Утепление мансардной крыши внутри и снаружи: технологические нюансы от мастеров

Давайте сначала разберемся, что можно называют «крышей». Согласно официальному определению, это верхняя конструкция здания, а не только кровля, как многие думают. А потому, чтобы утепление мансардной крыши было максимально эффективным, внимание уделить необходимо не только кровельному пирогу, но и теплоизоляции всего подкровельного пространства.

Особенно, если оно жилое. Ведь мансарда – это не только красивый вид из окна и более свежий воздух. Это – самые уязвимые с точки зрения тепловых потерь вертикальные площади. И ее утепление – дело непростое. А как и что, мы сейчас расскажем.

Устройство мансардной крыши частного дома

У подобной конструкции имеется ряд элементов, который и составляет целостную систему крыши.

Устройство мансардной кровли выглядит таким образом:

• Кровля. Кровельное покрытие необходимо для обеспечения надежной защиты от влияния атмосферных условий как всего дома, так и всей системы крыши.
• Обрешетка. Опорная часть системы для прикрепления кровельного материала, чаще всего сооружается из деревянных досок.
• Коньковый прогон. Самый верх всей системы.
• Стропила. Опорные ребра, создающие жесткость сооружению. Имеют две разновидности – висячая и наслонная.
• Мауэрлат. Представлен элемент балками, которые служат для крепления стропильной системы. Повторяет элемент в расположении периметр дома и скреплен с каждой стеной при помощи крепежа.
• Диагональные сваи. Для того, чтобы система конструкции крыши имела высокий уровень надежности, стропила соединяют между собой балками, расположенными продольно и вертикальными стойками, которые вместе соединены диагональными связями или скосами.
• Внутренние опоры. Элемент, который расположен под каждой стропильной ногой и обеспечивает ей устойчивость.
• Изоляционный слой. Такой слой объединяет всю систему крыши в единое целое, создавая при этом надежную герметизацию, паро- и звукоизоляцию. У этого слоя своя структура и она многослойна. Все материалы, которые используются ля оборудования этого слоя необходимы для обеспечения всевозможных свойств, обеспечивающих комфортную жизнедеятельность на мансарде.

Из каких узлов и деталей состоит мансардная крыша, вы увидите на этом чертеже:

Чертеж устройства мансардной крыши

Особенности каждого слоя

Дальше мы рассмотрим пирог мансарды послойно с указанием особенностей конструкции, а также нюансами подбора и укладки материалов. Все слои конструкции мансардной крыши мы будем рассматривать, продвигаясь из помещения наружу.

Самый первый слой, который располагается со стороны помещения, – внутренняя отделка. Для этих целей можно использовать листы гипсокартона, пластиковые панели, деревянную вагонку и другую отделку. Среди всех материалов для отделки мансарды преимущество имеют гипсокартон и древесина, поскольку они могут естественным образом регулировать влажность в помещении, что способствует благоприятному микроклимату.

Пароизоляция

Пароизоляционный слой крепится к стропильной системе снизу. Он нужен для защиты внутренних конструкций крыши и утеплителя от образования конденсата из-за перепада температур внутри помещения и на улице.

Внимание! Отсутствие или некачественная пароизоляция приводят к накоплению конденсатной влаги в утеплителе. Из-за сырости утеплитель не может выполнять свои теплоизоляционные функции, и в помещении будет холодно.

Пароизоляционные рулонные материалы раскатываются поперек направления стропил и крепятся к ним при помощи строительного степлера. При этом необходимо делать нахлест полос в 150 мм. Места стыковки полос материала дополнительно герметизируются специальными лентами или обычным скотчем.

В качестве пароизоляции используют следующие материалы:

• Самый доступный и недорогой пароизолятор – пергамин. С годами его свойства по защите от конденсатной влаги уменьшаются, поэтому его лучше не использовать.
• Специальная пароизоляционная мембрана. Это полиэтиленовая пленка, которая может иметь дополнительные армирующие и отражающие слои. Она прекрасно справляется со своими задачами и не провисает.
• Фольгированная пароизоляция. Это самый дорогой материал, но помимо защиты от влаги он позволяет эффективно сохранять тепло в помещении за счет отражающего слоя. Фольгированную пленку нужно крепить с зазором от утеплителя в 10-20 мм. Для получения этого зазора до фиксации пленки на стропила набиваются рейки соответствующей толщины.

Стоит знать: пароизоляция не должна плотно прилегать к утеплителю, заложенному между стропилами, поэтому материал крепят к стропилам с небольшим провисанием (примерно в 2 мм).

Стропильная система

Для изготовления стропил скатной крыши в частном доме используются элементы, выполненные из древесины хвойных пород не ниже 1 сорта с влажностью не более 15 %. Оптимальное сечение стропил 150х50 мм. В средней климатической полосе нашей страны для эффективного утепления мансардной крыши необходимо использовать теплоизоляционный материал толщиной 200 мм. Как видите, высоты стропил в 15 см будет недостаточно, поэтому снизу к ним может крепиться брус сечением 50х50 мм.

Шаг установки стропильной системы зависит от конструкции крыши, ширины используемого теплоизоляционного материала и типа кровельного покрытия. Также стоит помнить что, чем больше шаг стропильной системы, тем больше должно быть сечение одного элемента. Для стропил с сечением 5х15 см оптимальный шаг равен 800-900 мм.

Важно! Все деревянные элементы несущего каркаса крыши должны защищаться от гниения и горения. Для этого их предварительно обрабатывают антисептиками и антипиренами.

Утеплитель

Самым важным в конструкции мансардной крыши является пирог утепления, ведь от него зависит комфортность проживания в мансарде, а также уровень звукоизоляции помещений. Для теплоизоляции скатных конструкций обычно используют:

• Минеральные плиты. Они изготавливаются на базе базальтового волокна, достаточно плотные, не горючие и хорошо сохраняют тепло.
• Стекловолокно – это негорючий, экологически чистый материал. Его недостатком является нестабильность структуры и возможность провисания.
• Пенопласт – это недорогой эффективный материал, который вообще не вбирает влагу, но при горении выделяет токсичные соединения.
• Пенополистирол – очень легкий, негорючий и нетоксичный материал, который не накапливает влагу. Однако он обладает повышенной паропроницаемостью, поэтому летом на мансардном этаже может быть повышенная влажность. Пенополистирол из-за высокой жесткости трудно укладывать на сложных участках крыши.

Совет: для утепления мансарды лучше использовать мягкие минераловатные плиты на базе базальта. Они легко монтируются на сложных участках и плотно прилегают к стропилам без образования мостиков холода.

Для каждого региона строительства толщина теплоизоляционного материала рассчитывается индивидуально. Минимальный слой утеплителя 150 мм. Для регионов с суровыми зимами нужно использовать теплоизоляционный материал толщиной минимум 20 см. При этом укладка утеплителя осуществляется только по сухой древесине стропил. Иначе влага будет проникать в теплоизоляционный материал и уменьшать его эффективность.

Гидроизоляция

Основное назначение гидроизоляции состоит в защите утеплителя от влаги, проникающей с кровли, а также в способности пропускать водяной пар, который будет испаряться из теплоизоляционного материала. Именно поэтому для этих целей не подходит пароизоляционная пленка, ведь она не пропускает водяной пар. Для гидроизоляции крыш используют специальные материалы:

• Диффузионные мембраны. Это пленки с микроскопическими отверстиями в форме воронки. Материал укладывается так, что широкая часть воронки будет повернута к утеплителю, а узкая в сторону кровельного покрытия. При этом необходимо создавать два вентиляционных зазора и стелить материал от утеплителя на небольшом расстоянии, чтобы воронки не закупоривались водяным паром. Эти мембраны можно использовать только с теми кровельными покрытиями, которым не страшна влага, собирающаяся с тыльной стороны.
• Супердиффузионные мембраны. Эффективность этого материала не требует обустройства воздушной прослойки со стороны утеплителя. Такие пленки подходят для домов, где кровля настилается в уже обжитом здании. Мембраны хорошо защищают от ветра.

Важно! Оба вида мембран нельзя использовать с покрытиями из еврошифера и металлочерепицы, поскольку их тыльная сторона должна быть надежно защищена от конденсата. Зато для покрытий из мягкой и традиционной черепицы эти мембраны идеально подходят.

• Конденсатные пленки применяют для кровли из еврошифера и металлочерепицы, поскольку они не пропускают водяной пар. При этом лишняя влага из теплоизоляционного материала скапливается на ворсистой стороне и посредством вентиляционного зазора выводится наружу. В таких конструкциях нужно выполнять второй вентиляционный зазор между гидроизоляционным ковром и покрытием, чтобы конденсат не скапливался с тыльной стороны кровли.

Контррейка и обрешетка

Если необходимо обустроить вентиляцию подкровельного пространства, то поверх гидроизоляционного ковра набиваются рейки контробрешетки. Для этого используют брус высотой сечения 30-40 мм, который прибивается по направлению стропил.

Далее следует слой обрешетки. Она может быть сплошной или разреженной. Первый вариант обустраивается под мягкие кровельные покрытия, например, гибкую черепицу, и выполняется из ОСП или влагостойкой фанеры. Между элементами сплошной обрешетки нужно оставлять деформационный зазор в 2-3 мм. Во втором случае используют доски толщиной 25 мм, которые прибивают поперек стропил с шагом 30-40 см. После этого укладывают кровельное покрытие.

Особенности выбора жалюзи на окна

Проектирование крыш домов с мансардой

Кровельный пирог

В любой разновидности крыши имеется свои индивидуальная структура.

Представлена она несколькими слоями различных материалов, которые необходимы для защиты помещения мансарды от холодных воздушных масс и повышенного уровня влажности.

Кровельный пирог мансардной крыши включает в себя:

• Внутреннюю отделку;
• Обрешетку;
• Пароиоляционный слой;
• Контробрешетку;
• Теплоизоляционный слой;
• Гидроизоляцию;
• Системы вентиляции;
• Кровельный материал.

Каждый слой предназначен для выполнения определенных функций, которые необходимы для нормальной работы всей системы крыши.

Если допустить ошибки при монтаже или пренебречь каким-либо из слоев, то это может привести к необходимости переделать всю конструкцию.

Также стоит рассчитывать структуру пирога и материалы для его сооружения в соответствии с погодой и климатом, присущими региону.

ВАЖНО!

Не только материалы, необходимые для внутреннего устройства крыши нуждаются в тщательном подборе в зависимости от условий погоды и климата, но и сам кровельный материал, а также некоторые параметры крыши.

Начинают оборудовать кровельный пирог с сооружения обрешетки, разновидность которой подбирается в зависимости от выбранного кровельного покрытия и бывает сплошного типа или разреженного.

Алгоритм монтажа для любых разновидностей кровель аналогичен, только отличается необходимостью оборудования теплоизоляционного слоя.

Схема кровельного пирога в разрезе

Утепление потолка мансарды

Утепление в мансарде потолка, смонтированного дополнительно, должно составлять с теплоизоляцией стен единое целое. Тогда теплопотери в местах соприкосновения кровельных скосов с потолком значительно снижаются (прочтите: «Как утеплить мансардную крышу, какой материал выбрать»).

При использовании эковаты на подшивной потолок специально монтируют обрешетку, которую закрывают пароизоляционной пленкой (подробнее: «Как подшить крышу своими руками»). Если применяется пенополиуретан, то его наносят на смонтированную кровлю изнутри, а подшивной потолок в случае необходимости утепляют минватой или стекловатой (прочтите: «Утепление крыши минватой, способы укладки утеплителя»).

Вентиляция мансардной крыши

Прежде всего стоит отметить разновидности систем вентиляций, которые устанавливают вообще в доме и в частности в конструкции мансарды:

• Естественный приток и вытяжка;
• Принудительный приток и вытяжка;
• Естественный приток и принудительная вытяжка;
• Принудительный приток и вытяжка.

Самым простым решением, требующем минимальное количество затрат является первый вариант системы вентиляции. Для обеспечения в такой разновидности конструкции постоянного притока воздушных масс можно применить оконные или стеновые устройства-клапана.

Вентиляция в пространстве крыши для мансарды проходит естественным образом, воздушные потоки самопроизвольно передвигаются под материалами кровли.

Направлены потоки воздуха с нижней части системы (от карниза) к верхнему (к коньку). В некоторых случаях для обеспечения крыше вентиляции достаточно соорудить грамотно всю конструкцию и в дополнительных устройствах не будет необходимости.

В такой системе также имеются слои, которые обеспечивают вентиляцию мансардной крыши.

Представлены такие слои:

• Перекрытием;
• Каркасом здания;
• Карнизом;
• «Подошвенной» доской;
• Стропильной системой;
• Направленным движением воздуха.

Вентиляция

Расчет толщины

Минимальная толщина утеплителя для мансарды зависит, прежде всего, от конструкции кровли, от того насколько она может сопротивляться передаче тепла от нагретого к холодному источнику. Также на этот показатель влияют климатические характеристики района застройки и теплозащитные свойства утеплителя.

Для того чтобы учесть все эти параметры вместе, применяют такую формулу расчета толщины теплоизолятора.

В некоторых случаях, для прикидочных расчетов можно использовать более упрощенный вариант формулы толщины теплового слоя:

σ ут. = (R — 0,16)х λ jут, в которой:

• σ ут. — толщина теплоизолятора, м;
• R — теплостойкость конструкции для определенного климатического района, м2*С/Вт;
• λ ут — теплопроводность утеплителя, Вт/(м*С).

Пример расчета минимальной толщины минваты для мансарды жилого дома, расположенного в Подмосковье:

R= 4,67 м2*С/Вт.

λ ут= 0,034 Вт/ (м · С).

σ ут. = (4,67 — 0,16)х0,047 = 0,211 м.

Отличия для сезонного летнего и зимнего проживания

Мансарды с круглогодичным проживанием — это когда жильцы постоянно находятся в доме в течение всего календарного года. Они отличается от сезонных помещений наличием систем отопления.

Неправильно считают некоторые пользователи, что главное отличие между этими двумя терминами — наличие или отсутствия слоя теплоизоляции в скатах кровли. Ведь даже при сезонном использовании мансарды, кровля должна быть основательно утеплена.

Существенное отличие в этих вариантах имеется только в расположении слоя теплоизоляции:

• При строительстве сезонных летних помещений теплоизолятор устанавливают сверху чердачного перекрытия, а кровельная система остается неутепленной.
• При организации жилой мансарды, утеплитель устанавливают в скатах кровли, а чердачное перекрытие строят по технологии межэтажного, размещенного между двумя отапливаемыми этажами.

Важно! Толщина утеплителя в обоих вариантов одинаковая и определяется климатическими характеристиками местности.

Устройство стропильной системы мансардной крыши

Непосредственно мансардный этаж и определяет то, какой будет крыша над ним. Этажи бывают ломанными, треугольными, ассиметричными, при этом занимать могут всю площадь или ее часть.

ВНИМАНИЕ!

Кроме этого, наличие определенного кровельного материала или желание сделать кровлю из определенных покрытий также влияет на разновидность крыши, в каждой из которых свои нюансы обустройства стропильной системы.

Прежде, чем разбираться, что собой представляет стропильная конструкция мансардной утепленной кровли, следует ознакомиться с разновидностями конструкций крыш:

• Односкатная. Самый простой вид крыши над мансардой, но не слишком популярный. Представляет собой одну наклонную плоскость, которая имеет опору на несущих стенах различной высоты.
• Двускатная. Такая разновидность представлена двумя скатами, которые расположены противоположно друг другу.
• Ломаная. У такого вида крыши имеются еще названия – вальмовая и полувальмовая. Такая разновидность конструкции позволяет сделать пространство мансарды оптимальным. Скатов у такой конструкции четыре. Достаточно удобно жить на мансарде, имея такую разновидность крыши.
• Коническая. Самая сложный вид конструкции, представленный конусом. Подходят для сооружений, у которых круглые или многоугольные очертания.

Виды крыш

Если говорить о разновидностях стропильных систем, то они бывают 3х видов:

1. Висячая разновидность стропил обеспечивают передачу нагрузки в горизонтальном положении к несущим стенам. Такие стропила являются основанием всей системы. В промежуточных опорах нет необходимости, для соединения балок используются деревянные или металлические затяжки.
2. Наслонная разновидность стропил применяются в случае расположения несущей стены в центре здания или присутствия промежуточных опор. Такая разновидность стропил устанавливается на наружные стены, при этом средняя их часть имеет опору на внутренние стены. Такую конструкцию можно сооружать только если расстояние от несущей стены до другой до 6,5 м.
3. Висячая и наслонная разновидность стропильной системы представлена треугольниками, имеющих прямой угол. Дополнительно такую конструкцию оборудуют схватками снизу и сверху системы. Для подвешивания потолка пользуются затяжкой висячих стропил.

Мансардная крыша: двухскатная конструкция деревянного дома

Немного о выборе инструментов

Если вы спросите опытного кровельщика, какие инструменты нужны для утепления мансардной крыши частного дома, он пожмёт плечами и скажет: молоток, нож, голова и руки. По большей части, это верно, но есть профессиональные секреты, которыми не каждый хочет поделиться.

Самая главная хитрость – в выборе ножа. Если вы возьмёте простой строительно-монтажный нож, то на протяжении всего процесса будете мучиться, неровно кромсая утеплитель. Лезвие у такого инструмента слишком короткое, оно не прорезает насквозь толстый слой утепляющего материала. К тому же монтажный нож быстро затупится о минеральную вату или пенопласт.

Можно обойтись подручным инструментом для резки (ножовкой по дереву) или использовать для работы широкий кухонный нож для резки хлеба с зубчатой заточкой.

Профессиональный инструмент для резки – широкий длинный нож из углеродистой стали. Длина лезвия – 35 сантиметров, рукоятка из прочного пластика очень удобна в работе

Кроме хорошего ножа, вам действительно понадобится молоток, а ещё саморезы и шуруповёрт, прочный шнур, защитная одежда, респиратор и очки.

Советы по резке утеплителя:

• помещение, в котором будете резать минвату, должно хорошо проветриваться;
• руки, голову и, особенно, глаза и дыхательные пути нужно защитить от проникновения летучих волокон;
• после работы с утеплителем нужно принять душ, тщательно вымыть руки и лицо;
• материал нужно резать поперёк волокна – так будет меньше летающей трухи;
• чтобы не ошибиться в размерах кусков, следует тщательно промерять места их расположения.

Рулонный утеплитель лучше не разматывать, а разрезать прямо в рулоне

Угол наклона

Очень важным параметром в сооружении крыши является определения угла наклона крыши. Такое значение определяется не только дизайном здания, особенностями фасада, но и выбранным кровельным материалом и местными климатическими условиями.

Если осадки, выпадающие на местности, где расположен дом, имеет большое значение, то угол наклона крыши колеблется от 45 до 60 градусов.

Такое значение ската обеспечит лучший сход снега с поверхности, а, соответственно и уменьшению уровня нагрузки. Кроме осадков, такой параметр угла оберегает крышу от оледенения.

Если же дом расположен на местности, в которой частое явление – это сильные ветры, то значение угла ската одолжено быть минимальным. В ином случае конструкция может быть разрушена из-за погодных условий. При таких условиях вариации этого параметра от 9 до 20 градусов.

Однако, самый распространённый и оптимальный угол наклона крыши – это 20-35 градусов. Такое значение подходит для обустройства крыши практически любой разновидностью материала.

ОСТОРОЖНО!

Угол наклона во многом определяет долговечность и надежность сооружения.

Угол наклона

Процесс монтажа

Для того, чтобы самостоятельно сконструировать мансардную крышу, необходимо придерживаться определенной последовательности действий:

1. Изначально крепят верхний брус, который имеет параметры сечения 10х10 или 15х15 см. Крепление проводят, используя гвозди, скобы из металла или саморезы. В это же время первый брус обеспечивает функцию подстропильной рамы.
2. Следующее – это монтаж мауэрлата, который необходим для принятия большей части нагрузки. Для его установки понадобится доска, толщиной не меньше 5 см и брус с параметрами сечения 5х10 см. Прежде чем укладывать доску, устилают гидроизоляционный слой, который необходим для удержания влаги и не разрушала элементы конструкции. Прикрепляют мауэрлат гвоздями или скобами и дополнительно привязывают к стенаем при помощи проволоки из металла. Проволоку монтируют еще на этапе строительства стен.
3. Далее устанавливают стропила, выбрав для этого шаг от 0,6 до 2 м.
4. Первыми устанавливают фронтонные стропила, после чего натягивают уровень и начинают монтировать остальные элементы.
5. После того, как стропильные ноги все установлены, обеспечивают дополнительное усиление конструкции, соединяя стропила между собой в верхней их части.
6. Если значение длины крыши превышает 7 м, то проводят установку конькового бруса. В ином случае оборудование подобным элементом систему стропил – не обязательно.
7. После того, как стропильная система установлена переходят к оборудованию слоев кровельного пирога, предварительно установив обрешетку.
8. Последним этапом в строительстве кровли является укладка кровельного покрытия.

Монтаж обрешетки

Установка стропил

Установка мауэрлата

Как выбрать и уложить утеплитель

Прежде всего нужно решить, какой использовать утеплитель, где его расположить и в каком порядке осуществлять строительство.

Утеплитель между стропил

Наиболее простой в монтаже и популярный вариант утепления крыши предполагает использование плит и матов из минеральной ваты плотностью 30–50 кг/м3 — «ЛайтБаттс СКАНДИК» (ROCKWOOL), Технолайт Экстра (ТехноНИКОЛЬ), Terra (URSA) и др. Эти материалы легко сжимаются и восстанавливают форму, благодаря чему их можно плотно, без зазоров, установить между стропил. Специалисты рекомендуют в средней полосе России монтировать утеплитель в два слоя по 100 мм толщиной, то есть ширина стропильных ног должна составлять 200 мм. Пиломатериалы требуемого сечения дороги, поставляются в основном по заказу, но не так уж трудно нарастить стандартные доски сечением 50 × 150 мм брусками 50 × 50 мм.