Теплоизоляция кровли: выбираем утеплитель и рассчитываем его толщину

При утеплении кровли важно подобрать подходящий теплоизоляционный материал и рассчитать его толщину. Если установить слишком тонкий слой утеплителя, то зимой в доме будет холодно, а летом — жарко. Если поставить слишком толстый слой теплоизоляции, то это приведёт к ненужным расходам. В связи с этим мы расскажем о том, какой утеплитель лучше всего подойдёт для теплоизоляции крыши, и как правильно рассчитать его толщину.

Содержание

Какой утеплитель выбрать

На строительном рынке представлен большой ассортимент теплоизоляционных материалов, и не всегда очевидно, какой именно лучше выбрать. Чтобы вам было проще определиться, расскажем о наиболее востребованных из них. К ним относятся:

• Минеральная (каменная) вата.
• Минеральная вата на основе расплава кварца.
• Пенополистирол.
• Экструдированный пенополистирол.
• Пенополиуретан.

О составе этих материалов, их преимуществах и недостатках пойдёт речь далее.

Минеральная (каменная) вата

Каменная вата представляет собой расплавленный в специальной печи базальт. В связи с этим её часто называют базальтовой. Из расплавленного камня формируют тонкие нити, которые соединяют между собой и запекают при температуре 200 °С. Затвердевший материал нарезают на плиты утеплителя.

Главное преимущество каменной ваты — низкая теплопроводность. Чем она ниже, тем лучше материал удерживает тепло в доме. Теплопроводность каменной ваты — всего 0,035–0,042 Вт/(м·К). Это очень хороший показатель. Например, 200 мм такого утеплителя удерживает тепло так же надёжно, как и бетонная стена толщиной 3,5 метра. К другим достоинствам каменной ваты относятся её высокая паропроницаемость и низкая гигроскопичность. Это значит, что она хорошо пропускает влажный воздух и при этом не намокает. Важно отметить, что класс горючести каменной ваты — НГ. Это значит, что она не горит и не способствует распространению пожара.

Минеральная вата на основе расплава кварца

Минеральная вата на основе расплава кварца по внешнему виду похожа на каменную, но отличается по составу. Такую вату изготавливают из кварцевого песка, известняка и переработанного стекла. Эти ингредиенты плавят при высокой температуре и вытягивают в волокна. Затем их соединяют между собой и остужают. Из полученного материала формируют плиты или рулоны.

Теплопроводность кварцевой ваты такая же низкая, как и у каменной — 0,038–0,046 Вт/(м·К). Как и базальтовый утеплитель, материал на основе расплава кварца хорошо «дышит» и не намокает при контакте с влажным воздухом. Также он не горит и не выделяет ядовитых веществ. Разница в том, что кварцевая вата более упругая, и её чаще выпускают в рулонах. Каменную вату, как правило, изготавливают в виде плит.

Пенополистирол (ППС)

Пенополистирол изготавливают методом пропаривания: микрогранулы полимерного материала помещают в форму, а затем воздействуют на них водяным паром. В результате этого гранулы увеличиваются и заполняются воздухом. Пузырьки воздуха не пропускают тепловую энергию, благодаря чему пенополистирол отличается низкой теплопроводностью равной 0,037–0,042 Вт/(м·К).

Кроме хороших теплоизоляционных свойств, к достоинствам пенополистирола относятся доступная цена, малый вес и устойчивость к намоканию. Значительный недостаток — практически нулевая паропроницаемость. Это значит, что если под кровлей, утеплённой пенополистиролом, не организовать качественную вентиляцию, то на её внутренней отделке могут появиться сырость и плесень. Другой изъян пенополистирола — это горючесть. Такой материал относится к группе горючести Г3, а это значит, что он легко воспламеняется и при этом выделяет токсичные вещества.

Экструдированный пенополистирол (ЭППС)

Такой утеплитель по внешнему виду и малому весу напоминает пенополистирол. Разница в том, что ЭППС производят методом экструзии: гранулы полистирола при высоком давлении смешивают с пенообразователями, а затем выдавливают из экструдера. Благодаря этому ЭППС более плотный по структуре и отличается повышенной прочностью.

Достоинства экструдированного пенополистирола — низкая теплопроводность равная 0,029 Вт/(м·К) и устойчивость к намоканию, которая в 10 раз лучше, чем у обычного пенополистирола. Недостатки — низкая паропроницаемость и высокая горючесть. Из-за того, что ЭППС не пропускает пар, на внутренней облицовке кровли может появиться плесень. Что касается горючести, то экструдированный пенополистирол относится к классу Г4. Это значит, что он, как и обычный пенополистирол, хорошо горит и при этом выделяет токсичные вещества.

Пенополиуретан

Пенополиуретанпредставляет собой пенообразную смесь полиола (многоатомного спирта) и полиизоционата (гидроксильной смолы). Такой утеплитель выпускают в баллонах и в процессе утепления кровли наносят при помощи распылителя.

К главному достоинству пенополиуретана относится его крайне низкая теплопроводность равная 0,019–0,035 Вт/(м·К). Кроме того, при нанесении он приникает в даже самые небольшие щели, благодаря чему обеспечивается надёжная теплоизоляция кровли. Также он отличается высокой влагостойкостью и не выделяет ядовитых веществ. Недостатки пенополиуретана такие же, как и у ППС и ЭППС — горючесть (Г3) и низкая паропроницаемость.

Выбрав утеплитель для крыши и узнав его теплопроводность, можно рассчитать его толщину. О том, как это сделать, пойдёт речь далее.

Как рассчитать толщину утеплителя

Сразу стоит отметить, что когда мы говорим о толщине утеплителя для крыши, мы имеем в виду общую толщину всех его слоёв. Такая толщина зависит от двух значений:

• Способность кровельного покрытия сопротивляться теплопередаче. Она зависит от местонахождения дома. Сопротивление теплопередаче в вашем городе можно узнать в таблице, расположенной ниже.

• Коэффициент теплопроводности утеплителя. Об этом показателе мы рассказывали ранее. У каждого утеплителя собственный коэффициент теплопроводности, поэтому приведём все значения в одной таблице.

Вид утеплителя	Коэффициент теплопроводности, Вт/(м·К)
Минеральная (каменная) вата	0,035–0,042
Минеральная вата на основе расплава кварца	0,038–0,046
Пенополистирол	0,037–0,042
Экструдированный пенополистирол	0,029
Пенополиуретан	0,019–0,035

Зная способность кровельного покрытия сопротивляться теплопередаче и коэффициент теплопроводности утеплителя, можно рассчитать толщину утеплителя для теплоизоляции кровли. Для этого воспользуйтесь следующей формулой:

α_ут = (R⁰прив – 0,16) х λ_ут

Значения букв и цифр в этой формуле следующие:

α_ут — толщина утеплителя (м).

R⁰прив — приведённое сопротивление теплопередаче покрытия (м²·°С/Вт).

λ_ут — коэффициент теплопроводности утеплителя (Вт/(м·К)).

Приведём пример расчёта. Представьте, что вы живёте в Воронеже и хотите утеплить крышу минеральной (каменной) ватой. Чтобы рассчитать толщину утеплителя для кровли, выполните следующие действия:

1. По таблице 1 определите приведённое сопротивление теплопередаче покрытия (R⁰прив). В Воронеже оно равняется 4,46 м²·°С/Вт.
2. По таблице 2 определите средний коэффициент теплопроводности утеплителя (λ_ут). Показатель каменной ваты — 0,038 Вт/(м·К).
3. Вставьте значения в формулу и рассчитайте общую толщину утеплителя для кровли.

α_ут = (4,46 – 0,16) х 0,038

α_ут = 0,16 м = 16 см

Таким образом, для эффективной теплоизоляции кровли в Воронеже вам понадобится слой утеплителя из каменной ваты толщиной в 16 см.

Приведённая выше формула подойдёт для расчёта толщины всех утеплителей.

Сколько слоёв утеплителя понадобится

С общей толщиной утеплителя для кровли разобрались. А теперь давайте определим количество его слоёв. Плиты и рулоны теплоизоляции бывают разной толщины. Что касается каменной ваты, то наиболее часто встречающиеся параметры — 5, 10 и 15 см. Если вы рассчитали, что для теплоизоляции кровли каменной ватой понадобится материал толщиной 15 см, то вы можете уложить 1 слой утеплителя толщиной 15 см или 2 слоя утеплителя толщиной 10 и 5 см.

Если вы решите установить два слоя утеплителя для кровли, то лучше сделать это так, чтобы стыки плит не совпадали, иначе появятся «мостики» холода.

Это касается не только каменной ваты, но и других утеплителей в плитах и рулонах: минеральной ваты на основе расплава кварца, пенополистирола и экструдированного пенополистирола.

Итог

Для теплоизоляции кровли используют минеральную (каменную) вату, минеральную вату на основе расплава кварца, пенополистирол, экструдированный пенополистирол и пенополиуретан.

Толщина утеплителя для крыши зависит от способности кровельного покрытия сопротивляться теплопередаче и коэффициента теплопроводности утеплителя. Чтобы рассчитать толщину утеплителя для крышы, используйте формулу: α_ут = (R⁰прив – 0,16) х λ_ут. При теплоизоляции кровли в несколько слоёв укладывайте утеплитель в шахматном порядке. Благодаря этому между плитами не возникнут «мостики» холода.

---