И корабль плывёт

И корабль плывёт...
Устройство мансарды
Татьяна Гагарина
http://gagarina-t.narod.ru/article68.html
Мансардная крыша подобна лодке, киль которой погружен в бездонную синеву неба.
Будет ли внутреннее пространство этого гипотетического корабля мрачным трюмом или VIP-каютой, наполненной воздухом и светом,
зависит от правильного устройства мансарды.
ОСТОВ
Проектирование дома с мансардой имеет свою специфику. Этаж под
кровлей оказывает существенное влияние на архитектурный облик фасадов
и на композиционное решение здания в целом. Внутреннее пространство
стропильной конструкции крыши должно иметь объем, достаточный для
обустройства жилых помещений. В наибольшей степени этому требованию
отвечают так называемые ломаные крыши. Однако они подходят далеко не
для всех стилевых направлений малоэтажного домостроения и подчас
выглядят весьма архаично.
При внедрении мансарды в скатные крыши следует помнить, что наклонный
характер стропильной конструкции значительно сокращает полезную
площадь этажа. Высота потолка должна быть не менее 2,5 м. Площадь зон,
где он ниже, строго нормируется. Правда, при этом учитывается следующее
обстоятельство: чем круче уклон скатов, тем просторнее подкровель-ный
этаж. Соответственно, при уклоне 30° минимальная высота составляет 1,2 м,
при уклоне 45-60° это значение уменьшается до 0,8 м, а при уклоне более
60° не нормируется вовсе.
Создание объемных крыш связано с определенными трудностями. В
частности, параметры (длина, ширина и толщина) основных несущих
элементов — деревянных стропил — имеют ограниченные значения.
Применение промежуточных стоек нежелательно, так как это может
негативно сказаться на организации интерьера мансарды. В зданиях
шириной более шести метров при проектировании мансардных крыш используются различные конструктивные приемы. Наиболее распространенным
из них является возведение стропильных деревянных или металлодеревянных ферм. В простых случаях нижние пояса таких строительных
конструкций могут служить балками междуэтажного перекрытия.
Деревянные элементы стропильной крыши должны изготавливаться из первосортной древесины с влажностью не более 22%, обработанной
антисептиками и анти-пиренами.
Отметим, что стропила, затяжки, подкосы и другие компоненты стропильной конструкции могут быть включены в дизайнерское решение интерьера
мансарды. В этом случае особое внимание уделяется качеству плотницких работ, применяется специальный крепеж с декоративными накладками,
отделка производится высококачественными лакокрасочными материалами и т.д.
В последнее время при возведении мансардных этажей все чаще используют специальные изогнутые элементы. Например, металлические сигмапрофили компании RUUKKI (Финляндия). Между каркасной конструкцией и кровлей помещают термопрофиль (швеллер с перфорированной
стенкой), который передает нагрузку на рамы и предотвращает промерзание крыши.
СТЕНА НАД ГОЛОВОЙ
Мансардная крыша выполняет двойную функцию: защищает здание от атмосферных воздействий и предотвращает потери тепла из внутреннего
пространства дома. Поэтому необходимо, чтобы теплотехнические характеристики "кровельного пирога" соответствовали требованиям,
предъявляемым к ограждающим конструкциям. Помимо сопротивления теплопередаче, установленного действующими нормами, кровля должна
обладать также теплоустойчивостью, то есть длительное время сохранять тепло зимой и прохладу летом.
Таким образом, от правильного устройства "кровельного пирога" во многом зависят благоприятный климат и комфортность проживания в мансарде.
К этому следует добавить, что потери тепла через кровлю провоцируют образование значительных масс льда на карнизных свесах, в ендовах, на
участках с низким уклоном, а также в водосточных желобах и трубах. Наледи и сосульки могут вызвать повреждение целостности кровельного
материала и привести к возникновению протечек. Лед также становится причиной появления сырости в подкровельном пространстве, а это чревато
биологическим поражением древесины стропильной конструкции и ее последующим разрушением.
Из всего вышеизложенного следует, что мансардная крыша нуждается в эффективной теплоизоляции. В качестве кровельного утеплителя чаще
других используются два вида теплоизоляционных материалов: минераловатные и стекловолокон-ные плиты. Каждый из них имеет свои
преимущества.
Достаточно большой популярностью пользуются минераловатные плиты (Техно Лайт, Rockwool Лайт Баттс и др.), выпускаемые в том числе и для
скатных крыш.
Минеральная вата производится из горных пород базальтовой группы. Благодаря своему каменному происхождению она не горит и не поддерживает
горения. Более того, она препятствует распространению пожара, повышая огнестойкость кровельной системы в целом. Материал не подвержен
биологическому поражению и инертен к агрессивным средам.
Минераловатный утеплитель отличается высокой теплосберегающей способностью (коэффициент теплопроводности 0,032 Вт/м-°С). Его структура,
содержащая большое количество замкнутых воздушных полостей, остается неизменной на протяжении всего срока службы. Плиты не уплотняются,
не сжимаются и не сползают при наклонной установке.
Теплоизоляционные материалы из стекловолокна (URSA, Isover и др.) также имеют хорошие теплозащитные свойства, недороги, долговечны,
относятся к группе негорючих. Использование легкой стекловаты позволяет снизить массу подкровель-ной конструкции. Среди преимуществ также
следует отметить эластичность материала. Утеплитель полностью заполняет пространство внутри стропил и гарантирует отсутствие мостиков холода.
Стекловолокно — экологически безопасный материал и рекомендован к использованию даже в детских лечебных учреждениях.
Бытует мнение, что существенным недостатком стекловолоконных изделий является их склонность к сползанию в конструкции, следовательно, они
нуждаются в применении дополнительных крепежей. Так как материалы сами по себе отличаются упругостью и эластичностью, ключевой момент в
этом вопросе — правильный монтаж: чтобы утеплитель хорошо держался в конструкции, должны быть учтены стандартные требования
производителей по его установке враспор.
Минераловатные и стекловолоконные плиты отличаются хорошей паропрони-цаемостью. Благодаря гидрофобизирую-щим пропиткам эти материалы
не адсорбируют влагу при капиллярном подсосе воды. Однако нуждаются в защите от интенсивного водяного воздействия. Поскольку
теплопроводность воды примерно в 20 раз выше теплопроводности воздуха, при заполнении воздушных полостей влагой утеплитель может
полностью утратить свои теплозащитные свойства.
Заметим, что напорному воздействию воды хорошо сопротивляется пенополистирол. Однако этот теплоизолятор для утепления кровельных систем
практически не используется, прежде всего из-за его горючести и низкой паропроницаемости.
Главной причиной увлажнения кровельного утеплителя является диффузия и последующая конденсация водяных паров, поступающих из внутренних
помещений дома. В качестве паробарьера используются пароизоляционные пленки ("Ютафол НПО Стандарт", Чехия; "Слафол ПП", "Изоспан Д",
Россия и др.). Обычно они представляют собой два слоя полиэтилена, усиленных армирующей пленкой из полиэтиленовых полос. Вместе с тем
производятся и однослойные пленки из высокопрочного и эластичного полиэтилена. Теплоотражающей способностью и повышенной огнестойкостью
обладают паробарьеры, покрытые с внутренней стороны алюминиевой фольгой (Silver PL, Польша; "Поликрафт", Дания; "Ютафол Н AL", Чехия;
"Тектотен-Рефлекта", Германия и др.).
Материал поставляется в рулонах. При монтаже укладывается внахлест, стыки фиксируются соединительной лентой. Пленку крепят к стропилам или
другим деревянным элементам с помощью реек и гвоздей с широкими шляпками. Кстати, к этим же рейкам затем подшивают базовый или
декоративный потолок. Образующийся таким образом зазор обеспечивает естественное выветривание влаги.
Вода может проникать в утеплитель не только изнутри, но и снаружи. При больших суточных перепадах температуры на изнаночной поверхности
кровельного материала образуется конденсат, который стекает в теплоизоляционный слой. Положение усугубляется, если атмосферные осадки
проникают через кровлю, например, при сильном косом дожде или снежном буране. Здесь, правда, нужно заметить, что профессиональный монтаж
обеспечивает полную герметичность кровли при любых погодных условиях.
Для наружной защиты утеплителя применяют подкровельную гидроизоляцию, которую можно условно подразделить на три типа: паропроницаемые
диффузионные мембраны, антиконденсатные пленки и паропроницаемые супердиффузионные мембраны.
Диффузионные мембраны ("Ютафол ДНО Стандарт", Чехия; "Изоспан А", Россия; Silver PP, Польша; "Тектотен-Л", Германия и др.) состоят из двух
слоев полиэтилена с микроперфорацией, между которыми проложен слой армирующей сетки из полиэтиленовых полос. Микроотверстия
представляют собой воронки, обращенные широкой частью в сторону теплоизоляционного слоя. Поэтому такие материалы, не препятствуя диффузии
паров, надежно преграждают доступ влаге со стороны кровельного покрытия.
Антиконденсатные пленки ("Ютакон", Чехия; "Слафол Кон", Россия и др.), напротив, паронепроницаемы. Они состоят из полипропиленовой пленки,
придающей гидроизоляции прочность и водонепроницаемость, и нетканого материала, поглощающего водяные пары. Адсорбированная влага
выветривается потоком воздуха, возникающим в вентиляционном зазоре. Антиконденсатные пленки рекомендуются для металлических кровель с
характерным для них обильным образованием конденсата при резких перепадах температуры.
Супердиффузионные гидроизоляционные мембраны (например, Tyvek, Люксембург; "Ютавек", Чехия; "Дифорол ПРО", Германия и др.)
представляют собой нетканый высокопрочный материал, изготовленный из полипропилена. Они пропускают пары, однако задерживают влагу,
поступающую с внешней стороны утеплителя. Кроме того, такие мембраны выполняют функцию ветрозащиты, предотвращая конвективный
теплоперенос (продувание) и отрыв микроволокон теплоизолятора (выдувание).
Заметим, что при возведении скатной крыши должна быть обеспечена естественная вентиляция подкровельного пространства. С этой целью
применяются карнизные и коньковые аэроэлементы (аэраторы). Если кровля выполнена из гибкой черепицы, то вместо конькового аэратора
устанавливают приконьковые вентили. Воздушная тяга возникает за счет разницы давления между самой высокой и самой низкой точками
кровельного ската. Движение воздуха происходит в вентиляционных зазорах между покрытием и утеплителем. Поскольку гидроизоляция крепится к
стропилам брусками контробрешетки (на них набивается обрешетка), проветривание происходит не только с внутренней стороны кровельного
материала, но и между гидроизоляцией и утеплителем. Правда, супердиффузионные мембраны можно укладывать непосредственно на
теплоизоляцию. В этом случае достаточно прибить только обрешетку.
Необходимо упомянуть и о стенах мансарды. Обычно они возводятся из легких материалов: бруса, каркасно-панельных конструкций и т.п. Здесь
также не обойтись без утеплителя и слоя пароизоляции, отделенного от обшивки вентиляционным зазором.
СВЕТ В ОКОШКЕ
Комфортность проживания и благоприятный микроклимат в мансарде невозможны без достаточного количества дневного света и естественной
вентиляции. Традиционные мансардные окна, выполненные по типу слуховых, не могут справиться с этими задачами. Кроме того, они образуют на
кровле выступающие части, своего рода минищипцы, которые усложняют устройство крыши и не всегда положительно сказываются на
архитектурном облике здания.
Проблема инсоляции и проветривания этажей под крышей сохраняла свою остроту до тех пор, пока датский инженер Вилум Канн Расмуссен в первой
половине прошлого века не изобрел мансардные окна, встраиваемые в кровельный скат. В наши дни они получили широкое распространение.
Продукцию ведущих производителей (Velux, Дания; Roto, Германия; Fakro, Польша; "Уютный дом", Россия и др.) отличают долговечность,
надежность, безопасность, высокая теплосберегающая способность и функциональность.
В таких окнах используются однокамерные стеклопакеты, заполненные аргоном. Для повышения ударной прочности применяются закаленные стекла
или триплекс. Кстати, на окна с такими стеклопаке-тами компания Fakro предоставляет бессрочную гарантию от повреждения градом и ветками
(внешнее стекло закалено даже в модели эконом-класса Fakro Standart). Высокие энергосберегающие характеристики обеспечиваются за счет
низкоэмиссионного напыления.
Оконные рамы изготавливаются из плотной и прочной клееной древесины или из высокопрочного, стойкого к атмосферным и механическим
воздействиям ПВХ-профиля (Roto). Деревянные рамы пропитывают антисептиком и покрываются декоративно-защитным лаком (Velux) или
подвергаются комплексной обработке (Fakro, Roto), в которую входят антисептическая пропитка, нанесение влагостойкого состава и белого или
прозрачного лака. Кроме того, производятся белые влагостойкие полиуретановые окна (Velux GGU), основой которых является деревянный каркас,
изготовленный по технологии многослойной склейки.
Проблему промерзания стыка стекло-пакета с рамой производители решают по-разному. Компания Velux использует особую технологию "теплого
периметра", которая полностью исключает возможность образования "мостиков холода" в оконном блоке и предотвращает выпадение конденсата. В
окнах Roto этой цели служит специальный резиновый уплотнитель между стеклопакетом и прижимающим алюминиевым профилем.
Компания Fakro применяет новую технологию производства стеклопакетов с замкнутой стальной или комбинированной дистанционной рамкой.
Теплопотери в этом случае сводятся к минимуму, а стеклопакеты обретают повышенную морозостойкость.
Снизить теплопотери через примыкание створки к оконной коробке окон Roto позволяют алюминиевые накладки, входящие в комплект. Кроме того,
по желанию заказчика мансардное окно может быть дополнительно утеплено специальным блоком, изготовленным из прочного и эластичного
вспененного полипропилена. Все окна Roto поставляются с пароизоляционным фартуком, интегрированным в коробку в заводских условиях.
Герметичность примыкания окон к кровельному покрытию обеспечивают специальные оклады, которые подбираются в зависимости от типа
кровельного материала (EDW M08 для профилированных материалов, Velux и др.). При установке окна в медную или цинк-титановую кровлю
оконные блоки оснащаются медными или цинк-титановыми накладками и окладами. Выпускаются также комплекты комбинированных окладов,
применяемых при сблокированном расположении окон (оклад EWK M08, Velux и др.).
Особого внимания заслуживают комплекты для гидро- и теплоизоляции мансардного окна BDX-2000 (Velux). Они состоят из утепляющего контура
(обеспечивает теплоизоляцию периметра оконной коробки) и гидроизоляционного фартука (соединяет окно и подкровельную гидроизоляцию),
дренажного желоба для отвода конденсата и крепежных деталей. На окна Velux любой модели, установленные в комплекте с BDX-2000,
предоставляется десятилетняя гарантия.
Компания Fakro предлагает наружные гидроизоляционные (XDP) и внутренние пароизоляционные (XDS) оклады. Первые защищают кровельный
утеплитель по периметру рамы от атмосферной влаги и дополнительно утепляют окно (в его конструкцию входит теплоизолирующая прокладка),
вторые — от паров, поступающих изнутри здания. Материал, из которого выполняется гидроизоляционный оклад (мембрана Eurotop N), отличается
превосходной паропроницаемостью.
Плиссированный рельеф по краям оклада XDP обеспечивает плотное примыкание изделия к оконной коробке. XDS изготавливается из
пароизоляционной пленки и вставляется в специальный паз оконной коробки. Стык с кровельной пароизоляцией герметизируется самоклеящейся
лентой.
Использование гидро- и пароизоляци-онных окладов значительно упрощает кровельные работы и повышает качество монтажа, обеспечивает
надежность стыка оконного блока и кровли. Заметим, что на окна модели FTP-plus V с такими окладами предоставляется десятилетняя гарантия.
Большое значение имеет глубина посадки мансардного окна. Так, компания Fakro предлагает различные системы монтажа для профилированных и
плоских кровель. Для первых глубина посадки составляет 60 мм, а для вторых — 90 мм. Таким образом, при установке окон в профилированные (с
высотой профиля до 45 мм) и плоские кровельные материалы оконный блок практически полностью помещается в зону подкровельной конструкции,
а это значительно снижает теплопотери в районе окна и улучшает общую эстетику кровли.
Мансардные окна могут оснащаться различными системами открывания. Так, створки окон Velux поворачиваются по центральной оси (модели GZL,
GGL). Компания Velux поставляет окна (модель GPL) с комбинированным открыванием (по центру и снизу вверх на 45°). Распашные мансардные
окна FWP (Fakro) открываются вправо или влево (по аналогии с фасадными) и могут фиксироваться под углом 90°, а модель того же производителя
Pre-Select — по центральной (среднеповоротный режим) и по верхней оси (подвесной режим).
Окна Roto также могут открываться по-разному. Наиболее комфортная модель (серия 4) имеет створку с двумя осями поворота, одна из которых
приподнята на три четверти длины окна, а другая расположена у верхнего края рамы. При этом окно имеет четыре точки запирания. Но предлагаются
и стандартные центрально поворотные окна (серия 4), и модели, в которых ось поворота установлена на три четверти длины оконного блока (серия 7).
Практически во всех окнах предусмотрена фиксация створки для интенсивного проветривания помещения и удобного мытья стекол.
Современные мансардные окна позволяют организовать равномерную естественную вентиляцию этажа под крышей. Так, все модели окон Velux
имеют вентиляционные устройства со съемным моющимся фильтром, обеспечивающие воздухообмен до 39 м 3/ч. Окна Fakro престижных моделей
Plus-V и Lux-V оборудованы антиконденсатной системой всепогодной вентиляции. На мансардные окна могут быть установлены жалюзи, шторы, а
также электрооборудование для дистанционного открывания.
ЧУВСТВО"ПАЛУБЫ"
Полы в мансарде выполняются по стандартной технологии, используемой при устройстве напольного покрытия междуэтажных перекрытий. "Пирог"
под ногами должен включать пароизоляционный слой и утеплитель. Последний не только защищает здание от проникновения холода (в случае
сезонного использования мансарды), но и выполняет звукоизолирующую функцию.
Редакция благодарит компании "BRAAS ДСК-1", Isover, Velux, Fakro, Roto Frank за предоставленные материалы и помощь в подготовке
статьи.