Теплоизоляция мансарды: от расчётов и выбора материала до технологии монтажа - Строительство и ремонт.

Если крыша загородного дома образует просторное чердачное пространство, то его можно использовать для расширения жилой площади. Мансардное помещение может служить спальней или кабинетом, комнатой для занятий спортом, кинотеатром или бильярдной. Чтобы использовать дополнительное место круглый год, нужна хорошая теплоизоляция. Утепление мансарды не потребует больших материальных затрат, тем более что работу можно выполнить своими руками. Важно только выбрать подходящий теплоизоляционный материал и правильно провести монтаж.

• 
  #i-3
  


• 
  #i-4
  
  
  
  • 
    #i-5
    
  
  
  • 
    #i-6
    
  
  
  • 
    #i-7
    
  
  
  
  


• 
  #i-8
  

• 
  #i-10
  


• 
  #i-11
  

• 
  #i-13
  


• 
  #i-14
  

• 
  #i-16
  

Требования к теплоизоляционным материалам

Для утепления мансарды подходит та же технология, которая используется при строительстве каркасных домов, однако к материалам и качеству работ предъявляются повышенные требования. То, насколько качественно будет сделана теплоизоляция чердачного пространства, влияет как на условия комфортного проживания, так и на долговечность кровли. Связано это с тем, что стены мансардного помещения образуют фронтоны и скаты крыши — те поверхности, которые сильнее всего нагреваются в летний зной. Зимой же, наоборот, обдуваемые холодными воздушными потоками, они быстрее всего остывают. Если теплоизоляция будет некачественной, то кровля будет пропускать тепло наружу. Не следует думать, что опасность такой ситуации заключается в банальном повышении энергозатрат на обогрев чердака. Тёплые скаты будут провоцировать таяние снега, а это чревато множеством более серьёзных неприятностей — от механического повреждения верхнего покрытия образующейся наледью до появления грибков и плесени, разрушающих кровельный пирог и деревянные конструкции стропильной системы.

Качественная теплоизоляция сделает мансарду комфортной для проживания и в летний зной, и в зимнюю стужу

Выбирая материал для утепления мансарды, следует помнить, что от этого зависит не только толщина и число слоёв теплоизоляции, но и простота монтажа. Исходя из специфики использования утеплителей, к ним предъявляются такие требования:

1. Способность противостоять пиковым температурам. Материал должен быть морозостойким и не разрушаться при высокой температуре, сохраняя свои характеристики даже после многочисленных циклов замерзания-размораживания или нагрева-охлаждения.


2. Долговечность. Срок службы теплоизоляции должен быть не ниже, а то и выше, чем других используемых на крыше материалов. Связано это с тем, что заменить кровельный пирог намного сложнее, чем, например, верхнее покрытие из металлочерепицы или ондулина.


3. Как можно более низкий коэффициент теплопроводности. Лучше всего взять утеплитель с показателем не более 0,05 Вт/м×К.


4. Максимальная влагоустойчивость. Поскольку в подкровельном пространстве может появляться конденсат, материал не должен впитывать влагу и терять свои свойства при намокании.


5. Пожаробезопасность. Теплоизоляция не должна гореть или поддерживать горение.


6. Небольшой вес. Утеплитель должен быть лёгким, чтобы не создавать повышенную нагрузку на стропильную систему крыши. Общий вес теплоизоляции можно определить, умножив её плотность на объём. Специалисты рекомендуют использовать материалы с плотностью до 50 кг/м³.


7. Способность удерживать заданную конфигурацию. Утеплитель укладывают в промежутках между стропилами в наклонном положении. Если выбрать материал, способный деформироваться под собственным весом, то со временем он может сползти вниз, образуя пустоты внутри конструкции. Необходимо выбирать теплоизоляцию, которая сможет длительное время удерживать первоначальные размеры и форму.

То, какая будет выбрана теплоизоляция, влияет на толщину кровельного пирога. Позже мы рассмотрим способ, как рассчитать количество необходимого материала.

Какие материалы подходят для утепления мансарды

Сделать мансарду пригодной для проживания в любое время года можно при помощи различных утеплителей. Рассмотрим их особенности и выделим сильные и слабые стороны.

Минеральная вата

Для утепления чердачного помещения можно использовать стекловату, минеральную или шлаковую вату. Эти материалы имеют такие теплофизические и эксплуатационные параметры:

• высокое термическое сопротивление — до 1,19 Вт/(м²/К);


• низкая теплопроводность — не более 0,042 Вт/м×К;


• небольшой вес — от 15 до 38 кг в 1 м².

Теплоизоляция ватного типа является излюбленным вариантом домашних мастеров, если кровельный пирог необходимо обустроить изнутри помещения. Она не поддерживает горение, имеет минимальный вес, и, что немаловажно, в её слое не заводятся грызуны. Плитные образцы прекрасно сохраняют форму, а при укладке волокнистого утеплителя в пространство между стропилами не требуется точной подгонки — минеральная вата легко распределяется без швов и зазоров.

Минеральная вата выпускается в виде рулонных и плитных материалов

Единственным недостатком можно считать повышенную гигроскопичность. Из-за появления влаги между волокнами теплоизоляционные свойства материала падают более чем вдвое, а сам он начинает разрушаться. Поэтому минеральная вата нуждается в качественной гидроизоляции со стороны кровли и установке пароизоляционной мембраны изнутри мансардного помещения.

Полимерная теплоизоляция

Для утепления кровельной конструкции часто используются полимерные материалы — пенополистирол и пенополиуретан. Они отлично удерживают тепло и в силу своей гидрофобности совершенно не боятся влаги.

Простой пенополистирол, который по-другому называют пенопластом, является одним из самых популярных утеплителей на рынке строительных материалов. Хорошие эксплуатационные характеристики — минимальная плотность, низкая теплопроводность, влагостойкость и способность удерживать заданную форму способствуют идеализации этого материала. В итоге его часто используют там, где этого делать категорически не рекомендуется. Во-первых, для утепления жилых помещений подходит только негорючий пенопласт марки Г1-Г2, а не популярный Г3-Г4, который прекрасно воспламеняется и сгорает в считаные минуты. Если выбрать последний для утепления мансарды, то выжить в ней при пожаре будет нереально. Во-вторых, монтаж обычного пенополистирола — задача не из простых, поскольку он плохо режется и легко крошится. В-третьих, этот материал подвержен старению и со временем начинает быстро разрушаться. И в завершение следует отметить, что пенопласт — это излюбленный материал у крыс и мышей, поэтому его используют лишь там, где он будет закрыт слоем бетонной стяжки или скрыт за штукатуркой.

Пенопласт является одним из видов газонаполненной пластмассы, которую можно использовать для утепления мансардного помещения

Недостатков пенопласта практически полностью лишён экструдированный пенополистирол (ЭППС), который хорошо подходит для теплоизоляции мансардного помещения снаружи. Для этого плиты утеплителя укладывают непосредственно под кровельный материал, поверх элементов стропильной системы. В состав экструдированного пенополистирола входят антипирены, поэтому он плохо горит. По сравнению с пенопластом, ЭППС имеет более высокую прочность и жёсткость, из-за чего его намного проще монтировать. Как и другие полимерные материалы, экструдированный пенополистирол водоустойчив, не пропускает пар и обладает хорошими энергосберегающими свойствами. Это делает его лучшим вариантом для теплоизоляции мансардной кровли снаружи. К слову, ЭППС потребуется совсем немного — 100-миллиметрового слоя будет достаточно для утепления чердачного помещения в большинстве регионов нашей страны.

Экструдированный пенополистирол лучше всего подходит для утепления кровли снаружи

Пенополиуретан (ППУ) — это газонаполненная пластмасса, которую в жидком виде наносят на внутреннюю поверхность скатов. При схватывании материал образует жёсткую пену с превосходными физическими характеристиками:

• теплопередача — до 0,027 Вт/м×К;


• термическое сопротивление от 1,85 до 9,25 Вт/(м²/К);


• плотность теплоизоляции — от 30 до 86 кг/м³;


• вес — от 11 до 22 кг.

Для нанесения пенополиуретана используется специальная установка, в которой жидкая смесь вспенивается при подаче воздуха или CO₂.

Чтобы утеплить кровлю пенополиуретаном, придётся обратиться к специалистам — без специального оборудования и навыков здесь не обойтись

Такой способ монтажа во многом предопределяет достоинства утеплителя, поскольку при задувании подкровельного пространства не остаётся щелей, зазоров и мостиков холода в виде открытых элементов стропильной системы. ППУ не поддерживает горение и не изменяет форму. Он не разрушается со временем и хорошо противостоит влаге. К слову, последний фактор обуславливает низкую паронепроницаемость — утеплитель не позволяет кровле «дышать», что чревато повышенной влажностью в чердачном пространстве.

Чтобы воздух в мансардном помещении был свежим и лёгким, а поверхности стен не покрывались плесенью и грибком, при утеплении кровли пенополиуретаном обязательно следует продумать качественную систему приточной вентиляции.

Эковата

Эковату можно считать одним из лучших материалов для проведения работ по теплоизоляции дома. Этот утеплитель более чем на 80% состоит из целлюлозных волокон, поэтому имеет низкую теплопроводность и хорошо подходит для заполнения промежутков между стропилами. Поскольку целлюлоза в чистом виде хорошо горит и разрушается грибками, в её состав вводят буру в качестве антипирена и борную кислоту для защиты от повреждений биологическими организмами, включая грызунов.

Основные физические свойства эковаты:

• теплопроводность — от 0,037 до 0,042 Вт/м×К;


• плотность зависит от степени укладки и варьируется в пределах 26–95 кг/м³;


• горючесть — группа Г2 по ГОСТ 30244;


• паропроницаемость — до 03 мг/мчПа.

По своим эксплуатационным свойствам эковата приближается к минеральной и полимерной теплоизоляции, опережая их по множеству факторов. Так, в отличие от минеральной ваты, она абсорбирует влагу без значительного снижения теплопроводности. При повышении влажности на 1% базальтовая плита потеряет десятую часть своих теплоизоляционных свойств, тогда как эковата при насыщении влагой до 25% повысит теплопроводность не более чем на 5%.

Для утепления мансарды подходит эковата в виде плит различной толщины

Немаловажно и то, что при высыхании целлюлозный утеплитель полностью восстанавливает свои первоначальные характеристики. При этом он может служить своеобразным буфером, способным поддерживать в помещении комфортный уровень влажности. Эковата позволяет вести монтаж бесшовным способом, поэтому образует монолитный слой без промежутков и мостиков холода. Её воздухопроницаемость практически в два раза ниже, чем у минеральных утеплителей, и при этом она остаётся достаточно эластичной для того, чтобы гасить звуковые волны. При использовании эковаты мансарда будет лучше всего защищена от внешнего шума. И, наконец, невозможно умолчать об экологичности и безопасности этого материала. В его составе нет ни одного химического соединения, которое могло бы испаряться и выделять вредные для человека вещества.

Как рассчитать толщину теплоизоляции

Чтобы рассчитать, какой слой утеплителя понадобится для теплоизоляции мансарды, строители используют формулу из СНиП II-3–79 δ_ут = (R — 0,16 — δ₁/λ₁ — δ₂/λ₂ — δ_i/λ_i) × λ_ут, в которой R — это тепловое сопротивление ската, стены или перекрытия (м²×°С/Вт), δ – расчётная толщина отдельных элементов конструкции в метрах, а λ – коэффициент теплопроводности утеплителя (Вт/м×°С) для используемых конструктивных слоёв.

В частном домострое формулу упрощают до простого уравнения δ_ут = R × λБ, где последний множитель характеризует теплопроводность используемого утеплителя в Вт/м×°С. Минимальное тепловое сопротивление стен, кровли и перекрытий зависит от того, в каком регионе ведётся строительство.

Таблица: значения тепловых сопротивлений в зависимости от региона строительства

Характеристики теплопроводности любого теплоизоляционного материала также можно найти в таблицах.

Таблица: коэффициенты теплопроводности материалов

Чтобы определить толщину утеплителя, совсем необязательно считать всё вручную. Можно воспользоваться онлайн-калькулятором, который несложно найти на просторах сети. Всё, что понадобится в этом случае — ввести значения климатической зоны, площади мансарды, тип утеплителя и сферу его применения. Все остальные расчёты программа сделает за вас.

Утепление мансарды изнутри

Самым простым и удобным способом утепления кровли является теплоизоляция со стороны мансардного помещения. В этих целях применяют практически все известные теплоизоляционные материалы. Чаще всего используется минеральная или стеклянная вата — сказывается невысокая цена этих утеплителей. Чуть реже пускают в дело экструдированный пенополистирол, монтаж которого вызывает больше трудностей. И к сожалению, пока ещё совсем редко применяется эковата или пенополистирольная задувка — здесь играет роль относительно высокая цена и сложность монтажа теплоизоляции.

При утеплении мансарды изнутри утепляются не только стены, но и пол

Долговечность используемых материалов и комфорт внутри мансардного помещения зависит от того, насколько точно будет соблюдаться технология теплоизоляционных мероприятий. Самую важную роль здесь играет то, насколько правильно уложен кровельный «пирог». Если рассматривать структуру изнутри наружу, то он состоит из таких элементов:

• отделка листами гипсокартона, фанеры или OSB, вагонкой и т. д.;


• обрешётка с вентиляционным зазором;


• пароизоляция;


• теплоизоляционный материал;


• гидроизоляция;


• контробрешётка и обрешётка с вентиляционным зазором;


• кровельный материал.

Следует отметить, что пароизоляция понадобится только тогда, когда для утепления используются ватные материалы — в этом случае она предотвратит проникновение влажного воздуха из мансардного помещения. При использовании пенополиуретана или пенополистирола необходимость в диффузионной мембране отпадает.

Что касается гидроизоляции, то она нужна в любом случае, поскольку будет служить дополнительным барьером для защиты кровельного пирога и деревянных элементов стропильной системы от поступающей снаружи влаги. Если для теплоизоляции используются волокнистые утеплители, то применяют супердиффузионные мембраны, способные пропускать водяной пар в одну сторону. При монтаже их ориентируют таким способом, чтобы обеспечить отвод влаги от ватных материалов. Кроме того, для улучшения вентиляции между гидроизоляцией и кровлей обустраивают вентиляционный зазор высотой от 5 до 10 см.

При утеплении минеральной ватой необходимо использовать пароизоляционную плёнку

Весь процесс утепления кровли можно разделить на несколько этапов:

• подготовительные работы;


• подготовка теплоизоляционного материала;


• укладка утеплителя на место;


• крепление теплоизоляции;


• отделочные мероприятия.

Об утеплении мансардного помещения следует помнить, начиная со стадии проектирования, не забывая учитывать особенности теплоизоляционных работ на всех этапах строительства. Следует с самого начала определиться, какими будут стены мансарды. Если в их качестве будут выступать наклонные поверхности крыши до самого перекрытия, то утепляют скаты кровли. В том случае, если будут устанавливаться вертикальные стеновые конструкции, теплоизоляцию устанавливают на задействованных участках крыши, стенах и прилегающих к ним участках перекрытия.

Теплоизоляция устанавливается на используемых участках

Порядок выполнения работ

Прежде чем приступать к теплоизоляции мансарды, пирог утеплителя следует защитить слоем гидроизоляции. Эту работу необходимо проделать перед укладкой кровельного материала, иначе добиться полной герметичности теплоизоляционного ковра не удастся. Стелить плёночную мембрану начинают прямо поверх стропил. Работу ведут снизу вверх, с перехлёстом предыдущего полотна на 15 см и проклейкой стыка специальным скотчем. Натягивать плёнку не надо, лучше оставить небольшую слабину. Прогиба величиной до 20 мм на 1 погонный метр материала будет достаточно, чтобы мембранная гидроизоляция не порвалась с наступлением зимних морозов. Для крепления плёнки к стропилам лучше всего использовать строительный степлер. Если же такого инструмента под рукой нет, то гидроизоляцию можно прибить оцинкованными гвоздями с широкими шляпками.

О защите пирога теплоизоляции от влаги следует подумать ещё на этапе сооружения крыши

Чтобы обеспечить нормальную вентиляцию пространства между плёночной мембраной и кровельным материалом, в качестве обрешётки используют пиломатериалы толщиной не менее 25 мм. К стропильным ногам их крепят при помощи коррозионностойких саморезов или оцинкованных гвоздей длиной 50–70 мм.

Чтобы избежать случайного повреждения гидроизоляционной плёнки, отверстия в обрешётке проделывают заблаговременно.

Если крыша будет укрыта мягкой кровлей, то на обрешётку монтируют сплошное основание из древесно-стружечных плит, OSB или влагостойкой фанеры. Металлочерепицу, шифер и другие жёсткие кровельные материалы крепят непосредственно к элементам обрешётки.

Затем монтаж ведут со стороны мансарды. Чтобы не наделать ошибок, следует соблюдать очерёдность работ:

1. Теплоизоляционный материал распаковывают. Плитный и рулонный утеплитель раскладывают на ровной поверхности и оставляют на непродолжительное время, чтобы распрямились его волокна.


2. Полотнище минеральной ваты нарезают кусками, ширина которых на 2–3 см превышает шаг установки стропильных ног.
   
   

   Стандартная ширина рулонной теплоизоляции составляет 1,2 м, поэтому для удобства её монтажа следует выбирать такое же или уменьшенное вдвое расстояние между стропилами. В последнем случае утеплитель разрезают вдоль, получая два полотна шириной 0,6 м.

   
   


3. Нарезанные плиты утеплителя укладывают в промежутки между стропилами. Первоначально теплоизоляция будет удерживаться за счёт установки «враспор», поэтому каждое полотно сначала прижимают по центру, а затем его края заправляют так, чтобы утеплитель не выступал за стропила.
   
   

   Утеплитель укладывают снизу вверх, заталкивая материал в промежутки между стропилами



4. Минеральную вату закрывают пароизоляционной мембраной. Как и в случае с гидроизоляцией, полосы материала укладывают горизонтально, снизу вверх, с нахлёстом не менее 10 см. Стыки проклеивают скотчем, а саму плёнку крепят к стропилам степлерными скобами.


5. Из пиломатериала толщиной 2,5 см выполняют нижнюю обрешётку. В дальнейшем к ней будут крепиться гипсокартонные конструкции или другой отделочный материал.
   
   

   Слой утеплителя закрывают пароизоляционной мембраной, поверх которой набивают рейки обрешёткиы

Иногда необходимо обустроить утеплённую мансарду в доме с уже установленной крышей. Чтобы не демонтировать кровельный материал, гидроизоляционную мембрану можно установить со стороны помещения. Для этого плёнкой оборачивают стропила, а сам материал крепят к обрешётке. Минус такого решения заключается в том, что деревянные конструкции крыши остаются незащищёнными, если внутрь по какой-то причине начнёт просачиваться влага.

Видео: теплоизоляция мансардного этажа минеральной ватой

Особенности утепления мансардной крыши снаружи

Если дизайн мансардного помещения предполагает наличие деревянных балок на стенах или же его размеры не позволяют задействовать ни один сантиметр пространства, то кровлю утепляют снаружи. Лучше всего это сделать ещё на этапе строительстве крыши, поскольку в обратном случае придётся снимать кровельный материал.

Утепление кровли снаружи можно выполнить только жёсткой теплоизоляцией. Лучшим материалом в этом случае считается экструдированный пенополистирол. Как уже отмечалось выше, такое покрытие не нуждается в пароизоляции, поэтому пирог утепления состоит из меньшего количества слоёв:

• плитная теплоизоляция;


• гидроизоляционная мембрана;


• обрешётка с вентиляционным зазором;


• кровельный материал.

Основное преимущество утепления кровли снаружи заключается в однородности теплоизоляционного слоя. Несомненным плюсом является отсутствие мостиков холода и возможность осмотра и ремонта стропил без демонтажа кровельного материала.

Способ при котором мансарда утепляется снаружи, позволит увеличить внутреннее пространство мансарды и задействовать стропила в качестве декоративных элементов интерьера

Порядок выполнения работ:

1. По стропилам укладывают сплошное основание из фанеры или OSB. Материал крепят коррозионностойкими саморезами и отмечают места прохождения стропил.


2. На нижнюю часть деревянного основания набивают деревянный брус, который послужит опорой для сползающих плит утеплителя. Его сечение должно соответствовать толщине слоя теплоизоляции.


3. По подготовленной поверхности раскладывают пенополистирольные плиты. Укладку ведут в шахматном порядке, начиная от опорного бруса. Для крепления теплоизоляции используют специальные дюбели с широкой шляпкой.
   
   

   Монтаж пенополистирольных плит в два слоя позволит избежать щелей и устранить мостики холода



4. Плиты утеплителя укрывают гидроизоляцией. Полосы материала расстилают от нижнего ряда утеплителя и постепенно продвигаются вверх. При этом каждое последующее полотно гидроизоляционной мембраны должно заходить на предыдущее не менее чем на 10 см. Место стыка проклеивают скотчем.


5. Ориентируясь по сделанным ранее меткам, к стропилам прибивают бруски обрешётки. Для того чтобы обеспечить нормальную вентиляцию подкровельного пространства, выбирают пиломатериал сечением не менее 40 мм.

Всё, что осталось сделать — это уложить и зафиксировать кровельный материал. Жёсткие виды покрытий крепят прямо к обрешётке, поэтому следует учитывать расстояние между брусом на этапе его монтажа. Под мягкую кровлю обустраивают сплошное основание из OSB или фанеры, которое защищают слоем гидроизоляции. В этом случае устанавливать гидроизоляционную мембрану поверх утеплителя нет необходимости.

Видео: всё, что необходимо знать об утеплении мансарды

Теплоизоляция мансардного помещения, кроме, собственно, сохранения тепла внутри, позволяет решить и ряд других задач. Качественное утепление предотвратит перегрев кровли в летнее время, а значит, в комнате будет так же комфортно, как и в любом другом помещении. В зимние морозы теплоизоляционный пирог не допустит таяния снега и образования наледи, а во время дождя или града послужит защитой от шума. Важно только учитывать особенности различных утеплителей и выполнять работу грамотно, с учётом правил и технологии монтажа.