Утепление крыши любого типа дома: каменного, деревянного или из бетонных блоков, дает дополнительные плюсы. Такие же плюсы сохраняются и для деревянного каркасного дома, причем во всех проектах для него планируют подкровельное утепление. Ведь суть каркасной технологии в утеплении оградительных конструкций: стен, пола и кровли.

Предлагаем посмотреть проекты зимних каркасных домов, хорошо утепленных, предназначенных для круглогодичного проживания.

Какие есть преимущества утепления крыши?

• Увеличивается общая площадь. На чердачном этаже можно построить жилую мансарду. Она может быть отапливаемая или в ней можно жить только в теплый сезон.
• Улучшается звукоизоляция. Подкровельная теплоизоляция резко снижает проход звуковых волн, что особенно эффективно, если покрытие кровли из металлического профнастила или металлочерепицы. Резкий шум от дождя, ветра будет блокироваться теплоизоляционными матами.
• Повышение теплоэффективности дома. Подкровельная теплоизоляция существенно уменьшает тепловые потери, а это сокращает энергозатраты в доме. 
• Деревянная стропильная система будет защищена от резких перепадов температур, влажности. Увеличится срок ее эксплуатации без разрушений и гниения деревянных частей.

Какой нужен утеплитель, чтобы все эти плюсы были реализованы?

Свойства минераловатных плит

Теплоизоляционные материалы, которые применяют в строительстве, описаны в ГОСТ 31913 – 11: вспененные полимеры, волоконные и ячеистые. Чаще других видов для крыш устанавливают минераловатные утеплители (плиты, маты) из стеклянных или каменных волокон. Их физико-механические свойства есть в ГОСТ 9573 – 12 и эти свойства учитывают, когда планируют материал для теплоизоляции.

• Плотность (жесткость) это первостепенная характеристика материала, которая определяет его рациональное назначение. Она показывает вес материала в кубическом метре, ее измеряют в кг/м3, это показатель удельного веса. Поэтому, чем плотнее минераловатная плита, тем больше у нее вес. Остальные свойства материала зависят от его плотности и связаны с ней.

• Теплопроводность это свойство изолирующего материала передавать тепло между соседними структурами. Коэффициенты теплопроводности минераловатных плит по ГОСТ от 0,036 Вт/(м • К) до 0,046 Вт/(м • К). Чем выше этот коэффициент, тем быстрее температура под крышей будет меняться.

• Сжимаемость и прочность на сжатие выражаются в коэффициентах и характеризуют деформации формы минераловатных плит. Чем больше плотность, тем меньше она деформируется и меньше сжимается от нагрузки.

• Водопоглощение выражается в % и показывает сколько влаги может задерживаться в волокнах.

• Пожарно-технические свойства зависят от пористости волоконной структуры. Чем больше пор и воздуха внутри, тем менее горючий материал.

Свойства теплоизоляции для каркасного дома

Какое значение должно быть у плотности, чтобы связанные с ней свойства теплоизоляционных материалов были рациональны для утепления крыши каркасного дома?

Крыша каркасного дома – важная конструкция, которая дополняет общий каркас и ее масса будет передаваться на него.

Для легкой каркасной конструкции важны весовые нагрузки, включая массу всего кровельного пирога. 

Если структура утеплителя будет легкая, но при этом слишком рыхлая, пористая, то на наклонных скатах он деформируется и сожмётся. 

ГОСТ 9573 рекомендует минимальную плотность минераловатного утеплителя 40 кг/м3. При меньших значениях у него снизится качество изоляции и он может деформироваться. Поэтому, чтобы не перегружать каркасную конструкцию и при этом обеспечить хорошую изоляцию, для наклонных скатов плотность: 

• минераловатных плит 50 кг/м3
• из пенопласта или экструдированного пенополистирола 35 - 45 кг/м3

Для крыш каркасных домов ГОСТ также рекомендует п/жесткие ПП 60 - 80, они более плотные, больше весят и стоят. 

Для плоских нагружаемых крыш (терраса на втором этаже) утепляющий слой укладывают из базальтовых матов плотностью 130 кг/м3 (ПЖ 140).

Для средней полосы РФ толщина утепляющего слоя нужная для сопротивления теплопередаче 200 мм.

Теплопроводность

Показатели плотности изоляционных утеплителей определяют теплотехнические характеристики дома.

По ГОСТу их значения существенно отличаются: минимальная 40 кг/м3, самая жесткая 330 кг/м3. Но при этом их изолирующие свойства примерно на одном уровне 0,036 - 0,046 Вт/(м • К). То есть и у легких, и у жестких минераловатных плит низкая теплопроводность, пока новые. Если на них будет попадать влага (потеки сверху или конденсат), то они будут сжиматься. Поры с воздухом станут меньше и последует увеличение теплопроводности.

У более жестких плит запас прочности больше, они дольше будут сопротивляться разрушению и сохранять низкую теплопроводность. Но у жестких плит существенно выше вес.

Сжимаемость и прочность на сжатие

Утеплитель при установке можно немного сжать, так, чтобы они плотно входили между стропилами. Величину такого сжатия регламентирует ГОСТ. Чем плотнее структура, тем меньше процент ее сжатия. Самая легкая ПМ 40 сжимается до 25 %, а ПЖ 140 только на 2 %. 

У более жестких ППЖ 150 - ПТ 300 ни на 1 % сжатия нет. Такие жесткие плиты не берут для теплоизоляции каркасного дома.

Для подкровельного утепляющего слоя берут ПМ 50, у которой 20 % сжимаемость.

ГОСТ обращает внимание еще на одну характеристику - прочность на сжатие. В графе напротив ПМ 50 стоит прочерк, она не проявляет прочностных свойств. Поэтому ПМ 50 не укладывают для нагруженных плоских крыш, а только для наклонных скатов.

Прочность на сжатие растет с плотностью утеплителя. Так у более жесткой ПЖ 140 прочность на сжатие равна 35 кПа, ее монтируют для крыш плоского типа.

Пожарная безопасность

Все материалы для каркасного дома берут с учетом их безопасности при возгорании. Пиломатериалы обрабатывают антипиренами, отделочные материалы берут негорючие или слабогорючие.

Минераловатные ПМ 40 - ПМ 140 негорючие (НГ), не воспламеняются и не дымят.

Их делают из каменных или стеклянных волокон, которые сами не воспламеняются и не поддерживают горение. 

Мансарда в каркасном доме

Часто на чердачном помещении в каркасном доме строят мансарду. Ее наклонные стены образуются наклонными скатами крыши. На мансарде монтируют утепляющий слой толщиной 200 мм во всех ограждающих конструкциях: межэтажное перекрытие, наклонные стены (скаты), потолок.

Для этого берут мягкие ПМ 50 или более тяжелые полужесткие ПП 60 - 80.

Защита минераловатного утеплителя

Утепляющий слой будет выполнять свое назначение пока не начнет терять свою плотность. Обычно это случается, когда утеплитель намокает от конденсата или дождевых потеков. Его объем сжимается, при этом теряются теплоизоляционные свойства, так как увеличивается теплопроводность. Плюс появляются открытые щели.

Чтобы не потерять плотность утеплителя и связанных с ней свойств: теплопроводность, прочность, сжимаемость, его защищают с двух сторон. 

Снаружи его обшивают ветро-влагозащитной мембраной, а изнутри пароизоляционной пленкой. Минераловатный утеплитель остается между мембраной и пленкой под защитой от влаги. При правильном монтаже его плотность долго будет постоянной.