Плоские инверсионные кровли

Что такое инверсионная кровля, и чем она отличается от традиционной плоской крыши?

Подавляющее большинство особняков и коттеджей Москвы и Подмосковья имеет скатные кровли. Плоские крыши применяются довольно редко и чаще всего используются для перекрытия выступающих частей дома, террас и т.п. Конструктивно традиционная плоская крыша, часто именуемая "мягкой" кровлей, состоит из несущей плиты, на которую по слою пароизоляции уложен теплоизоляционный материал (плиты из минеральной ваты), защищенный от воздействия атмосферных осадков гидроизоляционным ковром на основе битумосодержащих рулонных материалов (рис. 1).

Однако такая конструкция обладает целым рядом недостатков. Не всегда удается обеспечить полную герметичность пароизоляционного слоя, вследствие чего водяные пары проникают в толщу утеплителя и накапливаются в нем, поскольку плотный гидроизоляционный ковер препятствует испарению влаги. С течением времени в утеплителе скапливается много влаги, которая стекает вниз, образуя на потолке мокрые пятна, Кроме того, при отрицательных температурах вода замерзает, увеличивается в объеме и отрывает гидроизоляцию от основания. В процессе эксплуатации гидроизоляционный ковер подвергается климатическим и механическим воздействиям, что приводит к возникновению трещин, через которые вода проникает в помещение; образуются протечки, установить и ликвидировать причину которых бывает очень трудно.

Рис.1 1 - плита перекрытия 2 - крепление утеплителя 3 - пароизоляция 4 - утеплитель 5 - гидроизоляционный ковер 6 - дополнительное утепление

Рис.2 1 - перекрытие 2 - гидроизоляционный ковер 3 - утеплитель из экструдированного пенополистирола 4 - фильтрующий материал 5 - слой гравия толщиной не менее 50 мм

Существует альтернативное конструктивное решение плоской кровли - т.н. инверсионная кровля, практически лишенная указанных недостатков. Ее отличие заключается в том, что утепляющий слой расположен не под гидроизоляционным ковром, а над ним (рис. 2). Такая конструкция позволяет предохранить гидроизоляционный слой от разрушающего воздействия ультрафиолетовых лучей, резких перепадов температуры, циклов замораживания и оттаивания, а также механических повреждении, что обеспечивает увеличение срока службы инверсионной крыши по сравнению с традиционной (т.н. "мягкой") кровлей. Конструкция инверсионной кровли позволяет использовать ее в качестве эксплуатируемой плоской крыши, на которой можно загорать, поставить стол и стулья, посадить траву или устроить цветник.

На железобетонной плите покрытия по стяжке (или без нее) устраивают гидроизоляционный ковер из двух слоев "Филизола" или одного слоя "Кровлелита", поверх которого укладывают плиты утеплителя. На теплоизоляцию настилают ковер из фильтрующего материала, а затем насыпают гравий. Если крыша эксплуатируемая, то можно уложить тротуарную плитку. Рекомендуемый уклон инверсионных кровель 2,5-5%.

В процессе эксплуатации крыши талая или дождевая вода через гравийный слой протекает вниз, проходит через фильтрующий материал, частично через стыки между плитами утеплителя и стекает по гидроизоляционному ковру в водоотводящие устройства.
 

Утеплитель для инверсионных покрытий

Для утепления инверсионной крыши применимы только негигроскопичные материалы, способные сохранять высокие теплоизоляционные характеристики во влажной среде. Этим требованиям удовлетворяют экструдированные пенопласты с замкнутыми порами, имеющие близкое к нулю водопоглощение, хорошие теплозащитные характеристики во влажной среде и достаточную прочность.

Необходимая (минимальная) толщина утепляющего слоя из экструдированного пенополистирола, зависящая от коэффициента теплопроводности материала, приведена в таблице 1.

Таблица 1

Защита утеплителя в инверсионных крышах

Для защиты утеплителя от всплывания, воздействия ультрафиолетовых лучей и сильного ветра его пригружают слоем промытого скатанного гравия размером 16-32 мм. Песок или гравийные смеси в качестве пригрузочного материала не применяют. Толщина гравийного слоя принимается в зависимости от толщины плит утеплителя (таблица 2).

Таблица 2

В качестве пригруза можно также использовать тротуарную плитку или брусчатое покрытие. Если на крыше дома устроить газон или небольшой цветник, то роль защитного слоя будет выполнять почва. Такая конструкция приведена на рис. 3.

Гравийный слой укладывается на специальный фильтрующий материал (стеклохолст, материал "Тайпар" и т.п.), который хорошо пропускает воду, но является препятствием для прохождения твердых частиц почвы или песка. Фильтрующий материал предотвращает вымывание верхнего (почвенного) слоя эксплуатируемой крыши и защищает плиты утеплителя от заиливания.

Рис.3 1- железобетонная плита перекрытия 2 - грунтовочный слой 3 - гидроизоляционный ковер из рулонных материалов 4 - экструдированный пенополистирол 5 - фильтрующий материал 6 - дренирующий слой гравия 7 - фильтрующий материал 8 - почва

Рис.4 1 - железобетонная плита перекрытия 2 - грунтовочный слой 3 - гидроизоляционный ковер из рулонных материалов 4 - экструдированный пенополистирол 5 - фильтрующий материал 6 - дренирующий слой гравия 7 - металлический фартук 8 - колпак водосборной воронки 9 - дополнительный слой гидроизоляции

Элементы конструкции инверсионного покрытия

Важным элементом конструкции является узел примыкания водосточной воронки к покрытию. По периметру отверстия необходимо уложить дополнительный слой гидроизоляционного материала, установить металлический фартук и обеспечить уклон гидроизоляционного ковра в сторону водосточной воронки (рис. 4).

С целью обеспечения надежного примыкания инверсионной крыши к наружной стене дома в зоне сопряжения устраивают дополнительные слои гидроизоляционного материала, которые крепятся к наружной стене выше уровня покрытия (рис. 5).

Рис.5 1 - железобетонная плита перекрытия 2 - грунтовочный слой 3 - гидроизоляционный ковер из рулонных материалов 4 - экструдированный пенополистирол 5 - фильтрующий материал 6 - дренирующий слой гравия диаметром 4-8 мм 7 - дренирующий слой гравия диаметром 16-32 мм 8 - тротуарная плитка 9 - слой почвы (не обязателен) 10 - наружная стена 11 - нетвердеющий герметик 12 - металлический фартук 13 - наружная обшивка стены 14 - дополнительный слой гидрозоляционкого материала

Рис.6 1 - железобетонная плита перекрытия 2 - грунтовочный слой 3 - гидроизоляционный ковер из рулонных материалов 4 - экструдированный пенополистирол 5 - фильтрующий материал 6 - слой гравия толщиной не менее 50 мм 7 - дренирующий спой из мелкого (4-8 мм) гравия 8 - настил из тротуарной плитки 9 - теплоизоляционный материал

Для повышения теплоизоляционных свойств покрытия, а также для исключения вероятности образования трещин в местах перегиба гидроизоляционного ковра, около наружной стены и парапетов на перекрытии желательно выполнить скос из теплоизоляционного материала (рис. 6). Защита утепляющего слоя от механических повреждений и увеличение устойчивости гравийного слоя к воздействию повышенных ветровых нагрузок достигаются укладкой по периметру покрытия (вдоль парапета и наружной стены) бетонных (тротуарных) плиток.

Как уже отмечалось, основная масса воды, попадающей на кровлю при дожде или образующейся в результате таяния снега, стекает через водостоки. Однако некоторое количество влаги неизбежно просачивается в зазор между утеплителем и гидроизоляционным ковром, откуда она, впоследствии, испаряется наружу, проходя через стыки плит утеплителя. Поэтому при устройстве инверсионной крыши с верхним слоем из материалов, обладающих пониженной паропроницаемостью (земля, бетонная плитка и т.п.), необходимо поверх экструдированного пенополистирола предусмотреть дренирующий слой, не препятствующий диффузии водяного пара, например, слой щебня или мелкого гравия с фракцией 4-8 мм и толщиной не менее 20 мм (рис. 7).

Рис.7 1 - перекрытие 2 - грунтовочный слой 3 - гидроизоляционный ковер 4 - утеплитель 5 - фильтрующий материал 6 - дренирующий слой гравия 7 - тротуарная плитка

Рис.8 1 - основной слой утеплителя 2 - гидроизоляционный ковер 3 - дополнительный слой утеплителя 4 - фильтрующий материал 5 - ребристая плита перекрытия

В тех случаях, когда несущие конструкции перекрытия выполнены из тонких ребристых плит небольшой толщины, возможно образование конденсата на внутренней поверхности перекрытия, обусловленное попаданием холодной воды под слой утеплителя. Во избежание этого рекомендуется предусмотреть установку двух слоев утепляющего материала: одного над гидроизоляционным ковром, другого (дополнительного) - под ним (рис. 8).
 

Утепление существующих плоских крыш

В качестве одного из методов утепления существующей плоской крыши можно рекомендовать превращение ее в инверсионную кровлю. Такой вид утепления возможен лишь в случае достаточной прочности несущих конструкций. При отсутствии протечек слой утеплителя укладывается непосредственно на поверхность гидроизоляционного ковра, если же гидроизоляция находится в неудовлетворительном состоянии, ее следует заменить или уложить дополнительный слой рулонного гидроизоляционного материала. На восстановленный гидроизоляционный ковер укладываются плиты из экструдированного пенополистирола, поверх них - фильтрующий материал с последующей пригрузкой слоем гравия толщиной не менее 50 мм (рис. 9); возможно также устройство эксплуатируемой кровли, как описано выше.

Рис.9 1 - пригрузочный слой гравия 2 - фильтрующий слой 3 - утеплитель 4 - восстановленный гидроизоляционный ковер 5 - существующее покрытие

Рис.10 1 - плита перекрытия 2 - грунтовочный слой 3 - пароизоляция 4 - утеплитель существующей крыши 5 - восстановленный гидроизоляционный ковер 6 - дополнительный слой утеплителя 7 - гравийная засыпка 8 - водосточная воронка 9 - деревянный брус

Особое внимание следует обратить на герметичность гидроизоляционного ковра в месте прохождения трубы от водосточной воронки. Если существующая кровля не имела утепления - узел примыкания воронки выполняется в соответствии с рис. 4; при наличии старого утепляющего слоя материал утеплителя выбирается по периметру воронки, и на это место укладывается деревянный брус (рис. 10).

Перед инвертированием существующей плоской кровли по периметру покрытия необходимо устроить парапет высотой не менее 500 мм, который можно выполнить из монолитного железобетона, Для этого на месте расположения будущего парапета в железобетонном перекрытии сверлят отверстия, в которые замоноличивают анкерные стержни. Арматурный каркас парапета соединяют с анкерными стержнями, устанавливают опалубку и заливают конструкцию бетоном.


Рис.11
1 - плита перекрытия
2 - грунтовочный слой
3 - пароизоляция
4 - имеющийся утеплитель
5 - гидроизоляционный ковер G - новая теплоизоляция
(экcтрудированный пенополистирол)
7 - гравий
8 - дренирующий слой (гравий диаметром 4-8 мм)
9 - тротуарная плитка (по всему периметру кровли)
10 - клин из теплоизоляционного материала
11 - внутреннее утепление парапета (экструдированный пенополистирол)
12 - деревянный брус
13 - крепежный профиль
14 - накрывающий металлический профиль
15 - внешняя теплоизоляция стены и парапета
16 - навесной фасад

Только после возведения парапета можно приступать к работам по устройству инверсионной кровли. Чтобы исключить возможность промерзания бетонного перекрытия, все поверхности парапета следует теплоизолировать (рис. 11).