Толщина утеплителя для крыши: определение, влияющие факторы

Для создания комфортного микроклимата в помещении необходимо позаботиться не только о системе подогрева, но и по максимуму уменьшить утечки тепла через ограждающие конструкции (межэтажные перекрытия, стены, крышу). Наибольшее количество теплопотерь происходит через межэтажные перекрытия и в случае круглогодичной эксплуатации второго этажа — через поверхность крыши.

Общая схема утепления кровли.

Естественным и логичным решением для сбережения тепла и, соответственно, повышения эффективности системы отопления будет использование различных теплоизоляционных материалов. Основную роль здесь будет играть толщина утеплителя для крыши.

Схема потерь тепла в доме.

В зависимости от вида использования пространства второго этажа (жилое или нежилое), конструкция утепления будет различаться.

При жилом использовании подкровельного пространства весь контур помещения должен быть утеплен. Теплоизоляция закладывается не только в конструкцию кровли, но и в стены помещения и перекрытия между этажами.

При холодном (нежилом) чердаке отпадает необходимость в теплоизоляции крыши. Эту роль с успехом выполняет объем воздуха, содержащийся под скатами кровли. Обязательному утеплению подлежит лишь межэтажное перекрытие.

Определение толщины слоя утеплителя

Толщина слоя утеплителя, закладываемого в ограждающие конструкции, определяется расчетным путем с учетом требований нормативной документации:

• СНиП 23-02-2003 — Тепловая защита зданий;
• СНиП23-01-99 — Строительная климатология;
• СП 23-101-2004 — Проектирование тепловой защиты зданий.

Сравнительная таблица по эффективности применения различных утеплителей в строительных конструкциях.

При проведении самостоятельного строительства расчет толщины утеплителя может быть осуществлен и своими силами, естественно, с некоторыми допущениями и погрешностями.

Упрощенная формула расчета будет иметь вид:

H=R/λ, где:

H — толщина слоя утеплителя, м;

R — сопротивление теплопередаче, (м²*°С)/Вт;

λ — коэффициент удельной теплопроводности, Вт/(м*°С).

Использование данной формулы предусматривает ряд допущений:

• ограждающая конструкция рассматривается как единый слой монолитного утеплителя;
• не учитывается наличие и материал внутренней отделки чердачного пространства (при наличии таковой).

Вернуться к оглавлению

Факторы, влияющие на толщину утеплителя

При проектировании системы теплоизоляции очень важно учитывать факторы, которые могут влиять на толщину слоя утеплителя для кровли.

В первую очередь это будет вид используемого утеплителя. Способность утеплителя сохранять тепло определяется его коэффициентом удельной теплопроводности. Физический смысл коэффициента показывает, какое количество тепла проходит через единицу поверхности за один час при разнице температур в один градус.

Значение коэффициента теплопроводности у материалов, используемых для утепления скатных крыш, должно быть не более 0,04 Вт/(м х °С). Наиболее распространенными материалами, обладающими данными характеристиками, является экструдированный пенополистирол (ЭППС), плитные и рулонные материалы на основе базальтового волокна (минеральная вата).

Основные виды утеплителей для кровли: 1 – минеральная вата, 2 – пенополистерол, 3 – насыпной утеплитель, 4 – пеноизол.

Другим немаловажным фактором будут климатические условия эксплуатации, характеризующиеся максимальными значениями отрицательных температур и влажности воздуха, характерными для данного региона. Соответственно, чем ниже будут значения температур в холодный период и выше значение влажности, тем больше утеплителя потребуется, чтобы минимизировать теплопотери через кровлю.

Существует еще такой немаловажный момент, о котором иногда забывают, как ветро- и пароизоляция слоя утеплителя.

Теплоизолирующие свойства утеплителя основаны на том, что между волокнами находится достаточно большое количество воздуха, которое и обеспечивает низкое значение теплопроводности материала. При попадании потоков холодного наружного воздуха непосредственно внутрь кровли или другой части ограждающей конструкции чердачного пространства могут создаться условия, при которых воздух, находящийся в слое утеплителя, будет замещен вновь пришедшим. Будет иметь место значительное охлаждение. Возникают так называемые мостики холода.

Снижению теплоизолирующих свойств материала способствует его излишнее увлажнение.

Такое явление регулярно встречается в случаях, когда в конструкции крыши отсутствует слой пароизоляции. Особенно интенсивно увлажнение идет при круглогодичном использовании чердачного пространства как жилого помещения.

Вышесказанное характерно для случаев, когда утепление крыши и других элементов чердачного пространства производится минватой.

В объемной структуре пенополистирола воздух, сохраняющий тепло, содержится внутри замкнутых герметичных ячеек, что позволяет не использовать ветрозащиту.

Вернуться к оглавлению

Практика производства утепления кровли

Плотность различных видов утеплителей.

На практике толщина утеплителя кровли далеко не всегда определяется с использованием расчетных формул. Решение о том, какая толщина утепляющего слоя будет применена, зачастую диктуется практическим опытом. Например, в средней полосе России сложилась практика использования минерального утеплителя толщиной 200-205 мм или пенополистирола толщиной 10-15 см.

Такой подход хоть и не отличается большой точностью, однако имеет право на существование. Большинство производителей выпускают материалы, толщина которых кратна 50 мм. Значения, полученные расчетным методом, учитывающие все требования нормативной документации, чаще всего будут попадать в указанные интервалы.

Кроме того, расчетный путь предполагает работу утепляющих материалов в максимально жестких условиях с учетом продолжительности в течение пяти дней наибольших отрицательных температур. Реальные условия эксплуатации обычно гораздо более мягкие. И в случае незначительных просчетов с утеплителем эти ошибки могут быть компенсированы большими затратами на отопление.

Тонкая алюминиевая фольга надежно защищает вату от увлажнения, обеспечивая отражение тепловых лучей внутрь помещения.

Ситуация, когда дом строится с нуля по проекту, с точки зрения определения толщины теплоизоляционного слоя, очень проста. Здесь достаточно рассчитать или принять на свой страх и риск ориентировочное значение. Далее, основываясь на полученном результате, будет основываться конструкция кровли (сечение стропил, расстояние между ними, наличие продухов и дополнительной обрешетки).

Совсем другое дело, когда производится утепление уже существующей крыши. Здесь уже имеется строгое ограничение в виде существующего на момент производства работ сечения стропил.

При производстве работ по утеплению кровли плиты утеплителя устанавливают в пространство между стропилами. В случае использования стропил с относительно малым сечением может возникнуть ситуация, при которой весь слой теплоизолирующего материала может не уместиться по высоте между стропилами. Выходом может послужить устройство дополнительной контробрешетки из брусков необходимого сечения. Чаще всего используются бруски сечением 50 х 50, соответствующие стандартной толщине утеплителя.

Вернуться к оглавлению

Методы дополнительного утепления кровли

Уменьшению теплопотерь будет способствовать использование в качестве дополнительного слоя вспененного фольгированного утеплителя. Отражающая фольга при монтаже устанавливается внутрь помещения. Стыки рулонов герметизируются металлизированным скотчем. В результате получается своеобразный термос, который способствует отражению тепловой энергии, передающейся путем излучения. Стоит отметить, что использование фольгированной теплоизоляции хоть и способствует снижению теплопотерь на 5-20% (по данным разных производителей), все же является дополнительной мерой и ни в коей мере не должно вести к уменьшению слоя основного утеплителя.

Другим методом использования, который ведет к снижению теплопотерь, является устранение так называемых мостиков холода. Данный метод чаще всего реализуется путем установки плит утеплителя со сдвигом стыков друг относительно друга. Или возможно устройство дополнительной контробрешетки, которая позволит укладывать плиты в перпендикулярном направлении.

Вернуться к оглавлению

Утепление нежилого пространства

При использовании чердачного пространства как нежилого достаточно ограничиться утеплением только межэтажного перекрытия. В качестве утеплителя в данном случае можно использовать не только минвату и пенополистирол, но и другие, более традиционные материалы:

• керамзит;
• опилки;
• костру;
• арболитовые плиты и т.п.

Важно отметить, что все органические горючие материалы, используемые для утепления, должны быть в обязательном порядке обработаны растворами антисептиков и антипиренов.

Принципы, по которым определяется толщина утеплителя для засыпки перекрытия, аналогичны принципам определения толщины утеплителя для мансардных крыш.

Источник