Утепление крыши частного дома минватой

В России, кроме двух известных бед, нас всех подстерегают еще четыре: весна с разливами рек, лето с жарой и пожарами, осень с обильным урожаем и зима со снегом и морозами. С морозом не шутят. Он выстуживает дома и квартиры. Для сохранения комфорта и уюта в жилом помещении, нужно отапливать, отапливать и отапливать. Но есть и другой путь: утеплить здание со всех сторон и отапливать.

Изучая с помощью тепловизора потери тепла различных зданий, ученые-теплотехники составили карту тепловых потерь различными конструктивными элементами дома (приведена на рис. ниже). Из нее видно, что основные теплопотери идут через пол, стены, окна и кровлю.

Как утеплить стены, окна и пол, на сайте StroyGuru достаточно работ. Например, последняя статья «Утепление стен снаружи минватой». А вот утеплению крыши изнутри минватой или другими видами теплоизоляционных материалов внимания не уделялось вообще. Исправляем упущение и рассмотрим в материале, размещенном ниже, все нюансы теплоизоляции кровли стекловатой и ватой на основе базальтовых волокон.

Почему минеральная вата

Строители с многолетним стажем не задумываются над выбором утеплителя для кровли. Деды использовали стекловату, отцы к стекловате добавили каменную (базальтовую) вату, а сыновья и внуки продолжили их дело. Только современная молодежь при строительстве собственного дома окунается в пучину интернета в поисках наиболее эффективного материала для утепления крыши. Благо теоретиков хватает, в том числе и на солидных строительных порталах, с серьезным видом рассуждающих об использовании различных видов утеплителей для кровли.

И никто из них не удосужился задуматься, а затем объяснить начинающим строителям, почему именно минеральная вата используется в подавляющем большинстве для утепления. Не считать же серьезными конкурентами на кровле эковату и пенополиуретан, а в последнее время еще и лен. Да, их используют, но технологические сложности с эковатой и высокая стоимость ППУ и льна пока не позволяют новинкам на равных конкурировать с традиционным утеплителем.

Так почему утепление крыши минеральной ватой считается классикой? Ответ лежит на поверхности. Стропильная система перед установкой просушивается до 20-25% в естественных условия, так как техническая сушка, во-первых, очень дорогая, во-вторых, занимает несколько недель, в третьих, сушильные камеры нужно еще найти. Утепление жесткими матами, типа пенопласта или экструдированного пенополистирола проводится впритык, а зазоры запениваются монтажной пеной.

Брусья стропил, находясь в идеальных условиях для сушки, постепенно теряют влагу до 8-10%. Что в этом случае происходит с линейными размерами бруса? Правильно, они резко уменьшаются, отрываясь от утеплителя. В результате по всей поверхности крыши образуются не мостики, а мосты холода. Вся работа по утеплению идет… сами знаете куда.

Минеральная вата укладывается враспор. А это означает, что при уменьшении толщины стропил, волокна будут распрямляться, заполняя образовавшиеся пустоты.

Характеристики, плюсы и минусы минваты

Под собирательным названием «минеральная вата» скрывается несколько видов минеральных утеплителей:

• базальтовая вата;
• стекловата;
• шлаковата.

Базальтовая вата

Базальтовую вату как утеплитель, открыли аборигены Гавайских островов, когда во время извержения вулкана под сильными порывами ветра базальт превратился в длинные, упругие волокна. Американцы смогли создать подобные условия искусственным путем. Результат всем очевиден — ватой из базальта активно утепляются во многих странах мира.

Получают базальтовый утеплитель по простой технологии:

• камень дробят;

• полученный щебень загружают в печь и плавят при температуре 1500^oС;
• жидкую массу подают на центрифугу, обдуваемую сильным потоком воздуха;
• полученные волокна орошаются формальдегидной смолой (ведущие производители перешли на арболо-карбамидную смолу);
• увлажненные волокна подаются в сушильную камеру, где охлаждаются до 200^oС;
• в процессе начавшейся полимеризации смолы волокна покрываются тончайшим слоем полимера;
• из сушильной камеры объемная вата подается на конвейер, где формируется непрерывная лента базальтового утеплителя. При этом, путем регулировок оборудования, можно получить материал различной плотности;
• на выходе из конвейера вата режется на маты или рулоны.

Среди основных характеристик материала:

• коэффициент теплопроводности — 0,035-0,042 Вт/(м·К);
• плотность — 30-300 кг/м³;
• паропроницаемость — 0,25-0,35 мг/м² х ч х Па;
• средние размеры волокна: диаметр — 5-15 мкм, длина — 2-5 см;
• прочность на разрыв единичного волокна — 2800-4800 МПа.

Такие технические показатели утеплителя формируют его сильные и слабые стороны.

К плюсам относятся:

• долговечность — материал служит более 50 лет;
• очень высокий уровень теплоизоляционных свойств (см. графику);

• отсутствие гигроскопичности — погруженный в воду мат за 24 часа впитывает не более 0,01% влаги;
• стойкость к нагреванию — разрушительные процессы начинаются после +1000^oС;
• хорошие звукоизоляционные свойства — поглощает до 57 дБ воздушного шума;
• универсальность — применяется для утепления всех конструкций здания;
• простой монтаж — работы по укладке можно выполнить своими руками;
• упругость — сохраняет размеры весь период эксплуатации;
• удобная доставки из торговой точки до места работ.

Кроме этого, вату из базальта не любят грызуны и микроорганизмы (плесень и грибок). Из недостатков следует выделить высокую цену и наличие швов, через которые уходит тепло.

Стекловата

Стекловата изготавливается из стеклобоя (80%), известняка, соды, кварцевого песка, доломитовой муки и буры (на их долю остается 20%). Меняя процентное соотношение компонентов можно получить волокно с заранее заданными механическими свойствами. Смесь подается в печь, где температура достигает 1400^oС. Расплав выдувается через решетку, в результате чего образуются штапельные (короткие) волокна.

Формирование матов происходит на конвейере, где рыхлая масса вначале орошается связующим веществом, а затем, во время его полимеризации, прессуется до заданной плотности. На выходе получаются ярко-желтые рулоны или маты, в зависимости от того, как будет идти нарезка на выходе из конвейера.

У теплоизоляционного материала:

• теплопроводность — 0,038-0,046 Вт/(м×°К);
• плотность — 11-200 кг/кг³;
• паропроницаемость — 0,4-0,7 мг/м2 х ч х Па;
• размеры волокна: диаметр — 3-15 мкм, длина 15-50 мм.

Среди привлекательных для потребителя качеств:

• бюджетная (низкая) цена;
• хорошие теплоизоляционные свойства;
• универсальность;
• экологичность — в составе нет аллергенов. При нагревании не выделяются вредные вещества;
• удобная транспортировка;
• простой монтаж;
• высокий уровень пожарной безопасности (относится к классу негорючих материалов);
• малый удельный вес, что важно при утеплении кровли;
• высокая огнеупорность — выдерживает температуру до 300^oС.

К приведенным плюсам необходимо добавить, что на волокнах не размножаются грибок и плесень.

Среди недостатков:

• высокая гигроскопичность, что исключает ее применение в помещениях с повышенной влажностью;
• малый срок службы — первоначальные характеристики сохраняет примерно лет 10, после чего начинаются естественные разрушительные процессы. После 30 лет эксплуатации вместо ваты выгребается труха. Это и личный опыт, и многочисленные отзывы на различных форумах;
• пыль и ее колкость, что требует обязательной защиты тела, а в особенности дыхательных путей и глаз. Кто работал со стекловатой, особенно на кровле, поймет, о чем речь;
• привлекательность для мышей и крыс — для них материал представляет идеальную среду обитания: любят устраивать гнезда.

Шлаковата

Для производства шлаковаты используются отходы металлургической промышленности — доменный шлак. Принципиально технология ничем не отличается от производства других видов минеральной ваты: сырье нагревается до фазы перехода из твердого до жидкого состояния, после чего расплав под давлением воздуха распыляется на мелкие волокна длиной до 60 мм при предельно низкой толщине — 2-5 мкм. В результате имеем утеплительные маты со следующими физико-техническими показателями:

• коэффициент теплопроводности — 0,046-0,048 Вт/(м·К);
• плотность — 70-475 кг/м³;

Внимание: в разных источниках можно встретить другие цифры плотности. Это объясняется тем, что цифровое значение показателя формирует химический состав сырья. А он может очень сильно отличаться друг от друга. Поэтому в работе приведена максимально возможная нижняя и верхняя граница.

• коэффициент звукопоглощения — 0,75-0,82.

Утеплитель на основе волокон из шлака имеет свои преимущества и недостатки.

Плюсы:

• возможность использовать при изоляции на вертикальных, наклонных и круглых поверхностях;
• хорошие звукоизолирующие свойства. Так же, как и базальтовая вата, используется для шумоизоляции студий звукозаписи;
• самая доступная цена среди всех видов утеплителей благодаря бесплатному сырью;
• простота монтажа, что присуще всем видам минеральных утеплителей;
• длительный срок эксплуатации в сухих условиях — до 90 лет.

Минусов довольно много. При этом некоторые из них критические. Это:

• достаточно низкая температура эксплуатации — до +250^oС. В результате шлаковату можно отнести к классу негорючих материалов. Но проблема пожарной безопасности возникает совершенно с другой стороны: утеплитель быстро плавится, растекаясь по зданию;
• недостаточно высокие теплоизоляционные свойства;
• высокая гигроскопичность — нужна очень и очень хорошая даже не гидро-, а пароизоляция;
• образование соляной кислоты при намокании. Минус критический, так как соляная кислота разъедает все виды строительных материалов;
• образование неприятной пыли в процессе укладки.

Как правильно выбрать минеральную вату

Выбор утеплителя для кровли немного специфический. Здесь присутствуют критерии, которых нет при выборе теплоизолятора для других конструктивных элементов здания. Важнейшими среди них являются:

• теплоизоляционные свойства;
• плотность;
• толщина;
• долговечность;
• уровень поглощения шумов;
• стоимость;
• производитель (бренд).

Внимание: для утепления крыши можно использовать вату из стекла и базальта. Шлаковата из-за высокой гигроскопичности не применяется. Поэтому будем давать оценку только первым двум видам утеплителя.

Теплоизоляционные свойства. По показателю теплопроводности, значения у материалов примерно равные. Поэтому при выборе можно не обращать внимания.

Плотность. При слабой стропильной системе или тяжелой кровле лучше всего применять стекловату плотностью 15-30 кг/м³. Но здесь возникают сложности крепления утеплителя. Он не держится между стропилами (нельзя крепить враспор), провисает. Это сильно усложняет процесс утепления. Для утепления мансарды лучше всего использовать маты плотностью около 120 кг/м³. Если утепляется плоская крыша сверху, то без марки П-175 (плотность 175 кг/м³) не обойтись.

Оптимальная плотность минеральной ваты для утепления крыши — 30-50 кг/м³ стекловаты, 55-70 кг/м³ базальтовой ваты.

Толщина. Толщина утеплителя для кровли в основном зависит от климатического пояса, а также от того, проводится утепление крыши мансарды или чердачного пространства. Есть еще несколько мелких факторов, которые берут в расчет теплотехники, но полностью игнорируют строители.

Для расчета толщины есть сложные термодинамические формулы, которые не всегда могут осилить строители с высшим образованием. Поэтому у домашних мастеров два выхода: или довериться многолетней практике и использовать маты толщиной 200 мм, или зайти на сайт любого известного бренда и воспользоваться онлайн-калькулятором (бесплатно).

При использовании стекловаты желательно к показателям калькулятора добавлять 50 мм, чтобы компенсировать слеживание.

Долговечность. Стекловату следует выбирать только в том случае, если замена теплоизоляции будет производиться через 15-20 лет. В противном случае — это просто потери впоследствии семейного бюджета.

Звукоизоляция. Под металлочерепицу необходимо укладывать базальтовые маты плотностью 75-80 кг/м³. Иначе придется жить в помещении с повышенным уровнем шума и засыпать под барабанную дробь капель дождя. Кроме этого не следует забывать, что тонкий металл хорошо резонирует, усиливая внешние шумы. Стекловата, даже высокой плотности, с такой задачей не справляется.

Цена. При ограниченном бюджете на ремонтные работы выбор очевиден: стекловата. Но если деньги нашлись на финишное покрытие кровли из металлочерепицы, то необходимо изыскать финансовые ресурсы и для базальтовой ваты, так как стекловата ну никак не подходит для такого вида крыши.

Вывод: при проектировании необходимо заранее увязывать вид финишного покрытия крыши, размеры бруса под стропила, шаг их установки и вид минеральной ваты.

Производитель. В продаже можно встретить как известные марки, так и совершенно неизвестных производителей. Останавливать свой выбор следует на проверенных брендах, что впрочем, вовсе не означает, что новички на строительном рынке предлагают продукцию низкого качества. Во многих случаях, наоборот, так как для производства применяется новейшее оборудование.

Среди покупателей хорошим спросом пользуются материалы компаний «IZOVOL», «ТехноНиколь», «Isover», «KNAUF» и «URSA», а также утеплитель «Белтеп» (Беларусь), имеющий наилучшее сочетание цена/качество.

Необходимые материалы и инструменты

Утепление крыши частного дома минватой своими руками потребует наличия следующих материалов и инструментов (приводится универсальный, на все возможные варианты утепления, перечень):

• базальтовая вата или стекловата — конкретный вид зависит от перечисленных выше критериев;
• пароизоляционная (ветрозащитная) мембрана (тип А или АМ);
• пароизоляционная пленка типа В (лучше С);
• скотч для заделки швов мембраны и пленки;
• шпагат из полимеров — необходим для крепления провисающего стекловолокна;
• деревянные рейки для временного крепления провисающей стекловаты;
• перфоратор — потребуется при утеплении плоской крыши изнутри;
• пластмассовый дюбель-грибок с пластиковой шайбой-рондолью (диаметр 60 мм) для крепления утеплителей — потребуется для фиксации матов при утеплении плоской крыши изнутри;
• строительный нож для резки стекловаты;
• остро заточенный волнообразный нож или электролобзик для резки базальтовой ваты;

• гвозди или саморезы по дереву;
• молоток для гвоздей или шуруповерт для саморезов;
• степлер;
• минимум 2 стремянки или лестницы.

Подготовительные работы

У подготовительных работ при утеплении крыши есть особенность — в основном сводится к настилу односторонней пароизоляционной мембраны типа А или АМ (строители говорят «гидроизоляции»). Необходимость такого вида работ (пароизоляции) показана в материале «Укладка пароизоляции своими руками».

Перед укладкой ветрозащитной мембраны необходимо убедиться в целостности деревянных конструкций кровли (начинающие загнивать, заменить), а затем обработать антисептиками и антипиренами.

В процессе фиксации мембраны, следует соблюдать несколько правил:

• между мембраной и финишным покрытием кровли должен быть вентиляционный зазор. По СНиП не менее 6 см, на практике 4-5 см;
• укладывать следует на стропила, а не на обрешетку под кровлю;
• движение воздуха должно быть свободным по всей поверхности ската крыши. Если вентиляция носит условно-ограниченный характер, т.е. существует для каждого просвета между стропилами или рейками (досками) по-отдельности, то зимой в обязательном порядке в отдельных местах появится лед. В этом могут легко убедиться те, кто работы по теплоизоляции выполнял самостоятельно;
• между стропилами мембрана должна провисать примерно на 1 см. Если натянуть плотно, то под действием температурных колебаний может порваться, как электрические провода во время сильного мороза;
• крепится степлером. Скобы в обязательном порядке проклеиваются скотчем;
• укладывается внахлест (15-20 см);
• швы заклеиваются строительным скотчем;
• если утепляется готовая крыша, мембрана может укладываться по двум технологиям:

1. ровным полотном снизу стропил, после чего проводится утепление поэтапно по двухслойной обрешетке, где первый ряд набивается горизонтально, второй, по первому, вертикально;
2. по стропилам, но с заходом внутрь стропильной системы. В этом случае утеплитель укладывается между стропилами, по технологии утепления изнутри без готовой кровли.

Технология утепления кровли минватой

Существует два вида крыш: скатная и плоская. Утепление скатной кровли проводится по двум технологиям:

• между стропилами;
• над стропилами. В принципе — это двухскатная крыша. Для утепления минватой используется очень редко, скорее, как исключение. Применяется в основном для утепления жесткими плитами, типа экструдированного пенополистирола. Способ сложный, финансово затратный. С большим свесом, который еще необходимо правильно закрыть.

У плоской крыши так же два способа утепления: сверху (снаружи) и снизу (изнутри), хотя нижнее утепление противоречит всем нормам и правилам строительной науки. Но оно все же применяется, в связи с чем и будет подробно рассмотрено.

Утепление между стропил

Алгоритм утепления между стропилами очень простой:

• маты нарезаются по ширине на 2 см больше расстояния между стропилами;
• утеплитель устанавливается между стропилами враспор;
• утеплительный слой закрывается пароизоляционной пленкой (тип В или С);
• поверх пленки монтируется внутренняя отделка, если скат крыши мансардный.

Технология крепления пленки полностью повторяет инструкцию по креплению мембраны.

Однако, здесь есть несколько нюансов.

1. При укладке стекловаты малой плотности, утеплитель провисает. Проблему решают так:

• через каждый метр к стропилам крепят временную рейку, которая удерживает вату между двумя брусьями;
• таким образом утепляют пролет полностью;
• с помощью шпагата и степлера крепят первое окно между низом крыши и первой рейкой. Шпагат при этом постоянно натягивается между стропилами, поднимаясь вверх с каждым разом на 5-10 см;
• удаляется первая рейка и работы продолжаются выше.

Как выглядит закрепленная таким образом вата, можно посмотреть на фото.

2. Если ширины стропил не хватает для полноценной термоизоляции, то крепится первый слой толщиной 10 см, затем набивается обрешетка, а уже в нее вставляются плиты второго слоя утеплителя. Утепление крыши мансарды проводится по этой же технологии. Единственное исключение: проведение отделочных работ поверх утеплительного слоя.

Утепление над стропилами

Технология утепления кровли изнутри минватой над стропилами состоит из следующих операций:

• на стропила из доски толщиной 20 мм набивается настил. Для минваты он может быть не сплошной, а с разрывом между досками до 5 см;
• на настил внахлест сверху вниз раскатывается пароизоляционная пленка типа В или С. В отдельных местах прихватывается степлером, но основная фиксация будет производится брусом обрешетки;
• набивается первый ряд обрешетки с шириной бруса 10 см (иногда говорят: высотой). Шаг равен ширине матов, но, ВНИМАНИЕ, на 2 см уже, чтобы утеплитель стал враспор;
• укладывается первый слой утеплителя;
• перпендикулярно первой обрешетке набивается вторая. Здесь брус нужен также высотой 10 см. Иногда можно встретить рекомендации использовать брус шириной 12 см, чтобы не набивать контробрешетку. От этой идеи лучше отказаться, так как нарушаются процессы вентиляции пространства между ветрозащитной мембраной и кровлей;
• укладывается второй слой утеплителя. Здесь важно избежать попадания соединительных швов на брус нижней обрешетки;
• теплоизоляционный слой закрывается ветрозащитной мембраной. Как ее уложить и зафиксировать см. в разделе «Подготовительные работы»;
• по мембране набивается контробрешетка. Для этих целей можно использовать квадратный брус 30х30 мм или рейки 30х40 мм.

Утепление плоской крыши снаружи

Утепление плоских крыш снаружи проводится на последних этажах многоквартирных домов, частных домах, гаражах. Порядок работ такой:

• на железобетонные перекрытия (на схеме обозначены цифрой 1) укладывается пароизоляционная пленка тип С (2);

• на пленку в два слоя укладываются маты базальтовой ваты марки П-175 (3). Плиты каждого ряда нужно монтировать со сдвигом, по принципу кирпичной кладки. При этом швы верхнего ряда не должны совпадать со стыками нижнего;
• поверх утеплителя монтируется двухслойная стяжка из плоского шифера (4);
• вся конструкция заливается битумно-полимерным изоляционным составом (5).

Кстати, просто, но очень дорого. Однако, внешний вид стоит таких затрат, что подтверждает фото ниже.

Утепление плоской крыши изнутри

Утепляют плоскую крышу изнутри в основном в гаражах, когда функцию крыши выполняют железобетонные плиты перекрытия. Крепление утеплительных матов раньше выполняли с помощью обрешетки, в основном металлической. С появлением специального крепежа (дюбеля с шайбой-рондолью) перешли на более простой способ фиксации. Вот его мы и рассмотрим поэтапно.

Этап 1. Поверхность плит очищается от пыли и грязи, после чего грунтуется дважды праймером глубокого проникновения.

Внимание: в интернете можно встретить рекомендации обработать низ плит на подготовительном этапе битумными смесями для гидроизоляции. Этого нельзя делать. Во-первых, сцепление клея с битумом слабое, во-вторых, такие крыши в обязательном порядке должны подвергаться гидроизоляции снаружи: рубероид, а наверх жидкие гидроизоляторы.

Этап 2. Готовится клей из сухой смеси «Ceresit 190»;

Этап 3. К плитам перекрытия приклеиваются базальтовые маты толщиной 5-10 см и плотностью 115-125 кг/см³ (для такой плотности нет необходимости проводить пароизоляционные работы):

• через утеплитель перфоратором просверливаются отверстия под дюбеля;
• в высверленные отверстия загоняются дюбеля с шайбой-рондолью;

• поверхность закрывается армированной сеткой;
• после полного высыхания клея, удерживающего армированную сетку, проводятся штукатурные работы.

Итого, всю теплоизоляцию кровли можно выполнить своими руками. Ничего сложного нет. Главное, правильно устроить пароизоляцию. Где какую пленку использовать, какой стороной укладывать, можно посмотреть на сайте СтройГуру.Ком в работе «Укладка пароизоляции своими руками».