Правильное утепление крыши. Часть 1: Холодный чердак

Чтобы понять, как произвести правильное утепление крыши, нужно разобраться с ее типами. Наиболее часто встречающиеся типы кровельных конструкций — это холодный чердак и мансарда. В первом случае потребуется утепление перекрытий верхнего жилого этажа (воздух чердачного пространства не прогревается, откуда и пошло название). Во втором — укладка теплоизоляции вдоль стропильных ног крыши. В сегодняшней статье подробно разберем процесс утепления крыши холодного чердака.

Холодный чердак – самая распространенная, проверенная временем кровельная конструкция, применяемая по всему миру на протяжении десятков лет. Широкое распространение получила благодаря своей простоте, доступности материалов и легкости монтажа. Кроме того, в холодном чердаке имеется доступ для осмотра несущих конструкций крыши, поэтому возможные затекания легко локализуются и устраняются подручными средствами.

Рис. 1. Система утепления холодного чердака: 1.Балки перекрытия 2.Утепление каменной ватой 3.Пароизоляционная пленка 4.Супердиффузионная мембрана 5.Разреженная обрешетка 6.Внутренняя обрешетка

В качестве основания для чердака чаще всего используют деревянные балки перекрытия и железобетонные плиты. В зависимости от выбранного материала перекрытия жилого этажа система утепления будет отличаться. Дерево – один из лучших строительных материалов, который обладает рядом неоспоримых преимуществ: легкостью, прочностью и гибкостью. Однако дерево чувствительно к влажности: переувлажненная древесина в процессе эксплуатации может изогнуться непредсказуемым образом, если наберет влагу, а затем — высохнет. Поэтому влажное дерево не используют в строительстве, а сухое — тщательно изолируют от возможного переувлажнения в процессе эксплуатации.

Способность дерева набирать влагу влияет на выбор всех материалов холодного чердака. Так, при выборе утеплителя следует отдать предпочтение паропроницаемому материалу на основе минеральной ваты: этот материал пропустит весь влажный пар через себя, оставив балки сухими. Выбирая между стекловатой и каменной ватой, следует помнить о способности последней защищать всю конструкцию от воздействия открытого огня. Температура спекания волокон стекловаты составляет всего около 600 °С, а такая температура достигается уже через 5 минут после начала возгорания. Поэтому только каменная вата способна защитить несущие конструкции, продлить жизнь дому и, в случае пожара, дать больше времени для спасения людей и имущества.

Здесь же стоит напомнить о том, что любые органические утеплители (пенопласты, полиуретаны) — горят, поэтому их лучше не использовать при строительстве деревянного или каркасного дома. Горение некоторых из них сопровождается еще и выбросом ядовитых паров в атмосферу, «разбрызгиванием» расплава, что представляет дополнительную опасность для людей. Применение органических утеплителей в конструкции пола требует обязательной защиты цементно-песчаной стяжкой.

Много вопросов в системе утепления вызывает использование различных строительных пленок. Из-за неправильного расположения их в конструкции, балки перекрытия могут начать гнить, из-за чего — потеряют впоследствии несущую способность и обрушаются через несколько лет. Чтобы этого не допустить, при обустройстве классического холодного чердака с деревянными балками, принято использовать два вида строительных пленок, которые условно назовем «Внутренней» и «Внешней».

«Внутренняя» пленка укладывается изнутри отапливаемого помещения и предотвращает попадание водяного пара из помещения в утеплитель. Такая пленка называется пароизоляцией. При ее монтаже необходимо тщательно проклеивать все нахлесты бутил-каучуковой лентой, добиваясь герметичности по всей площади. Внутренняя отделка выполняется с техническим зазором не менее 3 см — для исключения местной конденсации влаги на пароизоляции.

Рис. 2.1. Схема вентиляции холодного чердака

«Внешняя» пленка выполняет другие задачи: защищает утеплитель от попадания влаги снаружи (снег, дождь, туман), позволяет выпускать водяной пар из системы (если вдруг он там окажется) и препятствует выдуванию тепла из утеплителя. Некоторые из этих функций можно доверить обычной полиэтиленовой пленке, но выполнить все задачи одновременно — не получится. Большинство пленок либо обладают низкой паропроницаемостью — и поэтому должны монтироваться со вторым вентиляционным зазором, либо низкой водоупорностью — и поэтому не защищают от попадания воды в утеплитель. Единственный тип пленки, способный решить все поставленные задачи одновременно, называется «супердиффузионная мембрана». Такая мембрана обладает паропроницаемостью, значительно превосходящей параметры утеплителя, что позволяет ее монтировать вплотную к нему. А высокая водоупорность позволяет защитить систему от попадания внешней влаги в любом виде.

Таким образом, утеплитель должен быть защищен пароизоляционной пленкой изнутри и супердиффузионной мембраной — снаружи. Хорошей практикой считается укладка разреженной обрешетки из досок поверх «верхней» мембраны для исключения повреждения пленки или смятия утеплителя при хождении по чердаку.

Рисунок 2.2.Последствия отсутствия вентиляции (1 год, Минская область)

Рисунок 2.2.Последствия отсутствия вентиляции  (1 год, Минская область)

Завершая рассмотрение конструкции холодного чердака, обязательно требуется уделить внимание вопросу вентиляции. Правильно организованная система вентиляции крыши дома (рис. 2.1), несмотря на возможное разнообразие исполнения, должна иметь три обязательных составляющих: место входа, каналы для вентиляции и место выхода. Каналом для вентиляции в холодном чердаке будет служить весь его объем. Для нормальной работы температура внутри холодного чердака должна равняться уличной. Для этих целей в подшивке предусматривают места входа холодного воздуха — так называемые «продухи». А в верхней части чердака нужно выполнить места выхода воздуха с помощью слуховых окон, коньковых либо точечных аэраторов.

Чаще всего на практике приходится сталкиваться с ситуацией, когда вентиляция нарушена: утеплителем заложены все продухи, и воздух с улицы не попадает внутрь. Второй распространенной ошибкой является отсутствие слуховых окон или аэраторов в кровельном покрытии. При обустройстве вентиляции стоит помнить, что площадь выходных отверстий должна быть на 10% больше площади входных отверстий. В этом случае будет создаваться достаточная тяга. Если же вентиляция кровли нарушена, то стропильная система подвергается переувлажнению, а кровельный материал — дополнительному избыточному давлению изнутри помещения. Это может привести к гниению стропильной системы и потере ее несущей способности (рис. 2.2.), преждевременному разрушению кровельного покрытия. Поэтому эффективная работа вентиляции является обязательным условием нормальной эксплуатации системы холодного чердака.

Рис. 3. Последствия отсутствия вентиляции (8 лет, Минская область)

В случае монтажа холодного чердака по основанию из железобетонных плит, система может быть упрощена. Поскольку железобетон паронепроницаем и не боится воздействия открытого огня, утепление может быть выполнено из органических материалов. Здесь выбирать приходится из двух видов пенополистирола и пенополиуретанов. Пенополиуретаны все чаще появляются на объектах, но не всегда напыляемые составы обладают заявленными стабильными свойствами после застывания, а их прочность — бывает недостаточной для динамических воздействий пешеходной нагрузки. Хорошо известный гранулированный пенополистирол (EPS) до сих пор применяется в строительстве. Однако на смену ему уже пришел более современный экструдированный (экструзионный) пенополистирол (XPS), отличающийся более низкой теплопроводностью (что уменьшает требуемую толщину утепления на 25%), уменьшенным в 5 раз водопоглощением и повышенной прочностью. При обустройстве холодного чердака по железобетонным плитам с применением XPS нет нужды тратить денежные средства на покупку и монтаж строительных пленок: материал стойко переносит все внешние воздействия, не боится выдувания и даже замачивания.

Для определения необходимой толщины теплоизоляции воспользуемся методикой, которая подробно описана в ТКП 45-2.04-43-2006 «Строительная теплотехника. Строительные нормы проектирования». Согласно этому документу, установлены минимальные требования к термическому сопротивлению конструкции. Для кровли он принимается не ниже шести, и рассчитывается отношением фактической толщины материала конструкции (в данном случае теплоизоляции) к его теплопроводности. Таким образом, ответ на вопрос «Как утеплить крышу дома?» — очевиден: требуемая толщина утеплителя рассчитывается умножением теплопроводности материала на шесть. Эта нехитрая математика позволит Вам создать холодный чердак, полностью отвечающий всем действующим нормам. Для полноценного утепления в нашей климатической зоне потребуется 25 см каменной ваты. А при использовании экструзионного пенополистирола — будет достаточно и 20 см. Аналогичным способом можно рассчитать требуемые толщины и остальных теплоизоляционных материалов. Для сравнения: чтобы получить аналогичный показатель засыпкой керамзита — потребуется слой толщиной более полуметра!

В следующей части мы расскажем об устройстве и правильном утеплении мансарды (теплого чердака).

Текст: Андрей Поварницын