Как утеплить стропила: варианты и правила устройства теплоизоляции мансардных крыш

Теплоизоляцию стропильной конструкции проводят, если запланирована активная эксплуатация сформированного ею чердачного пространства. Выполняют работы и во время строительства, и в период реконструкции или ремонта.

Для того чтобы вложение средств и физических усилий не прошло даром, следует знать, как утеплить стропила, какой технологический способ стоит предпочесть для достижения безупречного результата.

Содержание

Специфика утепления стропильной конструкции

Несмотря на видимую простоту процесса теплоизоляции стропильного каркаса, это весьма серьезный этап. Во-первых, крыша — самая легкая строительная конструкция, которую противопоказано излишне утяжелять. Однако утепленные скаты обязаны защищать владельцев от всевозможных погодных явлений наравне с несущими стенами, иначе в теплоизоляции мансарды абсолютно нет смысла.

Во-вторых, ограждающее покрытие вместе с компонентами кровельного пирога внешней стороной напрямую контактирует с нижними слоями атмосферы, а с внутренней стороны соприкасается с бытовой средой со свойственным ей микроклиматом.

Разница температур с обеих сторон по определению создает условия для накопления конденсата в толще пирога кровельной системы. В дополнение к ним выступает парообразование, характерное для эксплуатируемых помещений.

С учетом перечисленных факторов воздействия на слой теплоизоляции в кровельном пироге к материалу, выбираемому для обустройства, предъявляются особые требования.

Теплоизоляция стропил должна быть:

• легкой, чтобы не создавать дополнительную нагрузку на несущие конструкции постройки;
• максимально устойчивой к воздействию влаги, которая даже при идеальной защите теплоизоляции все равно проникает или образуется в кровельном пироге, пусть и в незначительных количествах;
• негорючей, в крайнем случае, слабовозгораемой либо просто не поддерживающей горения;
• шумопоглощающей, т.е. способной гасить разнообразные по мощности и происхождению звуки;
• минимально теплопроводной, чтобы не увеличивать объем конструкции при оптимальной способности сохранять тепло.

Важно, чтобы выбранный для устройства слоя теплоизоляции материал не сминался и не оседал под собственным весом в ходе его службы. Т.к. обустраивается стропильная конструкция, то теплоизоляция определенно будет располагаться под наклоном.

Если утепляющий слой со временем несколько сползет к основанию, обнажив зону конька, потери тепла увеличатся приблизительно на 40 %. Потому при подборе материала следует выбирать ту позицию, в маркировке которой обозначено «для скатных крыш».

Варианты теплоизоляции для стропильных систем

Задача утеплителей не заключается в разогреве воздушной массы, они обязаны сохранять поставляемое отоплением тепло и не пропускать низкие температуры снаружи. В летний период все та же теплоизоляция препятствует проникновению высоких температур, которые в жаркие дни на кровле нередко достигают + 90ºС.

Материалы, применяемые для устройства системы утепления скатных крыш, подразделяются на две основополагающие группы:

• Ватные. К ним относятся разновидности с волокнистой структурой: каменные ваты, стекло- и шлаковаты и т.д. Изолирующие качества им сообщает воздух, заполняющий пространство между хаотично переплетенными волокнами. Ваты могут быть как жесткими, так и мягкими, т.е. сминаемыми.
• Пенные. Варианты со «вспененной» структурой, представляющие собой совокупность замкнутых пузырьков, заполненных инертным газом или обыкновенным воздухом, который как раз и выполняет функцию изолятора. Это жесткие плитные виды утеплителей.

В устройстве системы утепления стропильных систем используются материалы, характеризующиеся низкой теплопроводностью. Ее значение обычно не превышает стандартного предела 0,04 Вт/м°С, что свойственно практически всем видам теплоизоляции для крыши.

Специфика ватной теплоизоляции

Ватные утеплители легко пропускают в себя испарения и аналогичным образом расстаются с находящейся в их толще влагой. Для того чтобы в волокнистых утеплителях не задерживалась вода, ощутимо сокращающая изоляционные свойства, ваты для кровли гидрофобизируют – покрывают волокна водоотталкивающим веществом.

Гидрофобизирующая оболочка исключает намокание волокон, на которых влага только накапливается, а при достижении объема капли скатывается вниз или выветривается воздушным потоком. Потому ваты, применяемые для утепления стропильных каркасов, относят к паропроницаемым, но в тот же момент не намокаемым материалам, что крайне значимо в деле обустройства крыш.

Деревянные стропильные конструкции в ходе эксплуатации выделяют некоторое количество влаги, которую необходимо отводить. Поэтому наилучшим вариантом при устройстве системы утепления в пространстве между стропилинами считаются ваты, способствующие естественному просыханию конструкций из древесины.

С внутренней стороны, т.е. со стороны помещений, вату закрывают пароизоляционной мембраной. Она препятствует проникновению испарений в утеплитель, но частично все же пропускает их. Снаружи ватную теплоизоляцию покрывают водоотталкивающей полимерной пленкой, между которой и утеплителем оставляют вентиляционный зазор в 3 – 5 см.

Если в качестве гидроизоляции применяется супердиффузионная мембрана, то вентиляционный зазор не устраивают. Мембрана самопроизвольно выпускает образованный в утеплителе конденсат в атмосферу, но предотвращает проникновение в теплоизоляционный слой дождевой и талой воды.

Она, конечно, дороже обыкновенной и армированной полиэтиленовой пленки, но позволяет использовать под утеплитель более узкие стропила, что приносит немалый экономический эффект.

Особенности пенных утепляющих плит

В подгруппу пенных утеплителей входят всевозможные варианты пенополистиролов, пенопластов, пенополиуретанов и т.д. Все они делятся на паропроницаемые и паронепроницаемые варианты.

Способность пропускать бытовые испарения зависит от методики изготовления материала. К примеру, экструзионный пенополистирол пропускает влагу в мизерных количествах, потому что его ячейки плотно спекаются между собой стенками. Между ними не остается пространства. Вдобавок замкнутая оболочка пузырька исключает малейшие попытки проникновения воды.

У материалов, созданных методом экструзии, самая низкая паропроницаемось, позволяющая не защищать утеплитель пароизоляционными пленками. Однако необходимость в устройстве вентиляционного канала случай вывода конденсата и небольшого объема пара все-таки остается.

Пенопласт – вспененный полистирол, не прошедший через экструдер, пропускает пары. Между его ячейками есть каналы, способствующие проникновению влаги и выводу ее из тела теплоизоляции путем проветривания. При его использовании в качестве теплоизоляции крыши необходимо применять паро- и гидроизоляционные прослойки и устраивать вентиляционные каналы.

Пены представлены жесткими плитами, которые в отличие от мягких ват не сминаются. Несмотря на возможность установки в пространство между стропилинами, пенная теплоизоляция в основном устанавливается поверх стропильных ног или с внутренней стороны помещения.

Дело в том, что жестко сохраняющий форму материал сложно выкроить так, чтобы он полностью заполнил ячейку в стропильной системе. Между ним и стропилиной все равно останется некая ослабленная тонкая линия, способствующая формированию мостиков холода.

К тому же экструдированные утеплители не впитывают влагу, которую неизбежно будут выделять деревянные элементы системы. Потому в укладке между стропилами может применяться только пенопласт – утеплитель, способный пропускать пары.

Вспененная теплоизоляция с минимальной паропроницаемостью выпускается в виде плит. Большинство из них оснащается технологической кромкой, существенно облегчающей укладку материала. Благодаря кромке слой теплоизоляции, устанавливаемой по стропилам или изнутри, получается практически монолитным, не допускающим формирование мостиков холода.

Способы утепления стропильной системы

В сооружении теплоизоляционного слоя стропильного каркаса может применяться как один из материалов, так и комплекс утеплителей из двух как минимум разновидностей. Так как идеальных утеплителей пока никто не изобрел, то они могут отлично работать в паре, компенсируя недостатки соседа.

Важно помнить, что со стороны обустраиваемой мансарды должен устанавливаться слой с наименьшими паропропускными способностями. Т.е. со стороны помещений нужно располагать более плотный утеплитель, отличающийся минимальным количеством пор и каналов для сбора конденсата и пара. Он станет барьером на пути влаги и сократит вероятность ее попадания в толщу утеплителя.

По расположению теплоизоляционного слоя относительно стропильных ног способы его устройства подразделяются на три вида, это:

• Межстропильное утепление. Расположение теплоизоляции в пространстве между соседствующими стропилинами. Предполагается применение мягких ват и пенопласта.
• Изоляция поверх стропилин. Установка сплошного теплоизоляционного слоя с внешней стороны стропильной конструкции. Используются жесткие вспененные плиты.
• Изоляция по стропилам с внутренней стороны. По аналогии с предыдущим пунктом сооружается сплошной слой, но со стороны обустраиваемого помещения. Применяются жесткие ватные маты и все виды пенных утеплителей.
• Комбинированное утепление. Заполнение утеплителем межстропильного пространства и установка дополнительного слоя поверх стропилин с удобной для работы стороны.

Выбор способа ориентирован на стадию строительства и погодную специфику в конкретный временной период, в течение которого планируется проведение работ. К примеру, при выполнении утепления в процессе реконструкции мансарды нет смысла демонтировать неизношенное покрытие. Проще утеплить изнутри. К тому же на производство работ не повлияют погодные катаклизмы, и материал не грозят намокание с запылением.

Если предполагается установка теплоизоляции поверх стропилин снаружи, не стоит приурочивать процедуру утепления к периоду обильного выпадения осадков. Однако если придется проводить работы именно в подобное время, следует запланировать их выполнение в наикратчайший срок и предусмотреть возможность защиты утеплителя от дождя при его внезапном выпадении.

К таким мерам относится перекрывание утеплителя водонепроницаемым тентом или заранее заготовленным и соединенным в сплошное полотно гидроизоляционным ковром.

Толщину системы утепления подбирают в соответствии с климатическими характеристиками региона строительства согласно предписаниям СНиП за номером II-3-79, подробно разбирающим все вопросы по строительной теплотехнике.

Утеплители выпускаются в формате плит, матов или рулонов, разрезаемых на маты стандартной толщины по 2 либо 5 см. Подобрать материал точно по расчетам не получится, но следует помнить, что округлять нужно всегда в бóльшую сторону.

Теплоизоляция из минеральной ваты

Если планируется установка теплоизоляции в пространство между стропилинами, нет лучшего материала, чем мягкие упругие ваты. Оптимальный размер фрагмента теплоизоляционного материала в таких случаях превышает реальные габариты этого пространства на 2-3 см в обоих направлениях.

Для укладки в «ячейки» между стропилинами рулон разрезают на куски с заявленными размерами или при проектировании стропильного каркаса учитывают размеры готовых утепляющих матов. Главное, чтобы слегка сжатый фрагмент утеплителя расправился в положенном ему месте и заклинился между стропилинами за счет собственной упругости.

Тем, кто предпочитает собственноручный раскрой рулонного утеплителя, следует четко рассчитать габариты нарезаемых кусков. Если фрагмент будет ощутимо шире или длиннее, то собственная упругость заставит его выгнуться в предназначенном для монтажа «окошке».

Прогнувшийся кусок частично перекроет вентиляционный канал, из-за чего теплоизоляция не сможет полноценно вентилировать, значит, и работать согласно заявленным изготовителем характеристикам не будет.

Для того чтобы ватные маты не выгибались и не провисали между стропилинами, их советуют зафиксировать особым образом. Вдоль линии, совпадающей с поверхностью теплоизоляционного слоя, прибивают гвозди, которые между собой соединяют леской. Закрепленный таким методом утеплитель не будет препятствовать омывающим его потокам воздуха.

В идеале стропильная нога должна быть шире теплоизоляционной системы на 3 – 5 см. В таком случае вентиляционный продух от карнизного свеса до конькового элемента формируется самопроизвольно. Если ширина стропилины не позволяет устроить вентиляционный канал, т.е. она равна или меньше, чем толщина утепляющего слоя, недостачу набирают контррейками, прибиваемым к ребрам стропильных ног.

Усиленная теплоизоляция стропильной системы

Схема усиленного утепления кровли по стропилам помогает полностью избавиться от мостиков холода. Понятно, что подобный метод предусматривает заполнение межстропильного пространства мягким утепляющим материалом и установку жестких плит снаружи либо изнутри. Работы проводятся поэтапно, в соответствии с вышеприведенными технологиями.

Первым делом в пространство между стропилинами устанавливаются упругие ватные маты. После чего монтируется поперечная рейка, удерживающая уже установленный утеплитель и формирующая каркас для укладки следующего ряда плит.

Размер рейки следует подбирать так, чтобы он был равен толщине укладываемого изоляционного слоя, а решетины следует располагать так, чтобы элементы утепляющей системы плотно вошли в промежутки между рейками.

Поверх усиленного многоярусного теплоизоляционного слоя стелют диффузионную мембрану. Ее укладывают прямо на утепляющий слой без опасений в образовании конденсата в толще теплоизоляции.

Если гидроизоляционная защита устраивается из полиэтиленовой пленки, то в обязательном порядке сооружается вентиляционный зазор между утеплителем и полиэтиленом. Формируется он путем установки рейки с требующимся размером.

При использовании супердиффузионной мембраны нет необходимости устраивать вентиляционный зазор над коньковым прогоном. Материал укладывается с перехлестом через конек с установкой поверх него коньковой защитно-декоративной планки.

При применении полиэтилена этот слой не доводят до конькового ребра. С обеих сторон между краем гидроизоляции и коньковым переломом оставляют примерно по 7 — 10 см, чтобы конденсат и бытовые испарения могли свободно выводиться в атмосферу.

Использовать в комбинированной схеме можно только минеральную вату разной степени жесткости или сочетать ее с монтажом пенных элементов снаружи мансарды или изнутри.

Монтаж жестких пенополистирольных плит

Вспененные жесткие плиты отлично держат нагрузку, справляются и с массой кровельного покрытия, и со снежными заносами, и даже с передвижением человека на случай проведения ремонтных операций. По всем параметрам из них удобней и разумней соорудить наружный сплошной слой.

При использовании экструдированных утепляющих разновидностей нет смысла в устройстве гидроизоляционного ковра поверх теплоизолирующей системы и пароизоляционного аналога изнутри помещений. Плиты укладывают на сооруженный по стропилам дощатый или фанерный сплошной настил, располагая с разбежкой по рядам.

Если теплоизоляция устраивается в два-три яруса, то правило разбежки должно соблюдаться в каждом слое. Стыковым узлам плит нельзя находиться в одной точке, чтобы исключить вероятность протечки в этом месте.

Крепят теплоизолирующий слой из плит к стропильным ногам через сплошной настил и установленные сверху утеплителя продольные деревянные рейки. Крепежные бруски заодно формируют вентиляционные каналы, необходимые для проветривания кровельного пирога, и снимают напряжение с кровли. По этим же брускам производится монтаж обрешетки под укладку покрытия.

При расположении пенного утепления с внешней стороны стропильного каркаса сами стропилины остаются открытыми внутри помещений. Их можно использовать как нестандартный интерьерный элемент, как основу для дополнительного межстропильного утепления или как базу для крепления внутренней обшивки.

Технология установки утепляющего слоя изнутри мансарды ничем не отличается от наружного варианта. Так же устраивается обрешетка под утеплитель и производится его крепление к стропилам. Плюс монтажа изнутри заключается в возможности сооружения в любое время, минус кроется в том, что внутренне пространство будет слегка «съедено» теплоизоляцией.

Описанные способы применяются также при устройстве утепляющей системы из жестких минераловатных плит.

Комбинация двух видов теплоизоляции

Комбинированная схема утепления предусматривает применение двух типов изоляционных материалов в одной теплоизоляционной системе. Укладка утеплителей производится согласно их назначению и заложенным производителями техническим свойствам. В ячейки между стропилами помещают мягкие ватные маты, жесткие плиты устанавливают снаружи или изнутри стропильного каркаса.

Если в схеме утепления комбинированным способом используется диффузионная мембрана в качестве теплоизоляции, вентиляционные продухи между слоями теплоизоляции и гидроизоляции не устраивают. Эту схему весьма сложно реализовать без демонтажа покрытия. Правда, есть виды мембран, позволяющие обустраивать стропильную систему изнутри, не снимая кровли. В таких случаях она крепится к обернутым ею стропильным ногам.

Если внутренний ярус системы утепления устраивается из экструзионного вспененного утеплителя, то отпадает необходимость в применении пароизоляционной прослойки и в устройстве внутренней обрешетки по стропилам.

Видео об утеплении стропильных систем

Ролик о правилах утепления мансарды со стороны обустраиваемых помещений:

Теплоизоляция жесткими плитами:

Подробно об устройстве кровельного пирога утепленной крыши:

Соблюдение технологических предписаний по сооружению теплоизоляции по стропилам обеспечит формирование оптимальных условий для эксплуатации мансарды. С работой можно справиться собственноручно, сэкономив немалую сумму для более важных целей.

---