Из чего состоит крыша.

Надежная крыша для дома даже более важна, чем фундамент. Если даже на плохоньком фундаменте дом худо бедно стоит, то без крыши или с худой крышей в доме жить совсем бедовать.
Кстати, следует сразу сказать, что многие путают понятия «крыша» и «кровля». КРОВЛЯ – это собственно кровельный материал (металлочерепица, профнастил, шифер, ондулин, мягкая черепица и т.д.). А КРЫША - это весь комплекс, состоящий из стропил, обрешетки, утеплителя, фронтонов и т.д. включая кровлю. Собственно форму и конструкцию крыши определяет создатель проекта дома. А кровлю он уже подбирает исходя из конструкции крыши, так как на выбор начинаются накладываться различные ограничения. Например, нельзя слабо покатую крышу с редкой обрешеткой крыть мягкими рулонными кровельными материалами.
Крыши можно разделить на 2 типа. Утепленные крыши и холодные крыши. Дома с холодными крышами имеют нежилые чердачные помещения. Тепловая изоляция у них располагается на потолочно – чердачном перекрытии. Поэтому утеплять собственно крышу нет необходимости. Скорее наоборот, на чердаке устраивают слабо проветриваемую зону, что вы пары воды могли свободно испаряться из утеплителя. Холодная крыша весьма проста в своем устройстве. Обычно это стропила, на которые набита обрешетка. На обрешетке крепится гидроизоляция (не всегда) и собственно кровля. Так построены подавляющее большинство сельских домов.
Но если мансардное пространство непосредственно под крышей является жилым, то крышу необходимо утеплять. Причем, даже если это просто летний дом. Теплоизоляция будет летом изолировать жильцов от сильно разогретой на солнце кровли, зимой наоборот, беречь внутреннее тепло дома. Кроме этого, она служит и звукоизоляцией. Особенно в случае покрытия крыши металлической кровлей. И вот тут есть очень много нюансов, о которых стоит поговорить отдельно.
Строитель (или заказчик) дома обычно весьма тщательно заботится об утеплении стен. А вот крыша обычно как то выпадает из поля зрения. Типичнейшая ситуация такова. Стропила делают обычно из доски 150 х 50 мм. Соответственно, закладывают эти 150 мм утеплителем. А это оказывается явно недостаточно! Посудите сами, если стены (по СНиПу), должны иметь термическое сопротивление на уровне 3-4 (т.е. теплопроводность «сэндвича» стены составляет ок. 0,25 Вт/м*град). То утепление в 100 - 150 мм минеральной плиты дает всего лишь 0,7 – 0,5 Вт/м*град. ! Т.е. крыша держит тепло в 2-3 раза хуже, чем стена. А площадь крыши обычно больше чем площадь стен. Например, если дом имеет площадь 15 х 12 метров и 2 этажа, то периметр стен составляет 54 метра, площадь - 300-320 кв. метров.
Крыша же имеет площадь проекции 180 кв. метров, но из-за того, что она имеет скаты (например 30 градусов), площадь возрастает до 210-220 кв. метров. Как видим, цифры весьма сопоставимые. Крыша несет ответственность как минимум за половину теплопотерь в доме. А в данном примере - за 2/3 всех теплопотерь!
Поэтому утепление крыши должно быть не хуже, а лучше утепления стен дома, тем более что теплый воздух поднимается вверх, к самому высокому месту в доме.
Еще одна серьезная проблема возникает в домах, крыши которых утеплены недостаточно. Эта проблема - таяние снега на кровле дома. Если крыша не достаточно поката, что бы снег с нее съезжал сам по себе, а утепление плохое, то даже при отрицательных температурах снег, лежащий на крыше, начинает подтаивать. Вода уже беспрепятственно стекает по крыше плоть до самого ее края. Но тут подогрев воды заканчивается и она снова замерзает образуя наледи и огромные сосульки на водостоках. И попросту их обрывает.
Хорошо, если внизу нет ни стоянки автомобиля, ни пешеходной дорожки. Тогда хозяева смиряются с проблемой, а весной она как бы исчезает до следующей осени. Ну а если есть дорожка или стоянка? Дорожка покрыта льдом, над головой – огромные сосульки, либо голову сосулькой пробьет, либо ноги сломаешь поскользнувшись. Тут начинается беготня и поиск решения проблемы. Решение ищется либо в способах механической очистки крыши от сосулек, либо в устройстве обогрева водостоков путем прокладки греющего кабеля. А причину (недостаточное утепление крыши) устранить очень тяжело. Тут уже, как говорится, поздно пить боржом, надо было думать до строительства крыши.
Итак, какие можно сделать выводы?
1) Крыша должна быть утеплена по максимуму возможного. Во всяком случае - не хуже, чем стены, а желательно лучше.
2) Кровля на крыше должна оставаться холодной, что бы лежащий на ней снег – не таял.
Выполнить первое условие не сложно. Просто придется увеличить толщину утеплителя до состояния уравнивания теплопотерь с теплопотерями стены. Или больше, с учетом конструктивных особенностей крыши, в частности - ширину стропильных досок. Например, если моя стена (0,5 м керамзита и 0,2 м пенополистирола) имеет коэффициент теплопроводности ок. 0,15 Вт/м*град (R=6.5). То при использовании в качестве утеплителя легкой минплиты М-50 мне потребуется примерно слой в 300-350 мм . Это вобщем обуславливает конструкцию крыши из «двойных» стропил из доски 150 мм шириной.
Несколько сложнее выполнить второе требование. С одной стороны, нам выгодно, что бы снег был включен в состав теплоизолятора, поскольку сам снег, особенно свежевыпавший – неплохой теплоизолятор - К тп. = 0,1 -0,15 Вт/м*град (на уровне хороших утеплителей). Хотя по мере слеживания Ктп вырастает до 0,6-0,7 Вт/м*гр. А с другой стороны, если снег слишком хорошо держит тепло, то температура кровли неминуемо поднимется выше нулевой отметки и снег начнет подтаивать. Этого допускать нельзя.
Для того, что бы снег не таял на крыше, необходимо либо пресечь передачу тепла кровле через крышу, либо обеспечить вентиляцию подкровельного пространства уличным воздухом. Разумеется, полностью прекратить «подогрев» крыши мы не сможем. Утепление у нас эффективное, но теплопотери – не нулевые. И если выпадет свежий снег и дополнительно теплоизолирует крышу, точка таяния обязательно переберется в толщу снега. А проветривание кровли лишает нас снега как дополнительного теплоизолятора напрочь. Чего тоже не хочется.
Очевидно, для решения проблемы требуется найти некий баланс температур, при котором, под кровлей всегда будет оставаться немного отрицательная температура. Например -2 - -3 градуса. Снег тогда таять не будет, и в то же время будет служить теплоизолятором в диапазоне от уличной температуры до этих - 3 градусов. Или сколько сможет.
Обеспечить это, очевидно придется с помощью контроллера температуры под кровлей (или самой кровли) и маломощного вентилятора (вентиляторов). Если снега выпало много, и он стал эффективным теплоизолятором, и температура в пространстве под кровлей (но над утеплителем) начала расти, то мы включаем вентиляцию и проветриваем крышу «забортным» воздухом. Расходы на такую, вобщем то примитивную систему (термореле и вентилятор), и начальные, и эксплуатационные будут гораздо ниже, чем на греющие кабели в водостоках. К тому же мы не теряем снег как теплоизолятор! А это серьезно позволит сэкономить еще и на отоплении.