stogo konstrukcijos

Rusijos stogo dangų rinkoje jau kelerius metus įsitvirtino sąvoka „stogo dangos pyragas”. Tačiau daugelis arba nesupranta, kas už to slypi, arba žino tik pagrindinius „pyrago” konstrukcijų variantus be jų atmainų. Pabandykime šią temą atverti šiek tiek plačiau, remdamiesi Europoje priimtais standartais.

Naudojimas ir reikalavimai

Elementari bet kurios stogo konstrukcijos funkcija yra apsauga nuo kritulių – lietaus, sniego, tirpstančio vandens ir ledo. Stogo laikančioji konstrukcija taip pat turi atlaikyti vėjo ir sniego apkrovas, be to, eksploatacinę apkrovą, kuri atsiranda žmonėms judant palei stogą atliekant remonto darbus. Stogo danga taip pat turi priešgaisrinę apsaugą. Paprasčiausiai naudojant palėpės patalpas reikia apsaugoti nuo sniego ir purvo, prasiskverbiančio pro stogą. Naudojant sudėtingiau, taip pat turi būti užtikrinta apsauga nuo karščio ir šalčio bei triukšmo poveikio. Naudojant patalpas kaip gyvenamąsias, būtina išspręsti šilumos izoliacijos ir komfortiškos drėgmės palaikymo patalpose problemą. Galiausiai prie visų pirmiau išvardytų dalykų prisideda neatidėliotini pasyvios energijos gamybos ir aplinkosaugos reikalavimų laikymosi uždaviniai. Taigi, be klimato sąlygų, konstrukcijos pasirinkimą labai lemia jos naudojimo pobūdis.

Projektavimo principai

Šiandien yra techninių galimybių patenkinti pačius įvairiausius stogo dangai keliamus reikalavimus, pasitelkiant visą eilę konstrukcinių sprendimų, kuriuos galima tiksliai suderinti tarpusavyje. Konstrukciniai principai – įgyvendinti stogo atliekamas užduotis kiekviename konstrukcijos sluoksnyje.

Dabartinę stogo dangų technologijų būklę galima nustatyti pagal tokią gradaciją:

Viensluoksnės konstrukcijos, kurios pašalina įeinančią drėgmę ir drėgmę tik per vieną stogo dangos sluoksnį
Dvisluoksnės konstrukcijos, kuriose papildomas apsauginis sluoksnis sukuriamas naudojant stogo plėvelę arba apatinį apsauginį stogą.
Trijų ar daugiau sluoksnių konstrukcijos, kuriose skirtingus izoliacinius sluoksnius skiria vėdinimo sluoksniai.
Daugiasluoksnės stogo plokštės / modulinės konstrukcijos, kuriose visi pastato fizikiniai reikalavimai sujungti į vieną elementą.

Šis metodas – reaguoti į įvairius reikalavimus kuriant skirtingus sluoksnius – atrodo logiškas ir pagrįstas, tačiau jis susijęs su tam tikromis papildomomis montavimo išlaidomis. Didesnis sluoksnių skaičius padidina būtinų jungčių skaičių, taigi ir galimų defektų šaltinių skaičių. Šias problemas padeda išspręsti modulinio projektavimo principas. Panagrinėkite vėdinamų ir nevėdinamų konstrukcijų problemas.

Terminai ir apibrėžtys

Ventiliuojami stogai – ventiliuojama šiluminė izoliacija (dvisluoksniai ventiliuojami stogai)

Ventiliuojami stogai – tai vėdinami oro sluoksniai, esantys tiesiai virš izoliacijos. Tiksliau, šias konstrukcijas galima įvardyti kaip „ventiliuojamą šilumos izoliaciją”.

Neventiliuojami stogai – neventiliuojama šiluminė izoliacija (stogai su vieno sluoksnio ventiliacija)

Tiesiogiai virš šiluminės izoliacijos nėra vėdinamo oro sluoksnio. Tai reiškia, kad difuzinė membrana arba medžio masyvo grindys su difuzine membrana klojamos ant izoliacijos paviršiaus.

laikinas stogas

Laikinoji stogo danga (hidroizoliacinis sluoksnis) montuojama prieš klojant stogo dangą ir gali apsaugoti pastatą nuo atmosferos kritulių ilgą laiką, kol stogas bus uždengtas. Po to jis sudaro vieną konstrukcinį elementą su stogo danga.

apatinis stogas

Po apatiniu stogu suprantamas nepriklausomas hidroizoliacinis sluoksnis, kuris, net ir be viršutinės stogo dangos, yra vandeniui atsparus stogas.

Danga ir izoliacija

Dengimas – tai elementų klojimas su laisvu persidengimu, izoliacija – tai lakštų hidroizoliacinis sujungimas arba suvirinimas. Taigi, kalbant apie laikinąją ir apatinę stogo dangą, galima dar tiksliau atskirti „laikinosios dangos” ir „laikinosios izoliacijos” sąvokas, taip pat „apatinės dangos” ir „apatinės izoliacijos” sąvokas.

Ventiliuojamas – neventiliuojamas

Vokietijos stogdengių asociacijos taisyklėse rekomenduojama palėpių patalpas projektuoti kaip „vėdinamas konstrukcijas”, t. y. su vėdinama (viršutine) šilumos izoliacija. Tačiau pastebėta, kad įvairių klimato veiksnių veikiamose stogo erdvėse šiltas drėgnas oras iš šildomos stogo dalies patenka į šaltesnes stogo konstrukcijos vietas, esančias ne saulės pusėje, ir ten išskiria drėgmę (iki 100 g/m2 per 24 val.). Tai ypač aktualu tais atvejais, kai virš oro sluoksnio esantis hidroizoliacinis sluoksnis gali sugerti tik nedidelį kiekį drėgmės (pavyzdžiui, lygūs stogo paklotai), todėl susikaupęs kondensato vanduo impregnuoja žemiau esančią šilumos izoliaciją.

Ventiliuojama izoliacija

Nustačius pirmiau aprašytą faktą, laiko patikrinta ventiliuojama konstrukcija buvo įvertinta kritiškiau.

Ventiliuojama izoliacija vis dar turi teisę egzistuoti dėl šių neginčijamų privalumų:

Vasaros šilumos izoliaciją galima pagerinti dėl įkaitusių oro masių pašalinimo per apatinį ventiliuojamą kanalą.
Patekusi drėgmė, nesvarbu, ar tai būtų dėl gausių kritulių prasiskverbęs vanduo, ar kondensatas, susidarantis smarkiai nukritus temperatūrai grindų apačioje, ar drėgmė, prasiskverbusi pro garų barjerą ir izoliacinį sluoksnį, gali būti pašalinta iš konstrukcijos vidaus erdvės dėl konvekcinio oro judėjimo apatiniame tarpelyje.
Vėdinamos konstrukcijos padeda sumažinti neigiamas klaidų ir įvairių nelaimingų atsitikimų atliekant darbus, ypač klojant garų barjerus ir atliekant jų sujungimus, pasekmes.
Lenta, kuri dažnai įrengiama virš oro sluoksnio, pagerina stogo triukšmo izoliaciją.
Tačiau reikėtų paminėti ir vėdinamos izoliacijos trūkumus:
Dideli šilumos nuostoliai dėl oro srauto per atvirų ląstelių mineralinę izoliaciją, todėl reikia didelio storio termoizoliacinės medžiagos.
Tarpsraigtinės izoliacijos atveju gegnių aukščio priklausomybė nuo izoliacinės medžiagos ir oro sluoksnio aukščių sumos gali lemti pernelyg didelį gegnių dydžio padidėjimą.
Oro tarpas gali būti laikomas „drėgnu”, nes į jį patenka drėgnas lauko oras, ypač vasaros laikotarpiu. Be to, per atvirą apatinį tarpą į konstrukciją gali patekti kenksmingų vabzdžių, todėl būtina naudoti cheminę medžio apsaugą.
Pakankamo vėdinimo užtikrinimas virš didelių praėjimo elementų (langų, vamzdžių, mansardų), taip pat kraigo ir slėnio srityse yra susijęs su didelėmis darbo sąnaudomis.
Daug darbo sąnaudų taip pat reikalauja įėjimo ir išėjimo angos, reikalingos apatinio tarpo ventiliacijai palaikyti.
Intensyviai vėdinant apatinį tarpą, padidėja šilto, taigi ir drėgno oro konvekcinio prasiskverbimo iš vidaus į izoliaciją rizika, todėl gali padidėti garo kondensacija.
Per apatinį vėdinimo tarpą izoliacija palaipsniui užsikemša žiedadulkėmis, suodžiais ir dulkėmis, o tai gali prisidėti prie padidėjusio drėgmės kaupimosi termoizoliaciniame sluoksnyje.

Šalti (mansardiniai) stogai

Konstrukcijos be šiluminės izoliacijos naudojamos palėpėse arba negyvenamuosiuose pastatuose (pavyzdžiui, sandėliuose). Pakloto plėvelė arba paklotas gali sulaikyti vėją, purvą ir pūstą sniegą. Apatinis stogas yra dar funkcionalesnis už stogo plėvelę. Naudojant ją leidžiama šiek tiek nukrypti žemyn nuo normatyvinių stogo nuolydžio rodiklių. Žiemos būsto statyboje apatinis stogas atlieka vertingą funkciją, kai dėl oro sąlygų dar negalima kloti pagrindinės stogo dangos. Kai kuriose klimato zonose medinių grindų ir ant jų gulinčio hidroizoliacinio lakšto hidroizoliacinių savybių jau pakanka. Naudojant šią konstrukciją taip pat galima įvykdyti paprastos garso izoliacijos reikalavimus.

Izoliacija virš laikančiosios konstrukcijos (izoliacija virš gegnių)

Ši konstrukcija turi daug privalumų. Laikančioji konstrukcija yra matoma iš vidaus ir ją veikia tik nedideli temperatūros ir drėgmės svyravimai. Šilumą izoliuojantis sluoksnis be pertrūkių eina per visą gegnių plotą, o jo storį galima pasirinkti nepriklausomai nuo laikančiosios konstrukcijos. Dar vienas šios konstrukcijos privalumas yra tas, kad garų barjerą galima kloti tame pačiame lygyje ir nepertraukiamai. Ventiliacijos erdvė sukuriama reikiamo storio kontrplokšte. Tačiau, naudojant mineralinę vatą, paprastai būtina įrengti kontrplokštės laikančiąją konstrukciją. Šios skersinės perdangos nutraukia šilumos izoliaciją, todėl turi būti pagamintos iš blogai šilumą laidžios medžiagos. Papildomo einamojo sluoksnio, paprastai pagaminto iš medienos, sukūrimas susijęs su tam tikromis medžiagų sąnaudomis. Esant tokiai konstrukcijai, optimalu naudoti patvarią izoliaciją iš poliuretano arba polistireninio putplasčio. Bendras stogo konstrukcijos su izoliacija aukštis virš gegnių yra didžiausias iš visų esamų. Garų izoliacijos sluoksniui keliami specialūs reikalavimai: jis turi būti neslidus, kad atlaikytų dideles koncentruotas mechanines apkrovas, susijusias su stogdengių judėjimu ant plėvelės darbo metu. Todėl pirmaujantys gamintojai tokiems stogams kuria specialius gaminius. susijusius su stogdengių judėjimu ant plėvelės darbo metu. Todėl pirmaujantys gamintojai tokiems stogams kuria specialius gaminius, susijusius su stogdengių judėjimu ant plėvelės darbo metu. Todėl pirmaujantys gamintojai tokiems stogams kuria specialius gaminius.

Izoliacija tarp laikančiųjų elementų (izoliacija tarp gegnių)

Nepaisant to, kad šiuo atveju galima sumažinti visos konstrukcijos aukštį, konstrukcija bus visiškai funkcionali tik tada, kai gegnių atramų aukštis bus gerokai didesnis už reikiamą šilumos izoliacijos storį. Taip yra dėl to, kad gegnių kojos gali būti šalčio tilteliai. Kuo didesnis gegnių skerspjūvis ir kuo mažesnis jų įrengimo žingsnis, tuo didesnis konstrukcijos šiluminis nevienalytiškumas ir didesni šilumos nuostoliai. Naudojant dvisluoksnę vėdinimo schemą, gegnių kojų aukštis turėtų būti parenkamas atsižvelgiant į reikiamą vėdinimo tarpo tarp izoliacijos ir hidroizoliacinės plėvelės aukštį. Taip pat būtina atsižvelgti į plėvelės klojimo ypatumus – su įlinkimu ar trukdžiais. Ši konstrukcija išlieka labiausiai paplitusi, ji tinka ir naujai statybai, ir renovacijai. Jos trūkumas tas, kad izoliacinį sluoksnį visiškai nutraukia gegnės, be to, yra didelė drėgno oro konvekcinio pernešimo iš palėpės į stogo konstrukciją rizika. Kuo intensyvesnis apatinio tarpo vėdinimas, tuo didesnė rizika sudrėkinti šilumos izoliaciją garų drėgme, prasiskverbiančia iš šiltos patalpos.

Izoliacija tarp laikančiosios konstrukcijos ir po ja

Ši konstrukcija yra labai patikima ir lengvai įrengiama. Paprastai ji naudojama naujoje statyboje, kai santvarų konstrukcijos aukštis yra nepakankamas, o reikalaujamas visos stogo konstrukcijos aukštis turi būti kuo mažesnis. Garų barjerui ir vidiniam apdailos sluoksniui tvirtinti reikia papildomos pagrindo konstrukcijos. Vidinis izoliacijos sluoksnis paprastai klojamas tarp karkaso strypų / vidinių apdailos profilių, uždengiant gegnių atramas ir gerokai sumažinant šalčio tiltelių riziką. Jei vidiniam sluoksniui naudojamos bazaltinės vatos plokštės, jos taip pat tarnauja kaip papildoma laikančiosios stogo konstrukcijos priešgaisrinė izoliacija.

Izoliacija po laikančiąja konstrukcija

Jei esamos laikančiosios konstrukcijos aukštis yra per mažas, šilumos izoliaciją reikia įrengti po laikančiąja konstrukcija. Izoliacija turi būti pakankamai tvirta ir tinkama garų barjerui ir vidaus apdailai pritvirtinti, antraip ją nutrauks apdailos karkasinė subkonstrukcija. Taip pat būtina atsižvelgti į interjero tūrio praradimą, nes visa konstrukcija yra gana aukšta. Vienas iš reikšmingų šios konstrukcijos trūkumų – visų laikančiųjų elementų vieta išorinėje aplinkoje, kurioje temperatūra ir drėgmė kinta. Naujajame DIN 4108 standarte pateikti nauji reikalavimai vėdinamų stogų konstrukcijų skerspjūviui (kurių nereikalaujama patvirtinti skaičiavimais), taip pat nurodyta, kad didžiausia vidinio sluoksnio šilumos perdavimo varža turi būti 20 % visos konstrukcijos (izoliacija,

Neventiliuojama izoliacija (pilna gegnių izoliacija / vieno sluoksnio vėdinimo schema)

Ventiliuojamų konstrukcijų trūkumai atitinka neventiliuojamų apšiltintų konstrukcijų privalumus:

Nėra konvekcinio šilumos perdavimo oro srautui tekant per izoliacinį sluoksnį, dėl kurio patiriami šilumos nuostoliai.
Izoliavimo tarp gegnių atveju visas gegnių aukštis gali būti panaudotas termoizoliaciniam sluoksniui (t. y. padidėja jo storis, o tai reiškia, kad sumažėja viso namo eksploatavimo išlaidos).
Kadangi difuzine membrana padengta šilumos izoliacija nėra veikiama drėgmės iš išorės, galima atsisakyti cheminės medienos apsaugos.
Nėra konstrukcinių kliūčių normaliai vėdinti sudėtingos formos stogus su skliautais, jungtimis, mansardomis ir mansardiniais langais.
Nereikia darbo sąnaudų įleidimo ir išleidimo (vėdinimo) angoms išilgai slėnių ir sandūrų įrengti.
Tačiau būtina organizuoti vieną vėdinimo oro sluoksnį po stogo danga. Šis sluoksnis tarnauja šilumai, tirpstančiam vandeniui, taip pat drėgmei, prasiskverbiančiai pro gabalinę stogo dangą esant pernelyg gausiems krituliams, pašalinti. Be to, jis padeda džiovinti drėgnus stogo elementus (izoliaciją, gegnes, grindis ir lentjuostes). Virš izoliacijos esantis drenažo sluoksnis turi būti difuziškai atviras, jo didžiausias ekvivalentinio vandens garų pasipriešinimo difuzijai storis Sd <= 0,2 m, kad šiluminėje izoliacijoje ir mediniuose stogo elementuose galinti būti drėgmė galėtų laisvai išsisklaidyti difuzijos būdu.
Tačiau neventiliuojami izoliaciniai sluoksniai turi ir trūkumų:
Paprastai nėra ištisinio medinio pakloto, todėl sumažėja apsauga nuo išorinio triukšmo.
Negalima atmesti galimybės, kad virš šilumos izoliacijos esančios hidroizoliacinės membranos difuzinis pralaidumas laikui bėgant sumažės dėl jos užterštumo (ši prielaida nepasitvirtino daugiasluoksnių membranų su mikroporine uždara struktūra atveju, tačiau tai visiškai įmanoma naudojant viensluoksnes membranas). Membranos paviršiuje laikinai susikaupęs ištirpęs vanduo ir ledo sluoksniai taip pat didina pasipriešinimą difuzijai. Jei po izoliacija esantis garų barjeras yra nekokybiškas arba pažeistas, tai gali sukelti tipišką šilumos izoliacijos sudrėkimą ir pakenkti visai konstrukcijai.
Didelė likutinė izoliacijos ir gegnių drėgmė taip pat gali lemti laikiną kondensaciją konstrukcijos storymėje, tačiau ji bus pašalinta nuo stogo po pirmųjų ir ilgalaikių atšilimų pavasarį.
Galiausiai nevėdinama izoliacija negali apsieiti be garų barjero, kurio ekvivalentinio oro sluoksnio difuzinio pasipriešinimo storis Sd >= 100 m. Tai reiškia, kad visos jungtys ir sujungimai turi būti atlikti be klaidų. Kai tai įgyvendinama rankiniu būdu, kai ant šlaitinio stogo įrengiama tarpaukštinė izoliacija, tai galima pasiekti tik itin kruopščiai atliekant ir naudojant sistemos priedus – klijus, juostas ir sandarinimo pastas. Paprastai konstrukcijos su izoliacija tarp laikančiosios konstrukcijos su vienu vėdinimo tarpu atrodo taip:

Šilumos izoliacija tarp gegnių konstrukcijos

Sluoksnių kūrimas ir įgyvendinimas rankiniu būdu turi visus pirmiau išvardytus privalumus ir trūkumus, jei šiltinama tarp gegnių su neventiliuojamu šilumos izoliacijos sluoksniu. Darbo sąlygomis, kai tenka dirbti virš galvos ir po pasvirusiu paviršiumi, lengva padaryti klaidų. Prie to prisideda ir problema, kad hermetiškus sujungimus su esamais konstrukciniais elementais dažnai atlieka kitų pramonės šakų specialistai. Todėl naujajame standarte DIN 4108 reikalaujama nustatyti konkretų oro sluoksnio ekvivalentinio difuzinio storio Sd santykį sluoksniams šilumos izoliacijos išorėje ir viduje. Tam tikroms konstrukcijoms (pavyzdžiui, neventiliuojamiems stogams) standartas numato vidinio sluoksnio Sd vertę >= 100 m. Kad izoliacija neprarastų izoliacinio poveikio sušlapus, galima rekomenduoti rinktis šilumą izoliuojančią medžiagą, pasižyminčią vandenį atstumiančiomis savybėmis. Būtinos šios konstrukcijos sudedamosios dalys yra vėdinamas tarpas ir ant izoliacijos paklotos vėjo nepraleidžiančios membranos didelis difuzinis atvirumas. Kalbant apie šiluminę varžą po garų izoliacijos sluoksniu, naujajame DIN standarte nurodoma, kad ji turi būti ne didesnė kaip 20 % visos konstrukcijos vertės.

Izoliacija virš laikančiosios konstrukcijos

Pirmiau išvardytos problemos byloja apie konstrukciją, kurioje izoliacijos sluoksnis yra virš laikančiosios konstrukcijos. Konstrukcija su izoliacija virš gegnių kojų su vienu vėdinimo tarpu yra tokia: Šis konstrukcijos variantas padeda užtikrinti optimalų

kloti garų barjerą ir sumažinti klaidų riziką jį įgyvendinant. Be to, čia galioja ventiliuojamiems izoliacijos sluoksniams išvardyti privalumai. Tačiau išlieka darbo sąnaudos grindų pagrindo tvirtinimui ir padidėjęs konstrukcijos aukštis, kuris vis dėlto tik retais atvejais sukelia kokių nors apribojimų.