Зачем утеплять мансардные покрытия?
Покрытие мансарды должно не только защищать дом от атмосферных осадков (дождь, снег), но и препятствовать охлаждению помещений верхнего этажа. Как известно, теплый воздух, будучи легче холодного, всегда поднимается вверх, поэтому температура воздуха под потолком в среднем на 2°С выше, чем посередине высоты помещения. При одинаковой теплоизоляционной способности стен и кровли потери тепла через последнюю всегда будут больше, что обусловлено большим перепадом температур между наружной и внутренней поверхностями покрытия мансарды. Кроме того, влагосодержание теплого воздуха обычно выше, чем холодного, поэтому конденсат на потолке верхнего этажа может образовываться при более высоких температурах, чем на внутренней поверхности стены. В связи с этим к теплозащите кровельных покрытий предъявляются более жесткие требования, чем к наружным стенам.
Теплопотери через мансарду достаточно велики, поэтому правильно выполненное утепление ее покрытия способно принести ощутимый экономический эффект. При сравнении двух типовых двухэтажных домов площадью 205 м2 с мансардами, утепленными в соответствии с прежними и новыми требованиями, установлено, что современный уровень теплозащиты позволяет снизить потери тепла через покрытие более чем на 3 кВт и тем самым существенно уменьшить мощность системы отопления и снизить расходы на обогрев дома.
Значительную опасность для людей представляют сосульки, свисающие с крыши. В процессе сбивания сосулек велика вероятность повреждения кровли со всеми вытекающими последствиями. Одной из причин образования сосулек в зимнее время является недостаточная теплоизоляция покрытия крыши. Снег, подогреваемый снизу теплом, проходящим через плохо утепленное покрытие, начинает подтаивать, и вода, стекающая с крыши, превращается в сосульки. Только при хорошо выполненной теплоизоляции сосульки не будут доставлять неприятностей зимой.
Конструктивные особенности
Не следует забывать, что влагосодержание теплого внутреннего воздуха выше, чем холодного наружного, поэтому диффузия водяных паров (как через покрытие мансарды, так и через наружные стены здания) направлена из помещения наружу. Наружная (верхняя) часть кровельного покрытия представляет собой гидроизоляционный слой,плохо пропускающий водяные пары и способствующий образованию конденсационной влаги с внутренней (нижней) стороны кровли. Последствия не заставят себя ждать: несмотря на хорошо выполненную гидроизоляцию крыши, на внутренней поверхности кровельного покрытия появятся мокрые пятна и плесень, ухудшатся теплоизоляционные качества утеплителя,с потолка начнут падать капельки воды (не из-за протечки кровли, а в результате конденсации водяных паров).
Учитывая отрицательное воздействие влаги на теплоизоляционные характеристики материалов, утеплитель необходимо защитить от увлажнения водяными парами, содержащимися в воздухе помещения, слоем пароизоляционного материала, расположив его с внутренней (нижней) стороны утеплителя. Для удаления влаги, попавшей по каким-то причинам в теплоизоляционный материал, между утеплителем и наружным (гидроизоляционным) слоем кровельного покрытия следует предусмотреть вентилируемую воздушную прослойку.
Очень часто нежилые чердачные помещения переоборудуют в жилые мансарды, сохраняя существующую стропильную систему. При этом, стремясь свести к минимуму дополнительную нагрузку на несущие конструкции здания, обычно используют легкий утеплитель пониженной плотности. Под воздействием ветра происходит "продувание" утеплителей малой плотности, сопровождающееся уносом тепла, поэтому для сохранения теплозащитных характеристик конструкции на поверхность теплоизоляции, граничащую с вентилируемой прослойкой, обязательно укладывается слой ветрозащитного паропроницаемого материала.
При утеплении мансарды нужно помнить, что потери тепла происходят не только через покрытие, но и через торцовую стену. Поэтому фронтон дома также необходимо хорошо утеплить в соответствии с современными требованиями.
Утепление мансардных покрытий
Конструктивно покрытие мансарды состоит из системы стропил, установленных с шагом 600-1000 мм. Пространство между стропилами заполняется теплоизоляционным материалом (утеплителем). В качестве утепляющего материала рекомендуется использовать плиты из минеральной ваты на основе базальтового волокна или стекловолокна. Теплоизоляционные плиты или маты могут укладываться в один или несколько слоев, причем общая толщина слоя утеплителя, а следовательно, и количество приобретаемого материала, зависит от коэффициента теплопроводности утеплителя, значение которого обязательно указывается в сертификате соответствия.
Если высота сечения стропил меньше, чем необходимая толщина утепляющего слоя, к стропильным ногам на шурупах или гвоздях прикрепляют деревянные бруски. Плиты утеплителя кладут между ними таким образом, чтобы остался воздушный зазор между теплоизоляцией и кровлей. При недостаточной высоте сечения стропил к ним можно прикрепить горизонтально расположенные деревянные антисептированные бруски. В этом случае один слой утеплителя располагается между стропилами, а другой - между горизонтальными брусками.
Устройство вентилируемой воздушной прослойки
Ширина воздушного зазора между утеплителем и кровлей зависит от профиля материала покрытия. В случае использования профилированных листов из оцинкованной стали, черепицы, металлочерепицы и других волнистых листов толщина вентилируемой воздушной прослойки должна составлять не менее 25 мм. При устройстве кровли из плоских листов (асбестоцементные листы, оцинкованная сталь, мягкая битумная черепица, рулонные материалы и т.п.) необходимо предусматривать воздушную прослойку толщиной не менее 50 мм.
Защита утеплителя от продувания
Со стороны вентилируемой воздушной прослойки теплоизоляционный материал необходимо защитить специальной ветрозащитной паропроницаемой мембраной. Как показывает практика, наилучшие результаты могут быть получены при использовании таких рулонных материалов, как кровельный "Тайвек HD", "Монарфлекс ВМ 310" и "Монаперм 450 ВМ". Применение в качестве ветрозащитной мембраны паронепроницаемых материалов типа рубероида или полиэтиленовой пленки совершенно недопустимо! Следует отметить, что мембраны типа "Тайвек", прекрасно пропускающие пары воды, не пропускают, тем не менее, воду в жидкой фазе, а потому препятствуют намоканию утеплителя в результате попадания влаги, конденсирующейся на внутренней поверхности кровельного покрытия со стороны воздушной прослойки. Это свойство материалов "Тайвек" позволяет уменьшить толщину воздушной прослойки до 25 мм вне зависимости от профиля кровельного покрытия, что особенно важно при утеплении чердака по существующим стропилам: воздушная прослойка небольшой толщины исключает необходимость установки дополнительных брусков с внутренней стороны стропильных ног. Высоты стропильной ноги будет достаточно для размещения утеплителя необходимой толщины и устройства вентилируемой воздушной прослойки.
При возведении нового дома ветрозащитный материал укладывают поверх стропильных ног и прикрепляют с помощью деревянных брусков. При устройстве мансарды на существующем чердаке ветрозащитный паропроницаемый материал крепится специальными рейками к существующим стропилам. "Тайвек" укладывают на утеплитель с нахлестом 150-200 мм по пунктирным линиям, нанесенным непосредственно на полотнище материала, и прикрепляют к конструкции деревянными рейками с помощью гвоздей, специальных скоб или клея.
Устройство пароизоляции
С внутренней (нижней) стороны теплоизоляционный материал защищают от увлажнения водяными парами, содержащимися в воздухе помещения, слоем пароизоляции - полиэтиленовой пленкой, пергамином, рубероидом или фольгированным пароизоляционным материалом "Поликрафт" фирмы Монарфлекс. Материал укладывают с перехлестом полотнищ 100 мм и проклеивают швы специальной лентой (скотчем). Применение скотча не только обеспечивает герметичность швов, но и позволяет уменьшить величину перехлеста до 100 мм (как по вертикали, так и по горизонтали) вне зависимости от уклона кровли. К стропилам или брускам пленка прикрепляется с помощью тонких деревянных реек. Фольгированные материалы укладывают фольгой в сторону помещения, причем между пароизоляцией и внутренней обшивкой желательно оставить небольшой зазор. В этом случае блестящая поверхность алюминиевой фольги будет отражать обратно поток теплового излучения, идущий из помещения наружу, и уменьшать величину теплопотерь через покрытие мансарды.
Изнутри помещение мансарды облицовывается гипсокартонными листами, фанерой, досками или вагонкой, которые крепятся к деревянным брускам или металлическим профилям, установленным с внутренней стороны стропильных ног.
Дополнительное утепление существующих мансард
Как правило, мансарда занимает не всю площадь перекрытия верхнего этажа, поскольку ее продольные стенки устраиваются не в плоскости наружной стены, а на некотором расстоянии от нее. Участок перекрытия между стеной мансарды и карнизом, примыкающий к наружной стене дома, выходит за объем отапливаемого помещения мансарды, поэтому его обязательно надо утеплить. Для этого поверх досок перекрытия укладывают пароизоляцию - "Поликрафт" (фольгированной стороной вниз), полиэтиленовую пленку и т.п., затем слой утеплителя и ветрозащитный паропроницаемый материал. Утеплитель должен быть уложен так, чтобы в зоне примыкания перекрытия к стене не образовывались "мостики холода".
Нередки случаи, когда имеющееся утепление мансарды не обеспечивает необходимого уровня теплоизоляции. Большие расходы на отопление, образование сосулек зимой и барабанный бой дождевых капель летом говорят о том, что покрытие мансарды нуждается в дополнительном утеплении (и одновременно в звукоизоляции). Утеплить мансарду можно, расположив утеплитель по верх существующей изоляции с соблюдением всех правил установки теплоизоляции на мансардах.
Этот вариант утепления исключает необходимость уменьшения высоты потолка и полезной площади утепляемого помещения, но требует разборки кровли и обрешетки, а также устройства несущего каркаса для нового кровельного покрытия. Дополнительный слой утеплителя можно расположить и под существующей теплоизоляцией. Для этого на внутренней обшивке мансарды устанавливают каркас из деревянных брусьев, между которыми "враспор" помещают плиты теплоизоляционного материала. Высота брусков должна соответствовать толщине слоя утеплителя. Со стороны помещения утеплитель необходимо защитить пароизоляционным материалом, который крепят к деревянным брускам каркаса. Изнутри помещение отделывают вагонкой, гипсокартонными листами, фанерой и т.п.
Такой способ утепления не связан с разборкой кровли, работы можно производить не только летом, но и зимой, однако полезная площадь и высота помещения уменьшаются. В некоторых случаях оптимальным вариантом утепления может быть комбинированный способ, когда потолок мансарды утепляется поверх существующей теплоизоляции,а ее наклонные поверхности утепляются изнутри. В любом случае нельзя забывать о дополнительном утеплении вертикальных стенок мансарды и части перекрытия, расположенной около наружной стены вне отапливаемого помещения мансарды.
Освещение мансардных помещений
Помещения, расположенные в мансарде, должны освещаться дневным светом. Рекомендуемая площадь световых проемов составляет 1/7-1/10 площади пола. Оконные блоки устанавливают не только в вертикальной торцовой стене. При переоборудовании существующего чердака под мансарду для освещения можно использовать несущие конструкции слуховых окон, оборудованные новыми оконными блоками.