Пожалуй, именно крыша была первым элементом дома, изобретенным древним человеком как защита от дождя и палящего солнца. И за минувшие тысячелетия назначение крыши изменилось весьма незначительно. Сейчас  как и прежде, кровля - это верхняя ограждающая конструкция здания, выполняющая функцию защиты здания от атмосферных осадков и колебания температур, а также несущую функцию.

В зависимости от уклона поверхности, кровли бывают плоские и скатные. Выбор между плоской и скатной кровлями зависит в основном от климатических условий и традиций( к примеру, скатные кровли издревле предпочитали в дождливой Европе, а плоские - в засушливой Средней Азии). В плоской кровле несущим покрытием чаще всего служат профилированный стальной лист или железобетонная  плита. В России плоские кровли широко применяются как в жилищном, так и в промышленном строительстве. Однако известно, что именно плоские кровли серийных панельных многоэтажек из-за конструктивных недостатков и низкого качества исполнения отличаются недостаточной гидроизоляцией и повышенными теплопотерями.

Плоские кровли могут быть как с чердаком, так и без него(совмещенные покрытия).

Cкатная  кровля  поддерживается  специальной конструкцией, состоящей из обрешетки, непосредственно несущей кровельное покрытие, и стропил, передающих нагрузку от собственного веса кровли, снега, ветра и пр. на стены и внутренние опоры.У скатной кровли есть немаловажное преимущество-возможность устройства под ней дополнительного мансардного или чердачного помещения.

В современной кровле за каждую из перечисленных выше функций ответственен особый конструктивный элемент. Кровельное покрытие является верхним элементом кровли, предохраняющим здание от проникновения атмосферных осадков (т е выполняет гидроизолирующую функцию).Все многообразие материалов для кровельных покрытий может быть классифицировано следующим образом: черепица, шифер, мягкие кровли, металлические кровли.

Очевидно, что разные кровельные материалы обладают особенностями, определяющими их назначения. Так, чрезвычайно надежная и эффективная черепица уже многие  столетия применяется в скатных кровлях. Гораздо менее стойкий, но дешевый и простой в монтаже шифер и его разновидности также  применяются в скатных кровлях, но нередко- и в кровлях с минимальным уклоном.

Мягкая кровля условное название конструкции, для устройства которой используются рулонные материалы, полимерные мембраны, мастичные материалы, мягкая(битумная) черепица. Современные мягкие кровельные материалы, образующие на поверхности кровли сплошной герметичный ковер, могут обеспечивать водонепроницаемость даже при нулевых уклонах. Поэтому на плоских кровлях часто применяют именно такой тип кровельного покрытия.

Металлические кровли также могут использоваться в обоих типах кровель: кровли из листа- в плоских кровлях, а металлочерепица и кровли из цветных металлов (медь, алюминий, цинк- титановый сплав)- в скатных кровлях.

Теплоизоляцию кровли обеспечивает слой, выполненный из специальных материалов с низкой теплопроводностью. Как ограждающая конструкция, кровля функционирует в довольно жестком температурном режиме, испытывая на себе воздействие температурных колебаний. Как правило, ее нижняя поверхность(потолок) имеет температуру, близкую  к температуре в помещении. В то же время температура наружной поверхности меняется в весьма широком диапазоне ( от -50 С зимой до +100С  в солнечный  летний день).При этом кровля должна надежно ограждать внутренние помещения здания от колебаний температур, защищая зимой от холода, а летом от жары.

Утепление кровли играет значительную роль в повышении комфортности помещения, улучшении его микроклимата. Кроме того, правильно подобранная теплоизоляция увеличивает термическое сопротивление ограждающей конструкции- покрытия, что позволяет снизить расходы на отопление за счет снижения теплопотерь.

При выборе теплоизоляционных материалов для различных видов кровель следут учитывать, что на срок их службы существенное влияние оказывают температурно-влажностный режим эксплуатации конструкции, возможность капиллярного и диффузионного увлажнения, а также воздействие механических нагрузок.

Теплоизоляционный материал должен сохранять теплоизоляционные свойства на протяжении  долгого времени, обладать биостойкостью, водостойкостью, не выделять в процессе эксплуатации токсичных и неприятно пахнущих веществ, соответствовать требованиям пожарной безопасности.

К теплоизоляционным материалам в конструкциях плоских кровель предьявляются высокие требования по механической прочности- в частности, прочности на сжатие и на отрыв слоев, чтобы избежать нарушения теплоизолирующего слоя при хождении людей, снеговых и ветровых нагрузках. По перечисленным показателям в качестве теплоизоляционного слоя в конструкции кровель могут применяться пенеполистирольные плиты, вспененное стекло, жесткие стекловолокнистые  плиты, пенобетон и минераловатные плиты.

Пенополистирольные плиты до недавнего времени широко применялись  для утепления плоских и скатных кровель, а также мансард, даже невзирая на такой существенный их недостаток как горючесть.

Вспененное стекло, вне всякого сомнения, отличный материал для плоских кровель .Но использование его ограничивается слишком высокой ценой. Популярные в России из-за доступной цены негидрофобизированные марки стекловаты имеют слишком большое водопоглащение, к тому же  с течением времени наблюдается их усадка. Плиты из минеральной ваты на основе базальтовых горных пород, благодаря особой структуре с хаотичным расположением  крепко сцепленных волокон, обладают таким сочетанием весьма полезных для теплоизоляции кровель свойств, как низкая теплопроводность, долговечность, хорошая паропроницаемость, высокая сопротивляемость к внешним механическим воздействиям и собственным деформациям, а также отличными звукоизоляционными свойствами. Из-за  гидрофобизирующей пропитки водопоглащение минеральной ваты не превышает 1,5% по обьему. Помимо того, минеральная вата относится к классу негорючих  материалов. Материал способен выдерживать температуру свыше 1000С.В то время как связующий компонент выгорает при температуре 250С, волокна остаются неповрежденными, сохраняя  прочность и создавая защиту от огня. Это же свойство позволяет на какое-то время задерживать процесс разрушения несущих конструкций зданий. Различные изделия из минеральной ваты могут применяться во всех типах кровель. Так, минеральноватные плиты повышенной жесткости( например, плиты РУФ БАТТС различных модификаций) применяются при устройстве плоских кровель.

Минераловатные изделия небольшой плотности предназначены для утепления ненагруженных конструкций- скатных кровель и мансард. Для изоляции чердаков, скатных кровель, перекрытий также можно использовать плиты толщиной 50-150 мм.

В большинстве случаев чердачные кровли устраиваются неутепленными, а бесчердачные- утепленными. Это значит, что если под кровлей имеется нежилое  чердачное помещение, то скаты утеплять не нужно. При этом утепляются только полы чердака. Если же чердак или мансарда используются в качестве жилища, тогда по скатам  кровли прокладывается теплоизоляционный материал.

При утеплении скатов между слоем утеплителя и кровельным покрытием скатной кровли следует предусмотреть вентилируемую воздушную прослойку толщиной 5см при покрытии плоскими материалами (листами оцинкованной стали) и 2,5см при волнистом покрытии (профилированные листы из оцинкованной стали, волнистые асбоцементные листы).

Важная проблема при утеплении скатов- устройство теплоизоляционного слоя для предотвращения проникновения пара из жилых помещений в подкровельное пространство. Некоторые теплоизоляционные материалы в готовом виде на внутренней поверхности имеют основание из фольги, специально предназначенное для обеспечения пароизоляции и вентиляционных отверстий в кровле может привести к выпадению конденсата на нижней поверхности кровли и на элементах обрешетки. Следствием этого могут стать преждевременное разрушение несущей конструкции, ухудшение теплоизоляционных свойств утеплителя, подтеки на потолке и т.п.

В скатных кровлях устраивают специальные вентиляционные зазоры. Как правило,их два- верхний и нижний. Через зазоры удаляется атмосферная влага, попавшая под кровельное покрытие. Благодаря вентиляции деревянные конструкции (Контробрешетка и обрешетка) постоянно проветриваются, что обеспечивает их  долговечность.

В процессе строительства дома теплоизоляционный материал можно уложить поверх обрешетки скатной кровли или между направляющими, идущими от основания крыши к коньку. Шаг брусков должен  соответствовать размеру утепляющих плит, чтобы плиты устанавливались в распор между брусками. Обязательным является устройство пароизоляции из толстой полиэтиленовой  пленки( с перехлестом полотнищ на 10-15см) с «теплой» стороны утеплителя. С внутренней стороны помещения производится обшивка досками, вагонкой, гипсокартоновыми листами или другими материалами.

Для плоских кровель без чердаков приемлемы и наружный, и внутренний способы утепления. Однако,  в связи с простотой исполнения, наружный способ более распространен. Таким образом может быть утеплена как кровля в строящемся здании, так и уже эксплуатируемая плоская кровля.

Конструкции плоских кровель предусматривают два типа решения слоев теплоизоляции- однослойное  или двухслойное.

Выбор зависит от теплотехнического расчета и прочностных требований к кровле. Теплоизоляционные плиты укладывают поверх несущей конструкции по принципу «швы вразбежку» Если устраивается двухслойное покрытие, то «вразбежку» также должны идти стыки верхних и нижних плит. В местах примыкания теплоизоляционных плит к парапетам, стенам и фонарям устраиваются переходные теплоизоляционные бортики. Теплоизоляция должна быть закреплена на основании либо механически (шурупы-«саморезы»- для профнастила, пластиковые дюбели с сердечником –для железобетонного основания), либо клеевым способом.

Чердачные полы как скатных, так и плоских кровель утепляют сверху. С этой целью весьма эффективно использование минераловатных теплоизоляционных плит.

Минераловатные плиты укладывают поверх  перекрытия или между брусьями стропильной конструкции. Для предотвращения разрывов в теплоизоляции и образования «мостиков холода» теплоизоляционные плиты должны укладываться непрерывно и перекрывать вертикально расположенный утепляющий слой наружной стены. Для защиты чердачного перекрытия от увлажнения водяными парами внутреннего воздуха помещений следует уложить слой пароизоляции из полиэтиленовой пленки с «теплой» стороны утеплителя. При необходимости дополнительного утепления существующих чердачных перекрытий теплоизоляционные плиты можно укладывать поверх старой теплоизоляции, которую необходимо просушить.

В большинстве построенных в советские времена зданий значение сопротивления теплопередаче для покрытий было не более 1,5квмС\Вт, что слишком мало для нашего сурового климата. В соответствии с новой редакцией федерального СНиП  11-3-79 «Строительная теплотехника» от 1995г были установлены общероссийские нормативные требования по теплозащите зданий, повышающие требуемые значения сопротивления теплопередаче покрытий в 3-3,5раза.

Безусловно, выполнение ужесточенных норм термосопротивления возможно  только при помощи использования качественных теплоизоляционных материалов. Их применение позволяет ощутимо снизить затраты на отопление жилых и производственных помещений ( для справки: через кровлю в стандартном  многоэтажном доме теряется 18% тепла).

Однако утеплением только кровли едва ли можно добиться  значительного сокращения теплопотерь. Здесь необходим комплексный подход к теплоизоляции здания, включающий создание термической оболочки.

Как показывает практика, при применении такого подхода возможно сокращение теплопотерь на 50-70%.С учетом снижения затрат на отопление капиталовложения в теплоизоляционные мероприятия окупаются менее чем через 10 лет.