Какой толщины должен быть утеплитель для крыши

Какой толщины должен быть утеплитель для крыши?

Для того, чтобы условия в доме были на самом высоком уровне в холодное время года, необходимо не только позаботиться о непосредственной системе подогрева, но и сделать утечку данного тепла через наружные конструкции минимальной. Важно отметить, что сюда относятся не только стены, а и потолок, и другие подобные элементы.

Как показывает практика, большое количество тепла теряется по причине перекрытия между этажами. В данном случае вполне возможно легко решить данную проблему. Все, что требуется, это просто использовать высококачественный материал для изоляции тепла. В таком случае потери тепла будут минимальными, а от этого существенно увеличивается эффективность работы системы отопления в доме. Необходима оптимальная толщина теплоизоляции для крыши.

В случае применения в жилье подкровельного пространства контур в данном помещении должен быть утеплен. Важно отметить, что подобная изоляция должна закладываться не только в конструкцию непосредственной кровли, а и в стены данного помещения. В том же случае, если чердак является нежилым, то необходимость в теплоизоляции его практически полностью отпадает. Роль дополнительного утеплителя в данном случае играет объем воздуха. Но в таком случае необходимо подобрать оптимальную толщину утеплителя для крыши.

1. Требования к теплоизоляционным материалам
2. Расчет толщины утеплителя по СНиП
3. Практический расчет утеплителя кровли
4. Самый простой расчёт количества утеплителя на крышу
5. Подведем итоги
6. Видео о подборе толщины утеплителя для крыши

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 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

Пример расчета толщины утеплителя

Давайте проанализируем утепление крыши в городах с самыми высокими и самыми низкими требованиями к сопротивлению теплопередачи покрытия. В нашей таблице это Новосибирск (5,59) и Грозный (3,73).

Возьмем для примера минеральную вату со средним коэффициентом теплопроводности 0,035 Вт/(м · °С). Подставив это значение в формулу, получим толщину утеплителя 0,190 м для Новосибирска и 0,125 м для Грозного. Если для сравнения подсчитать требуемую толщину самого эффективного утеплителя на строительном рынке – полиизоцианурата (PIR), чей коэффициент теплопроводности составляет всего 0,022 Вт/(м · °С), то для Новосибирска мы получим значение 0,119 м, а для Грозного – всего 0,079 м.

Более тонкий расчет

Справочное значение сопротивления теплопередаче, в строгом смысле, относится не к слою утеплителя, а к конструкции целиком. Свой вклад в сопротивление утечке тепла вносят все слои кровельного «пирога». Некоторыми из них можно пренебречь, а некоторыми – не стоит.

Так, финишное покрытие кровли можно не принимать в расчет, так как оно отделено от остальной конструкции вентзазором. А вот к отделочному материалу потолка нужно присмотреться повнимательней. Потолок часто зашивают древесными или древесно-стружечными материалами, которые имеют неплохие теплоизоляционные свойства. Их можно тоже включить в расчеты.

Рассмотрим случай, когда потолок мансарды подшит древесно-стружечной плитой толщиной 15 мм. Коэффициент теплопроводности этого материала, согласно справочным данным равен 0,15 Вт/(м · °С).

Подставим эти данные в формулу и найдем значение R. Так мы найдем вклад этого слоя в общее сопротивление теплопотерям.

0,015 = (R – 0,16) · 0,15
R = 0,26 м 2 · °С/Вт

Теперь повторим наши расчеты для Новосибирска и Грозного, но с учетом теплоизолирующих свойств обшивки.

α_ут = (5,59 – 0,26 – 0,16) · 0,035 = 0,181 м (Новосибирск)
α_ут = (3,73 – 0,26 – 0,16) · 0,035 = 0,116 м (Грозный).

Результаты показывают, что обшивка потолка мансарды древесно-стружечной плитой уменьшила расчетную толщину утеплителя меньше чем на 1 сантиметр. В большинстве случаев этой величиной можно пренебречь.

Расчет толщины теплоизоляции чердачного и мансардного помещения

Расчет толщины теплоизоляционного слоя производится по СНиП II-3-79 «Строительная теплотехника».

Требуемую толщину утеплителя крыши можно вычислить по формуле:

δут = (R — 0,16 — δ1/λ1- δ2/λ2 — δi/λi)×λут

• δ_ут — толщина утеплителя, м
• δi — расчетная толщина слоя конструкции (утеплителя, обшивки мансарды, кровли и т. д), (м);
• λi – коэффициент теплопроводности материала конструктивного слоя, (Вт/м×°С), (см. таблицы)
• R — нормируемое для данного региона строительства тепловое сопротивление строительной конструкции (стены, покрытия либо перекрытия), (м²×°С/Вт); (см. карту)
• λ_ут — коэффициент теплопроводности теплоизоляционного материала, Вт/(м · °С). λ_А или λ_Б принимается к расчету в зависимости от города строительства

Коэффициент теплопроводности материала (λ) способен показать, какое количество тепла (в Вт) проходит через один квадратный метр теплоизоляционного материала толщиной один метр за один час при разнице температур по разные стороны слоя в 1К. Зная коэффициент теплопроводности утеплителя, можно оценить, насколько хорошо (а лучше плохо) элементы конструкции (крыша, стены, окна и т.д.) проводят тепло. Чем ниже у соответствующего материала коэффициент теплопроводности, тем хуже он проводит тепло, а значит, тем лучше его сохраняет.
Важно понимать, что коэффициент теплопроводности является технической характеристикой материала, которая не зависит от толщины слоя. Как правило, коэффициент теплопроводности указывается фирмой-изготовителем материала.

Расчет очень прост, например, нужно рассчитать толщину утеплителя в скате мансардной крыши. Мансарда обычно подшивается изнутри деревянной вагонкой, затем идет слой пароизоляции и базальтовая вата, как утеплитель. Просто поставляем в формулу толщины слоев каждого материала, их коэффициент теплопроводности, считаем и получаем требуемую толщину утепления.

В принципе, таких расчетов достаточно, чтобы знать какую толщину утеплителя предстоит сделать. К тому же теплоизоляция выпускается фиксированной толщины (5, 10, 15, 20 см), поэтому небольшие погрешности в большую сторону не так критичны.

Если у вас возникли трудности с арифметическими вычислениями, то разработаны программы для корректного вычисления. Можно их скачать:

Теремок. Теплотехнический расчет (RAR 1,6 МB)

Тепло. Теплотехнический расчет (RAR 1,3 МB)

Имейте ввиду, что теплорасчет по СНиП II-3-79 делается для самой холодной пятидневки, т.е. утеплитель рассчитывается на работу в самых жестких условиях, которые будут продолжаться всего пять дней в году и не факт, что в именно этом году. Остальное время его эффективность используется на 30–50%. Увеличивать нормируемое тепловое сопротивление или нет, решать вам.

Как подобрать толщину утеплителя в соответствии с климатом региона?

Загружать скатную крышу избытком теплоизоляции не рационально. Для компенсации увеличенных нагрузок, жесткости несущего каркаса, а так же запаса прочности стен и фундамента может оказаться недостаточно. Ранее мы уже упоминали о потере значительной части утепляемого объема.

Лучшие в своей категории кровельные утеплители Роквул Лайт Баттс имеют оптимальное соотношение плотности, веса и теплосохранения. Материал производится в виде панелей толщиной 50, 100 и 200 мм, поэтому набрать подсказанный строительным калькулятором оптимальный объем несложно.

Для размещения утеплителя высоты стропил может оказаться недостаточно – в таком случае задача решается набивкой дополнительной обрешетки.

Запас карман не тянет, но…

Понятно и закономерно желание застройщика придать крыше дополнительный запас теплосохранения, который может пригодиться при продолжительных морозах. С другой стороны, на протяжении остального зимнего периода возможности усиленной базальто-волоконной теплоизоляции будут эксплуатироваться всего на 30-40%.

Этого недостатка полностью лишены легкие утеплители — пенополистирольные. Несмотря на необходимость обустройства термостойкой облицовки, система кровельного утепления упрощается и удешевляется за счет отказа от гидро-пароизоляции обязательной для минераловатных материалов. Для оптимального по эффективности и стоимости кровельного утепления рекомендована теплоизоляция с коэффициентом теплопроводности в пределах 0,04 Вт/м°С.

Какой утеплитель, и в каком количестве, необходимо использовать для обустройства кровельной теплоизоляции?

Утепление кровли базальтовой ватой

• Все, в том числе и кровельные утеплители, обладают собственными достоинствами и недостатками. В экструдированном пенополистироле небольшой вес, низкая теплопроводность и бюджетная стоимость сочетается с нулевой паропроницаемостью и недостаточной термостойкостью.
• Минеральная вата при всех своих преимуществах, обладает значительным весом, поэтому создает на стропильные системы и конструкцию дома в целом значительные нагрузки.

Минеральной ваты производители предлагают ассортимент утеплителей, известных под названием кровельных. В базовом исполнении – это относительно легкая рулонная или панельная базальтовая вата низкой плотности.

Положительные монтажные и эксплуатационные характеристики кровельной теплоизоляции включают в себя: низкую теплопроводность, стойкость к внешним воздействиям, пятидесятилетний ресурс, на протяжении которого материал полностью сохраняет изначальные рабочие свойства.

От чего зависит толщина утеплителя

Толщина утеплителя для крыши зависит от ряда факторов, которые должны быть учтены еще при этапе проектирования кровли:

• Вид материала и значение его удельной теплопроводности. Понятие удельной теплопроводности подразумевает размер утечки тепла через определенную единицу материала за 1 час, если разница температур под крышей и на улице составляет 1 градус. Нормативное значение в 0,04 Вт/(м*°С) выдерживают все три вышеназванных утеплителя;
• Климатические условия, для определения которых берутся минимальные значения температуры и влажности окружающего воздуха. Чем больше эти значения, тем большей толщины должен быть материал;
• Наличие гидро- и пароизоляционного слоя. Гидроизоляция препятствует попаданию холодного воздуха непосредственно на утеплитель и замещением им теплого, накопленного в материале. Такой особенности лишен пенополистирол, который может использоваться без дополнительной ветрозащиты. Попадание в утеплитель водяных паров при отсутствии пароизоляции также негативно скажется на свойствах материала.

Расчет материала

Расчет толщины утеплителя.

Перед началом теплоизоляционных работ необходимо провести расчет нужного количества утеплителя. С этой целью определяются размеры крыши, высчитывается ее площадь. К полученным цифрам добавляется 3%, чтобы можно было правильно раскроить материал.

Для определения площади крыши, которую нужно утеплить, если она имеет сложную конфигурацию, поверхность разбивают на несколько прямоугольников и квадратов. Полученные площади складываются, в результате определяется размер всей площади крыши.

Имея размер площади крыши, требующей утепления, зная площадь рулона утеплителя, легко рассчитать количество материала.

Расчет проводится по следующей формуле:

1. Площадь крыши S делится на количество квадратных метров теплоизолирующего материала N.
2. Полученный результат перемножают с будущим количеством слоев X.

Так определяется число упаковок утепляющего материала. К полученной величине прибавляется 10%.

Вернуться к оглавлению

Утеплитель для мансардной крыши: основные требования

Для правильного выбора теплоизоляционного материала необходимо учесть ряд факторов.

Утеплитель, выбранный для крыши, должен обеспечивать коэффициент теплопередачи, величина которого менее 0,2 Вт/м2 0 С. При этом толщина кровли должна быть минимальной, чтобы чердачное пространство не уменьшалось в размерах.

Утеплитель будет эффективно действовать, если в нем не происходит накопление влаги.

Увеличение влагосодержания всего на 5%, снижает теплоизолирующие свойства материала практически в два раза.

Для защиты утеплителя от влаги с внутренней стороны помещения устраивается пароизоляционный слой, с внешней стороны – гидроизоляционный.

Лучший утеплитель для крыши должен:

• отвечать требованиям экологической безопасности,
• не содержать токсичных веществ,
• быть водостойким и пожаробезопасным.

Утеплитель не должен обладать неприятным запахом, поскольку со временем этот запах проникнет в помещение.

Обязательным свойством утеплителя является его способность в течение длительного времени сохранять первоначальные геометрические характеристики. Неизменность формы и размеров теплоизоляционного материала является гарантией, что утеплитель не сползет вниз, оставив верхнюю часть крыши без теплозащиты.

При решении вопроса – какой утеплитель выбрать для крыши – необходимо обратить внимание на морозостойкость материала, что немаловажно в условиях холодных зим.

Плотность и прочность на сжатие

Эти параметры взаимосвязаны, поэтому их важно учитывать вместе. От плотности зависит вес материала, в случае с деревянной скатной крышей лучше выбирать более легкие утеплители. При снижении плотности понижается прочность на сжатие, а это будет влиять на устойчивость утеплителя к нагрузкам.

ППС-16 при плотности 16 кг/м.куб имеет прочность на сжатие 100 кПа, а базальтовая вата при плотности 30 кг/м.куб – 30-60 кПа. Самым легким материалом для кровли будет стекловата с плотностью 11 кг/м.куб.