Теплый «пирог» - изоляционные материалы для конструкции крыши

Правильный выбор и качественная укладка изоляционных материалов в конструкции крыши обеспечивают мансарде долгую жизнь и повышают энергоэффективные качества строения в целом.

По приблизительным подсчетам до трети тепла из дома уходит через крышу, а значит, ей требуется качественное утепление. Этот вопрос тем более важен, когда речь идет о мансарде. Кровельный «пирог» здесь непосредственно защищает жилое пространство от воздействия холода зимой или жары летом, препятствует попаданию внутрь атмосферных осадков. Надо также помнить, что мансардная крыша подвергается воздействию не только сверху, но и снизу, поскольку теплый воздух из комнат поднимается вверх. Поэтому качественная «начинка» конструкции мансардной крыши имеет первостепенное значение. Правильно смонтированный кровельный «пирог» со слоями гидро-, тепло- и пароизоляции увеличит срок службы кровельного покрытия, сохранит комфорт и уют в доме и заметно сократит расходы на отопление.

По порядку

При наличии на верхнем уровне дома мансарды к основной задаче крыши (защите от осадков) добавляется еще одна - обеспечение тепла в жилом пространстве в холодное время года, поскольку скаты крыши одновременно выполняют роль наклонных стен комнат. В теплый сезон эта функция трансформируется в обратную - недопущение перегрева помещений. Поэтому многослойная конструкционные материалы улучшают акустические характеристики мансарды. В свою очередь гидроизоляция полностью пресекает попадание влаги с улицы в утеплитель. Одновременно с этим хороший гидроизоляционный слой дышит и обеспечивает свободный выход паров из здания. Пароизоляция защищает утеплитель от воздействия внутренней влаги, проникающей из помещения.

Монтаж кровельного «пирога» начинают с укладки гидроизоляционного слоя, затем поверх него устанавливают обрешетку: доски, пропитанные биозащитным составом, которые прибивают к стропилам. Тем самым формируют вентиляционный зазор между гидроизоляцией и кровельным покрытием, что способствует надлежащей циркуляции воздуха в подкровельном пространстве. А это, в свою очередь, помогает избежать перенасыщения утеплителя влагой и сопутствующих проблем. В ряде случаев вент зазор выполняют между гидроизоляцией и утеплителем, о чем речь пойдет ниже. На обрешетку укладывают кровельный материал. После этого изнутри между стропилами монтируют утеплитель, защищают его пароизоляционным материалом и проводят отделочные работы.

Барьер для холода

Через неутепленную крышу зимой уходит тепло, а летом наружная поверхность кровельного покрытия нагревается порой до 50-60 °С. Так что хорошая теплоизоляция - главная часть кровельного «пирога». В качестве утеплителя обычно используют минеральную вату (базальтовую или стекловолоконную), которую в виде плит или матов укладывают в пространство между стропилами.

Волокнистая структура минваты позволяет удерживать в материале воздух, а он, как известно, является хорошим хранителем тепла. Этим и объясняются высокие теплоизоляционные качества минераловатных утеплителей. Еще одно важное преимущество - упругость. На скатной крыше утеплитель располагают в наклонной плоскости, и если он будет недостаточно плотным и жестким, оседание неизбежно. Кроме того, теплоизоляцию в межстропильном пространстве обычно укладывают враспор, а благодаря упругости она сохраняет стабильность размеров и стойкость примыкания к стропилам. Это предупреждает появление мостиков холода, из-за которых мансардное помещение может начать промерзать, а покрытие крыши - покрываться наледью. В то же время важна эластичность материала, за счет которой он плотно прилегает к конструкции крыши и заполняет все неровности.

Базальтовая вата обладает более хаотичной структурой волокон и поэтому характеризуется значительной упругостью. А вот у стекловолоконных утеплителей выше эластичность. Поэтому четкой рекомендации по поводу применения того или иного вида ваты нет, современные продукты от проверенных производителей в равной степени надежно выполнят свою роль. Оба материала являются негорючими и паропроницаемыми. Последнее качество особенно важно, ведь воздух в жилом доме насыщен водяным паром, который по законам физики поднимается вверх. Львиную его долю задерживает слой пароизоляции, но часть все же попадает в утеплитель. Важно, чтобы влага не накапливалась внутри материала, а быстро выходила из кровельного «пирога» на улицу, иначе его теплоизоляционные свойства ухудшатся.

Кстати, существует минеральная вата, ламинированная алюминиевой фольгой. Такая «облицовка» после проклейки по стыкам герметизирующей ленты будет выполнять функции пароизоляции и, следовательно, применять пароизоляционную пленку не понадобится.

Так или иначе, для подбора геометрических параметров теплоизоляции выполняют теплотехнический расчет кровельной конструкции, согласно требованиям, изложенным в СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий», СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий». Для территории Москвы и Подмосковья сопротивление теплопередаче для крыши должно составлять не менее 4,7 м2 °С/Вт. Выполнение нормативов обеспечивает правильная укладка минеральной ваты толщиной 20-25 см. Специалисты рекомендуют укладывать утеплитель в два слоя, причем выбирать плиты разной толщины и располагать их вразбежку (то есть сдвигать относительно друг друга так, чтобы плиты верхнего слоя перекрывали стыки плит нижнего). Это поможет избежать возникновения мостиков холода в местах соединения.

Наконец, важно помнить: утеплитель выполняет свои функции только в том случае, если остается сухим. В нем не должна накапливаться влага в любое время года и при любой погоде. Увеличение влажности материала даже на 5 % снижает его теплоизолирующую способность почти в два раза. А со временем такая теплоизоляция отсыревает и выходит из строя.

Защита от пара и влаги

Устройство паро- и гидроизоляционного слоев дает возможность защитить утеплитель и строительные конструкции от проникновения и накопления влаги - в виде осадков, водяных паров и конденсата. Это позволяет обеспечить требуемый режим работы крыши, продлевает срок ее службы и обеспечивает комфорт и уют в доме.

Необходимость в наличии слоя гидроизоляции связана с тем, что возможно проникновение определенного количества воды внутрь кровельного «пирога» сквозь места крепежа и стыки в покрытии. Также влага попадает сюда вместе с воздухом через вентиляционный зазор. Гидроизоляция оберегает располагающийся под ней утеплитель от атмосферного увлажнения, воздействия конденсата и связанных с этим негативных последствий. Важность пароизоляции связана с тем, что в жилых помещениях (а особенно в ванных комнатах) постоянно образуется водяной пар. Он покидает пространство через вентиляционные каналы и открытые окна, но немалая его часть стремится покинуть дом через крышу, а при накоплении в утеплителе приводит не только к ухудшению теплоизоляционных качеств конструкции, но и со временем к появлению гниения, грибков и неприятных запахов. Предотвратить такие последствия и призван слой пароизоляции.

Современная паро- и гидроизоляция - это полимерные пленки (их еще называют подкровельными). При этом разделение на гидроизоляционные и пароизоляционные достаточно условно - ряд материалов может быть использован как в том, так и в ином качестве. Классифицируют пленки на несколько типов в зависимости от материала и метода производства.

Полиэтиленовые пленки армируют специальной сеткой, которая придает материалу требуемую прочность. Выпускают перфорированные и неперфорированные полиэтиленовые пленки. Первые за счет наличия микроотверстий имеют повышенную степень паропроницаемости, поэтому их используют только в качестве гидроизоляционного слоя. Неперфорированные полиэтиленовые пленки справятся с ролью как паро-, так и гидроизоляции. А вот специальные армированные полиэтиленовые материалы, внутренняя сторона которых ламинирована алюминиевой фольгой, обладают повышенными пароизоляционными качествами и могут применяться только в этом качестве. Более того, подобные пленки рекомендуют укладывать в покрытиях над помещениями с повышенной влажностью (ванная, сауна и т. д.)

Полипропиленовые пленки чаще всего применяют в качестве гидроизоляционного слоя. К их преимуществам относят существенно более высокую прочность (по сравнению с полиэтиленовыми), а также повышенную стойкость к ультрафиолетовому излучению. Благодаря этому качеству, такие пленки при необходимости могут в течение нескольких месяцев защищать конструкции здания от атмосферных осадков в случае, если монтаж кровельного покрытия затянется.

Чтобы на нижней, обращенной к утеплителю стороне гидроизоляции не образовывался конденсат, ее покрывают специальным слоем из вискозного волокна с целлюлозой. Такие пленки называют антиконденсационными. Защитное покрытие способно впитывать и удерживать влагу, а как только условия для образования конденсата исчезают, оно быстро высыхает. Все это, а также хорошие прочностные характеристики позволили антикондесационным пленкам стать одним из наиболее распространенных вариантов для выполнения гидроизоляции.

Наконец, диффузионные мембраны, или дышащие пленки, применяют только в качестве гидроизоляционного слоя. Связано это с тем, что материал данного вида обеспечивает защиту от попадания внутрь кровельного «пирога» атмосферной влаги, в то же время оставаясь практически полностью проницаемыми для выхода водяных паров наружу.

Качественные пленки всех типов характеризуются такими свойствами, как прочность на разрыв и негорючесть.

Гидроизоляцию крепят к стропилам при помощи реек, оставляя вентиляционный зазор в 3-5 см между ней и покрытием крыши. При укладке нужно учитывать требования по обеспечению вентиляции подкровельного пространства. Важной полезной характеристикой дышащих мембран является то, что их можно укладывать непосредственно на теплоизоляционный материал. Это дает возможность отказаться от устройства вентиляционного зазора между гидро- и теплоизоляцией и использовать данное пространство для монтажа дополнительной плиты утеплителя. Для других типов подкровельных пленок требуется выполнение двух вентиляционных зазоров - между гидроизоляцией и покрытием, а также между гидроизоляцией и утеплителем.

Пароизоляционные пленки крепят к стропилам скобами при помощи строительного степлера через каждые 10 см. Укладывают пленку с нахлестом. Стыки проклеивают самоклеящейся лентой. Также нужно тщательно загерметизировать места примыкания пароизоляционного слоя к стенам, дымовым трубам и т. д. Полезно наличие зазора и между пароизоляцией и отделкой мансардного помещения, но уже с другой целью: там укладывают инженерные сети, в частности провода. Кроме того, в случае ремонта наличие свободного пространства снижает риск повреждения пароизоляционной пленки.

Приобретая материалы для защиты от влаги и пара, нужно учитывать, что чем выше масса пленки (ее указывают на самой продукции), тем лучше. Повышенный вес означает и увеличенную прочность. А декларируемая производителем долговечность пленок должна превышать 50 лет.

Внимание при утеплении

Чтобы избежать появления мостиков холода, нужно обязательно укладывать теплоизоляционный материал без зазоров. Причем как между плитами, так и в местах примыкания к конструкциям.

В толще теплоизоляционного слоя не допускается наличие теплопроводных включений {например металлических профилей или стоек).

Толщина утеплителя должна соответствовать нормативным требованиям для конкретной климатической зоны или превышать их.

Крепление утеплителя

Утепление крыш производят несколькими способами. Наиболее распространенный в последнее время вариант - размещение теплоизоляционного слоя между стропилами.

Плюс такого подхода - рациональное и эффективное использование межстропильного пространства, сохранение полезного внутреннего объема помещения. Минус - риск возникновения мостиков холода (в местах примыкания к стропилам) и недостаточная толщина теплоизолирующего слоя, ограниченная шириной стропильных ног - до 150 мм. В качестве утеплителя для таких случаев чаще всего используют изделия из стеклянного штапельного волокна в плитах или матах (рулонах). Они имеют хорошие теплоизолирующие способности, небольшой вес, обладают высокими упругостью, сжимаемостью и 100 %-й восстанавливаемостью, что гарантирует отсутствие щелей между теплоизоляционным слоем и стропилами и обеспечение однородного теплового контура. Со стороны помещения перед монтажом каркаса для внутренней отделки необходимо обязательно установить пароизоляционную пленку.

Используя утеплители с высокой упругостью, можно обойтись без дополнительной промежуточной фиксации теплоизоляционного материала между стропилами. Достаточно замерять расстояние между стропильными ногами, добавить к полученному размеру 2 см и отрезать кусок утеплителя необходимой ширины.

В случае применения материалов с невысокой упругостью потребуется дополнительная временная фиксация теплоизоляционного слоя. Для этого чаще всего используют гвозди или скобы, которые набивают с шагом 500-600 мм вдоль стропил. Далее в межстропильное пространство укладывают теплоизоляционный материал (снизу вверх). Между гвоздями (скобами) натягивают нить в шахматном порядке, производя поочередно установку утеплителя и дополнительную фиксацию его нитью. Таким образом, материал сохраняет необходимое положение между стропилами до момента монтажа направляющих облицовки, которые в дальнейшем будут выполнять фиксирующую функцию и не позволят плитам сместиться.

Внимание при укладке пленок

Важно соблюдать требования по наличию и количеству вентиляционных зазоров в зависимости от типа гидроизоляционных пленок. Нередко строители производят монтаж, забывая о вентзазорах. Обязательна правильная укладка односторонних пленок и мембран. Так, если на поверхности материала имеются надписи, цветные полосы или рисунки, то укладывать его необходимо именно этой стороной кверху. У полипропиленовой пленки с антиконденсационной поверхностью имеется шероховатая сторона, которую оборачивают вниз, к утеплителю. Пленки с ламинированным покрытием разворачивают гладкой стороной к теплоизоляции, а плетеной стороной наружу.

Следует обратить внимание на герметичность монтажа и отсутствие разрывов на пленках.

Пленки нужно раскатывать тщательно и плотно, не оставляя даже небольшие щели.

Дом старый - мансарда новая

Начиная ремонтно-строительные работы по переоборудованию холодного чердака в жилое мансардное пространство, обязательно нужно проверить состояние и герметичность кровельного покрытия, и в случае необходимости произвести его ремонт или полную замену. При этом дальнейшие работы аналогичны устройству крыши при новом строительстве. Если же крыша по-прежнему исправна и прочна, то ее можно оставить как есть.

Важно учесть требование о наличии гидроизоляции в кровельном «пироге». Зачастую чердачная крыша состоит лишь из кровельного покрытия, уложенного на обрешетку. В таком случае изнутри нужно уложить защитную гидроизоляционную пленку. Наилучшим образом для такой реновации по своим характеристикам подойдет дышащая мембрана. Если же в старом кровельном «пироге» была предусмотрена гидроизоляционная пленка, следует проверить ее на целостность и при обнаружении недостатков заменить.

Далее устраивают тепло- и пароизоляционные слои по той же технологии, что и при новом строительстве. Очень важно правильно выполнить пароизоляцию, обеспечивая при укладке нахлест пленок друг на друга порядка 15 см.

Роль ветрозащиты

Настоящая ветрозащита должна обладать сопротивлением проникновению воздуха внутрь кровельного «пирога». Как правило, информацию о том, сколько воздуха может пройти через полотно площадью 1 м2 за один час при определенном давлении, указывают в техническом листе, сопровождающем материал. Чем ниже этот показатель, тем лучше воздухонепроницаемость ветрозащитного слоя и тем надежнее он будет защищать теплоизоляцию от негативного влияния ветра.

Применять в качестве ветрозащиты обычные полиэтиленовые пленки нельзя, они не обладают достаточной паропроницаемостью, необходимой для материалов, которые установлены в контакте с теплоизоляцией. Только качественная защитная мембрана оберегает и от воды, и от ветра, отличается достаточной прочностью и высокой паропроницаемостью - более 1000 г/м2 сутки (для сравнения стандартные гидроизоляционные подкровельные пленки пропускают всего 40 г/м2 сутки). Ее можно укладывать непосредственно на утеплитель без дополнительных вентиляционных зазоров.