Утеплення мансардних приміщень є складним технічним завданням. Мансарда з усіх частин будинку має найбільшу площу, що межує із зовнішнім середовищем, тому втрати тепла через її поверхню можуть бути найбільшими.
Мал. 1: Зони конденсації навколо мансардних вікон і на приляганнях даху до стіни і фронтону мансарди.
Поява таких більш холодних ділянок обумовлено досить складною формою мансардного даху через великої кількості розжолобків, хребтів, примикань, мансардних і слухових вікон. Кроквяна конструкція даху має численні з'єднання ригелів, крокв, балок ковзанів, розжолобків і мауерлатів. Для дерев'яних стропильних конструкцій є ще один фактор - деформація внаслідок сезонного висихання і зволоження. Тому надійне утеплення можливо при використанні тільки якісних ізоляційних матеріалів: теплоізоляції, підпокрівельних гідро і пароізоляційних плівок, сполучних стрічок і клеїв для плівок.
Обов'язкова умова довгострокової служби утеплювача - безперервна і достатня вентиляція конструкції даху, яка забезпечується в першу чергу правильними конструктивними рішеннями. Якщо в конструкції даху не будуть виконані необхідні вентиляційні отвори на карнизах, ковзанах і хребтах, уздовж розжолобків і примикань, якщо ці зазор не будуть надійно захищені взимку від сповзаючого снігу або утворюється під час відлиги льоду, то навіть найякісніша і дорога система ізоляції не буде працездатною.
При всьому різноманітті теплоізоляційних матеріалів, що застосовуються при будівництві мансард, можна виділити кілька принципових конструкцій утеплення мансард: між кроквами; під кроквами; поверх кроквяної конструкції; комбіновані схеми утеплення.
Утеплення між кроквами
Самий традиційний і найбільш широко вживаний спосіб - утеплення даху між кроквами. У цьому випадку шар утеплювача встановлюється на всю висоту кроквяних ніг (рис. 2, схема з одношарової вентиляцією і укладанням дифузійної плівки). Якщо використовуються антиконденсатні або мікроперфоровані підпокрівельні плівки, то товщина теплоізоляції повинна бути на 5 - 10 см менше висоти крокв (рис. 3, схема з двома вентиляційними зазорами).
Мал. 2: Схема утеплення між кроквами (повна ізоляція крокв).
Мал. 3: Схема утеплення між кроквами з двома вентиляційними зазорами.
Такий спосіб є найбільш складним з точки зору монтажу, особливо в разі застосування рулонної теплоізоляції низької щільності. Проблема полягає в тому, що надійно закріпити таку ізоляцію без додаткового каркаса неможливо, більш того, ізоляція може давати усадку по висоті і ширині під час експлуатації.
Загальні рекомендації такі:
- застосовувати утеплювач з мінеральної або скляної вати стабільної форми (плити) і достатньої щільності;
- не використовувати плити з пінополіуретану, так як неможливо забезпечити щільний стик такого матеріалу із кроквяними ногами і іншими будівельними елементами. Додаткове застосування монтажної піни не вирішить проблему;
- перед початком робіт з монтажу теплоізоляції укласти підпокрівельну гідроізоляційну плівку, яка надійно захистить утеплювач і крокви від зволоження зовнішніми опадами під час монтажних робіт;
- шари утеплювача укладати із зсувом стиків плит на половину їх довжини, щоб уникнути утворення містків холоду;
- ретельно ущільнювати ізоляційні матеріали в місцях їх стиків, не допускаючи щілин;
- використовувати ізоляцію максимальної товщини: наприклад, для створення шару загальною товщиною 200 мм застосувати дві плити по 100 мм, а не чотири по 50 мм. В останньому випадку ймовірність утворення повітряних порожнин і щілин між шарами значно збільшується (рис. 4);
- якщо кут нахилу мансарди (або ділянки її ската) менше 30 °, необхідно виконати суцільне або розріджене підстави для теплоізоляції;
- монтажні роботи слід проводити відповідно до рекомендацій виробника теплоізоляційного матеріалу.
Мал. 4: Дефект утеплення: три шари ізоляції укладені без зсуву стиків, повністю відсутня утеплювач в лівій частині
Найбільша кількість проблем при укладанні утеплювача між кроквами відбувається через нещільного примикання теплоізоляції до бічних поверхонь кроквяних ніг (рис. 5).
Мал. 5: Дефекти утеплення: суцільні щілини в ізоляції на примиканнях до крокв
Для того щоб не допустити подібних дефектів, рекомендується укладати утеплювач, ширина плити якого повинна бути більше на 10 - 15 мм, ніж вільна відстань між кроквяними ногами. Такий запас необхідний для щільного стику ізоляції з балками кроквяної конструкції завдяки пружності теплоізоляції. У теплоізоляційному шарі не повинні залишатися западини або порожнини для проходу повітря. Однак такий спосіб монтажу не гарантує повної надійності в разі, коли крокви виставлені не паралельно, - а таке зустрічається дуже часто через нестабільні розмірів пиломатеріалу і недостатньої кваліфікації монтажників.
Оптимальна якість досягається при укладанні плит, розрізаних на два шматки у вигляді трапецій (рис. 6). У цьому випадку буде забезпечена можливість хорошого ущільнення як бічних примикань до крокв, так і горизонтальних стиків плит.
Мал. 6: Професійний монтаж плит теплоізоляції
У разі використання Мікроперфорована або інших плівок, що не володіють властивостями дифузійних мембран, часто зустрічається інший поширений дефект утеплення між кроквами - недостатня вентиляція теплоізоляції. Це відбувається через складність зберегти достатній і постійний зазор між плівкою і ізоляцією, в результаті чого зазвичай утворюється конденсат на поверхні теплоізоляції, кроквах і плівці (рис. 7).
Мал. 7: Дефекти утеплення: недостатня вентиляція утеплювача.
Мал. 8: Дефекти утеплення: наскрізні щілини між балками.
Схема з укладанням ізоляції тільки між кроквами страждає через свого головного конструктивного недоліку - неможливості створити безперервний шар теплоізоляції, отже, завжди буде присутній ризик утворення в тепловому контурі даху відкритих для холоду щілин, особливо в місцях з'єднання дерев'яних елементів кроквяної конструкції (рис. 8 ). Такого недоліку позбавлені інші схеми ізоляції.
Утеплення під кроквами
Подібний спосіб при будівництві котеджів застосовується дуже рідко, іноді до нього вдаються при спорудженні промислових об'єктів з металевими несучими елементами або ж при виконанні реконструкції будівель, коли допустимо зменшення внутрішнього простору приміщення (рис. 9).
Мал. 9: Схема утеплення під кроквами.
Мал. 10: Схема утеплення над кроквами.
Подібні варіанти застосовуються також при підвищених вимогах до вентиляції всієї конструкції даху при малих кутах нахилу або при влаштуванні приміщень з високою вологістю. Відмітна особливість такої схеми ізоляції - простота і досить висока надійність, мінімальна кількість стиків при використанні рулонного утеплювача. До недоліків слід віднести підвищені втрати тепла через відкритого шару теплової ізоляції, можливість ексфільтраціі вологого теплого повітря в утеплювач через пошкодження пароізоляційного шару. Крім цього, повітряна порожнина над теплоізоляцією має дуже великі розміри (понад 1500 см2 / м) і є серйозним опором для природного провітрювання, тому такі конструкції працюють надійно при забезпеченні спеціальних заходів щодо посилення вентиляції - установці покрівельних вентиляторів або турбін, пристрої аераторів високої потужності і т.п.
Утеплення поверх кроквяної конструкції
Це найбільш ефективна конструкція мансарди, яка дуже широко використовується в Європі, і особливо Німеччини, з кількох причин:
- тепловий контур є безперервним, без розривів і щілин (рис. 10, 11);
- опорна конструкція даху знаходиться при постійній температурі і вологості, кроквяні балки не схильні до
- перепадів температури і, отже, виключена теплова деформація матеріалів;
- конструкція має найкращу звукоізоляцію серед всіх мансардних схем при рівній товщині утеплювача;
- внутрішній простір мансарди стає максимально просторим і привабливим з точки зору дизайну.
Мал. 11: Відсутність містків холоду
При спорудженні мансард з такою схемою застосовуються тільки дифузійні мембрани, а пароізоляційний матеріал повинен бути з високою стійкістю до механічного впливу і особливо до продавлювання при ходінні по ньому.
Це пояснюється тим, що покрівельники спочатку по кроквах монтують внутрішню обробку, після настилають пароізоляцію, проклеюють все нахлести рулонів. Наступні роботи з утеплення покрівельники виконують, переміщаючись по ізоляційної плівці (рис. 12).
Мал. 12: Спеціальна пароізоляція високої міцності
У дахах з утепленням поверх крокв можуть застосовуватися різні види теплоізоляції: базальтова або скляна вата у вигляді рулонів або плит, екструзійний пінополіуретан.
Слід згадати і про недоліки такої схеми утеплення - складність монтажних робіт на дахах складної форми з розжолобками, хребтами і трубами, а також залежність від погодних умов і необхідність застосування захисних покриттів.
Комбіновані схеми утеплення
Варіанти утеплення з комбінованим розташуванням теплоізоляції використовують як при новому будівництві, так і при реконструкції. Це пояснюється зручністю монтажу і можливістю домогтися високої ефективності теплового захисту матеріалами «економ-класу».
При укладанні утеплювача між і над кроквами (рис. 13) основний шар ізоляції може бути з мінеральної або скляної вати звичайної щільності, а верхній шар повинен бути з високою міцністю до продавлювання, наприклад з деревно-волокнистих або базальтових плит. Монтувати верхні плити необхідно з повним перекриттям крокв для усунення містків холоду. Якщо ж і верхній шар виконувати зі звичайного утеплювача, то доведеться влаштовувати додатковий силовий каркас поверх крокв, який буде сприймати навантаження від покрівлі, снігу і вітру.
Мал. 13: Схема утеплення між і над кроквами.
Мал. 14: Схема утеплення між і під кроквами.
До такої схеми вдаються і при санації даху з додатковим утепленням, яка проводиться з зовнішньої сторони даху. При цьому залишають старий ізоляційний матеріал, якщо дозволяє його якість і стан.
Одна з найбільш поширених схем утеплення - між і під кроквами. Її можна назвати оптимальною з точки зору «ціна-якість» і рекомендувати при будівництві котеджів і інших житлових будівель з нормальним внутрішнім кліматом (рис. 14). Вона є розвитком схеми з повною ізоляцією крокв (див. Рис. 2) і доповнена внутрішнім шаром утеплювача, покладеним з перекриттям кроквяних ніг між поперечними брусками, рівними по товщині цього шару ізоляції. Якщо пароізоляція розташована між шарами утеплювача, то для запобігання конденсації вологи на плівці термічний опір внутрішнього шару утеплювача має бути не більше 20% від основного.
Можна укладати паробар'єр і поверх внутрішнього шару теплоізоляції, але при цьому підвищується ризик пошкодження плівки під час монтажу внутрішньої обробки, електропроводки і освітлювальних приладів.
Найбільшою надійністю серед комбінованих схем володіє варіант з монтажем утеплювача зверху, між і під кроквами (рис. 15). Він самий трудомісткий і дорогий, але проблеми містків холоду, промерзання і конденсату вирішуються майже повністю. За такою схемою будуються будинки з мінімальним енергоспоживанням.
Мал. 15: Схема утеплення між, зверху і під кроквами.
Мал. 16: Збільшення товщини утеплювача.
Санація даху і ремонт утеплення
Роботи по ремонту утеплення можуть виконуватися як зсередини мансарди, так і з зовнішнього боку даху. Матеріали, що застосовуються для ремонту, повинні бути тільки найвищої якості і надійності. Це стосується всіх складових - утеплювача, паро / гідроізоляційних плівок, стрічок і клеїв для них.
Санація даху зсередини виконується з відселенням мешканців і зі зняттям внутрішнього оздоблення, старої пароізоляції і теплоізоляційного матеріалу. У разі необхідності підсилюють кроквяну конструкцію установкою додаткових брусів (рис. 16), при цьому стик старих і нових кроквяних ніг повинен бути утеплений і захищений від продування. Більш складним буде ремонт на дахах, де встановлені мікроперфоровані або антиконденсатні плівки через необхідність забезпечити нижній вентиляційний зазор над утеплювачем.
Із зовнішнього боку реконструкцію або капітальний ремонт даху проводять без відселення мешканців, тому дуже важливо в ході робіт не допустити потрапляння атмосферної вологи всередину приміщення з його дорогої обробкою.
Класична схема наступна (рис. 17): демонтують покрівлю, обрешітку, утеплювач і всі плівки. У проміжки між кроквами укладають пароізоляційну плівку в напрямку від карниза до коника. Ширина рулону повинна бути на 10 - 15 см ширше вільного прольоту, щоб забезпечити надійне з'єднання плівки і крокв. Герметично приклеїти пароізоляцію до кроквяних ніг можна за допомогою двосторонньої сполучної стрічки з бутилкаучуку або акрилу і після обов'язково закріпити примикання притискним бруском. Необхідно пам'ятати, що з'єднувальні стрічки можна застосовувати тільки за строганой деревині, що зустрічається досить рідко. Зазвичай крокви виконуються з пиляного матеріалу з шорсткою поверхнею, тому можна використовувати тільки клеї з синтетичного каучуку або поліуретану.
Тому такий варіант ремонту є дуже дорогим: для санації даху площею покрівлі 300 м2, карнизними і фронтонними свесами по 1 м і кроком крокв 60 см буде потрібно приблизно 6 рулонів пароізоляції, 850 м бутиловой стрічки або 130 картушей клею по 310 мл, майже 900 м притискних рейок, укривние тенти, а також багато терпіння і удачі.
Мал. 17: Капітальний ремонт утеплення за допомогою пароізоляції з ПЕ-плівок.
Мал. 18: Капітальний ремонт утеплення за допомогою новітньої плівки.
В останні роки для таких робіт зазвичай застосовують ізоляційні плівки нового покоління з адаптивною паропроникністю. У сухому стані плівка перешкоджає конвективному і диффузионному переміщенню водяної пари з приміщення в конструкцію даху. Але як тільки відбувається збільшення вологості повітря, поліамідні волокна подовжуються і плівка перестає працювати як паробар'єр. Завдяки такій унікальній здатності змінювати свою паропроникність мембрана безперешкодно виводить надлишкову вологу з конструкції і не допускає утворення на поверхні крокв і утеплювача крапельного конденсату (рис. 18).
Робота починається з укладання на внутрішню обробку шару теплоізоляції, який захистить плівку від пошкодження і проколів шурупами і цвяхами, що виходять з внутрішнього оздоблення. Після обробляються крокви - з них знімаються гострі кромки і задирки. Далі укладається пароізоляція поперек крокв, при цьому плівка огинає їх зовні (рис. 19). Нахлести рулонів проклеюються однобічним скотчем, теплоізоляція укладається на всю висоту крокв і в завершенні монтується дифузійна мембрана. поєднує дифузійні і антиконденсатні властивості.
Мал. 19: Санація даху із застосуванням адаптивної пароізоляції.
Мал. 20: Загальна конструкція утеплення мансарди
При утепленні мансарди максимальну увагу необхідно приділяти будь-яким проходки через дах (труб, вентиляційних та сантехнічних насадок, виходів антен і т.п.) і контролювати якість укладання теплоізоляційного матеріалу і монтажу пароізоляції. Найбільш складно таке завдання вирішується в дерев'яних будинках зі стінами з колод. Вертикальна усадка стін може бути до 4 см / м, тому необхідно враховувати усадку стін і відповідно переміщення даху в місцях її примикання нерухомим елементам - камінним і пічних труб, вентиляційних шахтах, котельним трубах. З'єднання утепленій даху з такими елементами повинні мати компенсаційні вузли, розмір яких залежить від висоти стін і, отже, від абсолютної усадки.
На завершення статті хочеться ще раз акцентувати увагу читачів на те, що якісне утеплення мансарди можна виконати тільки при системному підході та відмову від сумнівної економії. Однакове значення і цінність мають всі компоненти - теплоізоляційний матеріал, пароізоляційна і гідроізоляційна плівки, з'єднувальні і ущільнювачів, клеї.