Царство «снежной королевы», или грамотное утепление чердачных конструкций

Сосули, которые образуются на крышах зданий, являются не только некрасивым, но и опасным явлением. Хотя городские службы постоянно стараются бороться с этим проблемой, каждую зиму достигают нас негативные новости о несчастных случаях, которые вызваны падением ледяных глыб. Падающие сосули не только повреждают имущество, такое как машины, но и представляют угрозу для здоровья и жизни людей.

В снежную зиму, перемежающуюся оттепелью, прохожие чаще смотрят под ноги, чем на крыши, и зачастую не представляют себе огромной массы льда, которая едва держится на крутых скатах крыши. Как тут не вспомнить греческое предание о дамокловом мече, висящем лишь на конском волоске над троном правителя.

Эта проблема наиболее актуальна для домов старой, ещё дореволюционной постройки. Так, например, в Санкт-Петербурге, зимы 2010 и 2011 годов стали настоящим бедствием. Они оказались необычайно щедры на осадки в виде снега. Так, за зимний период 2011 г. выпало 211,4 мм осадков, при среднемноголетней сумме (климатической норме) в 120 мм.

Наиболее остро проблема образования наледи проявила себя в историческом центре города. И каких только предложений решения не было: начиная с бумерангов, заканчивая применением лазеров и пара. Но борьба с последствиями, а не причиной, равносильна сражению с ветряными мельницами.

Многоквартирные дома начала прошлого века проектировались и строились с системой индивидуального печного отопления и с холодными чердаками. Температура на поверхности крыши была отрицательной. Снег не таял, сосульки не образовывались – хрупкое равновесие соблюдалось. После модернизации систем отопления чердаки обзавелись верхними разводками трубопроводов с горячим теплоносителем – и баланс сместился.

Ввиду различных причин: устаревшие теплоизоляционные материалы, неизолированные фланцы запорной арматуры, некачественный монтаж или повреждение теплоизоляционного слоя, – температура на чердаке становится намного выше, чем температура окружающего холодного воздуха. Именно это является основной причиной таяния снега и образования льда на свесах крыш.

«Холодный» чердак

Для того чтобы решить проблему, нужно найти её причину и, по возможности, устранить её. Процесс образования сосулек понятен – выпавший на кровлю снег тает, стекает в виде воды к свесу кровли, где под действием холодного ветра замерзает в виде сосулек.
Причина таяния снега тоже ясна. Кровельную жесть согревает тёплый воздух чердака. Но откуда же тепло берётся, если конструкция чердака называется «холодной»?

Первая и основная причина – это теплопотери с труб систем отопления, разводки которой расположены на чердаке. Совершенно очевидно, что такие трубы должны быть полностью изолированы (вместе с фланцами и запорной арматурой), и температура на поверхности изоляции, установленной на трубах холодного чердака, должна быть примерно равна температуре холодного окружающего воздуха. Если температура на поверхности изолируемых труб выше, то часть оплаченного жильцами тепла просто до них не доходит. Именно это «пропавшее» тепло греет лежащий на кровле снег.

Вторая причина – поступление тепла может происходить через чердачное перекрытие. Мало того, что за последние 40 лет требования к термическому сопротивлению конструкций выросли в 2-3 раза, так и применяемый в домах старой постройки насыпной утеплитель за много лет мог слежаться, намокнуть, образовать теплопроводные включения.

Третья причина – эксплуатационные ошибки. Так, холодный чердак априори оснащается продухами или слуховыми окнами, ведь его конструкция должна вентилироваться холодным наружным воздухом, который удаляет пары влаги, проходящей через чердачное перекрытие. Однако нередки случаи, что продухи заделывают с целью сохранения тепла в трубопроводах, ведь жильцам не нравятся недостаточно тёплые батареи.

В результате подобной «доработки» воздух в невентилируемом пространстве нагревается даже до +15°С. Такой чердак никак уже холодным не назовёшь. Получается, что тогда нужно утеплить и кровлю, чтобы не таял снег, но этого никто не делает, да и конструктивно это не всегда возможно выполнить.

Грамотная теплоизоляция – спасение от сосулек

Устранение причин образования льда на кровле было осуществлено с помощью теплоизоляционных материалов из каменной ваты ROCKWOOL в доме по 18-й линии Васильевского острова. Чердак этого дома имел целый «букет» причин, вызывающих таяние снега на крыше и появление сосулек.

Продухи в ограждающих конструкциях чердака были заделаны для сохранения тепла, что лишь усугубляло существующую проблему. Теплоизоляционный слой представлял собой засыпку из керамзитового гравия, на поверхности которого тепловизор фиксировал положительную температуру, то есть потери тепла в чистом виде. Что касается трубопроводов, то они были изолированы с помощью армопенобетона, температура на поверхности которого чуть-чуть не доходила до +30°С.

Неудивительно, что для такого чердака крайне важно было провести теплоизоляционные мероприятия, ведь они призваны сохранить тепло, которое вместо того, чтобы поступать и оставаться в квартирах жильцов, топит лежащий на крыше снег.
Утеплитель для подобных конструкций должен обладать рядом важных характеристик: механическая прочность, долговечность, биологическая и химическая стойкость, негорючесть, паропроницаемость.

Например, при прорыве трубы отопления на утеплитель не только произойдёт кратковременное воздействие влаги, но и во время ремонтных работ выполнение резки и сварки повреждённых труб горючие материалы только усложняют. Паропроницаемость же утеплителя, позволит ему быстро просохнуть под воздействием естественной вентиляции чердачного пространства через расконопаченные продухи.

Всем вышеуказанным параметрам соответствуют материалы из каменной ваты ROCKWOOL. В качестве утеплителя чердачного перекрытия было применено запатентованное решение из плит каменной ваты двойной плотности – РУФ БАТТС ОПТИМА – толщиной 180 мм, уложенных по существующей керамзитовой засыпке. Эти плиты являются не только жёстким теплоизоляционным материалом с отличной паропроницаемостью, но и при сравнении коэффициентов теплопроводности в 4,5 раза эффективнее, чем та же толщина керамзитового гравия.

Утепление трубопроводов отопления, расположенных на чердаке, выполнялось при помощи цилиндров из каменной ваты навивного типа с покрытием алюминиевой фольгой. Цилиндры представляют собой жёсткое изделие из каменной ваты метровой длины с прорезью для монтажа, внутренний диаметр которого соответствует наружному диаметру труб.
Немаловажно и то, что цилиндры производятся по навивной, а не вырезной технологии. За счёт этого теплопроводность изделия в любой точке одинакова, а механическая прочность выше, то есть при необходимости инспекции участка трубы цилиндр допускается демонтировать и смонтировать заново без его замены.

Сама установка таких изделий довольно проста. С помощью прорезанного шва изделие монтируется на трубу и фиксируется в двух местах с шагом 500 мм, например, бандажной лентой из оцинкованной стали (0,7х20 мм) с пряжкой. Изделия устанавливаются вплотную, монтажные швы смещают у соседних изделий относительно друг друга, соединения покровной фольги, как продольные, так и на стыке изделий, проклеиваются алюминиевой клейкой лентой.

Цилиндры из каменной ваты использовались толщиной 60 и 50 мм (на трубах с диаметром от 89 до 25 мм). Такие толщины обеспечивают соответствие установленным нормам тепловых потерь.

Утепление всего чердачного перекрытия и труб системы отопления на чердаке из-за сравнительно простой технологии монтажа заняло не более недели. За первый день трубопроводы и чердачное перекрытие были подготовлены к теплоизоляционным работам. Во второй день осуществлялся подъём материалов. На третий – произведено утепление перекрытия, а оставшиеся пару дней занял монтаж теплоизоляции трубопроводов.

«Экономика должна быть экономной — таково требование времени»

Коммунальные службы неоднократно получают иски от граждан, так или иначе пострадавших от падения льда. Чтобы этого не происходило, на кровли выходят целые бригады сотрудников ЖКХ, которые вручную отбивают лёд с края скатных крыш.

Только при условии полного соблюдения техники безопасности, что, увы, бывает далеко не всегда, работы на холодной и скользкой скатной крыше под порывами ветра остаются безопасными для работников ЖКХ. Помимо всего прочего, сбивание льда с крыши при помощи лома или других ручных инструментов может приводить к повреждению тонкой кровельной жести или фланцев и, как следствие, к проникновению влаги туда, куда она попасть не должна.

Одно из существующих решений – установка на кровле греющего кабеля. Подобных систем на рынке много, и, безусловно, они способны решить проблему образования льда. Но это подобно купированию симптома болезни, выдаваемому за настоящее лечение. Данное решение не устраняет причину появления льда и увеличивает расходы на электроэнергию.

На сегодняшний день, в соответствии с Федеральным законом № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» от 23.11.2009 (в ред. от 02.07.2013), дом, после проведения капитального ремонта, не может быть сдан без мероприятий по снижению энергопотребления и утеплению до существующих нормативов его ограждающих конструкций.

Таким образом, общей суммой будет являться то, что использование теплоизоляции из каменной ваты для утепления систем отопления, трубы которых расположены на чердаке, и для теплоизоляции чердачного перекрытия холодного чердак, ограничит приток тепла, которое вызывает образование сосулек. Помимо прочего, теплоизоляционные решения являются шагом к повышению энергоэффективности здания в целом.

Положительными моментами также можно считать то, что паропроницаемость каменной ваты не нарушает выход водяных паров через чердачное перекрытие из внутренних отапливаемых помещений, а такое свойство, как негорючесть, не только не увеличит пожарную нагрузку подкровельного пространства, но и будет сдерживать распространение пламени при пожаре.

Утеплённые трубопроводы систем отопления смогут с минимальными потерями донести тепло до своих потребителей, а значит, будут оставаться всегда достаточно тёплыми, чтобы не вызывать нареканий у жителей многоквартирных домов. Так, на примере проведённого энергоаудита, экономия тепла за счёт утеплённых труб может достигать 30% от всей тепловой энергии, подаваемой по системам отопления.

Получается, что решение проблемы с образованием наледи на крыше одновременно помогает коммунальщикам выполнять свои обязательства с минимумом затраченных усилий, а жильцам – экономить дорогостоящее тепло.