Теплоизоляция плоских крыш

Новые материалы – новые решения

Для чего появляются новые материалы? Ответ вполне очевиден. Они нужны, чтобы сделать нашу жизнь легче, интересней, а главное, комфортнее. Новые материалы и новые решения имеют важную миссию – сменить в строительной практике не всегда удачные с точки зрения как инженера, так и конечного потребителя конструктивные решения – растиражированные, давно отработанные, но менее эффективные. Даже самые лучшие решения и продукты могут быть усовершенствованы.
Одна из таких новинок, которая уже заняла достойное место в ряду наиболее эффективных теплоизоляционных материалов, – экструдированный пенополистирол URSA XPS, который предлагает на российском рынке компания «УРСА Евразия».
Экструдированный пенополистирол – один из самых динамично растущих в объемах производства и применения видов утеплителей. Материал был придуман несколько десятков лет назад как специальный утеплитель для эксплуатации в условиях повышенных механических нагрузок и длительного контакта с водой. Сначала он внедрялся как теплоизолятор подземных частей зданий и сооружений, а также в дорожном строительстве. Позже появилась и новая область применения – плоская крыша, схематично изображенная на рисунке 1.

РИСУНОК 1
Особенности конструктивного решения:
• стабильность теплотехнических свойств,
• отсутствие температурных напряжений в гидроизоляции,
• высокая жесткость основания
под кровельный ковер,
• отсутствие в конструкции пароизоляции,
• возможность монтажа во время дождя и снега.

Причем крыша не простая, а со специально придуманной конструкцией кровли – инверсионной, т. е. перевернутой. И это прекрасный пример того, как теплоизоляционный материал с набором отличительных свойств позволил революционным образом решить проблему всех времен и народов – повысить надежность и безремонтный срок службы крыши над головой. Кроме того, появилась возможность простым способом сделать поверхность крыши эксплуатируемой. Эта новинка быстро прижилась во всем мире, а самое главное, начинает входить в широкую практику и в нашей стране.
Главным отличительным потребительским качеством такой конструкции является то, что средний срок службы до капитального ремонта определяется сроком службы гидроизоляционного материала в условиях отсутствия знакопеременного температурного режима и сосредоточенных механических нагрузок. Практика показывает, что в таких «тепличных» условиях обычная гидроизоляция может прослужить минимум лет 30.
На настоящий момент конструкция инверсионной кровли у всех, кто о ней знает, бесспорно, ассоциируется с экструдированным пенополистиролом, а в традиционных конструкциях плоских крыш в нашей стране этот суперматериал почти не используется. И напрасно. Рассмотрим более подробно наиболее значимые показатели при применении экструдированного пенополистирола URSA XPS в теплоизоляции плоской крыши в сравнении с другими утеплителями.

РИСУНОК 2
На рисунке 2 представлены наиболее распространенные эффективные утеплители в привычных для всех координатах «плотность – цена». Из всех представленных типов утеплителей для плоской неэксплуатируемой крыши подходят все, за исключением стекловолокна. Ограничения есть для определенных марок вспененного полистирола и каменной ваты. Для первого типа утеплителя они связаны с показателями увлажнения и, таким образом, со стабильностью теплоизолирующих свойств и, главное, со способностью сохранять механические свойства в условиях знакопеременных температурных воздействий и сосредоточенных кратковременных механических нагрузок. Для каменной ваты ограничения связаны с деформационными характеристиками, определяющими жесткость основания под кровельный ковер и модулем кислотности, определяющим стойкость утеплителя к увлажнению, т. е. его долговечность.
Наиболее распространено конструктивное решение с использованием в качестве утеплителя жестких плит из каменной ваты, представленное на рисунке 3.

РИСУНОК 3
Особенности конструктивного решения:
• высокая вероятность снижения теплотехнических свойств за счет увлажнения;
• высокая вероятность недопустимых деформаций утеплителя при укладке от действия сосредоточенных нагрузок, например, вес рабочего или оборудования;
• склонность к разрыву кровельного ковра под действием сосредоточенной нагрузки в период производства работ и при эксплуатации из-за податливости основания;
• сложность, значительные объемы работ и высокая стоимость ремонта крыши при повреждении гидроизоляции или пароизоляции;
• значительный вес покрытия;
• ограниченные возможности проведения работ по метеоусловиям.

Очевидно, что конструкция спроектирована «на пределе». Чуть отклонились (по многим причинам) деформационные свойства утеплителя от расчетных – нет ни качественно выполненных работ, ни надежности при эксплуатации всей конструкции. Ведь для кровельного ковра жесткость основания – определяющий показатель надежности и долговечности. Перечисленные в комментарии к рисунку и сформулированные в общем виде «слабые места» такой конструкции всем известны и не вызывают сомнения. По заключению известного эксперта и разработчика многочисленных нормативных документов ЦНИИПромзданий, средний срок службы такой конструкции составляет примерно 10–12 лет. Прямо скажем, что это один из самых низких показателей срока службы среди всех ограждающих конструкций. Да и цена утеплителя не самая низкая.

РИСУНОК 4
Особенности конструктивного решения:
• стабильность теплотехнических свойств и геометрических размеров;
• высокая жесткость основания под кровельный ковер;
• низкий вес покрытия;
• простота, незначительные объемы и низкая стоимость ремонта при пробоях гидроизоляции или пароизоляции;
• снижение вероятности отслоения кровельного ковра при повреждении пароизоляции.

В противовес рассмотренной выше, конструкция на рисунке 4 имеет только одно «слабое место» – безремонтный срок службы определяется сроком службы материала гидроизоляционного ковра, работающего в условиях знакопеременных температурных воздействий. Для лучших полимербитумных кровельных материалов он составляет 30–40 лет, а для ПВХ-мембран и того больше. Это хорошие показатели, особенно если учесть, что они уступают лишь показателям для инверсионной кровли и, вообще говоря, являются вполне достаточными для рядовых и даже уникальных зданий.
Есть новый материал – экструдированный пенополистирол URSA XPS. Есть конструктивное решение и технология производства работ для плоской крыши. Есть очевидные «плюсы» конструкции как для строителей, так и для заказчика. Но есть и некоторое смущение – утеплитель дороговат, по нему еще и стяжку надо сделать… Смущение заканчивается, когда начинаются расчеты.
Приведенный пример упрощенного сравнения эффективности двух вариантов исполнения традиционно «волнующей» конструкции чаще всего снимает у всех участников строительного процесса вопрос о целесообразности идти на эксперимент – применять новые материалы. Надемся, и для большинства читателей кратко изложенные рассуждения покажутся полезными в практике выбора конструктивного решения плоской крыши, ее проектирования и строительства для самых обычных и уникальных зданий.

Технико-экономическое сравнение вариантов устройства утепленной плоской крыши

Исходные данные:
– площадь крыши 2000 кв. м;
– гидроизоляционные слои одинаковы в обоих случаях;
– пароизоляционный слой одинаков в обоих случаях;
– параметры уклонообразующих стяжек одинаковы для обоих вариантов;
– уклонообразующая стяжка в варианте с URSA XPS устраивается поверх утеплителя;
– уклонообразующая стяжка в варианте с минеральной ватой устраивается под утеплителем;
– в варианте с минеральной ватой принято «экономичное» двухслойное решение.

Теплоизоляционный слой
Минеральная вата: URSA XPS N-III:
ld =0,045 Вт/ м2 ld = 0,032 Вт/м2
расчетная толщина – 140 мм расчетная толщина – 130 мм
плотность – 110 кг/м3 плотность – 35 кг/м3
цена за 1 м3 – 3050 руб. цена за 1 м3 – 4500 руб.
Верхний слой ld =0,048 Вт/м2
расчетная толщина – 40 мм
плотность – 180 кг/м3
цена за 1 м3 – 5263 руб.

ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ОФИС
ООО «УРСА Евразия» В ПЕТЕРБУРГЕ
Тел. (812) 324-4488,
факс (812) 324-4489
E-mail:

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ДИСТРИБЬЮТОРЫ ООО «УРСА Евразия» В ПЕТЕРБУРГЕ:
Центр Строительных Технологий «УРСА»
Тел.: (812) 331-2200, (812) 331-2201
Группа компаний «Невская»
Тел. (812) 329-2333
«ТермоСтройИнжиниринг»
Тел.: (812) 372-3265,(812) 372-3266