Обзор материалов для утепления крыши и расчеты толщины утеплителя

Если не утеплить крышу качественным, соответствующим действующим стандартам качества и безопасности утеплителем оптимальной толщины, зимой на поверхности элементов кровли, водостоках образуется ледяная корка. Это может стать причиной повреждения кровельного покрытия, появления протечек во время оттепели.

Для понимая, какой утеплитель нужен для крыши, придерживайтесь следующих рекомендаций:

• учитывать удельный вес материала и нагрузку, которую должна будет выдерживать стропильная система;
• не допускать использования материала, коэффициент теплопроводности которого превышает 0,050 Вт/м °С;
• обращать внимание на стойкость теплоизолятора к температурным колебаниям, биологическим воздействиям;
• приобретать материалы с минимальным водопоглощением.

При покупке утеплителя на крышу дома допускается применение только негорючих (или обладающих способностью в течение длительного времени сопротивляться горению) экологически безопасных изоляторов.

Пенопласт

Пенополистирол в России активно применяется в строительстве: с его помощью утепляют фундаменты, стены, кровли.

Его выбирают не только из-за цены и долговечности:

• стойкостью к биологическим воздействиям;
• простотой монтажа (можно крепить листы с помощью плиточного клея);
• небольшим весом;
• высокими шумо- и теплоизоляционными свойствами.

Но есть и нюансы, которые нужно учитывать. Пенопласт легко крошится, в нем часто заводятся грызуны. При отсутствии эффективной вентиляции возможно образование налета плесени. При выборе утеплителя для крыши его толщина подбирается так, чтобы предусмотреть 2 см зазор между пенополистиролом и основанием. Кроме того, использование пенопласта в качестве теплоизолятора кровли не отвечает требованиям пожарной безопасности.

Стекловата

Применение стекловаты как рулонного утеплителя для крыши возможно на жилых, производственных, общественных зданиях. При этом строительные конструкции могут располагаться под любым углом. Материал выпускается в виде матов разного уровня жесткости толщиной 3–15 см.

Он имеет следующие эксплуатационные характеристики:

• устойчивость к вибрациям;
• допускает нагрев до +450 °С без потери свойств;
• эффективность в защите от шума;
• стойкость к деформациям.

Но при этом утеплитель крыши из стеклянной ваты потеряет свои первоначальные свойства, если не обеспечить его гидроизоляцию. Высушить после намокания его нельзя. Материал отличается достаточно большим весом, при монтаже может потребоваться подъемник.

Пенополистирол

Экструдированный пенополистирол принципиально отличается по своим эксплуатационным свойствам от своего упрощенного аналога пенопласта. Утепление крыши дома, хозяйственных построек таким утеплителем помогает добиться улучшения теплоизоляционных характеристик.

Это связано с повышенной устойчивостью листов к механическим нагрузкам, их водонепроницаемостью. Плотность экструдированного пенополистирола составляет 25-45 кг/м³.

Выбирая какой утеплитель для крыши применять, строители дополнительно аргументируют выбор этого материала следующими фактами:

• стойкостью к поражению грибком, гниению, химическим воздействиям;
• отсутствием проблем с промерзанием благодаря влагонепроницаемости;
• малым весом.

Экструдированный пенополистирол монтируют при -50 – +70 °С. Он обеспечивает надежное сцепление с отделочными материалами, штукатуркой.

Но существенный «минус» укладка такого утеплителя на крышу – необходимость устройства эффективной вентиляции, чтобы нивелировать проблему отсутствия паропроницаемости. Он требует защиты от ультрафиолета. Чтобы обеспечить пожаробезопасность объекта, кровельщики рекомендуют выбирать листы, пропитанные огнеупорными составами.

Минеральная вата

Применение базальта для изготовления волоконной теплоизоляции – решение, которое востребовано в строительстве. Материал привлекает способностью эффективно защищать помещение от шума, потерь тепла. Он относится к категории негорючих, поэтому может применяться при обустройстве кровли в домах любого назначения.

Минеральный утеплитель крыши паропроницаем, обладает биологической стойкостью, способствует выведению влаги из помещений. Он не подвержен гниению, не привлекает грызунов. При сроке службы, превышающем 50 лет, изолятор сохраняет свои характеристики. Но из-за способности волокон поглощать влагу, стоит уделить внимание надежности гидроизоляции покрытий.

Усовершенствованной разновидностью минеральной ваты стал утеплитель для крыши Изовер. Его состав отличается от стандартного наличием каменных волокон, за счет чего повышается уровень тепло- и шумоизоляции дома. Срок службы материала превышает 50 лет.

При необходимости использования для крыши теплоизоляции с повышенной устойчивостью к воздействию влаги выбирают утеплитель Теплокнауф. Его отличительная особенность – водоотталкивающая пропитка, которая делает материал невосприимчивым к временному воздействию конденсата. При изготовлении применяется технология Aquastatik.

Шлаковата

Материалом для изготовления шлаковаты становятся отходы металлургических предприятий. В ее составе есть достаточно много вредных веществ, содержащих марганец, серу, окислы железа. При контакте с металлическими конструкциями она станет причиной появления ржавчины в случае попадания внутрь влаги.

Как утеплитель крыши, монтируемый изнутри, шлаковату применять нельзя. Она подходит для технических, производственных помещений, хозяйственных построек.

Материал обладает следующими свойствами:

• высокими показателями шумопоглощения, теплоизоляционными показателями;
• возможностью монтажа на поверхности любой формы независимо от угла наклона;
• сроком эксплуатации от 50 лет.

Но перед тем, как укладывать такой утеплитель на крышу, стоит учитывать его плохую переносимость резких колебаний температуры, вибрационных воздействий. Шлаковату не применяют для теплоизоляции помещений, эксплуатация которых связана с высокой влажностью (бань, саун).

Кварцевая вата

Для обеспечения тепло-, звукоизоляции кровли здания применяют кварцевую вату. Утеплитель помещают между стропилами с внутренней стороны.

Введение в состав минеральной ваты кварцевого волокна позволило добиться следующих показателей:

• гидрофобность за счет обработки волокон силиконом;
• эластичность, возможность использования на кровле любой формы;
• упругость (плиты восстанавливают форму после д;
• пожаробезопасность (материал относится к категории негорючих).

Кварцевый утеплитель подойдет для крыши частного дома, производственного цеха, хозяйственных построек. Его отличает доступная в сравнении с другими материалами, обладающими аналогичными характеристиками, стоимость.

Пенополиуретан

В качестве утеплителя под крышу ППУ применяется в различных агрегатных состояниях.

Он может быть:

• жидким (до 15 кг/м³), используемым при монтаже мягкой плоской кровли;
• эластичным (речь идет о поролоне плотностью 15-20 кг/м³);
• полужестким паропроницаемым материалом плотностью до 30 кг/м³;
• жестким, устойчивым к деформациям (до 60 кг/м³)

Характеристики изолятора во многом определяются типом ячеек. Если утеплитель перекрытия крыши, ее скатов имеет закрытую структуру, он отличается более низким коэффициентом теплопроводности, меньшей способностью пропускать пар, поглощать влагу. Существенно увеличивается прочность на сжатие, плотность.

Пенополиуретановая изоляция – один из лучших утеплителей для крыши дома в плане пожаробезопасности. Это самозатухающий материал класса Г1. Он сохраняет эксплуатационные свойства в диапазоне -160 – +150 °С. В зависимости от агрегатного состояния материал можно наносить на поверхности любой формы.

Сыпучие утеплители

К этой категории относят все изоляторы, которые выпускают без применения связывающего состава. Их изготавливают из вторсырья, перерабатывая отходы основных компонентов утеплителя. Перед засыпкой предварительно делают короба, в которые засыпают гранулы, помещая их между основанием и облицовкой. Размеры конструкции под утеплитель для крыши выбирают исходя из его характеристик и требуемой толщины слоя.

Для кровли часто выбирают следующие виды сыпучих теплоизоляторов:

• Керамзит. Материал стал классическим вариантом утепления в строительстве. Он привлекает кровельщиков простотой засыпки, длительным сроком службы, негорючестью, устойчивостью к воздействию влаги, биологической стойкостью.
• Вермикулит. Это природный негорючий, нетоксичный материал со слоистой структурой. При изготовлении изолятора не используют химические добавки, поэтому он применим в зданиях любого назначения. Укладка утеплителя для крыши слоем 100 мм помогает снизить потери тепла на 90-95 %.
• Пеностекло. Гранулы изготавливаются из переплавленного битого стекла, при смешивании с углем которого происходит формирование пузырьков воздуха внутри. Чаще всего материал применяют при утеплении кровли многоэтажек, промышленных зданий. В частном строительстве его используют реже из-за высокой стоимости.
• Перлит. Материал получают из расплавленной вулканической породы. Он приобретает при этом пористую структуру, увеличивается в объеме. Гранулы паропроницаемы, но не впитывают влагу. При дополнительной обработке битумом они склеиваются, формируя конструкцию теплоизолирующую конструкцию любой формы.
• Гранулированный пеноизол (термовата). Материалом для изготовления служит карбамидная смола. Она выпускается в виде крошки фракцией 10-15 мм, которую засыпают с помощью задувной машины.

Выбирая лучший сыпучий утеплитель для крыши рекомендуем обращать внимание на прочность гранул, интенсивность их усадки, пожарную безопасность, экологичность.

Напыляемые утеплители для скатов

Применение в кровельных работах напыляемой изоляции требует профессиональной помощи. При самостоятельном выполнении таких работ часто допускаются нарушения технологии, со временем проявляются дефекты, которые невозможно устранить без полного демонтажа финишного покрытия.

Выпускаются следующие виды теплоизоляторов:

• Пенополиуретан. Вид пенопласта, который отличается прочностью, паропроницаемостью, эффективностью
• Пеноизол. В качестве утеплителя для крыши применяется жидкий карбамидоформальдегидный пенопласт в виде пены. Он пожаробезопасен, паропроницаем. Его монтаж возможен при температуре выше +15 °С.
• Керамический жидкий утеплитель. Материал представляет собой взвесь, состоящую из частиц силикона, керамики, полимерных добавок. При применении для изоляции внешних конструкций — срок службы составит до 10 лет, при утеплении внутренних — до 25 лет.
• Эковата. Состав содержит частицы целлюлозы. При распылении его на влажную поверхность образуется клейкий материал, который после застывания формирует прочное покрытие. Изолятор можно применять на участках кровли, расположенных рядом с дымоходами, каминными трубами.

Чтобы определить, сколько нужно утеплителя на крышу, строители рекомендуют наносить состав толщиной 50-100 мм. При таком уровне точности по всей поверхности кровли материал будет нанесен слоем, который обеспечит должный уровень теплоизоляции.

Примером такого решения может служить пенополиуретановый утеплитель для крыши Технониколь — однокомпонентный состав, с помощью которого формируется бесшовное покрытие для скатов кровли с мелкими открытыми порами. Его коэффициент теплопроводности составляет 0,03–0,045 Вт/м °С, что является низким показателем для такого материала.

Итоговая сравнительная таблица утеплителей

Принимая решение, какой утеплитель выбрать для крыши, предварительно стоит сравнить их характеристики.

Мансардная

Фактически под кровлей располагается полноценное жилое помещение, в котором кровельные конструкции выполняют роль стен. Лучший утеплитель для мансардной крыши — это экологичный, негорючий материал с высокими шумопоглощающими свойствами. Он монтируется с внутренней стороны, поэтому каждое из перечисленных требований должно выполняться согласно строительным нормам и требованиям безопасности.

Исходя из этого в качестве утеплителя для мансардной крыши часто применяют минеральную вату. Она обеспечивает оптимальный микроклимат в помещении, не горит, легко монтируется независимо от сложности строительных конструкций. Но это не единственный вариант: применяют напыляемые материалы, сыпучие изоляторы. Выбор зависит от площади помещения, особенностей его использования.

Скатная

При выборе утеплителя для холодной скатной крыши, если планируется его укладка на пол, чаще всего применяется одна из разновидностей минеральной ваты. Реже используют сыпучие или напыляемые изоляторы. Такой монтаж возможен практически в любом здании с холодным чердаком.

Стоит учитывать при выборе материала и особенности используемого финишного покрытия. Утеплитель крыши под металлочерепицу, профнастил для размещения по скатам кровельной конструкции выбирают с учетом его звукоизолирующей способности. Это связано с тем, что во время дождя металлические конструкции становятся причиной сильного шума. В такой ситуации выбирают в качестве изолятора каменную, базальтовую или стекловату.

Плоская

Если плоская кровля будет эксплуатируемой, потребуется проектирование пирога с жестким утеплителем для крыши. Для подобных задач многие производители выпускают отдельные линейки теплоизоляции в виде плит. Одним из таких стал утеплитель для крыши Роквул. Он применяется для теплоизоляции плоских кровельных конструкций.

В качестве аргументов в пользу такого решения строители приводят тот факт, что материал выделяется среди аналогов высокой огнестойкостью (он выдерживает нагрев более чем до +1000 °С), обеспечивает качественную шумоизоляцию, выдерживает значительные механические нагрузки.

Кровельщики при проектировании выполняют расчет по формуле:

α_ут = (R⁰прив – 0,16)*λут, где

λут — коэффициент теплопроводности;

R⁰прив – сопротивление материала теплопередаче;

α_ут — толщина теплоизоляции.

Приведенное сопротивление определяется длительностью отопительного сезона в регионе, его климатическими особенностями. Это нормативно регламентированный показатель.

В качестве примера можно рассчитать толщину минеральной ваты (λут=0,035 Вт/м °С) для дома в Астрахани, где R⁰прив составляет 3,97 °С/Вт. Рассчитав толщину материала по формуле получаем, значение α_ут = 0,133 м. Чтобы обеспечить должный уровень теплоизоляции, полученный показатель округляют до ближайшего большего значения, формируя запас устойчивости конструкций на случай экстремальных морозов. В данном случае можно использовать утеплитель для крыши 150 мм.

Рулонные материалы не рекомендуют укладывать в одним матом, чтобы избежать формирования мостиков холода. Кровельщики гарантируют отсутствие подобных проблем при монтаже изоляции в 2-3 слоя, размещая листы в шахматном порядке, не допуская появления зазоров. Поэтому лучше применить в такой ситуации утеплитель для крыши 50 мм, но уложить его по описанному выше принципу.

Опыт реализации строительных проектов, исправления допущенных частными мастерами недочетов позволяет выделить ряд типичных ошибок:

• Отсутствие замкнутого теплового контура может привести к образованию мостиков холода, промерзанию отдельных участков кровельных конструкций.
• Ошибки при монтаже или проектировании кровельного пирога, при которых он не способен полноценно выполнять свои гидро-, ветро-, теплозащитные функции. Особенно часто паробарьер укладывают лицевой стороной вниз или путают ее очередность с мембраной, которая защищает конструкции от проникновения влаги.
• При выборе теплоизоляции учитывайте такие характеристики как плотность утеплителя для крыши, чтобы материал в течение всего срока службы не допускал усадки и деформации.
• Применение в рамках одной кровельной конструкции теплоизоляции разных типов. Их характеристики и эффективность будут отличаться, из-за этого на части конструкций режим эксплуатации будет нестабильным. Это отрицательно отражается на сроке их службы.