від правильності його вибору багато в чому залежить довговічність даху і рівень комфорту під нею. Найчастіше для утеплення скатної покрівельної конструкції використовують мінераловатні матеріали на основі базальту, щільність яких варіюється від 15 до 125 кг / м. Однак такий утеплювач повноцінно функціонує тільки в тому випадку, якщо в ньому не накопичується волога. При будь-якій погоді і в будь-який час року він повинен залишатися сухим. Із збільшенням вмісту в ньому вологи всього на 5% його теплоізоляційна здатність зменшується майже в два рази. Тривала дія вологи на мінераловатні плити призводить до усадки матеріалу і втрати його міцності. Проте, мінераловатний утеплювач довговічний і хімічно інертний, екологічний, не горить і захищає від вогню поверхню, на яку покладений. Його волокна мають водовідштовхувальні властивості.
Утеплювач повинен не тільки виконувати функцію теплоізоляції, але і задовольняти цілому ряду вимог - бути пожежебезпечним, паропроникним і жорстким, щоб не втрачати форму, розташовуючись під кутом на скатної покрівлі. Крім того, утеплювач потрібно добре кріпити, щоб він не сповзав вниз, особливо це стосується м'яких теплоізоляційних матеріалів. Вибираючи утеплювач, слід враховувати температурно-вологості режим роботи (зима чи літо), географічне розташування об'єкта, конструктивні особливості та призначення даху (холодний горище або опалювальна мансарда). Ці фактори впливають на довговічність і стабільність теплофізичних та фізико-механічних властивостей утеплювача.
Правила укладання
Укладають утеплювач в проміжках між кроквами, бажано без зазорів. Його товщина повинна бути менше поперечного перетину крокв або дорівнює йому. Якщо поперечний переріз крокв становить 150 мм, товщина утеплювача повинна бути 150 або 100 мм. Але останньою недостатньо для дотримання вимог з енергозбереження. При теплопровідності утеплювача з мінерального волокна 0,039 Вт / (м х ° С) в північній зоні України потрібно укласти плити завтовшки мінімум 160 мм. Якщо немає можливості придбати утеплювач необхідної товщини, яка визначена теплотехнічним розрахунком, матеріал потрібно класти в два шари, зміщуючи стики в шарах. Укладати утеплювач слід дуже ретельно, а кріпити - неметаллическим кріпленням. Щоб утеплювач не сповзав по похилій площині, перевагу віддають жорстким плитам, а м'які мати додатково фіксують.
Головне ж - правильно змонтувати паро-і гідробар'єр, особливо якщо вони представляють собою односторонні матеріали. Так, пароізоляційну плівку необхідно укладати з нахлестом, герметизируя стики за допомогою спеціальної сполучної стрічки. Навколо отворів, призначених для вікон, в тому числі мансардних, краї плівки заводять поверх утеплювача, щоб утворилося своєрідне «корито». Всі ці вимоги треба дотримуватися неухильно, оскільки ремонт даху - справа непроста. Самостійна укладання теплоізоляції з мінеральної вати, виконана з порушенням технології, може заподіяти шкоду. Дах стане вбирати вологу, в результаті чого в будинку замість тепла з'явиться вогкість.
Детальніше про вентзазора
Найпоширеніша помилка при облаштуванні мансардного поверху-порушення вентиляційного режиму даху. Мінеральна вата, рекомендована для утеплення схилів, володіє високими теплоізоляційними властивостями, але разом з тим вона схильна накопичувати в собі вологу. Тому заходи, застережливі попадання всередину утеплювача вологи, служать основою «життєдіяльності» покрівельного «пирога»: при перенасичення вологою теплопровідність мінвати збільшується, на ній утворюється цвіль, крокви і обрешітка зволожуються, в холодну пору року дах промерзає аж до псування внутрішньої обробки. Водночас, завдяки продуманій вентиляції, всіх цих проблем можна уникнути. Для належної циркуляції повітря в підпокрівельному просторі досить створення вентзазора. Товщина повітряного прошарку залежить від використовуваних покрівельних матеріалів. У разі застосування черепиці, металочерепиці та інших хвилястих листів ширина вентзазора повинна становити близько 25-40 мм. При влаштуванні покрівлі з плоских листів оцинкованої сталі, м'якої бітумної черепиці, рулонних матеріалів ширина вентиляційних зазорів збільшується вдвічі - до 50-80 мм. Але це за умови, що паро-та гідроізоляція обрані якісні, а їх монтаж виконаний правильно.
Помилки у виборі і укладанні утеплювача
Одна з найбільш поширених помилок, що допускаються при утепленні стін будинків та покрівлі, - орієнтація на ціну при підборі матеріалу. Коли людина будує будинок, він розраховує експлуатувати його не менше 30 років. Відповідно, підбираючи утеплювач для стін і покрівлі, необхідно враховувати термін його служби. Якщо довговічність матеріалу не перевищує десяти років, через цей час доведеться реконструювати та покрівлю, і фасад. Використання дешевого утеплювача може привести до втрат тепла при його експлуатації, що зробить безглуздою економію на матеріалі. Ще одна помилка - неповна теплоізоляція. Відомо, що утеплення будинку повинно мати замкнутий тепловий контур. Є такі елементи, як укоси і парапети, які завжди потрібно утеплювати. Якщо цього не зробити, залишаться містки холоду, через які піде багато тепла. Крім того, утеплювач, призначений для фасаду і даху, повинен дихати. Адже в процесі життєдіяльності людина виділяє пар, який з часом накопичується в стінах будівлі. Ізоляція з низькою паропроникністю не зможе справлятися зі своєчасним виведенням зайвої вологи і швидко вийде з ладу.
До основних причин пошкодження покрівлі можна віднести наступні порушення технології монтажу конструкції:
- відсутність гідроізоляційного шару, покладеного поверх теплоізоляції. Вона намокає, руйнується і в підсумку втрачає свої теплозахисні властивості;
- відсутність кріплення ізоляції, яке призводить до сповзання утеплювача і, як наслідок, до утворення містків холоду;
- відсутність вентиляційного зазору, яке провокує скупчення конденсату, намокання утеплювача і несучої конструкції;
- відсутність пароізоляції, що сприяє скупченню вологи усередині утеплювача і руйнування суцільний обрешітки.
Неправильне утеплення даху може стати причиною руйнування конструкції і внутрішньої обробки покрівлі. Допущені помилки часто доводиться виправляти, вносячи суттєві зміни в готову дах, тобто розбираючи її і складаючи заново. Тоді як при правильному монтажі покрівлі утеплювач прослужить стільки ж, скільки вся конструкція в цілому.
Варіанти мансардного обробки
У мансардах найчастіше застосовують так звану суху обшивку, тобто будівельні елементи у формі листів і панелей. Причин тому є декілька:
- така обробка допомагає уникнути вологих процесів і тим самим істотно скорочує час ремонту;
- в комплекті з теплоізоляцією обшивка сухим способом створює багатошарову конструкцію з підвищеними тепло-і звукоізоляційні якості;
- суха обробка не вимагає особливої кваліфікації, а також дозволяє з часом демонтувати конструкції і використовувати їх повторно, змінюючи при цьому функціональне призначення приміщення.
Вибір конкретної обшивки з категорії «сухих» залежить в першу чергу від функціонального призначення приміщення, а також експлуатаційних властивостей самого матеріалу. Так, у житлових кімнатах краще застосовувати гіпсокартон з подальшим фарбуванням або обклеюванням шпалерами, для кухонь і коридорів більше підійдуть деревні плити і дерев'яні панелі, для санвузлів - вологостійкий гіпсокартон або пластикові панелі. Але перед тим як виконувати обшивку мансарди, потрібно змонтувати по периметру приміщення дерев'яний або сталевий каркас. Оскільки конструкція самого даху під дією навантажень від вітру та опадів періодично деформується, бажано, щоб внутрішня обробка з нею щільно не стикалася. Застосування каркаса допоможе уникнути додаткового обважнення покрівельного «пирога» в цілому, а також істотно зменшить ризик виникнення тріщин в обшивці. Для створення дерев'яного каркаса поперек крокв кріплять шурупами дерев'яні рейки. Перетин рейок залежить від кроку крокв і товщини обшивки. Наприклад, при кроці крокв в 1 м застосовують бруси з перетином 60 х 40 мм з кроком 40-50 см. Для вирівнювання рейок в одній площині використовують дерев'яні підкладки.
Застосування металевого каркаса допустимо при кроці крокв не більше 1 м. Металевий каркас може бути на скобах або на підвісах. У першому випадку до крокв кріплять сталеві скоби, в яких потім закріплюють металевий профіль, вирівнюючи ряди в одну площину. У другому випадку в якості з'єднувального елемента між кроквами і профілем використовують анкерний підвіс. Металеві каркаси мають один суттєвий недолік - вони створюють в захисної конструкції містки холоду, тим самим знижуючи її тепловий опір. Обшивку кріплять уздовж або поперек профілів. Спочатку обшивають горизонтальні поверхні, потім похилі і тільки наприкінці вертикальні фронтони. Щоб уникнути перехресних швів листи обшивки зміщуються на 1-2 кроки профілів.
Вікна для даху
Оскільки мансардні вікна вбудовуються в конструкцію даху, до їх герметизації пред'являються особливі вимоги. І багато чого залежить від типу покрівельного покриття. Покрівлі можна умовно розділити на два типи:
- профільовані - металочерепиця, керамічна черепиця, єврошифер, шифер тощо;
- плоскі - бітум, сланець, листовий метал і ін
Для кожного покриття передбачений свій спеціальний оклад. Якщо останній обраний відповідно до типом, вікно встановлюється легко і швидко і надалі не створює проблем. Мансардні вікна монтують в покрівлю з кутом нахилу 15-90 °. Якщо кут менше 15 °, установка можлива, але слід застосовувати підвищуючий оклад. Його мета - збільшити кут нахилу вікна. Інший вихід при ухилі 10 ° і менше - «зенітні вікна». Щоб гарантовано інсталювати мансардне вікно правильно, краще використовувати готові теплоізоляційні комплекти. Ці системи підходять для всіх покрівельних «пирогів», полегшують процес монтажу і при їх використанні неможливо поставити вікна в дах нерівно або неправильно. Комплект також захищає вікно від промерзання і появи конденсату.
Вікна слід ставити до монтажу покрівельного матеріалу. Їх врізання у вже встановлену покрівлю обійдеться дорожче і часу займе більше. Тобто з самого початку потрібно визначитися з кількістю і розміром вікон. Для житлових приміщень рекомендується передбачити не менше 1 м скління на 10 м кімнати, а для віталень і дитячих -1,5-2 м2. Враховуйте, що для правильної гідро-та теплоізоляції вікна крок між кроквами має бути на 4-6 см більше ширини вікна. Монтаж вікон всіх видів в покрівлю будь-якого типу відбувається за одним і тим же принципом і по складності та вартості не відрізняється (крім того випадку, коли вікно доводиться врізати у вже готову покрівлю). Установка вікна в площині даху збільшує кут падіння світла і, як наслідок, покращує освітлення приміщення. Дослідження довели, що залежно від кута нахилу даху через мансардне вікно потрапляє в середньому на 40% більше світла, ніж через вертикальне такого ж розміру.
Як оформити віконні укоси
Монтаж мансардних вікон має свої особливості, від урахування яких залежить, чим для вас надалі служитимуть ці вікна - джерелом світла і затишку або причиною проблем і ремонтів. По-перше, потрібно знати, що якщо ви плануєте робити навколо мансардного вікна укоси, при монтажі не можна використовувати монтажну піну. В даному випадку в зазор між вікном і дахом закладають мінераловатний утеплювач, закритий волого-і пароізоляційної плівками з відповідних сторін. Утеплити укоси можна також і спеціальними поясами, які вкладають в зазор з зовнішньої або внутрішньої сторони покрівлі, або теплоізоляційної рамкою, покритої мембраною, накладається на вікно зовні. Всі ці роботи є прихованими і проводяться відразу після монтажу вікон.
Самі укоси виконують під час проведення внутрішньої обробки. На цьому етапі люди часто допускають одну і ту ж помилку - розташовують вертикальні укоси перпендикулярно площини вікна. Насправді вони повинні бути під кутом 110-120 °. При цьому нижній укіс повинен бути перпендикулярним площині підлоги, а верхній - паралельний їй. Неправильна установка укосів перешкоджає вільному повітрообміну і сприяє появі на склопакеті конденсату, який з часом починає текти на укіс. З тієї ж причини батарею опалення обов'язково потрібно поміщати під вікном. У такому випадку тепле повітря піднімається вгору і нагріває склопакет, попереджаючи утворення конденсату.