Влага, ее негативное влияние на кровлю и способы защиты

Общие положения

Тепло улетучивается наиболее быстро с тех частей зданий, которые наиболее подвержены воздействию внешних атмосферных факторов (температура, ветер, осадки). Кровля является именно таким местом, через которое теряем около 23% тепла, что непосредственным образом связано с экономией эксплуатации зданий. Поэтому, чтобы достичь соответствующей тепловой изоляции кровли, на нее нужно положить термоизоляционный материал.

При плоских кровлях или неэксплуатируемых зданиях обычно утепляют перекрытие, и нет необходимости утеплять собственно кровлю. Для скатных крыш с жилыми чердаками термоизоляция помещается между стропильными балками. С целью получения соответствующей тепловой изоляции часто следует положить более толстый изоляционный слой, чем толщина балок.

В связи с этим появляется необходимость смонтировать дополнительные элементы, увеличивающие их толщину либо положить часть изоляции под балками. Известно, что хорошая термоизоляция кровли связана не только исключительно с большой толщиной ваты.

Для ее достижения необходимо предпринять ряд действий, результатом которых будет:

• уменьшение потери тепла;
• улучшение тепловой стабилизации здания;
• контроль явления конденсации влаги в строительной системе;
• улучшение эффективности действия вентиляции.

Защита термоизоляции и конструкции кровли от влаги, а тем самым тепловая защита здания это основная задача при выборе конструкции и типа покрытия кровли. Для достижения этой цели необходимо учесть несколько наиболее существенных процессов, связанных с теплообменом и действием водяного пара.

Влажность

Абсолютная влажность это отношение количества водяного пара в граммах, находящегося в определенном объеме воздуха в м³ и выражена в [г/м³], Влажность насыщения это максимальное количества водяного пара (влаги), которое может находиться в воздухе при определенных климатических условиях, и также выражена в [г/м³], Относительная влажность это процентное соотношение абсолютной влажности и влажности насыщения при данной температуре воздуха.

Примеры максимального количества водяного пара, которое может находиться в 1 м³ воздуха:

• при темп. 30°C – 30,3 г;
• при темп. 20°C – 17,3 г;
• при темп. 10°C – 9,4 г;
• при темп. 0°C – 4,8 г;
• при темп. -10°C – 2,4 г;
• при темп. -20°C – 1,1 г.

Точка росы

Воздух имеет свойство поглощать определенное количество влаги, при увеличении температуры. Эта способность увеличивается, но до определенных предельных величин. При уменьшении температуры степень насыщения воздуха водяным паром увеличивается, причем при определенной предельной температуре, называемой температурой точки росы, достигает максимального состояния, а избыток влаги должен подвергнуться конденсации.

Температура точки росы меняется в зависимости от температуры, влажности и давления воздуха. Количество конденсата тем больше, чем больше снижение температуры, а также чем выше относительная влажность воздуха.

Нижеприведенный график показывает способ определения точки росы

Если имеем 1 м³ воздуха при температуре 20°C, в котором находятся 12 г водяного пара, то его относительная влажность составляет ок. 70% (12 г от максимальных 17,3, которые может поглотить при этой темп.).

Если этот воздух будем охлаждать, то его относительная влажность начнет увеличиваться до тех пор, пока при температуре около 14°C (температура точки росы) не достигнет состояния насыщения.

Его относительная влажность будет составлять 100% - (т.е.будет содержать столько водяного пара, сколько максимально может его поглотить). При дальнейшем охлаждении может наступить конденсация избытка водяного пара.

Количество сконденсированного пара будет зависеть от того, до какой температуры охладим воздух.

Источники водяного пара

Присутствие водяного пара связано с атмосферными факторами, а также с человеческой деятельностью. Значительное его количество происходит от домашних, растений, а также от проводимых строительных работ. Некоторые его источники это стирка, приготовление пищи, принятие душа, а также естественные физиологические человеческие факторы, такие как дыхание и потовыделение. Так, например:

• горшковое растение образует 15 – 50 г/час водного пара;
• человек во время сна 40–50г.;
• человек во время работы 90–200г.;
• приготовление пищи 200–250г.,;
• купание в ванне 1000 г;
• купание под душем 1700г.

Средняя влажность в жилых комнатах составляет 40-60% , в ванных комнатах иногда достигает 80%. В новых зданиях источником большого количества влаги являются свежие стены, штукатурка и полы, а также купленная с высокой влажностью вата. Очень большое количество водяного пара, поднимаясь вверх согласно направлению естественного движения воздуха, попадает на кровлю.

До сих пор, пока строились незначительно утепленные дома, устанавливались негерметичные окна, то влага вместе с теплом удалялась наружу. Введение новых технологий, использование чердаков, утепление стен, перекрытий, стремление к абсолютной изоляции привело к тому, что здание стало очень герметичным и тем самым появились проблемы с влагой.

В обычных условиях влажность может попасть в строительные перегородки исключительно в виде водяного пара, хотя сам водяной пар не является опасным, пока не сконденсируется и тогда конденсат значительно снижают термоизоляционные свойства. Влажная термоизоляция не выполняет своих функций. Через влажную крышу потери тепла очень велики и могут составить дo 40%.

Воздействие тепла и влаги

Водяной пар поступает изнутри постоянно в течение всего года, температура и влажность воздуха теоретически остаются такими же. В свою очередь, для наружной стороны периоды, в течение которых возможно попадание водяного пара наружу, намного короче и это возможно лишь тогда, когда для этого появятся подходящие условия. На этот процесс влияют многие климатические факторы.

Большинство наружных климатических факторов подвергаются колебаниям в течение суток (день – ночь), а внутренние зависят от сезонов (зима – лето). Днем поверхность Кровли нагревается, часть тепла отдается в результате излучения, конвекции, а также таких эффектов, как например испарение, часть в результате теплопроводности переходит внутрь, вызывая увеличение температуры под покрытием.

Когда ночью поверхность кровли охлаждается, избыток влаги должен подвергнуться конденсации. Конденсат может также появиться под покрытием и вызвать увлажнение термоизоляционного слоя. Ориентировочно считается, что процесс конденсации на наружной поверхности Кровли может длиться около 300 часов в течение месяца и дает 2-8 кг/м2 конденсата.

К счастью, на следующий день при подогреве насыщенного воздуха он поглощает дополнительное количество водяного пара. Важным является, чтобы такой воздух удалить наружу.

Защита от влаги

Влага создает максимальную опасность для всей системы термоизоляции Кровли. Мы уже знаем откуда она берется в крыше и какие может вызвать результаты. Поэтому очень важной проблемой является как защититься от нее и как эффективно удалять ее из тех мест, где она нежелательна. Наиболее важными проблемами, которые следует решить, являются:

• защита термоизоляции от водяного пара из жилых помещений, а также от атмосферной влаги и дождя;
• правильный подбор соответствующих материалов, которые способствуют эффективному функционированию системы;
• соответствующая вентиляция чердачных помещений, а также утепленных участков Кровли с целью удаления влаги;
• правильное проведение монтажных работ.

Правильно сделанная Кровля с используемым чердаком может состоять из нескольких слоев, каждый из которых выполняет определенную функцию прежде всего чтобы эфективно защищать здание от влаги и чрезмерной потери тепла:

• соответствующее покрытие (защищает от атмосферных осадков);
• слой следующего покрытия (защищает от влаги снаружи);
• теплоизоляция ( является теплоизолятором и звукоизолятором);
• пароизоляция (блокирует доступ влаги снаружи);
• плиты k-g (являются наружной обшивкой).

Слой первичного покрытия

Обшивка является необходимым несущим слоем для рубероидных покрытий (рубероидной черепицы либо толи) и листового материала. Ее можно изготовить из досок, фанеры либо прочих древесноподобных плит. В свою очередь, кровля, лежащая на обрешетине, нуждается в герметизации в виде первичного слоя покрытия, которым может быть традиционно применяемая подкладочная толь на дощатом настиле либо кровельная пленка Strotex.

Рис. 2. Система слоев в стандартно утепленной скатной крыше с эксплуатируемым чердаком:

1. Основное покрытие.
2. Слой первичного покрытия – паропроницаемая пленка.
3. Термоизоляция.
4. Пароизоляция – пароизоляционная пленка.
5. Материал внутренней отделки.

В современных конструкциях крыш, решая проблемы, связанные с проникновением водяного пара, разработана схема, в которой со стороны стропила прокладывается паронепроницаемая пленка, ограничивающая доступ водяного пара из внутреннего пространства дома. В свою очередь, с наружной стороны применяются паропроницаемые пленки, позволяющие водяному пару выходить за границы конструкции, называемые пленками первичного покрытия. В зависимости от конструкции Кровли, типа чердака, а также места прокладки термоизоляции рекомендуется применять следующие пленки первичного покрытия.

Проветриваемое покрытие (негерметичное под коньковой черепицей и в свесе):

• черепица керамическая и цементная;
• профилированные металлические листы;
• волокнистоцементные плиты;
• гофрированные рубероидные плиты;
• натуральная и искусственная слюда и пр.

герметичное покрытие (герметизированное под коньковой черепицей и в свесе, без возможности вентиляции):

• профилированные металлические листы.

Рис. 3. Неэксплуатируемый чердак. Проветриваемое покрытие,

• вентиляционная щель под основным покрытием;
• слой первичного покрытия;
• вентиляционная щель под слоем первичного покрытия;
• теплоизоляция на перекрытии;
• небольшие вентиляционные отверстия на торцовых стенах;
• оба вида пленки мало- либо высокопаропроницаемые.

Рис. 4. Неэксплуатируемый чердак. Проветриваемое покрытие,

• вентиляционная щель под основным покрытием;
• слой первичного покрытия;
• теплоизоляция на перекрытии;
• вентиляционные отверстия на торцовых стенах;
• пленка высокопаропроницаемая.

Рис. 5. Эксплуатируемый чердак. Проветриваемое покрытие,

• вентиляционная щель под основным покрытием;
• слой первичного покрытия;
• вентиляционная щель под слоем первичного покрытия;
• теплоизоляция между стропильнымибалками;
• пленка малопаропроницаемая.

Рис. 6. Эксплуатируемый чердак. Проветриваемое покрытие

• вентиляционная щель под основным покрытием;
• слой первичного покрытия;
• теплоизоляция между стропильными балками;
• пленка высокопаропроницаемая.

Рис. 7. Неэксплуатируемый чердак. Герметичное покрытие

• слой первичного покрытия;
• вентиляционная щель под первичным покрытием;
• теплоизоляция на перекрытии;
• вентиляционные отверстия на торцовых стенах;
• пленка пароизоляционная.

Рис. 8. Эксплуатируемый чердак. Герметичное покрытие

• слой первичного покрытия;
• вентиляционная щель под слоем первичного покрытия;
• теплоизоляция между стропильными балками;
• небольшие вентиляционные отверстия на торцовых стенах;
• пленка пароизоляционная.