Ремонт кровли: как обеспечить теплоизоляцию холодного чердака
Такие проблемы, как сосульки на крыше, намокание перекрытий, появление плесени на потолке в квартирах верхних этажей и даже разрушение несущих конструкций, часто возникают из-за несоблюдения правил эксплуатации или недостаточной теплоизоляции чердачных помещений. О том, как этого избежать, рассказывает Иван Дегтярев, руководитель направления ЖКХ компании ТЕХНОНИКОЛЬ.
Чердак — пространство между кровлей, которая защищает от осадков, и чердачным перекрытием, препятствующим поступлению холода на верхние этажи. В многоквартирных домах наиболее распространенной и удобной в эксплуатации считается конструкция кровли с холодным чердаком. Такое решение применяется в зданиях как со скатной, так и с плоской кровлей.
Для нормального функционирования холодного чердака необходимо соблюдение температурно-влажностного режима, то есть температура этого помещения почти не должна превышать уличную (не более чем на 4 оС). В противном случае в зимнее время на домах со скатными крышами из-за их подогрева изнутри будут образовываться сосульки. В зданиях с плоскими кровлями нарушение температурно-влажностного режима чревато появлением конденсата на внутренней поверхности плиты перекрытия. Это ведет к потере ее прочностных характеристик и дальнейшему разрушению, а это напрямую влияет на безопасность проживания в доме.
Для обеспечения низкой температуры на чердаке одновременно применяют два решения. Во-первых, постоянно проветривают помещение, во-вторых, максимально изолируют водостоки и все источники тепла, находящиеся в нем: чердачное перекрытие, инженерные коммуникации и вентиляционные короба. Важно использовать оба этих метода вместе, т. к. проветривание без устранения источников тепла не будет достаточно эффективным.
Организация проветривания
Для организации проветривания на чердаке со скатной кровлей необходимо устроить вентиляционные отверстия — продухи. Их располагают на наиболее удаленном по высоте расстоянии друг от друга: нижние — в прикарнизной части, верхние — на коньке. Таким образом приточные отверстия окажутся в зоне максимального давления, а вытяжные — минимального. Это создаст лучший воздухообмен. Оптимальная площадь продухов составляет не менее 1/300 от площади чердачного перекрытия.
В домах с плоской кровлей проветривание обеспечивают аналогичным методом. Однако высота чердачного помещения здесь значительно меньше, и это снижает эффективность проветривания. Поэтому в такой конструкции особенное внимание следует уделять качественной теплоизоляции источников тепла.
Утепление чердачного перекрытия
Чтобы предотвратить поступление тепла с верхних жилых этажей на холодный чердак, необходимо утеплить чердачное перекрытие. Кроме того, поскольку стыки стены и чердачного перекрытия наиболее подвержены промерзанию, нужно по всему периметру вдоль наружных стен уложить дополнительный слой утеплителя шириной 0,75–1 метр и такой же толщиной, что и теплоизоляция чердачного перекрытия.
Сегодня не существует четких нормативов по утеплению чердачных перекрытий. В жилых домах чаще всего применяют негорючую минераловатную изоляцию, которая препятствует теплопотерям и способствует повышению общей энергоэффективности здания, например, материалы серии ТЕХНОРУФ. Плиты укладывают в два слоя с разбежкой швов, чтобы исключить мостики холода.
При проведении работ необходимо предусмотреть эксплуатационную нагрузку, в частности, посещение чердака сотрудниками управляющей компании. Для этого следует обратить внимание на характеристики прочности и плотности теплоизоляционного материала. Так, прочность на сжатие при 10%-ной деформации должна составлять не менее 45 кПа, поэтому здесь рекомендуем использовать плиты из каменной ваты ТЕХНОРУФ 45.
Для перемещения по чердаку обслуживающего персонала на полу дополнительно укладывают мостики из ходовых досок, расположенных так, чтобы обеспечить подход к коммуникациям.
Изоляция источников тепла
Неутепленные трубопроводы, особенно горячего водоснабжения и отопления, где температура достигает 95 оС, а также вентиляционные шахты и короба могут значительно увеличить теплопоступления внутри чердачного помещения. Поэтому оголенные участки этих коммуникаций следует изолировать, например, прошивными матами или цилиндрами ТЕХНО.
В конструкциях плоских крыш трубы внутреннего водостока находятся в самом чердачном помещении. Для их утепления также подойдут цилиндры ТЕХНО.
Теплоизоляцию расположенного на чердаке канализационного стояка можно обеспечить с помощью минераловатных плит ТЕХНОЛАЙТ ОПТИМА плотностью 35 кг/куб. м и толщиной 10–12 см.
Чтобы исключить проникновение тепла с лестничной клетки, где нормируемая температура составляет 15 оС, чердачные люки и двери перед обивкой кровельной жестью утепляют. Для этого применяют, например, плиты из каменной ваты ТЕХНОЛАЙТ ОПТИМА или ТЕХНОЛАЙТ ЭКСТРА, гарантирующие надежную теплозащиту и пожарную безопасность. Для плотного прилегания двери в проемах устанавливают прокладки из морозостойкой резины или поролона. Кроме того, в процессе эксплуатации необходимо внимательно следить, чтобы двери и люки были постоянно закрыты.
Грамотное утепление холодного чердака поможет сократить теплопотери, исключить появление конденсата на перекрытиях и сосулек на крыше, обеспечить комфортный микроклимат на верхних этажах и продлить срок службы всех конструкций дома. Кроме того, это способствует повышению энергоэффективности здания, снижению затрат на его отопление и эксплуатацию.
8 800 600 05 65
Москва, ул. Гиляровского, д. 47, стр. 5
www.teplo.tn.ru
teplo@tn.ru
Купол как уникальная конструкция
Лаборатория деревянных конструкций ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко АО «НИЦ «Строительство» совместно с ООО «ЦНИПС ЛДК» разрабатывает проекты большепролетных каркасов покрытия из клееных деревянных конструкций (КДК). По их проектам построено более 10 аквапарков по всей России. Крупнейший из них – аквапарк «Питерлэнд» в парке 300-летия Санкт-Петербурга. Об особенностях проекта «Строительному Еженедельнику» рассказал заведующий лабораторией деревянных конструкций ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко Александр Погорельцев:
– В бассейнах и аквапарках КДК имеют преимущества перед конструкциями из металла или железобетона. Для них хлорирование или озонирование воды создает агрессивную среду, нейтральную для древесины.
В ТРК «Питерлэнд» смонтирован ребристый купол диаметром 90 м и высотой 45 м. Особенности конструкций связаны в основном с его габаритами. В плане меридиональные ребра купола опираются с шагом 14,5 м на нижнее железобетонное кольцо и на стальное верхнее кольцо диаметром 5 м. Основные ребра длиной около 60 м выполнены в виде серповидных сборных ферм и сами по себе являются уникальными в части принятых конструктивных решений, изготовления, сборки и монтажа. На эти ребра с шагом 6 м опираются девять криволинейных кольцевых элементов, из которых два – верхний и нижний – являются опорами для 60 промежуточных меридиональных ребер. Нижний кольцевой элемент выполнен в виде горизонтальной фермы, воспринимающей реакции опор от промежуточных ребер и нагрузки от кольцевой технологической площадки. Остальные кольца являются распорками между меридиональными ребрами для обеспечения их устойчивости.
В конструкции купола реализованы основные принципы «системы ЦНИИСК», все основные узлы и стыки поясов серповидных ребер выполнены на наклонно вклеенных стержнях и V-образных анкерах. Это уникальная система узловых соединений, основанная на вклеивании в древесину арматурных стержней периодического профиля. Россия обладает приоритетом в области подобных узловых соединений деревянных конструкций.
Все жесткие стыки ребер и соединения закладных деталей со стержнями, вклеенными на заводе и на монтаже, выполнены ручной сваркой. Экспериментальные исследования, проведенные в ЦНИИСК с целью оценки влияния сварки на соединения, показали, что существующий «психологический» барьер при сварке деревянных конструкций успешно преодолевается. При соблюдении нескольких рекомендаций сварка практически не сказывается на несущей способности соединений.
Меридиональные ребра состоят из четырех отправочных блоков полной заводской готовности, соединяемых на монтаже жесткими стыками на сварке. Все блоки по торцам снабжены выпусками V-образных анкеров и закладными деталями.
Проблемы допусков по длине для меридиональных ребер решены с помощью зазоров около 40 мм между торцами поясов, заполняемых полимербетоном после сварки V-образных анкеров и стальных полос. Этим достигается плотный контакт по площадкам сжатия.
Треугольная решетка меридиональных ребер включает горизонтальные и вертикальные элементы. Горизонтальные соединены с поясами на цилиндрических нагелях и шпильках, а вертикальные – с усилием растяжения до 40 т – путем сварки выпусков вклеенных стержней и закладных деталей на раскосах.
Сборка и монтаж меридиональных ребер производились в три этапа: сначала на жестком горизонтальном стенде производилась предварительная сборка блоков в проектных габаритах, затем окончательная сборка в вертикальном стальном стенде с последующей установкой блоков в проектное положение.
Из-за кризиса 2008 года после монтажа каркаса купола строительство было приостановлено – и возобновлено только в 2011 году. В результате влажность древесины, не защищенной от атмосферных осадков, значительно превысила величину равновесной влажности, соответствующей условиям эксплуатации. Быстрое завершение строительства и ввод в эксплуатацию могли привести к неравномерной усушке древесины и, как следствие, к появлению значительных трещин и расслоений. Разработанные в ЦНИИСК рекомендации по обеспечению температурно-влажностного режима при завершении строительства позволили избежать этих проблем.
Цифровые технологии – спорту
Олимпиада в Сочи и Чемпионат мира по футболу – 2018 задали новые требования к проектированию и строительству спортивных сооружений в России. О том, как создать современный спортивный объект мирового класса и уложиться в жесткий дедлайн, рассказывает руководитель отдела ОВиКВ компании «Метрополис» Сергей Брюзгин.
Проектирование спортивных сооружений – задача сложная и ответственная. Объекты такого рода сочетают в себе яркую, запоминающуюся архитектуру и комплекс сложнейших инженерных систем. Именно поэтому проектировщики постоянно находятся в поиске новых эффективных решений для работы с такими проектами.
В основе – технологии
Одними из наиболее успешных разработок, активно используемых проектировщиками, являются BIM-технологии. Их применение при проектировании современных сложных объектов, к числу которых относятся и спортивные сооружения, является одним из ключевых условий успешных инвестиций заказчика, ведь технология BIM-проектирования позволяет существенно сэкономить время и средства, необходимые для реализации проекта.
Эта технология дает возможность повысить качество проектирования и на раннем этапе представить полную картину того, как будет выглядеть и функционировать объект. При необходимости заказчик может своевременно внести корректировки в проект на той стадии, когда изменения не влекут за собой больших затрат. Это отличная возможность для всех участников проекта получить практически идеальный продукт, обладающий внешней привлекательностью, комфортом и безопасностью среды и, что самое главное, инвестиционной привлекательностью.
Сейчас все проекты нашей компании разрабатываются с применением этой технологии. Например, Центр художественной гимнастики имени Ирины Винер-Усмановой еще в 2016 году получил первое место на конкурсе BIM-технологий, организованном Минстроем РФ.
Другая многообещающая разработка – достаточно молодая в строительной сфере технология математического моделирования (CFD-моделирование). До ее появления то или иное техническое решение можно было обосновать либо опираясь на накопленный опыт (чаще всего используя решения, принятые ранее для подобных объектов), либо при помощи натурных испытаний (создание макета, испытательного стенда и т.п.). Первый вариант – рискованный (аналогичный объект может достаточно сильно отличаться по своим характеристикам от проектируемого, что может дать свою погрешность и привести к неработоспособности решения). Второй – затратный как по деньгам, так и по времени, не говоря о том, что далеко не все макеты можно физически реализовать. Технология CFD дает возможность за пару дней, а иногда и за несколько часов решить нестандартный узел, внести в него требуемые корректировки и добиться эффективности и работоспособности решения.
Мы применяли CFD-моделирование при проектировании таких объектов, как Центр художественной гимнастики в Москве, многофункциональный плавательный центр «Лужники», крытый каток Москомспорта, а также при проектировании жилых зданий.
До того, как мы освоили эту технологию, нам казалось, что ее применение будет востребовано только на уникальных объектах, однако практика показала, что использование CFD-моделей полезно для объектов любого уровня сложности. С его помощью можно решать такие задачи, как распределение температур в сложных трехмерных многослойных конструкциях, расчет параметров микроклимата помещений, воздухораспределение, расчет потерь давления в нестандартных сетевых элементах и т. д.
Данная технология дает специалисту возможность на раннем этапе проектирования отследить вероятные недочеты потенциальных инженерных решений, а иногда и понять, что предлагаемое решение слишком затратно (как энергетически, так и финансово) или вовсе нежизнеспособно. Например, для проверки условий, создаваемых для зрителей и спортсменов, наша компания выполняла оценку проектных решений систем вентиляции и кондиционирования главной арены Центра художественной гимнастики в Москве при помощи CFD-моделирования. Для достижения оптимального результата нам пришлось провести 8 итераций расчетов, в результате чего системы вентиляции и кондиционирования были значительно переработаны. Это еще раз подтверждает: CFD-моделирование и проектирование при помощи BIM-технологий позволяет на раннем этапе выявить проблемы и оптимизировать проектные решения. А заказчик, в свою очередь, получает наглядное, интуитивно понятное обоснование принимаемых решений. Вот несколько примеров выполненных расчетов:
В гармонии со стройкой
Посмотрим, как применение этих технологий реально отражается на строительном процессе. В качестве примера возьмем Центр художественной гимнастики. Для проектируемого объекта выполнялись следующие стадии проекта:
- концептуальные решения (стадия «К»);
- стадия «Проектная документация» (стадия «П»);
- стадия «Рабочая документация» (стадия «Р»);
- авторский надзор.
Проект стадии «К» стартовал в конце мая 2016 года и длился примерно 2 месяца. Последующая стадия «П» длилась примерно 3,5 месяца. Стадия «Р» длилась примерно 2 года, при этом строительные работы на объекте велись с запаздыванием от проекта всего на 2–3 месяца, иногда этот разрыв становился еще меньше, так что можно сказать, что проект стадии «Р», строительство и авторский надзор шли практически параллельно.
Основные сложности при проектировании как раз и связаны с малым разрывом в сроках между разработкой проектного решения и выдачей его для реализации на стройплощадку. У инженеров и архитекторов остается очень немного времени на принятие и согласование решений, и ошибки при таких малых сроках недопустимы. Именно использование BIM-технологий и, в частности, CFD-моделирования позволяет проектировщикам достаточно комфортно чувствовать себя в процессе взаимодействия со всеми заинтересованными сторонами. При этом есть, конечно, одно обязательно условие, с чем нам повезло: в арсенале всех участников проекта были современные технологии и подходы к проектированию, что позволило выполнить поставленную задачу в требуемый срок.
