Утепление кровли минватой: выбор материала, расчет толщины, технология

С работами по утеплению крыши сталкивается каждый владелец частного дома. Тем, кто впервые занимается этой работой, предстоит долгий процесс ознакомления с разными технологиями и изучения свойств современных материалов. Задача утепления кровли заключается в создании пирога из утеплителя и гидроизоляционных плёнок. Независимо от типа конструкции кровли долговечность и эффективность утепления определяется правильным выбором материалов и соблюдением последовательности укладки каждого слоя кровельного пирога.

Характеристика и свойства материала

Минеральная вата состоит из хаотично ориентированных волокон, плотно спрессованных в плоские маты или рулоны. Воздух, содержащийся в пространстве между волокон, служит теплоизолятором. Материал используется для утепления разнообразных строительных конструкций:

• полов и перекрытий;
• стен;
• кровли.

Минеральная вата не продувается сквозняками, она не боится жары и мороза. Материал обладает также хорошими звукоизоляционными и виброизоляционными свойствами, это помогает защитить жилые помещения не только от холода, но и от уличного шума.

Минвата не горит сама и препятствует распространению огня. Это делает ее отличным материалом для теплоизоляции межэтажных перекрытий, стен и кровли. Базальтовая вата используется для утепления мест прохождения дымоходов через перекрытия и стены. При нагревании ее до высоких температур не выделяется никаких вредных веществ, как это происходит с теплоизоляцией на основе вспененных пластиков.

Материал не служит питательной средой для развития плесени, грибком и различных микроорганизмов

Что собой представляет кровельный пирог мансардной крыши

Конструктивно все крыши делятся на два основных вида:

• «холодные» – не предполагают устройства на чердаке жилых помещений, кровельный пирог не включает теплоизоляцию;
• «теплые» – сразу или в дальнейшем ориентированы на эксплуатирование пространства под чердаком в качестве жилого либо хозяйственного.

Независимо от конструктива и архитектуры, для каждого дома крыша – это один из важнейших функциональных защитно-декоративных элементов. Она защищает здание от внешних атмосферных факторов и различных механических воздействий, а также, предотвращает отток тепла из здания в холодное время года. Тепло всегда стремится вверх и если его не сдерживать, теплопотери только сквозь крышу могут достигать 35 %, а это значительный перерасход энергоносителей и средств на эксплуатацию. Чтобы минимизировать теплопотери, а, следовательно, и расходы, при строительстве или реконструкции обязательно используют специализированные теплоизоляционные материалы. С той разницей, что в случае с холодным чердаком утепляют перекрытие, а при обустройстве жилой мансарды – и перекрытие, и скаты крыши. При утеплении перекрытия холодного чердака в него закладывается максимально возможный слой, чтобы предотвратить отток тепла. В перекрытие же теплой мансарды закладывается меньший слой теплоизоляции, в большей степени для повышения акустического комфорта, основная же «линия обороны» как раз в скатах. Кровельный пирог мансарды состоит из нескольких функциональных слоев.

• Пароизоляция – предотвращает попадание пара, выделяемого в результате жизнедеятельности, в последующие слои крыши. Даже непроницаемые пленки с проклеенными стыками не гарантируют абсолютной герметичности и задерживают основную массу испарений, но некоторое количество все же поступает внутрь.
• Теплоизоляция – основной функциональный слой, сформированный из специализированного теплоизоляционного материала. Предотвращает отток теплого воздуха в холодное время, перегрев подкровельного пространства в жаркий сезон, а также, обеспечивает акустический комфорт, что не менее важно для жилых помещений. Толщина утеплителя подбирается исходя из нормативов по теплосопротивлению ограждающих конструкций для конкретного региона проживания и типа теплоизоляции. Для основной массы регионов и большинства материалов минимальным считается слой в 200 мм, для южных областей – от 150 мм.

• Гидроизоляция – защитные мембраны, укладываемые поверх утеплителя под финишное кровельное покрытие, также называют ветрозащитными. Паропроницаемые мембраны препятствуют попаданию влаги из вне, предотвращают конвективный теплоперенос (выветривание) и выпускают пар из утеплителя. Он удаляется за счет вентиляции подкровельного пространства. Использование в качестве гидроизоляции и ветрозащиты непроницаемых пленок постепенно сходит на нет, так как при их применении необходимо устройство двух вентиляционных зазоров: между утеплителем и пленкой, и между пленкой и кровельным покрытием. Тогда как мембраны укладывают непосредственно на утеплитель без зазора, что упрощает монтаж.

Залог энергоэффективности конструкции и долгих лет эксплуатации – сухой утеплитель, так как в увлажненном виде он не теряет свои теплоизоляционные свойства. Утеплитель поддерживается в исходном состоянии благодаря пароизоляции, задерживающей основную массу паров изнутри и гидроизоляции, не допускающей его намокания снаружи.

Плюсы и минусы

Выбор минеральной ваты в качестве теплоизоляции для скатной крыши дает владельцу дома следующие преимущества:

• отличное утепление;
• долгий срок службы;
• стойкость к биологическим факторам: плесень, микроорганизмы, вредители;
• огнестойкость и способность выдерживать сильный нагрев;
• воздухопроницаемость минеральной ваты способствует установлению правильной циркуляции воздушных масс, улучшая условия обитания в жилых помещениях;

минеральная вата имеет долгий срок службы
Свойственен материалу и ряд недостатков

• при установке плит или рулонов минеральной ваты, особенно стеклянной образуется вредная пыль, это требует использования средств индивидуальной защиты;
• высокая гигроскопичность минваты и потеря ею теплоизоляционных качеств при намокании требует особого внимания к парогидроизоляции системы утепления;
• высокий удельный вес по сравнению с пенопластом или пеноплексом приводит к необходимости усиления стропильной системы.

В целом при утеплении жилых домов доводы экологичности и пожарной безопасности берут верх над недостатками материала. Немаловажным поводом выбрать минеральную вату служит и ее доступная цена.

Разновидности минеральной ваты для утепления

Современные производители предлагают три вида минеральной ваты:

• базальтовая, или каменная;
• стеклянная;
• шлаковая.

Шлаковата производится из отходов металлургического производства, обладает средними термоизоляционными параметрами и не экологична. Ее не применяют в жилых зданиях.

Базальтовая

Базальтовую вату изготовляют из специально обработанных горных пород, это наиболее натуральный материал из всех утеплителей. Волокна каменной ваты короткие и жесткие. Это обуславливает ее большой удельный вес и большую, чем у стекловаты, прочность. Базальтовую вату применяют для утепления полов и плоских крыш под цементную стяжку. Прекрасно подходит она и для термоизоляции скатных кровель. Поставляется преимущественно в плитах.

Стекловата

Стеклянная вата является продуктом переработки вторичного стекла и отходов стекольного производства. Волокна стекловаты длинные и упругие, это определяет ее физико-механические свойства. Материал получается более легкий и упругий, при закладке между стропил легко сжимается, а расправляясь, возвращает свою форму, хорошо держась в распорку. Наряду с низким удельным весом это делает стекловату прекрасным утеплителем для скатных кровель. Основным недостатком стеклянной ваты является ее высокая гигроскопичность. Намокая, она теряет большую часть своих теплоизоляционных свойств. Поэтому в случае выбора стекловаты требуется уделить особое внимание паро- и гидроизоляции.

Стекловата – один из видов минваты

Подводя итоги

С теплоизоляцией кровли с помощью минеральной ваты можно справиться самостоятельно, если есть опыт плотницких работ. Перед реализацией поставленной задачи нужно выбрать материал. При ограничении в финансах можно обойтись дешёвой стекловатой. Но специалисты рекомендуют остановить выбор на базальтовой (каменной) вате. Она проста в монтаже и обладает положительными характеристиками. Обязательно проводить обустройство гидро- и пароизоляции двускатной крыши. Когда утеплительные работы сделаны грамотно, у материалов будет долгий эксплуатационный срок, и в жилище станет тепло и уютно.

Критерии выбора

Главным критерием выбора утеплителя служит его коэффициент теплопроводности. Чем он ниже, тем лучше материал удерживает тепло. Значение коэффициента не должно выходить за пределы 0,033 – 0,044 Вт/(м*К).

Кроме того, нужно учитывать и такие параметры, как:

• Плотность. Несущая способность стропильной системы должна позволять разместить требуемое количество утеплителя.
• Паропроницаемость, или способность материала отводить водяные пары, не позволяя влаге скапливаться на поверхности или в массе утеплителя. Значение должно быть не менее 0,7 мг/м*ч*Па.
• Срок службы. Производитель должен гарантировать сохранение всех рабочих качеств не менее, чем на 15 лет.
• Экологичность. При изготовлении теплоизоляции не должны применяться вредные для здоровья или окружающей среды вещества. Сам материал не должен выделять такие вещества во время эксплуатации.
• Репутация производителя. Известные бренды дорожат своей репутацией и строго соблюдают технологию изготовления и процедуры контроля качества. Утеплитель покупается раз в несколько десятков лет, поэтому нет смысла экономить, приобретая продукцию малоизвестного изготовителя.

Важно также при выборе модели учитывать ее назначение. Ведущие производители оптимизируют свойства той или иной модели под различные применения. Так, есть специальные виды минваты для полов, стен, плоских кровель, вентилируемых фасадов.
Плиты базальтовой ваты для скатных кровель снабжают по бокам вставками шириной по 2 см пониженной плотности и увеличенной упругости, для лучшей фиксации враспор между стропилами..

Как утеплить вентилируемую плоскую крышу

Знания, как правильно утеплить крышу дома изнутри минватой помогут уберечь теплый воздух и уменьшить расходы на отопление помещения. Для этой цели пласты минваты укладывают между стропилами, а затем закрепляют веревками и металлическими скобами при помощи пистолета, чтобы избежать осыпания. Стекловата упругая и способна держаться меж стропил самостоятельно. Базальтовая вата более жесткая, и для ее крепления необходимо соорудить обрешетку.

Толщина материала выбирается в зависимости от климата географической зоны, в которой расположен дом. Если зимы суровые, слой должен быть более толстым, панели могут укладывать в несколько рядов. Волокна минваты хорошо отталкивают воду, но в пустотах между ними влага способна накапливаться. В случае, когда воды в утеплителе аккумулируется более 2% от собственной массы, происходит снижение его эффективности вдвое. Во избежание подобного явления полосы утеплителя защищает пароизоляционная пленка, которую натягивают на верхний слой минваты.

Нюансы расчета толщины минваты

Кроме толщины слоя минеральной ваты, следует также выбрать ее плотность. При утеплении уже построенного здания стропильная система должна выдержать дополнительный вес утеплителя, пароизоляции и обрешетки. Поэтому слишком плотная вата (90-120 кг/м3), применяемая для плоских кровель и перекрытий под стяжку, в данном случае не подойдет. Выбирать модели с плотность ниже 50 кг/м3также не стоит- они склонны к усадке под многолетним действием силы тяжести. В случае выбора более плотной и менее упругой базальтовой ваты придется озаботиться устройством удерживающей обрешетки.

Толщина слоя утепления минватой определяется несколькими путями. Полный теплотехнический расчет проводится с учетом

• толщины кровли,
• коэффициентов теплопроводности всех составляющих кровельные конструкции материалов,
• их суммарного теплосопротивления,
• теплового баланса здания.
• ряда других факторов.

Такая работа по плечу только специально подготовленному инженеру – строителю. Производители минеральной ваты предлагают на своих порталах упрощенные способы расчета, исходящие из климатического пояса и конструкции кровельного покрытия.

Приближенные формулы позволяют определить толщину слоя с достаточной точностью. Кроме того, большая часть моделей выпускается фиксированной толщины: 50 и 100 мм. Результаты самого точного расчета все равно придется округлять до кратных значений.

Рекомендуется добавить к расчетной толщине 50 мм на случай экстремальных погодных условий.

Советы профессионалов

Существуют нормы СНиП II-3-79, где указаны формулы расчета толщины и плотности теплоизоляции для утепления чердака и других элементов конструкций здания. Профессионалы рекомендуют воспользоваться ими, прежде чем приступить к работам.

Утепление чердака будет эффективное, если оно соответствует нормам СНиП

Кроме указанных формул, учитывают климат местности, специфику отопления здания, материал перекрытия и кровли. Одновременно с потолком на чердаке утепляют коммуникации. Трубы обматывают минватой, а сверху фольгированным вспененным полиэтиленом. Можно использовать специальные рукава или фасонную скорлупу для утепления трубопровода.

Теплоизоляция минеральной ватой скатной кровли

Для того, чтобы создать в доме комфортный микроклимат и максимально снизить теплопотери через крышу, следует провести определенную подготовительную работу. Кроме самой кровли, нужно также утеплить перекрытие последнего этажа. После выбора производителя, плотности, толщины слоя и модели минеральной ваты наступает время расчетов количества материалов. Не стоит закупать его строго по площади кровли, особенно если она имеет сложную форму, на ней есть башенки, эркеры, мансардные окна. Лучше сделать запас в 5-10 % на потери при раскрое. Иначе можно попасть в ситуацию, когда в воскресенье вечером не хватит трех матов, чтобы закончить утепление кровли. Если сохранить чек, то неиспользованный материал потом можно будет вернуть в строительный магазин.

Перед началом работ по утеплению кровли минватой изнутри будет полезно ознакомиться с инструкциями для всех используемых материалов, и применять их в соответствии с рекомендациями производителя.

Подготовительные работы

На этапе подготовки необходимо выполнить следующие операции:

• внимательно осмотреть всю стропильную систему, при обнаружении деталей со следами плесени или гнили заменить их;
• ликвидировать все возможные протечки кровли;
• обработать деревянные детали антисептической и противопожарной пропиткой;
• проверить все находящиеся на чердаке компоненты систем: электропроводку, отопление, водоснабжение.

Материалы и инструменты

Для работ потребуется:

• утеплитель;
• пароизоляционная мембрана;
• доски или рейки толщиной 20 мм для обрешетки;
• двухсторонний скотч;
• синтетический шпагат;
• саморезы и гвозди;
• антисептическая и противопожарная пропитка и средства ее нанесения;
• шуруповерт;
• ручной плотницкий инструмент;
• рулетка, уровень, линейка;
• комплект плотной рабочей одежды и обуви;
• средства индивидуальной защиты: перчатки, очки, респиратор.

Для утепления кровли минватой понадобится шуруповёрт

Этапы монтажа материала

После того, как выполнена необходимая подготовка и материалы занесены на чердак, наступает время основных операций. Их выполняют в такой последовательности:

1. Для того, чтобы пароизоляция не касалась кровли, в стропила вбить гвозди и между ними зигзагом натянуть синтетический шпагат.
2. Раскатать по стропилам и закрепить степлером пароизоляционную пленку. Гладкая сторона должна быть направлена внутрь чердака. Стыки полотен проклеить двухсторонней клейкой лентой.
3. Заложить маты утеплителя между стропилами. Маты должны входить с некоторым усилием, без зазора. Там, где он образовался, щели необходимо заполнить обрезками.
4. Раскатать и закрепить степлером по стропилам второй слой пароизоляции. Стыки полотен с нахлестом в 10-15 см проклеить скотчем.
5. Рейками или досками толщиной 20 мм зашить утепление.

Если помещение планируют использовать в качестве утепленной мансарды, вместо реек или досок используют фанеру, листы OSBили гипрока. По ним можно будет выполнить финишную отделку.

Техника безопасности

Минеральная вата, особенно стеклянная, во время монтажа становится источником вредной для здоровья пыли. При вдыхании или попадании в желудочно-кишечный тракт она может вызвать серьезные заболевания органов дыхания и других систем организма. При попадании такой пыли на кожу или слизистые оболочки появляется раздражение, возможны тяжелые аллергические реакции. Поэтому при работе с минеральной ватой следует соблюдать требования техники безопасности:

• использовать средства индивидуальной защиты: перчатки, очки, респиратор;
• рабочая одежда, обувь и головной убор должны быть из плотной ткани, иметь плотно застегивающиеся обшлага и не оставлять открытых участков кожи;
• при раскрое минеральной ваты следует использовать свежезаточенные, острые ножи или ножницы;
• следует организовать вентиляцию чердака, не допуская скопления в воздухе опасной пыли;
• по завершении смены следует снять рабочую одежду, тщательно вымыть руки, лицо холодной водой и принять душ.

Кроме опасности от вредной пыли, не надо забывать и об общих правилах безопасности:

• работать только исправным инструментом;
• не работать со случайных опор, использовать инвентарные подмости и стремянки;
• перед началом работ проверить электроинструмент и удлинители на предмет отсутствия механических повреждений и целостности изоляции;
• при работе на высоте пользоваться страховочным поясом, закрепленным на надежной опоре.

Своевременное и качественное утепление скатной кровли поможет создать в доме комфортные условия и сэкономить заметные суммы на отоплении. Минеральная вата зарекомендовала семя как один из самых популярных материалов для теплоизоляции кровли. Технология не требует специальных навыков, высокой квалификации или применения дорогостоящего оборудования. Утеплить кровлю можно своими руками.