Те, кто собираются строить новую крышу или ремонтировать старую, должны навсегда запомнить, что полноценная крыша – это сложная система, включающая в себя десятки элементов и материалов, каждый из которых несет свою функциональную нагрузку и не может быть исключен из всей системы, как и сама кровельная система не может эффективно служить десятки лет без недостающего элемента. От таких «мелочей», как правильный расчет и квалифицированный монтаж, зависит срок службы крыши и, соответственно, надежность и комфорт всего дома в целом.

Говоря о кровельной системе, мы должны, прежде всего, обратить внимание на такие ее элементы, как: стропила, обрешетка, контробрешетка, утеплитель, гидроизоляция, вентиляция, кровля (покрытие). Совокупность этих элементов архитекторы и строители часто называют кровельным пирогом. Начинка кровельного пирога не всегда принципиально одна и та же. Например, если под крышей нет жилых помещений, а чердак решают сделать холодным, то можно вовсе обойтись без теплозащиты крыши и гидроизоляции утеплителя. Но в современных загородных домах подобные чердаки являются большой редкостью, поскольку не способствуют сохранению тепла в доме и увеличивают расходы на отопление. Поэтому даже если вы не собираетесь использовать пространство под крышей в жилых целях, то ее всё равно лучше сделать теплой.

Стропильная система

Устойчивость и прочность крыши целиком зависит от ее основы, «скелета» несущей конструкции – стропильной системы. Ее задачей является принять на себя всю фактическую тяжесть кровельного «пирога» и потенциальную снежную и ветровую нагрузку. Исходя из типа кровельного материала и частых для данной местности силы ветра и толщины выпадающего снежного покрова, стропильную систему рассчитывают с определенным запасом прочности. Необходимую жесткость стропильной конструкции получают, скрепив стропила между собой, а весь каркас надежно связывают с коробкой дома. Чаще всего при строительстве загородных домов используют деревянные стропила, так как они просты в изготовлении, легко устанавливаются, в отличие от тяжеленных железобетонных стропил. К тому же, опять, благодаря свойствам материала, деревянные стропила можно "подогнать" по месту и исправить возможные «огрехи» возведения стен. Подобная легкость не свойственна металлическим стропилам, и просто невозможна при использовании железобетонных конструкций.

Сегодня для монтажа стропил, строители используют дополнительные элементы (гвозди, болты, шурупы, скобы, хомуты), применяющиеся также и для укрепления несущей системы крыши. Самым слабым является, конечно, гвоздевое соединение стропил, поскольку по мере высыхания древесины оно теряет прочность и надежность. Соединения с помощью болтов более надежны. Правда, отверстия, которые сверлят для установки болтов, несколько ослабляют деревянные стропила. Поэтому предпочтение обычно отдают скобам и хомутам.

Существуют и более современные – промышленные методы производства деревянных стропильных систем – в том числе и для частных загородных домов. Так, весь процесс изготовления стропил проходит в заводских цехах, где стропила соединяются друг с другом в крупные конструктивные элементы (фермы) с помощью стыковых планок. Такие стыковые планки обеспечивают необходимую прочность соединения и практически исключают перемещения деревянных элементов стропильной системы в процессе их естественного усыхания. Потом, готовые фермы привозят на стройплощадку и уже собирают в единую стропильную систему как конструктор, что гарантирует не только высокую точность соблюдения расчетных размеров и простоту монтажа, но и значительно снижает сроки монтажных работ. Кроме того, противопожарную и антисептическую пропитку деревянные стропила тоже могут проходить в заводских условиях. Защитный состав, в этом случае, максимально проникнет в «тело» дерева и позволит всей конструкции дольше служить, сопротивляясь негативному воздействию жучков и грибков и влаги.

Теплоизоляция

Энергосбережение и комфорт в любую погоду являются важнейшими факторами для владельца дома и его жильцов. Поэтому большое внимание следует уделить специальным материалам, играющих роль утеплителя - зимой он сохраняет тепло, а летом защищает мансарду от перегрева.

В зависимости от конструкции крыши в подкровельном пространстве оборудуют холодный чердак (утепляют перекрытие верхнего этажа) или мансарду (утепляют кровлю). Утеплитель размещается между стропилами и укладывается после того, как кровельные работы будут закончены и влажность деревянных элементов снизится до 18%.

В качестве утеплителя можно использовать плиты из минеральной базальтовой ваты (ROCKWOOL, PAROC, ISOMAT), отличающиеся высокой огнестойкостью, паропроницаемостью и не деформируются со временем. Допускается утеплять кровлю более дешевыми плитами из стекловолокна (ISOVER, URSA), однако они не огнестойки и подвержены деформации, поэтому приходится применять фиксирующие устройства и т.п. Правда, финские производители стекловолоконного теплоизолятора утверждают, что решили проблему усадки. Следует помнить, что толщина теплоизоляционных плит должна быть не менее 15 сантиметров, чтобы крыша не промерзла.

При устройстве крыши воздушные полости утеплителя необходимо защищать от попадания воды, иначе о теплозащите не может быть и речи: коэффициент теплопроводности воды в 20 раз выше коэффициента теплопроводности воздуха. После обработки гидрофобизирующими пропитками стекловолоконные и минеральные плиты приобретают водоотталкивающие свойства, тем не менее, этого недостаточно. Диффузии водяных паров и капиллярному водопоглощению хорошо сопротивляется экструдированный пенополистирол (Styrodur, Styrofoam, Austroterm), но для утепления стропильных крыш он используется нечасто, прежде всего, из-за высокой стоимости.

Подкровельная гидроизоляция

Чтобы утеплитель надолго сохранял свои достоинства, ему необходима защита от влаги, так как при увеличении содержания влаги в нем всего лишь на 5% его теплоизоляционная способность уменьшается почти в два раза. Кроме того, из-за влажности гниют деревянные и коррозируют металлические элементы крыши. В чердачное пространство может попадать влага с улицы, например, во время косых дождей или зимних бурь. Если чердак дома не эксплуатируется, гидроизоляционные мероприятия не обязательны. Когда вентиляция подкровельного пространства устроена правильно, влага попросту выветривается. И все же лучше не экономить, ведь гидроизоляция — это дополнительная защита деревянных элементов стропильной конструкции.

Пути, по которым влага может проникнуть под кровлю, всегда могут найтись. Например, при оттаивании наледей на потолке мансарды или во время косого дождя при сильном ветре. Но даже в нормальных условиях влага всё равно оказывается под крышей в виде конденсата (роса), выпадающего на внутренней поверхности кровли при резком понижении температуры.

Стоит заметить, что наиболее интенсивно конденсат образуется на поверхности металлической кровли, в меньшей степени – на черепичной. Для того, чтобы защитить утеплитель от влаги, поверх него натягивают непромокаемую пленку, образующую сплошной слой гидроизоляции.

Если влаги много, она стекает по поверхности пленки вниз из-под кровли на улицу, а если мало – то она испаряется и выносится наружу с потоком воздуха через систему подкровельной вентиляции. Существует и еще один «влажный» враг утеплителя - это водяной пар, который непременно присутствует во внутренних помещениях дома, причиной которому служит наше дыхание, приготовление пищи, сушка белья, душ и т.д. Здесь необходимо создать условия для того, чтобы водяной пар нигде не скапливался, а беспрепятственно выходил бы на улицу.

Современные материалы позволяют с успехом справиться и с этой задачей. Гидроизоляция мансардных крыш сохраняет свойства теплоизолятора. В зависимости от типа кровельного материала гидроизоляционные материалы должны либо пропускать, либо поглощать пар. Так, для крыш с кровельным покрытием из материалов на битумной основе (GUTTA, IKO, ICOPAL, КАТЕРAL, ONDULINE, TEGOLA) и из натуральной черепицы (BRAAS ДСК-1) используют диффузионные гидроизолирующие мембраны ("Ютафол Д", "Еврофол"). Они представляют собой пленки с микроотверстиями в виде воронок, обращенных широкой стороной внутрь помещения. Благодаря такой структуре диффузионные мембраны пропускают пар, но задерживают влагу, поступающую извне. Образующийся при этом конденсат удаляется через вентиляционный зазор между кровельным материалом (а если мягкая кровля, то между сплошной обрешеткой) и гидроизоляционным.

Диффузионные мембраны не должны соприкасаться с утеплителем, иначе микроотверстия закупорятся и перестанут пропускать пар. Супердиффузионные мембраны ("Тайвек", "Ютавек", "Монар-флекс ВМ310", "Дифорол") можно укладывать непосредственно на утеплитель. Гидроизоляция такого типа — это нетканый материал, который не только превосходно пропускает пары, но и способствует их быстрому выветриванию. При этом он обеспечивает водонепроницаемость и ветрозащиту.

Для кровель, покрытых металлическими материалами (оцинкованной сталью, металлочерепицей, медью, алюминием и др.) рекомендуется применять гидроизоляционные пленки, состоящие из слоя полиэтилена, армированного сеткой, и нетканого водопоглощающего слоя ("Ютакон"). Последний впитывает образующуюся при конденсации паров влагу и испаряет ее в воздушном потоке вентиляционного зазора, слой полиэтилена защищает от проникновения влаги извне. Для гидроизоляции подкровельного пространства используются "дышащие", то есть паропроницаемые мембраны. Они являются барьером на пути влаги, поступающей извне (со стороны улицы), но в то же время не препятствуют её испарению из утеплителя (если она попала в него из внутреннего объема дома).

Пароизоляция и вентиляция кровли

Образующиеся в жилых и хозяйственных помещениях водяные пары из-за разницы температур проникают в чердачное пространство. Если чердак не эксплуатируется, пароизоляционный слой укладывают под утеплителем перекрытия верхнего этажа, если же в доме имеется мансарда, то пароизоляционный слой монтируют с внутренней стороны утеплителя кровли.

Основа современных пароизоляционных материалов — слой полиэтилена, который армирован сеткой из полиэтиленовых полос ("Ютафол Н", "Светофол-ПП"). Пленку укладывают внахлест и скрепляют соединительной лентой, обеспечивая герметичность пароизоляционного слоя. Некоторые модифицированные материалы имеют слой из алюминиевой фольги ("Ютафол Н 170 Специал"), повышающий огнестойкость пароизоляции и теплоизоляционные свойства всего кровельного "пирога".

Система вентиляции подкровельного пространства (разумеется, если она сделана с умом и работает) является радикальным методом борьбы с сыростью – это ее главная задача. С помощью вентиляции кровли влажный воздух просто-напросто удаляется из-под крыши путем естественной тяги. Для ее создания используют специальные устройства, которые устанавливаются на свесах карниза, коньке, скатах и в других местах. Система вентиляции требует дополнительных расходов, но она быстро окупит себя, надолго продлив срок службы всей кровельной системы.

Помимо устройства вентиляционных зазоров нужно предусмотреть и другие мероприятия, например, обеспечить циркуляцию воздуха от карниза к коньку. Для каждого кровельного материала производятся специальные вентиляционные устройства (например, комплект цементно-песчаной черепицы включает специальные аэроэлементы конька, карнизов и других частей крыши), но существуют и универсальные элементы.

В кровлях с мягкой черепицей предусматривают вентиляцию подкровельного пространства, для чего вблизи конька устанавливают карнизные короба и вентиляционные выходы (VILPE, Финляндия). В комплект мягких кровельных материалов "Пикипойка" (Финляндия) и IКO, например, входит особый вентилируемый конек.

Обрешетка

Подкровельное пространство, по которому должен проходить воздух, образовано двумя конструктивными элементами крыши – контробрешеткой и обрешеткой. Прежде всего, монтируется контробрешетка, фиксирующая подкровельный гидроизоляционный слой. Образовавшийся при этом зазор становится частью вентиляционной системы кровли. Контробрешетка прибивается поверх стропил в продольном направлении, повторяя их рисунок. В поперечном направлении на нее крепится обрешетка, необходимая для настила кровельного материала.

Вид обрешетки обусловлен типом кровельного покрытия. Например, для натуральной черепицы, металлочерепицы и таких материалов, как "Ондулин", обрешетку монтируют из брусков 50x50 или 60x60 мм, которые укладывают на определенном расстоянии друг от друга (в зависимости от массы покрытия). Для мягкой черепицы устраивают сплошной настил из досок 25x100 мм (25x150 мм) или водостойкой фанеры.

Древесина обрешетки должна быть сухой, иначе это может вызвать деформацию конструкции и быструю порчу рулонной (мягкой) и стальной кровли. Обрешетку под рулонные материалы обычно выполняют в виде сплошного настила, а под другие – в виде собственно решетки.

Доборные элементы

Часто на крыше дома, тем более современного, можно увидеть, на первый взгляд, не притязательные и неважные элементы, такие как различные окошки, каминные, печные и вентиляционные трубы, антенны и т.п. которые участвуют в создании полного стиля Вашего дома, требуя надежной защиты и внешнего оформления. Подобные элементы кровли называются доборными. Современная кровельная система включает в себя несколько десятков подобных элементов, каждый из которых должен отличается, как внешним стилевым решением, так и функциональной нагрузкой, возложенной на него. Они защищают места переломов крыши (ребра, коньки, ендовы), её торцевые части и т.д. Так, например, на кровле из натуральной черепицы элементы решают ряд задач, возложенных на конструкцию крыши. Для этого существуют несколько специальных видов черепицы - цельная (рядовая), половинчатая, коньковая, вальмовая, хребтовая, боковая, вентиляционная.

Проходные доборные элементы обязаны защитить места выхода вентилиционных труб и телевизионных антенн, не нарушая целостного внешнего вида крыши.

Безопасность и удобство в эксплуатации кровельной конструкции возлагается также на специальные лестницы, ограждающие решетки, снегозадерживающие и водоотводные системы, благодаря которым зимой Вы исключите возможность нечаянно попасть под снежный обвал, а в другое время года убережете фундамент и стены дома от разрушающих дождевых потоков и мусора.

Необходимость использования многих из доборных элементов зависит от конструктивных особенностей крыши и типа кровельного материала. Например, на крутых железных и черепичных крышах всегда устанавливают снегозадерживающие элементы. Они не позволяют снегу сползать лавинообразно, защищая фасады от повреждения и систему дождевых стоков – от разрушения, обеспечив безопасность здоровью и даже жизням жильцов и гостей дома.