Утеплитель для крыши. пенопласт или минвата

Как правильно выбрать утеплитель?

При выборе утеплителя нужно обращать внимание на: ценовую доступность, сферу применения, мнение экспертов и технические характеристики, являющиеся самым важным критерием

Основные требования, предъявляемые к теплоизоляционным материалам:

Теплопроводность.

Теплопроводность подразумевает под собой способность материала передавать теплоту. Это свойство характеризуется коэффициентом теплопроводности, на основе которого принимают необходимую толщину утеплителя. Теплоизоляционный материал с низким коэффициентом теплопроводности является лучшим выбором.

Также теплопроводность тесно связана с понятиями плотности и толщины утеплителя, поэтому при выборе необходимо обращать внимание и на эти факторы. Теплопроводность одного и того же материала может изменяться в зависимости от плотности

Под плотностью понимают массу одного кубического метра теплоизоляционного материала. По плотности материалы подразделяются на: особо лёгкие, лёгкие, средние, плотные (жёсткие). К легким относятся пористые материалы, подходящие для утепления стен, перегородок, перекрытий. Плотные утеплители лучше подходят для утепления снаружи.

Чем меньше плотность утеплителя, тем меньше вес, а теплопроводность выше. Это является показателем качества утепления. А небольшой вес способствует удобству монтажа и укладки. В ходе опытных исследований установлено, что утеплитель, имеющий плотность от 8 до 35 кг/м³ лучше всего удерживает тепло и подходят для утепления вертикальных конструкций внутри помещений.

А как зависит теплопроводность от толщины? Существует ошибочное мнение, что утеплитель большой толщины будет лучше удерживать тепло внутри помещения. Это приводит к неоправданным расходам. Слишком большая толщина утеплителя может привести к нарушению естественной вентиляции и в помещении будет слишком душно.

А недостаточная толщина утеплителя приводит к тому, что холод будет проникать через толщу стены и на плоскости стены образуется конденсат, стена будет неотвратимо отсыревать, появится плесень и грибок.

В случае игнорирования расчета может появиться ряд проблем, решение которых потребует больших дополнительных затрат!

Таблица сравнения утеплителей

Чтобы показать наглядно и схематично, какой утеплитель, образно говоря, чего стоит, сравнить, проще изобразить это в таблице. Здесь представлены самые популярные утеплители. Оцениваются они по таким категориям, как вышеуказанные теплопроводность, гигроскопичность и плотность.

Материал	Теплопроводность	Гигроскопичность	Плотность (кг/м3)
Минеральная вата	Низкая	Высокая	30-125
Пенофол	Низкая	Средняя	60-70
Пенополистирол	Очень низкая	Средняя	30-40
Керамзит	Высокая	Низкая	500
Пластиформ	Низкая	Очень низкая	50-60
Пенопласт	Очень низкая	Средняя	35-50
Пеноплекс	Низкая	Низкая	25-32
Ячеистый бетон	Высокая	Высокая	400-800
Базальтовое волокно	Низкая	Высокая	130

Своеобразным лидеров в рейтинге утеплительных материалов можно считать пенопласт. Здесь конкурентной будет также доступность и вполне себе недорогая цена. Но некорректным будет советовать что-то одно, не зная ситуации, области утепления, финансовых возможностей, объема работы и т.д.

1 Общая информация

Утепление крыши, наряду с утеплением стен считается обязательной процедурой. Достаточно провести хотя бы поверхностный расчет, чтобы в этом убедиться.

Стоит понимать, что если стены еще имеют хоть какую-то защиту от промерзания, то кровля и вовсе остается беззащитной. И действительно, сможет ли сдержать холод планка из дерева, брусков и той же металлочерепицы? Очевидно, что нет.

Поэтому расчет показывает, что хозяину попросту ничего не остается, кроме как заняться утеплением кровли.

Если крышу правильно защитить от потерь тепла с утеплением кровли по стропилам, то можно поднять температуру на чердаке, на 3-5 градусов. Причем сразу же, как только работы по устройству теплоизоляции будут завершены. Затем, когда дом прогреется, эта температура еще сильнее возрастет, а потерь тепла уже больше не будет.

Если же вы намереваетесь строить дома с мансардными этажами, то тут утепление кровли становится настоящей необходимостью. В противном случае на мансардном этаже дома жить не захочет никто.

Принцип полезного действия утеплителя для кровли заключается в физических процессах, что проходят внутри любого здания.

Всем известно, что горячий воздух всегда стремится вверх, а холодный воздух стремится вниз, заменяя горячий. Так как дом – это строение закрытое, то и воздушные массы тут двигаются по определенной технологии.

Поэтому теплый воздух в доме всегда будет двигаться ближе к крыше, в то время как холодный будет заменять его внутри.

Но если крыша дома не утеплена, то это уже приводит к появлению множества проблем. Ведь горячий воздух от нагревательных элементов будет двигаться вверх, но вверху он смешается с холодным воздухом снаружи. При понижении температуры он снова опустится, а на его место придет уже подогретый воздух.

Таким образом, обеспечивается что-то типа обратной циркуляции воздуха с утеплением перекрытия холодного чердака минватой, что способствует его охлаждению. Расчет показывает, что в такой ситуации потери тепла в доме становятся просто катастрофическими.

Схематическое изображение утепления скатной кровли

Отзывы также сигнализируют о том, что в доме с неутепленной крышей добиться выравнивания температуры до комфортных значений можно только с помощью крайних мер.

И обойдутся эти меры вам в серьезную сумму денег. Совершенно очевидно, что в подобных условиях установка утеплителя, толщина и плотность которого позволит с минимальными затратами блокировать охлаждение воздушных масс, видится не столь уж затратным делом.

В любом случае так действовать лучше, чем тратить огромные суммы на ненормативный обогрев.

1.1 Типы кровли и особенности ее утепления

Отметим заранее, что в современном строительстве используются два типа кровли. Именно от типов кровли зависит, какой теплоизоляционный материал лучше применять в той или иной ситуации. Также тип кровли влияет на способ утепления, а также его отдачу и эффективность.

Итак, бывают кровли с утеплением крыши дома своими руками:

плоские;
скатные.

Первый вариант – это кровля, что состоит из плиты перекрытия. Перекрытие может неплохо защищать дом от потерь тепла, ведь оно состоит из цельного железобетона толщиной до 20 сантиметров. Но этого все же недостаточно.

Утеплитель для плоской кровли должен иметь крайне высокую плотность. Такая плотность необходима для того, чтобы иметь возможность выдерживать нагрузки, что могут приходиться на перекрытие.

Особенно это касается плоских кровель на эксплуатируемых чердаках. Здесь плотность возводится в абсолют, так как на перекрытие планируется ставить серьезные нагрузки.

Скатная кровля собирается из деревянных щитов, скатов и других подобных материалов. Характеристики утеплителя для скатной кровли дома лучше подбирать по отдельной процедуре. Какой именно, решать вам.

Тут важен качественный расчет, а также учет факторов самой кровли. Дело в том, что утепление здесь должно быть крайне легким, чтобы не нагружать конструкцию. При этом материал должен иметь хорошую плотность, не реагировать на влагу и т.д.

Утепление эксплуатируемого чердака пеноплексом

Влагу можно удалить, если использовать изоляцию типа Изоспан и теплоизоляцию Энергофлекс для труб (использовать изоляцию Изоспан – это вообще хорошая практика в строительстве), но от этого базовые требования к характеристикам утеплительного материала никуда не деваются, они просто становится менее жесткими.

Технические характеристики каменной ваты

Теплопроводность каменной ваты. Волокна в утеплителе расположены хаотично, не строго ориентированы. Материал имеет воздушную структуру. Большое количество воздушных прослоек делает каменную вату отличным теплоизолятором. Коэффициент теплопроводности низкий — от 0,032 до 0,048 вТ/(м*К). По этому показателю вата близка к пробке, вспененному каучуку, экструдированному пенополистиролу.
Гидрофобность. Воду эта разновидность минеральной ваты практически не впитывает. Водопоглащение по объему составляет менее двух процентов. Это позволяет использовать данный материал для утепления влажных помещений — ванных комнат, саун, бань, подвалов.
Паропроницаемость. Вне зависимости от плотности каменной ваты, она обладает отличной паропроницаемостью. Влага, содержащаяся в воздухе, без проблем проникает через утеплитель. При этом конденсат не образуется, а материал не намокает. Это качество каменной ваты гарантирует оптимальные температурно-влажностные условия в помещении, утепленном этим теплоизолятором. Паропроницаемость составляет в среднем 0,3 мг/(м*ч*Па).
Огнестойкость. Вата из базальтового волокна считается негорючим материалом. Кроме того, она может выступать преградой на пути открытого огня. Максимальная допустимая температура, которую выдерживает материал, не плавясь, составляет 1114 градусов по Цельсию. Поэтому каменную вату можно использовать для изоляции устройств, которые работают при высоких температурах. Согласно нормам пожарной безопасности, этот утеплитель относится к группе НГ.
Звукоизоляция. Данный утеплитель способен заглушать вертикальные звуковые волны, которые идут внутри стен. Поглощая акустические волны, каменная вата сокращает время реберверации и не пропускает звук не только в утепленное помещение, но и в соседние комнаты.
Прочность. Благодаря хаотичному расположению волокон в каменной вате даже материал с невысокой плотностью способен выдерживать большие нагрузки. При деформации в десять процентов утеплитель имеет прочностные пределы на сжатие 5-80 килопаскалей. Данное свойство каменной ваты гарантирует продолжительный срок эксплуатации без изменений форм и размеров.
Химическая и биологическая активность. В химическом плане этот утеплитель пассивен. Он не вступает в реакции с металлом, древесиной, пластиком и прочими материалами. Кроме того, теплоизолятору не свойственны гниение, поражение микроорганизмами, грызунами.
Экологическая безопасность. Наличие в составе материала фенолформальдегидной смолы вызывает множество споров касательно экологичности каменной ваты. Однако, согласно последним исследованиям, содержание токсических веществ в базальтовых волокнах крайне мало. Кроме того, они не выделяются из ваты, поскольку нейтрализуются еще на производственных этапах.
Толщина каменной ваты. В последнее время этот утеплитель выпускается толщиной кратной 50 миллиметрам. Такой же является и минимальная толщина материала. Этот теплоизолятор используется под бетонную стяжку, для утепления полов. Максимальная толщина достигает 200 миллиметров. Обычно такую каменную вату применяют на верхних этажах многоэтажных зданий.
Размеры каменной ваты. Каменная вата в рулонах в длину достигает 10 метров. Ширина, как правило, находится в пределах 1,2 метров. Материал в плитах имеет габариты 1000х1200 миллиметров.

Расчет толщины минваты для кровли

Толщина минваты для утепления кровли рассчитывается исходя из региона, в котором стоит дом. Все упирается в климатические условия. Расчет можно провести на онлайн-калькуляторе – это самый простой способ. Многие производители минеральной ваты предоставляют такую возможность на своих интернет-ресурсах. Можете не переживать, расчеты точные.

Кроме этого, можно провести самостоятельный подсчёт толщины теплоизоляции, но придется учесть много факторов:

нормативный коэффициент для вашей климатической зоны;
толщину ограждающей конструкции – отдельно по каждому слою, включая невентилируемые воздушные зазоры;
лямбду теплопроводности материала каждого из слоев ограждающей конструкции.

Для начала рассчитывается фактическое теплосопротивление ограждающей конструкции. Для этого ее толщину в метрах делят на лямбду теплопроводности материала. Если конструкция многослойная, то операция выполняется для каждого слоя отдельно, а результаты суммируются. Затем нужно вычислить разницу фактического и номинального теплосопротивления кровли. Разница – это те теплопотери, которые нужно компенсировать за счёт утепления. Поэтому, чтобы узнать толщину теплоизоляции нужно ее лямбду теплопроводности умножить на разницу фактического и номинального теплосопротивления кровли. Учтите, что результат будет в метрах. В полученной цифре нужно добавить минимум 10%.

Как выбрать плотность утеплителя для кровли. Какой утеплитель для кровли выбрать

Обследование зданий, не имеющих требуемой термоизоляции, показывает, что основная часть теплопотерь приходится на крышу и чердачное помещение, т.к. теплый воздух, как известно, поднимается вверх. Поэтому к кровельным утеплителям предъявляются повышенные требования.

Что дает утепление кровли

Дополнительную площадь. Хорошо утепленный чердак или мансарду при необходимости можно превратить в жилое помещение, не уступающее по удобству другим комнатам, а плоские крыши могут быть использованы под спортивные площадки, сады, зоны отдыха. Правильно подобранная теплоизоляция обеспечивает комфортные температурные условия независимо от внешних условий.

Дополнительную защиту. После работ по утеплению чердачное помещение, в том числе стропильная система, перестают испытывать воздействие высокой влажности, суточных и сезонных перепадов температуры. Благодаря этому увеличивается эксплуатационный срок всей кровельной конструкции.

Дополнительную шумоизоляцию. Большинство теплоизоляционных материалов хорошо поглощает звуки. Внутреннее утепление скатов позволяет значительно снизить шумы, которые возникают при сильном дожде или граде. Такое качество утеплителей особенно актуально для «шумных» металлических крыш.

Дополнительную экономию. Качественное утепление кровли значительно снижает теплопотери, что особенно ощутимо в масштабах всего здания. При автономной системе теплоснабжения уменьшаются также и энергозатраты на создание комфортных температурных условий во внутренних помещениях.

Критерии подбора утеплителя для крыши

Основные виды теплоизоляционных материалов указаны в ГОСТ 31913-2011 (EN ISO 9229:2007). Оптимальный вариант утепления подбирается под конкретные особенности кровельной конструкции. Однако существует несколько общих критериев, по которым осуществляется выбор утеплителя для кровли.

Плотность. Плотность является основной рабочей характеристикой утеплителя, определяющей его назначение. Чем выше плотность материала, тем большую нагрузку он может выдержать и тем больший вес имеет. Различают особо легкие, легкие, средние и плотные (жесткие) утеплители

Поэтому при подборе материала для утепления крыши важно понимать, какую нагрузку она будет испытывать при эксплуатации. Так, для утепления скатных крыш, не предполагающих нагрузку, между стропилами можно применять утеплитель низкой плотности, например, минвату базальтовую 25–35 кг/м3 или стекловолокно 14–16кг/м3

Для утепления же эксплуатируемых плоских кровель, пространство которых может быть использовано для обустройства спортивной площадки, стоянки транспорта и т. д., применяется минвата высокой плотности (базальтовая) или другой жесткий утеплитель соответствующего назначения, например экструдированный пенополистирол 30–38 кг/м3. Плотность утеплителя из одного и того же материала может варьировать в широком диапазоне в зависимости от исполнения (маты, рулоны, плиты). Например, для минеральной (базальтовой) ваты она колеблется в пределах от 18 кг/м³.

Правила теплоизоляции кровли

Утепление планируется в процессе создания проекта дома. Материал подбирается в зависимости от типа кровли. Подумайте, будет ли помещение использоваться на чердаке. Независимо от типа крыши, она должна состоять из следующих слоев:

кровельный материал;
вентиляция;
защита от ветра и влаги;
вентиляционные отверстия;
изоляция;
пароизоляционный слой.

Нарушения этой системы, а также грубые ошибки монтажа приводят к дефектам кровли. А в некоторых случаях — к полному уничтожению.

При обустройстве мансарды или жилого чердака слой теплоизоляции и пароизоляции необходимо закрывать натуральными деревянными досками. Они защитят материалы и улучшат внешний вид помещения.

Плиты или рулоны?

Плиты

Базальтовые плиты для утепления кровли

Это довольно жесткие и прочные изделия. Они отлично подходят для утепления плоских кровель, таких, на которых время от времени появляются люди

В этом случае важно, чтобы утеплитель не проминался и не слеживался. Для скатных кровель жесткость плит не так принципиальна

Плиты имеют четко фиксированные размеры, уложить плиту шириной в 600 мм в зазор между стропил размером 550 мм не получится. Рулоны в этом плане более пластичны. Небольшой размер плит автоматически означает обилие стыков – а это потенциальные мостики холода. С этим недостатком можно справиться, укладывая плиты в два слоя, чтобы стык одного слоя был закрыт плитой второго.

Рулоны

Рулонный утеплитель

Рулонный утеплитель более рыхлый, чем тот же материал, спрессованный в плиты, он имеет меньшую плотность. Это позволяет без подрезки заполнять им пространство между стропил, а также очень экономно перевозить его в плотно сжатом виде. Однако у этого свойства есть и обратная сторона. Если скат очень длинный, то со временем увеличивается риск сползания утеплителя вниз, к карнизу. При этом в области конька утеплителя остается намного меньше, а это фатально влияет на микроклимат в помещении под кровлей. Чтобы минимизировать этот риск, используют разнообразные прошивные или армированные рулоны. Прошивка стальной сеткой придает материалу дополнительную прочность, равно как и нанесение на одну из сторон полотнища армированной фольги. Длинный рулон предполагает меньшее количество горизонтальных стыков, однако, толщина его обычно меньше, чем у плит, так что рулонный материал чаще укладывается в несколько слоев. Достоинством рулонных материалов является их цена – в подавляющем большинстве случаев они дешевле плит той же природы.

А может ни то, и ни другое?

Процесс напыления ППУ с внутренней стороны скатной кровли

Существуют интересные утеплители, которые наносятся с помощью напыления на подготовленное основание. Смесь из баллона, попадая на воздух, вспенивается и начинает активно расширяться, образуя пышный и теплый изолирующий слой. Напыляемые материалы создают равномерное, практически бесшовное покрытие, заполняя любые щели и полости и препятствуя образованию «мостиков холода». Самый яркий представитель этого типа утеплителей – пенополиуретан (ППУ). При всех достоинствах этой технологии у нее есть и очевидные недостатки – во-первых, для ее реализации требуется специальное оборудование и профессиональные навыки, а во-вторых, расширяющаяся пена может деформировать основание, если оно недостаточно прочное.

Утепление с помощью пенопластовой плиты

Теплопроводность пенопластовых листов, как и каждого иного утеплительного стройматериала, будет зависеть от нескольких главных факторов:

показателя влажности, где устанавливается теплоизоляция;
плотности пенопласта;
воздушной температуры.

Воздействие влаги и выбор плотности

Невзирая на все убеждения изготовителей, пенопластовые плиты могут впитывать и проводить через себя пары воды. Показатель паропроницаемости для пенопласта только на 15% меньше такого же параметра для деревянных конструкций. Безусловно, проникновение паров в массив утеплителя значительно повлияет на его тепловую проводимость. Отыскать зависимость в таблицах почти невозможно, поскольку во время вычислений выполняют эмпирическую поправку на проводимость тепла с учетом толщины утеплителя.

Пенопластовые плиты могут впитывать в свою поверхностную часть до 4% влаги. Глубина проникновения находится в пределах 3 мм, поэтому во время вычисления теплопроводности утеплителя эти миллиметры отбрасываются из толщины теплоизолятора. Так, пенопластовая плита толщиной 1 см будет в отличие от плиты в 6 см иметь тепловую проводимость не в 6 раз выше, а в 9. При очень большой толщине пенопластового листа, свыше 9 см, тепловое сопротивление повышается намного быстрее.

Ёще одним фактором, который влияет на тепловую проводимость, является плотность пенопласта. При равной толщине утеплителя различных марок плотность может отличаться в несколько раз. Чаще всего считается, что 97% структуры теплоизолятора составляют воздушные поры. С повышением в два раза объема полистирола в листе тепловая проводимость повысится приблизительно на 4%.

Однако дело даже не в наличии соответствующего объема полистирола. Изменяется диаметр шаров пенопласта и ячеек, появляются локальные места с повышенной тепловой проводимостью, либо мостики холода. Тем более это относится к трещинкам и стыкам, каким-либо участкам деформации и монтажа крепежей. Поэтому в процессе крепления дюбелей-грибков число фиксаций советуют ограничить тремя точками.

Воздействие антипиренов на тепловую проводимость

Не многие люди уделяют внимание особым характеристикам пенопластовых листов. Сейчас самой актуальной проблемой этого утеплителя является его возможность к возгоранию и выделению ядовитых веществ в окружающую среду

В СНиПе и ГОСТе указано, что пенопластовые листы, которые применяются для теплоизоляции жилых домов, должны иметь время самостоятельного затухания не больше 5 секунд. Для чего при изготовлении применяются соли различных цветных металлов. Включение в состав этих элементов позволяет материалу не выделять угарный газ во время возгорания.

Вследствие этого на практике пенопластовые плиты с маркировкой «С» — самозатухающие обладают тепловой проводимостью намного выше, в отличие от простых марок пенопласта. Практика применения пенополистирола для теплоизоляции в Европейском Союзе доказала, что самым экономически выгодным и бюджетным будет нанесение на наружную сторону немодифицированного пенопласта особого состава из газообразующих веществ. Это решение дает возможность сохранить тепловые качества и экологическую чистоту стройматериала, и при этом существенно увеличить пожаробезопасность.

Сравнительные характеристики утеплителей

Чтобы сделать правильный выбор, необходимо понимать, чем один утеплитель отличается от другого.

Имя	Поглощение влаги (%)	Горючесть	Паропроницаемость мг/мчПа	Теплопроводность Вт/м*К
Минеральная вата	1,5	не горит	0,49 — 0,6	0,037 — 0,048
ППУ	2.0	горит умеренно	0,02	0,023 — 0,035
Пенополистирол	3.0	сильно горит	0,03	0,036 — 0,041
эковата	1,0	горит умеренно	0,3	0,032 — 0,041
Пеноизол	18,0	горит слабо	0,21 — 0,24	0,028 — 0,034

Чтобы купить нужный вам теплоизоляционный материал, нужно учитывать такие факторы:

где он будет использоваться (для наружных или внутренних работ);
вертикально или горизонтально он подойдет;
предварительная нагрузка на материал;
необходимость звукоизоляции;
погодные условия в конкретном регионе.

Функциональность утепляемого здания также имеет большое значение. Для построек бытового назначения, например, следует отдавать предпочтение материалам со значительной плотностью и невозможностью повреждения мелкими грызунами или другими вредителями.

Заключение

Рассмотренные достоинства и недостатки утеплителей позволят выбрать самый подходящий вариант уже на стадии проектирования. При этом учитывать все требования, предъявляемые к теплоизоляционному материалу, в первую очередь теплопроводность.

Показатель, так называемый коэффициент теплопроводности минеральной ваты, характеризует способность этого материала к удерживанию тепловой энергии. Его измеряют в Вт/(м°C) и используют для расчета толщины теплоизоляционного слоя при внутренней и наружной отделке. Чем выше этот коэффициент, тем лучше сохраняется тепло в защищённом с помощью данного материала помещении. Минвата имеет один из лучших показателей, сравнимый с пенопластом и пеноизолом.