Несмотря на то, что такой теплоизоляционный материал, как пеностекло, – не новинка на российском рынке строительных материалов, даже от специалистов приходится слышать весьма похожие по смыслу вопросы о возможностях его применения. На вопросы отвечает Алексей Доровин, представитель Торгового дома «СеверСпецКомплект».
– В чем преимущества монтажа пеностекла на скатных кровлях?
– Разумеется, соотношение «цена- качество» волнует заказчика в первую очередь.
Применение пеностекла FOAMGLAS® имеет целый ряд преимуществ:
• пеностекло служит сплошным основанием для кровельного покрытия;
• при его монтаже не нужен механический крепеж, не требуются установка каркаса и укладка пароизоляционной пленки (так как пеностекло приклеивается сплошным слоем и само по себе является пароизоляцией);
• при устройстве кровельного «пирога» с этим материалом нет необходимости в устройстве вентиляционного зазора, установке аэраторов, что очень важно, если нет возможности оборудовать в кровельном свесе входные вентиляционные отверстия или отсутствует свес (покрытие упирается в стену);
• угол наклона кровли может быть от 1%, что очень важно в случае с монтажом сферических или куполообразных кровель с металлическим фальцевым или штучным покрытием.
Чтобы оценить соотношение «цена- качество», необходимо свести воедино множество факторов: условия эксплуатации здания, параметры микроклимата, архитектурные решения, срок безремонтной эксплуатации. По энергоэффективности и долговечности пеностекло не имеет себе равных на рынке теплоизоляционных материалов. А для объектов, например, с повышенной влажностью (бассейны) и вовсе альтернативы этому материалу нет. Ведь он не впитывает влагу, а значит – имеет стабильные теплотехнические характеристики на протяжении всего срока службы конструкции (более 50 лет).
– Под какие кровельные материалы можно монтировать пеностекло?
– Пеностекло может быть основанием под любые виды кровельного покрытия. Опорой покрытия в кровлях с пеностеклом является пластина, приклеенная к пеностеклу. К пластине уже крепятся листовой металл (медь, цинк-титан, алюминий) или обрешетка для мелкоштучных материалов (черепица, сланец). Гипотетически можно использовать пеностекло и в сочетании с металлочерепицей, битумной черепицей, ондулином, шифером. Другой вопрос, что теплоизоляционный материал должен соотноситься по долговечности с кровельным покрытием. И наоборот – под долговечное кровельное покрытие необходим такой же утеплитель, чтобы не тратить впоследствии деньги на ремонт крыши, кровельное покрытие которой еще может служить и служить.
– Какие несущие конструкции лучше монтировать под пеностекло – металл, дерево?
– Несущие конструкции могут быть любые. Выбор основания зависит от многих факторов. Какое подкровельное пространство, какая нагрузка от кровли на конструкции, форма кровли и так далее.
– Как применение пеностекла влияет на общий вес конструкции? Возможно ли сочетание «пеностекло – натуральная черепица»? Если да, то каков будет вес крыши и как он будет сочетаться со снеговыми нагрузками?
– Масса одного квадратного метра кровли с натуральной черепицей на деревянной подконструкции с пеностеклом внутри составляет от 220 до 250 кг. Конструкция такой же кровли, но с минеральной ватой имеет массу от 200 до 230 кг. Разница всего 20–50 кг. Прочность пеностекла при этом в 30 раз больше прочности ваты. Снеговая нагрузка пеностеклу никаких осложнений не создаст, так как прочность пеностекла позволяет выдерживать столб мокрого снега высотой от 60 до 240 метров.
– Не приведет ли применение пеностекла на скате из деревянных несущих конструкций к увлажнению дерева и его загниванию?
– Пеностекло в деревянных конструкциях применяется сверху и монтируется сплошным слоем. Вся древесина несущих конструкций находится в зоне постоянной температуры внутренних помещений. Обрешетка для укладки черепицы находится в зоне уличных температур, но при этом далеко от зоны конденсации («точки росы»). Вся роса могла бы осесть в пеностекле, но пеностекло паронепроницаемо, и такой угрозы не возникает.
– Как рассчитать теплотехнические характеристики, чтобы «точка росы» не оказалась в деревянной конструкции?
Рис. 1. Схема конструкции кровли
для определения местоположения «точки
росы»: t0 – температура «точки росы»;
толщина верхнего и нижнего слоев
теплоизоляции из пеностекла – 100 мм
– Самый простой способ определения «точки росы» – это расчет температуры в каждом слое конструкции. Полученные температуры мы сравниваем с температурой «точки росы» и определяем ее местоположение. Рассмотрим нестандартную кровельную конструкцию (случай из практики), которая является ярким и наглядным примером расчета образования в ней конденсата. Из рис. 1 видно, что пеностекло расположено над и между стропилами. Образование конденсата в сечении, обозначенном на схеме как 1–1, невозможно, так как с внутренней стороны кровли находится паронепроницаемый слой – пеностекло FOAMGLAS®. Однако возможно образование конденсата в сечении 2–2 – в деревянной стропильной ноге или деревянном настиле, если температура в толще этих конструкций окажется ниже температуры «точки росы».
Рассчитаем температуру в слое кровли между верхним слоем пеностекла FOAMGLAS® и деревянным настилом (в точке t1).
Согласно СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий», значение температуры в плоскости возможной конденсации следует определять по формуле:
τ = tint – [(tint – text)/R0](Rint + ∑R),
где tint – расчетная температура внутреннего воздуха (+20°С); text – расчетная температура наружного воздуха (среднесезонная или средняя за период влагонакопления; для гарантированного отсутствия конденсата в конструкции примем эту температуру равной –26°С – самой холодной пятидневки); R0 – сопротивление теплопередаче сечения 2–2 конструкции, равное 3,206 м •°С/Вт; Rint = 1/ int; int – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций (принимаемый по табл. 7 СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»); ∑R – сумма термических сопротивлений слоев конструкции, расположенных между внутренней поверхностью и плоскостью определения температуры, м2•°С/Вт.
Определим температуру между пеностеклом FOAMGLAS® и настилом:
τ = 20 – [(20 – (–26))/3,206]•( 1 + 0,12 ) = 8,7 0,18 = 8,78 °C
Рис. 2. Схема конструкции кровли
для определения местоположения «точки
росы», tо – температура «точки росы»; толщина
верхнего слоя теплоизоляции из пеностекла –
120 мм, нижнего – 80 мм
Полученную температуру сравниваем с табличным значением «точки росы». Согласно СП 23-101-2004 (приложение Р), температура «точки росы» при tint = 20°С и относительной влажности 55% составляет t0= 10,69°С, следовательно, она находится в настиле или стропильной ноге, и конденсация будет происходить в деревянной части конструкции. Такая конструкция не удовлетворяет требованиям недопущения конденсации в несущей конструкции.
Значит, необходимо увеличить толщину теплоизоляции или изменить конструкцию кровли. Для этого изменим расчетную толщину слоя теплоизоляции из пеностекла (см. рис. 2): теперь верхний слой – 120 мм, нижний – 80 мм. Таким образом, нижний слой становится теплее, и «точка росы» смещается вверх.
Как и в первом варианте, конденсации в сечении 1–1 происходить не будет. Но что же будет с сечением 2–2?
Найдем температуру в точке t1 и определим расположение «точки росы» в конструкции (R0 = 3,571 м2•°С/Вт):
τ = 20 – [(20 – (–26))/3,571]•( 1 + 0,1 ) = 8,7 0,18 = 11,36 °C
Сравнив полученный результат с уже известным значением температуры «точки росы», отмечаем, что зона конденсации располагается в пеностекле, а так как пеностекло FOAMGLAS® паронепроницаемо, то никакой конденсации происходить не будет. Как видим, общая толщина пеностекла FOAMGLAS® в обоих вариантах составляет 200 мм, но из-за изменения конструкции во втором варианте можно гарантировать отсутствие конденсата в кровельной конструкции.
– Как монтировать пеностекло по скату, чтобы ничего не сползало и не стекало?
– Монтаж пеностекла начинается снизу вверх. Первый ряд пеностекла устанавливается на опорный брус или уголок, жестко закрепленный к основанию. Его основная задача – не дать сползти пеностеклу, пока клей не набрал прочности. Чтобы в дальнейшем пеностекло не «ползло» и клей не стекал по уклону, необходимо применять специальный клей для пеностекла или горячий битум, марка которого подбирается в соответствии с условиями эксплуатации объекта.
– Какие мастики можно использовать по деревянным конструкциям? Можно ли использовать горячий битум?
– Клей (мастика) для пеностекла разрабатывался специально. Наиболее часто применяется битумно-цементная мастика (торговое название РС 56). Так как пеностекло воздухонепроницаемо, клей должен набирать прочность без доступа воздуха. Иначе клей не высохнет и стечет по уклону. Подбор клея для условий конкретной кровли делают технические специалисты по применению пеностекла. Самый идеальный вариант – использовать битумные мастики горячего применения (горячий битум). Тонкий слой горячего битума быстро охлаждается при прижатии пеностекла, смоченного в битуме, к основанию кровли. По деревянным несущим конструкциям для монтажа пеностекла необходимо обеспечить сплошное основание. Если основание выполнено из досок, то к ним прибивается кровельными гвоздями разделительный слой (например, из рулонного битумного материала, армированного полиэстером). Если рулоны стыкуются без нахлеста, то стыки закрываются специальным скотчем. Это необходимо для предотвращения стекания клея или горячего битума в щели между досками. Сила приклеивания пеностекла к разделительному слою имеет лучшие показатели, чем приклеивание непосредственно к древесине. Если основание кровли выполняется из фанеры или ориентировано-стружечной плиты OSB-3, то для подготовки основания к приклейке пеностекла достаточно закрыть скотчем щели между плитами настила.