Утепление мансарды пенопластом: расчёт толщины и инструкция по монтажу

По соотношению теплоизолирующей способности и цены пенополистиролы (ППС) являются самыми энергоффективными строительными материалами. За несколько десятилетий было разработано множество различных видов вспененных полистиролов, значительно отличающихся друг от друга рядом характеристик. Как утеплить мансарду пенопластом, в каких случаях имеет смысл выбирать именно этот материал и каковы особенности монтажа изоляционного сэндвича кровли — этим вопросам посвящен данный обзор.

Пенопласт, экструдированный пенополистирол и минеральная вата: сравнительный анализ

Важными характеристиками утепляющего материала для скатных кровель являются:

  • Пожаробезопасность. По этому параметру удовлетворительные результаты демонстрирует только минеральная вата. Однако, вата не обеспечивает безопасности при возгорании кровли. Она лишь увеличивает время, отведенное для пожарной эвакуации. Часть специалистов обращают внимание на то, что в доме с деревянными стропилами значительного увеличения гарантированного времени эвакуации получить не удается.
  • Коэффициент теплосопротивления. У пенополистирола он выше, чем у минеральной ваты, а у экструдированного пенополистирола (ЭППС) еще выше. По энергоэффективности плиты ЭППС уступают лишь пенополиуретану.
  • Паропроницаемость. Все виды пенополистиролов (в том числе и пенопласт) почти не пропускают пар. В этом есть и плюсы и минусы.
    С одной стороны, влага не уменьшает энергоэффективность этих материалов. С другой, если не обеспечить герметизации пространств между деревом и ППС, в этих зонах может начать образовываться конденсат, что снижает ресурс стропильных конструкций.
  • Удельный вес. Все три рассматриваемые группы утеплителей соизмеримы по этому показателю и являются приемлемыми для изоляции кровель.
  • Цена. Самый недорогой из рассматриваемых материалов — пенопласт. Чуть дороже минеральная вата, и возглавляет ценовой лист ЭППС.

Ниже приведена сравнительная характеристика материалов в табличном виде. Градация показателей по 5-бальной шкале.

  пенопласт ЭППС минвата
Пожаробезопасность 2 2 4
Тепловое сопротивление 3 4 2
Паропроницаемость 5 5 2
Удельный вес 4 4 4
Цена 5 3 4

Если планируется утепление мансарды своими руками без привлечения специалистов и помощников, следует учитывать еще одно свойство, важное для предстоящего монтажа: прочность материала. В этом смысле плиты ППС и ЭППС гораздо удобнее минеральной ваты. В одиночку утепление мансарды изовером или другим рулонным материалом может превратиться в пытку. Кроме того, гораздо труднее будет добиться обустройства вентиляционного зазора и фиксации утеплителя, предупреждающей его провисание и локальное сползание вниз с образованием зон неравномерной плотности.

утепление мансарды пенопластом и минватой

Пример комбинированного утепления: пенопласт + минвата. Способ эффективен при стандартном шаге стропил до 900мм

В скандинавских странах наиболее популярно утепление мансарды экструдированным пенополистиролом. Сэкономить на этом варианте можно, заменив ЭППС пенопластом. Он уступает по энергоэффективности, но гораздо дешевле и обладает всеми остальными достоинствами пенополистиролов.

Толщина утепляющего слоя и принцип подобия

В состав мансардного сэндвича входят:

  • кровельный материал (черепица, металлочерепица, битумная кровля);
  • гидроизоляционная мембрана;
  • утеплитель;
  • пароизоляционная мембрана;
  • декоративная отделка потолка.
Принципиальная схема конструкции утепления мансардной крыши пенопластом

Принципиальная схема конструкции утепления мансардной крыши пенопластом

В каждом конкретном случае расчет необходимой толщины кровельной теплоизоляции ведется с учетом климатической зоны и свойств всех 5 перечисленных выше слоев. В сети можно найти множество вариантов строительных теплотехнических калькуляторов. Часть из них представлены фирмами — производителями изоляционных материалов, но мы рекомендуем пользоваться вариантами, разработанными независимыми авторами.

Вот, например калькулятор от ROCKWOOL: http://www.calc.rockwool.ru/

Следует отдавать себе отчет в том, что не имея элементарных знаний о строительных конструкциях и теплофизике, пользоваться программами подобного рода почти бесполезно. Поэтому придется, как минимум, ознакомиться с законом теплопередачи через плоскую стенку и ролью основных значимых параметров — коэффициентом теплопроводности λ, толщиной слоя S и разницей между внутренней и наружной температурами Δt. В противном случае, вы можете не заметить грубой ошибки в подставляемых данных и руководствоваться далее ошибочным расчетным значением.

Специальные листы пенопласта с пазами для стропил.

Специальные листы пенопласта с пазами для стропил.

Калькулятор не дает однозначного пути расчета. Получаемые данные зависят не только от материалов и конструкций, но и от желаемого уровня комфорта в помещении, а также интенсивности отопления, которое вы можете себе позволить, проживая в мансарде. Поэтому утверждения типа «утепление мансарды пенопластом в средней полосе России имеет смысл при толщине слоя не менее 300 мм» или «ориентироваться нужно на высоту сечения стропильных балок» — не имеют особого практического значения. Однако, если по тепловому расчету мансардной крыши вы получаете требуемую толщину пенопласта менее 150 мм, это с вероятностью 99% говорит о допущенной ошибке, даже если дом расположен в Краснодаре или Сочи. То же самое можно сказать о чрезмерных (более 350 мм) результатах калькуляции.

Упростить выбор толщины изолятора и мощности системы отопления позволяет принцип физического подобия. Это возможно в том случае, если у вас есть информация о доме с мансардой в вашем регионе, по конструкции аналогичному тому, в котором вам предстоит вести работы.

Как рассчитать нужную толщину утеплителя на практике

Предположим, вы знаете, что в доме — образце оборудован 5-слойный кровельный сэндвич с суммарной толщиной минеральной ваты 25 см в качестве основного утепления. При этом, практика проживания на данном мансардном этаже свидетельствует о достаточности изоляции. В таком случае с помощью пропорции Sмв/λмв =  Sп/λп определяется эквивалентная величина для пенопласта:

Sп = (Sмв х λп)/λмв = (25 х 0,034)/0,040 = 21,35 (см)

Для примера были взяты средние значения коэффициентов теплопроводности различных марок рассматриваемых материалов.

Инструкция по монтажу пенопласта на мансарде

Этапы работы с пенопластом не отличаются особенной сложностью и утеплить мансарду изнутри можно своими руками, без привлечения наемных работников. Но есть определённые моменты, на которые стоит обратить внимание.

Как правило, работа начинается с монтажа нижней части мансардного сэндвича.

Рассмотрим самый распространенный вариант силовой конструкции кровли: деревянные стропила с высотой сечения 200 мм, расположенные с осевым шагом 60 см. Все действия по обустройству кровельного сэндвича можно разделить на те, что ведутся сверху, и те, что выполняются изнутри помещения, снизу. Со стороны крыши проводится установка на верхнюю плоскость стропил гидроизоляционной мембраны, монтаж обрешетки и кровельного настила. Перед тем, как начинать утепление пенопластом ячеек между стропилами мансарды, следует убедиться в наличии мембраны.

Внимание! Паро- и гидроизоляция  продаются в рулонах, и на монтаже их необходимо укладывать внахлёст. Обычно размер нахлёста составляет 10см. Поэтому при расчёте требуемого количества изолирующей мембраны нужно учитывать расход на перекрытие слоёв.

Далее работы проводятся в следующем порядке:

  1. Вычисляется необходимость устройства нижней обрешетки. Сравниваем высоту профиля стропил и сумму высот вентиляционного зазора (между пенопластом и гидроизоляцией) и самого пенопласта. Предположим, в соответствии с расчетом вы выбрали толщину утепляющего слоя в 22 см. С учетом вентзазора в 3 см и запаса в 1 см наращивать стропила необходимо на 6 см минимум. Монтируем обрешетку брусом высотой 6 — 7 см и шириной, равной или немного уступающей толщине стропильных балок. Этот монтаж допускается выполнять после фиксации пенопласта, но в таком случае операция уплотнения пеной стыков разделится на 2 части и займет больше времени, а также потребует больше клей-пены.
  2. Предположим, вы выбрали для достижения требуемого сечения изоляции в 22 см плиты ППС толщиной 10 см и 12 см. Выбираем 10-сантиметровый материал для выполнения первого (от кровли) слоя. Создаем упор для обеспечения вентиляционного зазора 3 см. Делать это проще с помощью струбцин. Закрепляем снизу на стропилах струбцинами упоры, расстояние от которых до гидроизоляции составляет 13 см.
    Конструкция теплоизоляции мансардного этажа.

    Конструкция теплоизоляции мансардного этажа.

  3. Замеряем ширину ячейки между стропилами и вырезаем ножовкой плиту требуемого размера. Корректировать размер с учетом зазоров или натягов не требуется. Полученный кусок должен входить на свое место свободно или с небольшим натягом, не приводящим к разрушению пенопласта.
  4. Укладываем на упоры плиты ППС. Для фиксации утеплителя на стропилах используем клей-пену.
    Все зазоры между деревом и пенопластом, а также между самими плитами ППС тщательно запениваем. Перед установкой утеплителя следует давать 5 минут на полимеризацию клея.
  5. После того, как первый слой утеплителя смонтирован, следует обрезать излишки клей-пены. Иначе будет невозможно добиться плотного прилегания следующего слоя.
  6. Перед установкой второго слоя наносим слой клей-пены по стропилам и поверх стыков первого слоя. После предварительной полимеризации монтируем плиты 12 см так, чтобы стыки между ними не совпадали со стыками плит 10 см. Нажимать сильно при фиксации плит нельзя. Если между слоями остается зазор около 5 мм — это вполне приемлемо. У нас в запасе был еще 1 см высоты планок обрешетки, поэтому за пределы обозначенных габаритов мы не выйдем.
  7. После завершения работ с пенопластом монтируем пароизоляционную мембрану на нижнюю обрешетку с помощью степлера. Теперь потолок готов для установки декоративной вагонки или плитного покрытия из гипсокартона или OSB-панелей.

Видео: инструкция утепления от профессионалов

Заключение

Самое главное при утеплении мансарды пенопластом — это соблюдение 3 условий:

  • правильного выбора толщины изоляции;
  • установке гидроизолирующей и пароизолирующей мембран в соответствии с рекомендациями;
  • тщательной герметизации всех стыков.

Только при их соблюдении вы обеспечите здоровый микроклимат в помещении, избавите себя от обледенения крыши в зимний период, конденсации влаги на потолке и разрушения декоративной облицовки.

Поделиться:
Нет комментариев

Добавить комментарий