При инфильтрации влажного воздуха через утеплитель молекулы воды скапливаются в порах, то есть материал утеплителя из пористого превращается в более однородную и плотную массу. Процесс инфильтрации приостанавливается, но у утеплителя резко повышается коэффициент теплопроводности. Из теплозащитного элемента он превращается в тепловой проводник. Ведь известно же, что тепло передается не только процессом воздухообмена, но и через твердые тела. Выходит, что подмокший, а на морозе еще и подмерзший утеплитель защитить мансарду от теплопотерь не сможет.
Для недопущения в утеплитель водяных паров устраивают пароизоляцию. Ее выполняют со стороны поступления водяных паров из одного слоя паронепроницаемого материала: полиэтиленовой пленки, пергамина и других.
Устройство утепляющего слоя непосредственно на скатах кровли также опасно тем, что утеплитель может промокнуть от возможных протечек кровли. Для устранения этой причины кровля над утепляющими слоями должна быть выполнена с особой тщательностью. Будет лучше всего, если ее выполнить по сплошной обрешетке и уложить под верхний покрывающий слой кровли слой гидроизоляции из рубероида (рис. 13).
Рис. 13. Конструкция утепленной крыши (вариант):
1 кровля из асбестоцементных листов; 2 дополнительная гидроизоляция; 3 сплошная обрешетка; 4 воздушная прослойка; 5 утеплитель; 6 пароизоляция; 7 подвесной потолок; 8 стропильная нога
Такая двойная защита кровли проверена опытом и дает хорошие результаты. Даже в случае повреждения верхнего слоя кровли путем раздавливания или срыва ветром отдельных элементов крыша не протекает. Дополнительную гидроизоляцию выполняют из рубероида в один слой под любой вид кровельных материалов, кроме некоторых видов черепицы, под которые нужно будет выполнить еще одну обрешетку. Рубероид стелят с нахлестом смежных полос 1015 см и крепят гвоздями.
Возникает еще одна проблема: такая плотно запечатанная конструкция пароизоляция снизу, гидроизоляция сверху создает парниковый эффект и способствует развитию гнилостных бактерий. Какой бы сверхновый материал ни использовался в качестве пароизоляции, он все равно имеет поры и процесс инфильтрации только сдерживает, но не останавливает. Кроме того, укладка утеплителя происходит в условиях естественной атмосферной влажности, а значит, утеплитель уже может содержать в себе избыточную влагу. В процессе эксплуатации влага добавится в результате инфильтрации воздуха парниковый эффект обеспечен. Прибавим к этому зимний мороз, и эффективность утеплителя заметно снизится. Нужно как-то осушать конструкцию.
Осушение утеплителя осуществляют посредством создания вентиляционных продухов. Между верхней кромкой утеплителя и обрешеткой оставляют воздушную прослойку толщиной около 2 см. Прослойку выполняют так, чтобы она была открытой у свеса кровли и у конька. Такая прослойка обеспечит естественную вентиляцию воздуха в зоне утеплителя (рис. 14).
Рис. 14. Вентиляция в зоне утеплителя крыши:
1 подвесной потолок; 2 пароизоляция; 3 утеплитель; 4 воздушная прослойка; 5 сплошная обрешетка; 6 дополнительная гидроизоляция; 7 разреженная обрешетка; 8 черепичная кровля; 9 стропило; 10 кобылка; 11 коньковый элемент
Необходимо добавить, что утеплитель, оклеенный со всех сторон алюминиевой фольгой, повышает свою эффективность в два раза. Фольга не только резко сокращает процесс инфильтрации, сводя его к нулю, но и обладает свойством отражать лучистую тепловую энергию (эффект термоса). Как многие знают, кипяток в термосе долго остается горячим не только из-за того, что термос имеет утепленные или вакуумные стенки, а главным образом из-за того, что стенки колбы зеркальные. Тепловые лучи отражаются от них и не проходят в тело сосуда. Использование фольги в качестве пароизоляции также благотворно скажется на тепловом режиме здания. Фольга, кстати, снижает влияние ядерной и солнечной радиации.
Правильно выбранная толщина утеплителя снизит затраты на отопление дома. Известно, что понижение температуры теплоносителя, принятого для отопления дома (например, воды в радиаторе отопления), всего на один градус дает почти десятипроцентную экономию топлива.
Экономить на утеплителе нельзя! Деньги, затраченные на его приобретение, вернутся экономией топлива.
Расчет толщины утеплителя для мансардных кровель и чердачных перекрытий
Полный теплорасчет утепления кровли проводится по СНиП 11-3-79 «Строительная теплотехника» (М.: Стройиздат, 1996)и СНиП 2.01.0122 «Строительная климатология и геофизика» (М.: Стройиздат, 1983). В ближайшее время должны появиться новые издания этих СНиПов, так как и в Европе, и у нас введены или вводятся новые нормы, предусматривающие увеличение толщины утепляющих слоев примерно в два раза. В нашем теплорасчете эти изменения учтены.
Точный теплорасчет определяет толщину утеплителя, учитывает затухание температуры в конструкции в зависимости от температурных колебаний наружного воздуха и режима отопления, учитывает влажность воздуха и не допускает появления температуры точки росы
не только на поверхности, но и внутри конструкции. В нем проводится расчет тепловой устойчивости ограждающих конструкций.