Утепление кровли минеральной ватой: секреты и тонкости технологии

Утепление кровли изнутри

Утепление кровли современными теплоизоляционными материалами — это не только скрытый ресурс для снижения энергетических затрат на обогрев дома, но и хорошая возможность получить в своё распоряжение дополнительное помещение для круглогодичного проживания. Одним из лучших способов защиты чердачного пространства от холода является теплоизоляция минеральной ватой. Сегодня мы рассмотрим особенности этого материала, расскажем, какой утеплитель лучше и сколько его потребуется. А главное — мы раскроем все секреты технологии и поделимся с вами рекомендациями опытных специалистов.

Чем хороша минеральная вата: особенности и характеристики материала

Чёткое определение теплоизоляционным материалам типа минеральных ват даёт ГОСТ 52953–2008, согласно которому к этому классу утеплителей относится:

  • стеклянное волокно;
  • шлаковата;
  • каменная (базальтовая) вата.

Все три вида теплоизоляторов пригодны для использования в частном строительстве. И хотя в их основе лежит похожая синтетическая волокнистая структура, каждый утеплитель имеет свои достоинства и недостатки. По этой причине рассмотрим их характеристики в отдельности.

Минеральная вата
Разные виды минеральной ваты имеют похожую структуру, но этот материал является одним из лучших утеплителей для стен и кровли мансарды или чердачного помещения

Стекловата

В состав стекловаты входит множество нитей, которые получают методом горячего вытягивания из стеклянного боя или кварцевого песка. И хотя такие волокна имеют диаметр всего 5–15 мкм, именно они делают ватный утеплитель прочным и упругим.

Основные характеристики стекловаты:

  • длина волокон от 15 до 50 мм;
  • теплопроводность в пределах 0,038–0,046 Вт/(м·К);
  • допустимый температурный диапазон от -60 до +450 °С;
  • гигроскопичность за сутки не более 1,7% от массы.

Являясь химически инертным, не подверженным бактериальному воздействию веществом, стекловата имеет один существенный недостаток. Дело в том, что чрезвычайно прочные и тонкие волокна при контакте могут впиваться в кожу и попадать в дыхательные органы человека. Это чревато болезненным раздражением кожного покрова, аллергическими реакциями и даже приступами удушья у людей, которые страдают от астмы. По этой причине от использования стекловаты в жилом помещении лучше воздержаться.

Стекловата
Волокна стекловаты представляют собой тончайшие иголки, способные нанести вред кожному покрову и органам дыхания

Шлаковата

Шлаковата изготавливается из побочных продуктов доменной плавки и имеет те же недостатки, что и стеклянное волокно. Однако использовать её для утепления жилых домов не рекомендуется по совсем другой причине. Дело в том, что доменные шлаки, из которых изготавливается теплоизоляция, могут представлять собой опасность по соображениям экологической чистоты, включая радиоактивное излучение. Шлаковая вата является наиболее гигроскопичной в своём классе и при насыщении влагой теряет значительную часть своей теплоизоляционной способности.

Если вы всё же решите утеплить шлаковатой какое-нибудь подсобное помещение, то предлагаем ознакомиться с её техническими характеристиками:

  • теплоизоляционная способность сухого материала — 0,46–0,48 Вт/(м·К);
  • максимальная эксплуатационная температура — не более 300 °С. Превышение этого показателя приводит к спеканию волокон, после чего происходит резкое повышение теплопроводности;
  • гигроскопичность — 1.9% за 24 ч.

Следует обязательно уточнить, что утеплять шлаковой ватой металлические конструкции можно только в абсолютно сухих помещениях. Автор этих строк имел неосторожность использовать такую теплоизоляцию, чтобы защитить от промерзания гаражные ворота, и долгое время не мог понять причину столь быстрой коррозии металлической листовой обшивки. Как всегда, причина лежала на поверхности. Дело в том, что доменные шлаки имеют высокую кислотность — вот она-то, да ещё умноженная на исходящую от смотровой ямы сырость, и стала причиной ржавчины и быстрого разрушения металла.

Утепление шлаковатой
Из-за низкой экологической безопасности шлаковату можно использовать только в качестве бюджетного утепления наружных стен

Каменная вата

Являясь таким же синтетическим материалом, как и рассмотренные выше утеплители, каменная вата имеет несколько неоспоримых достоинств. Хоть её нити и похожи по размерам на волокна шлаковолокна, они обладают существенным преимуществом, поскольку совершенно не колются. Поэтому выполнять монтаж каменной ваты намного безопаснее, чем работать с утеплителями со стеклянным и шлаковым волокном.

Каменную вату нередко называют базальтовой, поскольку для её производства используются габбро-базальтовые горные породы. Тем не менее следует разделять эти два подвида теплоизоляции. Дело в том, что последняя изготавливается без применения синтетических связующих и поэтому является более безопасной.

Характеристики каменной ваты:

  • коэффициент теплопроводности в пределах 0,035–0,042 Вт/(м·К);
  • максимальная эксплуатационная температура — до 1000 °С;
  • гигроскопичность — не более 0,95% за 24 часа.

Нетрудно заметить, что среди ватных волокнистых утеплителей нет материала с такими же низкими показателями гигроскопичности, как у каменной ваты. К слову, её широкая популярность привела к тому, что под понятием «минеральная вата» чаще всего подразумевают именно этот материал.

При производстве каменной ваты используется минеральная основа — базальт, габбро или диабаз, а также небольшая часть доменного шлака, шихты, глины и других природных связующих. Именно за счёт последних снижается уровень вредных формальдегидных смол. Что касается базальтового утеплителя, то он изготавливается из природных материалов и поэтому обладает максимальной экологической чистотой.

Каменная вата
Спрос рождает предложение, поэтому сегодня каменная вата является самым популярным теплоизоляционным материалом

Для утепления горизонтальных и наклонных поверхностей кровли лучше всего использовать минеральную вату плотностью от 25 до 75 кг/м3 — это позволит не превышать допустимую нагрузку на стропильную систему. Чтобы узнать плотность теплоизоляции, достаточно взглянуть на её марку. Например, П-25 — это материал плотностью 25 кг/м3.

Достоинства минеральной ваты:

  • относительно низкая гигроскопичность позволяет использовать утеплитель как для внутреннего, так и наружного монтажа;
  • пористая структура даёт хорошую звуко- и теплоизоляцию;
  • устойчивость к воспламенению и горению;
  • минимальная усадка;
  • высокая стойкость к критическим температурам;
  • экологическая безопасность;
  • удобство монтажа — материал выпускается в рулонах и плитах различного размера и толщины;
  • устойчивость к биологическим и химическим факторам.

Конечно же, не обошлось и без недостатков. Хотя каменная вата и не колется, повышенная хрупкость её волокон приводит к пылеобразованию — мельчайшие частички поднимаются в воздух и при вдыхании попадают в лёгкие и глаза. Поэтому во время монтажа следует обязательно пользоваться респиратором и защитными очками.

Утепление каменной ватой
Несмотря на экологическую безопасность базальтовой ваты, работать с ней без респиратора и очков не рекомендуется

Ещё одним существенным недостатком является то, что при нагревании каменной ваты выше допустимых значений она начинает выделять вредный для здоровья фенол. По этой причине в местах, которые подвергаются воздействию высоких температур, лучше всего использовать более дорогую базальтовую теплоизоляцию.

Зачем нужен точный расчёт толщины утеплителя и как его сделать

Монтаж минеральной ваты без точного расчёта толщины утеплителя является одной из наиболее распространённых ошибок начинающих строителей. Чаще всего новички действуют по принципу «чем больше, тем лучше». Однако такой подход является не только неправильным, но в некоторых ситуациях и вредным.

В лучшем случае дополнительные траты окажутся бесполезными. В худшем — из-за слишком толстого слоя прекратится вентиляция срединных слоёв утеплителя, из-за чего внутри теплоизоляционного пирога будет накапливаться влага. Если толщина минваты окажется недостаточной, то вдобавок к неоправданным расходам на отопление точка росы сместится в толщу утеплителя или на стены мансардного этажа. Наверное, нет необходимости говорить о том, что образование конденсата вызывает появление плесени и грибков.

График затрат тепла в зависимости от толщины утеплителя
Снизить тепловые затраты можно только в том случае, если толщина теплоизоляции будет превышать 50 мм — в противном случае утепление окажется бесполезным

Точный расчёт толщины уплотнителя — вот единственно правильное решение, благодаря которому удастся:

  • избежать ненужных трат;
  • увеличить срок службы теплоизоляции;
  • создать в помещении наиболее комфортную атмосферу;
  • сэкономить тепловую энергию.

Надо сказать, что вычисление толщины теплоизоляции является довольно тривиальной задачей. Первое, что следует сделать, — это узнать минимально допустимое сопротивление теплопередаче R, которое должна оказывать кровля. Значение этого параметра зависит от климатических особенностей региона и указывается в таблице СНиП 23–02–2003, отдельные выдержки из которой можно найти ниже. Например, для Тюмени R = 5,26 (м2·°С)/Вт.

Таблица: оптимальное сопротивление теплопередаче для различных городов России

ГородСопротивление
теплопередаче, (м2·°С)/Вт
ГородСопротивление
теплопередаче, (м2·°С)/Вт
Архангельск5,29Москва4,67
Волгоград4,18Самара4,76
Екатеринбург5,19Санкт-Петербург4,6
Иркутск5,62Тюмень5,26
Калининград4,02Чита6,00
Магадан6,1Ярославль4,85

Физический смысл такого параметра, как сопротивление теплопередаче, заключается в определении количества тепла в ваттах, которое проходит за единицу времени через 1 кв. м теплоизолирующего пирога кровли при разности температур внутри и снаружи помещения в 1 °С.

Далее нам понадобится найти коэффициент удельной теплопроводности λБ того типа минеральной ваты, которая будет использоваться для утепления. Эти данные можно найти на упаковке теплоизоляции, в техническом паспорте или сертификате на изделие. В крайнем случае посмотреть значение теплопроводности можно на сайте изготовителя.

Чтобы определить минимальную толщину теплоизоляции δ (м), находят произведение R и λБ. Например, если для утепления крыши дома в Тюменской области используются мягкие плиты базальтовой ваты, на которые нет никакой документации, то понадобится слой δ = R · λБ = 5,26 · 0,036 = 0,189 м = 19 см. Поскольку каменная вата выпускается в рулонах и плитах толщиной 5 и 10 см, то значение округляем до ближайшего кратного значения в 20 см.

Если нет возможности определить марку и производителя минеральной ваты, то можно воспользоваться данными из таблицы, которая приводится ниже.

Таблица: теплопроводность минеральной ваты различной степени плотности

Тип минеральной ватыПлотность утеплителя,
кг/м3
Теплопроводность,
Вт/м·°С
Матыот 50 до 850,046
Лёгкая плитаот 30 до 400,036
Мягкая плитаот 50 до 750,036
Полужёсткая плитаот 75 до 1250,033
Жёсткая плитаот 175 до 2250,043
Цилиндрдо 2000,046
Рыхлая ватане менее 300,050

Видео: какой должна быть толщина утеплителя для крыши

Способы теплоизоляции кровли минеральной ватой изнутри помещения

Качественное утепление крыши подразумевает не просто укладку минеральной ваты по стропилам, а сооружение многослойного кровельного пирога. Конечно, заниматься теплоизоляций лучше всего на этапе строительства дома, до монтажа кровельного покрытия. Кроме всего прочего, это позволяет без особых затрат получить интерьер мансарды с декоративными потолочными балками. И тем не менее сделать свой дом более энергоэффективным или получить ещё одно полноценное помещение никогда не поздно. Для этого утепление кровли проводят изнутри. А поскольку минеральная вата является чрезвычайно простым и удобным в работе материалом, провести монтаж можно своими руками. Сразу же отметим, что ожидаемый результат можно получить только в том случае, если будет выдержана предусмотренная производителями материала технология.

В общем случае теплоизоляцию кровли со стороны чердачного перекрытия можно разделить на несколько этапов:

  • подготовительные работы;
  • монтаж гидроизоляции;
  • укладка утеплителя;
  • установка паронепроницаемой мембраны;
  • крепление декоративного облицовочного покрытия.

Подготовительные работы представляют собой осмотр деревянного каркаса стропильной системы, ремонт и замену повреждённых элементов, а также обработку древесины антипиренами и антисептиками. Что касается кровельного пирога, то в зависимости от конструктивных особенностей кровли есть несколько способов его сооружения.

Видео: особенности кровельного пирога при использовании минеральной ваты

Технология монтажа утеплителя внутри кровельного каркаса

Основное преимущество укладки минеральной ваты внутри кровельного каркаса заключается в том, что такой способ не отнимает у помещения ни одного сантиметра свободного пространства. Для работы вам понадобится:

  • минеральная вата;
  • диффузная гидроизоляция;
  • пароизоляционная мембрана;
  • специальный скотч для проклейки стыков;
  • гвозди;
  • синтетический шнур или бечёвка;
  • деревянный брус или рейки.

Кроме этого, следует позаботиться, чтобы под рукой был молоток, мебельный степлер и большой строительный нож.

При раскрое плит каменной ваты толщиной 50 мм ножом с отламывающимися лезвиями, как правило, проблем не возникает — на место реза можно уложить доску, которая послужит ещё и направляющей. Трудности начинаются с резкой материала толщиной 100 мм и при выполнении фигурного края — нож мнёт и крошит уплотнитель, вырывая из него куски ваты. Чтобы не покупать неоправданно дорогую ножовку по утеплителям, можно кроить теплоизоляцию так называемым хлебным ножом с волнообразной режущей кромкой. При этом чем тоньше будет его лезвие, тем меньше усилий надо будет прилагать для подрезки плит.

Порядок монтажных работ должен быть следующим.

  1. Прежде всего, необходимо убедиться в том, что нижняя плоскость стропильных ног находится на одной линии. При заметных отклонениях геометрии на стропила набивают выравнивающие рейки.
  2. Всю плоскость кровельного ската укрывают влагозащитным материалом. Эту работу лучше всего выполнять с напарником, прикрепляя плёнку к деревянному каркасу при помощи степлера. Укладку обязательно ведут по направлению от чердачного перекрытия — при протечках и появлении конденсата влага не будет затекать в стыки полотен. При этом каждую следующую полосу гидроизоляции напускают на предыдущую не менее чем на 10–15 см и проклеивают стыки скотчем.

    Выполняя монтаж гидроизоляции, проследите чтобы плёнка не крепилась с натягом. В противном случае с наступлением холодов материал будет сжиматься, вызывая разрывы в местах крепления к элементам стропильной системы.

    Укладка гидроизоляции
    О гидроизоляции следует позаботиться ещё на этапе монтажа кровли — в этом случае под её защитой окажется как пирог теплоизоляции, так и деревянные элементы стропильной системы

  3. Измеряют расстояние между стропилами и выполняют подрезку плит — они должны быть на 2–3 см шире проёма. Кстати, если вопросом утепления кровли озаботиться ещё на этапе проектирования, то можно будет обойтись без резки каменной ваты. Производители теплоизоляции выпускают плиты шириной 600 мм, поэтому шаг стропил должен быть не больше 570–580 мм.
    Резка каменной ваты
    Для раскроя каменной ваты лучше всего подходит специальный инструмент с волнистой режущей кромкой
  4. Утеплитель укладывают в пространство между стропилами — там он будет удерживаться за счёт распирающих усилий.
    Схема укладки теплоизоляции
    От того, насколько правильно уложена теплоизоляция, зависит не только эффективность утепления, но и долговечность кровельного пирога
  5. Если используется минеральная вата в рулонах или угол кровельных скатов составляет менее 30°, понадобится дополнительная страховка от провисания. В этом случае зафиксировать теплоизоляцию поможет синтетическая бечёвка или толстая леска. Подобно шнуровке её натягивают между гвоздями, предварительно вбитыми в деревянный каркас.
    Фиксация утеплителя кровли
    Для фиксации утеплителя в пространстве между стропилами лучше всего подходит долговечный синтетический шнур

Последний этап — монтаж пароизоляционного барьера. Подробно описывать этот процесс нет необходимости — работа ничем не отличается от установки гидроизоляции. Единственный момент, на который следует обратить особое внимание, — какой стороной пароизоляционная мембрана будет примыкать к уплотнителю. Точную информацию можно найти в инструкции или на упаковке материала.

Монтаж пароизоляции
Для крепления гидроизоляции и паронепроницаемой мембраны лучше всего подходит строительный степлер с плоскими скобами

Установку декоративного покрытия выполняют в соответствии с задачами помещения и особенностями его интерьера. Отделочные материалы можно крепить непосредственно к стропилам (под фанеру, OSB и ДСП), а также монтировать на контррейки (под вагонку, сайдинг) или оцинкованный металлопрофиль (гипсокартонные плиты).

Как утеплить кровлю по стропилам

Утепление по стропилам с внутренней стороны используется в случаях, когда требуется усилить теплоизоляционный пирог или предотвратить образование холодных переходов по элементам кровельного каркаса. Для этого межстропильное пространство заполняют минеральной ватой мягких марок, а затем всю поверхность укрывают жёсткими плитами из пенополистирола или каменного волокна.

Схема утепления по стропилам
Утепление по стропилам чаще всего выполняется в составе комплексной теплоизоляции мансардных помещений

Чаще всего схема теплоизоляции по стропилам реализуется при сооружении построек промышленного назначения и объясняется необходимостью утепления несущих кровельных каркасов из металла.

Технология укладки теплоизоляции в кровельный каркас не отличается от рассмотренного выше способа. Только после укладки утеплителя не следует спешить крепить паронепроницаемый барьер. Перед его монтажом выполняют следующие операции.

  1. Устанавливают контробрешётку, в пространство между которой будут укладываться жёсткие маты каменной ваты. Шаг между брусом или рейками следует выбирать так, чтобы плиты утеплителя удерживались за счёт установки враспор. Что касается сечения пиломатериалов, то оно должно соответствовать толщине теплоизоляции.
  2. Укладывают дополнительный слой теплоизоляции. Монтаж ведут таким образом, чтобы стыки между плитами верхнего и нижнего слоя не совпадали — это сделает кровельный пирог более плотным и позволит устранить любые щели.
    Технология утепления по стропилам
    Чтобы утепление по стропилам принесло максимальный эффект, верхние плиты теплоизоляции обязательно должны закрывать стыки предыдущего слоя

    При значительной толщине утеплителя, а также при использовании теплоизоляции различного типа специалисты рекомендуют устанавливать паронепроницаемую мембрану не только со стороны помещения, но и по линии соприкосновения отдельных слоёв.

  3. Поверхность утеплителя закрывают пароизоляцией, после чего приступают к монтажу декоративной облицовки.

Технология двухслойного монтажа с утеплением стропил является наиболее дорогостоящей. Тем не менее именно она позволяет получить максимально эффективную теплоизоляцию и полностью устранить возможность теплопередачи по элементам стропильной системы.

Секреты долговечности кровельного пирога в частности и кровли в целом

  1. Чтобы предотвратить провисание и сползание плит минеральной ваты, обязательно фиксируйте их капроновым шнуром.
  2. При укладке утеплителя в несколько слоёв монтируйте его с перекрытием стыков.
  3. Монтаж полотнищ пароизоляции выполняется с обратным нахлёстом, то есть по направлению от конька. В этом случае поднимающиеся потоки тёплого, влажного воздуха не будут попадать в слой утеплителя. Кроме того, не следует пренебрегать проклейкой стыков специальным армированным скотчем.
  4. При расчёте толщины утеплителя значение округляют в большую сторону. По мнению специалистов, минимальная толщина теплоизоляции должна составлять 20 см.
  5. Если мансардное помещение имеет собственные вертикальные стены и потолок, то утепляют именно эти поверхности, но никак не кровельные скаты.
  6. При монтаже пирога теплоизоляции обязательно должна устанавливаться контробрешётка — с её помощью обустраивают вентиляционные зазоры. Минимальная рекомендованная толщина контрреек со стороны кровли составляет 50 мм, а под декоративной обшивкой — не менее 20 мм.

Видео: лайфхак по утеплению кровли изнутри от производителя минеральной ваты

Тем, кто сомневается в целесообразности утепления крыши своими руками, советуем поинтересоваться стоимостью комплексной теплоизоляции, которую выполняют строительные компании. В зависимости от сложности работ цена составляет от 300 до 500 рублей за квадратный метр. И это без учёта затрат на покупку материала. Согласитесь, что при столь простой технологии этим деньгам можно найти более достойное применение.