Без потерь: борьба с мостиками холода в конструкции мансардной крыши

Мостики холода представляют собой участки в конструкциях здания, через которые наблюдаются наибольшие теплопотери, что влечёт за собой множество неприятных последствий. В данной статье мы обсудим методы предотвращения появления мостиков холода в утеплённых мансардных крышах.

1. Прежде всего, присутствие мостиков холода значительно уменьшает уровень теплоизоляции здания, что приводит к увеличению расхода энергии на отопление и, соответственно, к повышению эксплуатационных расходов.
2. Во-вторых, в зимний период в местах, где происходит промерзание, появляется конденсат, который может ухудшить состояние теплоизоляции, применяемой для крыши, увеличивая её влажность и снижая её теплоизоляционные свойства.
3. Третья проблема заключается в том, что конденсат, образующийся на крыше, может способствовать появлению плесени, гниению деревянных конструкций и даже деформации внутренних отделок мансардного пространства.
4. Наконец, в четвёртых, замерзший конденсат может привести к разрушению отделок и конструкции, заполняя щели и трещины.

Ошибки при утеплении

Что же приводит к образованию мостиков холода? Согласно мнению специалистов, чаще всего это происходит из-за недочётов в создании теплоизоляционного слоя в кровельной конструкции. Напомним, что основная технология монтажа мансардных крыш предполагает использование волокнистых утеплителей, таких как плиты или реже — маты на основе стекловолокна или минеральной ваты.

Основная методика утепления мансардной крыши заключается в применении скатов

1. Утеплители монтируются между стропилами, при этом изнутри их защищают пароизоляцией, а с внешней стороны — мембраной, позволяющей провести пар и защитить от влаги.
2. На поверхности гидроветрозащиты создаётся зазор, который позволяет воздухопотоку проходить под карнизом и выходить в области конька.

Слева: плиты утеплителя помещаются между стропилами. Справа: дополнительный утепляющий слой, располагающийся поверх стропил. Фото: Rockwool.

Обратим внимание на мостики холода. Они могут возникать в результате использования непригодных волокнистых материалов, которые в процессе эксплуатации имеют свойство усаживаться. Однако даже с качественными утеплителями мостики холода могут проявиться из-за ошибок в монтаже, например, если остаются зазоры между плитой и стропильной ногой.

Неправильное размещение металлического конькового прогона может стать виновником появления мостика холода. Фото: Dr. Schiefer.

• Для устранения зазоров важно, чтобы ширина плит утеплителя превышала ширину межстропильного проёма на 10-20 мм.
• Установив материал так, чтобы он плотно прижимался, можно добиться качественного взаимодействия с стропилами. В связи с тем, что геометрия стропил редко бывает идеальной, некоторые специалисты советуют разрезать каждую плиту по диагонали и укладывать её так, чтобы верхняя часть была слегка смещена вниз по сравнению с нижней для лучшего прилегания.
• Если в процессе монтажа образовались щели, их следует заполнить кусочками того же теплоизоляционного материала.
• Кроме этого, рекомендовано создавать многослойный контур теплоизоляции крыши. Например, контур в 150 мм формировать из трёх плит по 50 мм так, чтобы верхняя плита перекрывала стыки нижних плит, недопуская попадания холодного воздуха через соединения.

Для утепления места стыка крыши с фронтоном можно использовать гидроизоляционные мембраны с интегрированным утеплителем на основе нетканого материала. Фото: Dörken.

Качественно изолировать участки, где необходимо резать плиты, например в местах ендов, хребтов и примыканий, очень сложно. Необходимо вырезать детали утеплителя с необходимым запасом и плотно их устанавливать. По мнению многих кровельщиков, даже при высокой квалификации выполнение работ не всегда исключает появление мостиков холода в этих уязвимых местах. Одним из возможных решений этой проблемы является добавление дополнительного слоя теплоизоляции, чтобы перекрыть слабые места промерзания. Простым способом может быть прикрепление фольгированного вспененного полиэтилена к стропильным ногам изнутри помещения.

Качественная изоляция участков крыши, где необходимо резать плиты, представляет собой сложную задачу.

Роман Быков, специалист по развитию направления в компании Rockwool Russia:
«Для ликвидации мостиков холода в многослойных (утеплённых) ограждающих конструкциях необходимо организовать замкнутый теплоизоляционный контур по всему периметру здания. Однако на практике это может оказаться затруднительным. К примеру, проблемным участком является зона мауэрлата — бруса, поддерживающего стропила. Критично важно правильно разрешить данную конструктивную задачу и продумать последовательность выполнения работ по утеплению, чтобы переход между кровельной и стеновой теплоизоляцией остался непрерывным. Кроме того, условия для образования мостиков холода могут возникнуть из-за неплотного соприкосновения плит утеплителя между собой и со строительными конструкциями. Поэтому необходимо, чтобы ширина утеплителя была примерно на 10–30 мм больше расстояния между стропилами, чтобы обеспечить плотное прилегание. Если требуется обрезка утеплителя (в ендовах, хребтах, примыканий), то плиты следует вырезать с запасом по краям. Образовавшиеся на стыках щели следует заполнять тем же материалом.»

Утепление в зоне мауэрлата

Довольно сложно избежать мостиков холода в области мауэрлата — бруса, который укладывается сверху ограждающей стены здания и служит опорой для стропильных ног.

Мауэрлат (выделен цветом). Фото с сайта wikimedia.org

Важный момент заключается в том, что контур теплоизоляции крыши должен быть связан с контуром утепления стены, если таковой предусмотрен (например, при «слоистой кладке», вентилируемом фасаде, наружном утеплении с отделкой). Если же подобный контур не предусмотрен (как в случае с газобетонными блоками или керамическими кирпичами), то утеплитель крыши обязательно должен доходить до края стены или даже немного дальше.

1. Работы следует осуществлять только в солнечную погоду и в светлое время суток;
2. Установленный утеплитель должен быть защищён на ночь, и его необходимо будет снимать утром (что требует дополнительных временных затрат).

1. Перед укладкой гидроветрозащиты необходимо установить утеплитель в пространстве перед мауэрлатом (со стороны улицы) и над ним, чтобы он перекрывал всю высоту стропил по всей длине фасада.
2. После этого устанавливается мембрана гидроветрозащиты.
3. Затем утепляется оставшаяся часть ската крыши.
4. Если погодные условия препятствуют этим работам и гидроветрозащита уже смонтирована, временно демонтаж контробрешётки, поднятие мембраны, установка утеплителя в зоне мауэрлата, и после этого — повторная фиксация мембраны.

Утепление в области мауэрлата

1. Стропильная нога.
2. Облицовка.
3. Контур утепления стены.
4. Несущая стена.
5. Мауэрлат.
6. Контур утепления крыши.
7. Дополнительный контур утепления крыши.

Ещё одним уязвимым местом, подверженным замерзанию, является зона стыка крыши и фронтона здания.

Валерий Нестеров, генеральный директор компании «Дёркен»:
«В местах стыка крыши и фронтонов здания существует высокая вероятность замерзания. Для предотвращения данной проблемы в Западной Европе разработаны специальные П-образные элементы из экструдированного пенополистирола, которые размещаются на фронтонной стене. В нашем регионе имеются диффузионные гидроветрозащитные мембраны, в которых интегрирован утеплитель из нетканого материала толщиной 30 мм: они также могут защитить указанное место от промерзания. Однако традиционным подходом является использование минеральной теплоизоляции для заполнения пространства между крайней стропильной балкой и фронтонной стеной (обычно это приблизительно 50 мм), а также зазора между верхней поверхностью стены и гидроветрозащитной плёнкой, и укладка утеплителя вдоль верхней кромки стены. Этот подход формирует непрерывный контур теплоизоляции, который защищает фронтон и перемещает точку росы внутрь стены, исключая вероятность конденсации в теплоизоляции крыши.»

1. Первая трудность состоит в том, что нередко на верхней части наклонной фронтонной стены возникают уступы в результате строительных работ (например, укладки кирпичей или блоков). Для их выравнивания обычно используют «холодный» цементно-песчаный раствор, который может стать мостиком холода. Вместо него нужно применять «тёплый» раствор с добавлением перлита или заполнять возникшие неровности теплоизоляцией.
2. Вторая сложность — осуществление качественной теплоизоляции в этом месте. Нужно оставить расстояние, не менее 50 мм, между стропильной ногой, ближайшей к фронтону, и стеной фронтона, заполнив данное пространство теплоизоляционными материалами. Кроме того, желательно, чтобы верхняя часть стены была на 50 мм ниже верхней плоскости стропил. В этом случае утеплитель может укладываться еще и поверх стены, обеспечивая его плотное соприкосновение с изоляцией, расположенной вдоль стропила. По возможности утеплитель располагают также вдоль края стропила со стороны улицы, используя слой, равный толщине утепления на скате крыши.

Промерзание через стропила

Проблемные зоны крыши также включают места соединения деревянных элементов, которые находятся между тёплыми и холодными секциями, а также составные стропильные ноги, формируемые соединением двух балок в одну. Мостики холода могут возникать здесь по разным причинам: из-за неплотного сочетания элементов (иногда это связано с их деформацией), оседания стропильной системы и другим факторам. Чтобы избежать этих проблем, следует использовать уплотнительные материалы в местах соединений, такие как синтепон или вспененный полиэтилен. Однако некоторые кровельщики считают, что использование последнего может снизить прочность соединения деревянных частей. Когда требуется уплотнить стыки уже после установки стропил, можно прибегнуть к специализированным герметикам, предварительно сжатым саморасширяющимся уплотнительным лентам (ПСУЛ) или монтажной пене, но это может оказаться дорогостоящим и трудоемким процессом. У данного подхода есть еще один значительный недостаток: монтажная пена обладает низкой эластичностью и может разрушаться при осадке деревянной конструкции.

Оптимальный метод для снижения теплопотерь заключается в создании дополнительного слоя утеплителя крыши, который перекроет возможные мостики холода.

Оптимальный метод для снижения теплопотерь заключается в создании дополнительного слоя утеплителя крыши, который перекроет возможные мостики холода. Фото: Rockwool.

На снимке:
1. На сложных кровлях неизбежно нужно подрезать плиты утеплителя, чтобы уложить их между стропилами.
2. Установка пароизоляционной плёнки на стропильную ногу.
3. Вставка подрезанной плиты в области конька.
4. Щели в теплоизоляционном слое заполняются кусочками того же insulation.

Промерзание может происходить и там, где мауэрлат, коньковые или промежуточные прогоны выходят через стену на улицу, на которые опираются вынесенные стропила. Чтобы остановить поступление холодного воздуха в этих местах, важно как следует уплотнить щели между балкой и стеной, а также не забыть про герметизацию (проклейку) участков, где пароизоляционные и гидроветрозащитные плёнки окружают балку.

Мансардное окно, дымовая труба

Зона мансардного окна является ещё одним участком крыши, где могут возникнуть мостики холода.

Мансардное окно, дымовая труба

Часто это происходит из-за недостаточной толщины утеплителя по краям оконной рамы и откосам. Чтобы избежать замерзания, важно оставлять зазор 20-30 мм вокруг рамы и заполнять его теплоизоляцией, которая должна достигать контуров утепления крыши.

Недостаточная толщина утеплителя по краям оконной рамы и откосам может стать причиной промерзания.

Для упрощенного монтажа производители окон предлагают готовые комплекты для теплоизоляции вокруг оконной рамы (например, из вспененного полиэтилена). Некоторые компании даже предлагают окна с уже встроенной теплоизоляцией в конструкцию рамы. Следует заметить, что использование монтажной пены для утепления рамы строго запрещено производителями.

Марина Прозаровская, главный инженер компании Velux:
«В числе причин промерзания в зоне мансардного окна — отсутствие теплоизоляции вокруг оконной коробки. Это часто связано с недостаточно большими монтажными зазорами между коробкой и стропилами. Рекомендуется оставлять зазор не менее 30 мм вокруг рамы, устанавливая либо готовый теплоизоляционный контур из вспененного полиэтилена, либо волокнистый утеплитель. Использование монтажной пены для этих целей недопустимо: она неэластична и под воздействием нагрузок (осадок, снег, ветер) может разрушаться, создавая щели в теплоизоляции. Если ширина окна соответствует ширине межстропильного проема или превышает её, потребуется подгнать стропила, чтобы создать нужные монтажные зазоры вокруг рамы, при этом сохраняя их несущую способность. В большинстве случаев это возможно без специальных расчетов, следуя схемам, приведенным в инструкции по установке окон, которые предполагают установку дополнительной балки, сечение которой совпадает с сечением стропильной ноги».

Как показывает практика, мостики холода зачастую возникают из-за конденсата, который приводит к увлажнению утеплителя в области окна. Причины его появления могут быть разнообразными. Например, неплотно проклеенные стыки пароизоляции с оконной рамой позволяют водяному пару проникать, а затем конденсироваться в холодной зоне. Нередко конденсат образуется из-за ошибок в системе вентиляции крыши.

К примеру, может отсутствовать приток воздуха или вытяжка, недостаточная высота контробрешётки, формирующей вентиляционный зазор, или же сквозные стыки и места примыкания обеих подкровельных плёнок не герметизируются должным образом, что тоже приводит к образованию конденсата и промерзанию не только в области окна, но и по всей крыше. Однако именно в зоне окна это становится заметным быстрее всего. При этом многие из этих ошибок невозможно исправить в ходе эксплуатации здания без полной разборки кровли.

Специалисты подсчитали, что в условиях Московской области каждые 5 см теплоизоляции обеспечивают экономию на отоплении в среднем 18 рублей на 1 квадратный метр площади крыши в год.

Необходимо также упомянуть и о мансардном окне. Проблемы могут возникнуть и при некорректной установке дренажного жёлоба над оконным проёмом. Этот жёлоб обеспечивает вывод дождевой воды (протечек, конденсата) от окна, которая стекает вдоль гидроветрозащитной мембраны до окна. Перед монтажом жёлоба мембрану подрезают, затем её край запихивают в жёлоб и фиксируют специальным крепежом, после чего верхний край гидроизоляционного фартука окна заводят под жёлоб. При несоблюдении технологии установки жёлоба возможны протечки в утеплитель со всеми вытекающими из этого последствиями.

Теплопроводящие элементы в конструкции крыши включают различные проходные составляющие — трубы, антенны, флагштоки и т.д. Поэтому их следует качественно утеплять и герметично связывать пароизоляцию и гидроветрозащитные плёнки.

Теплопроводящими включениями в конструкции крыши становятся проходные элементы — трубы, антенны, флагштоки и прочее.

Чтобы свести к минимуму промерзание через стенки дымохода, специалисты рекомендуют создать дополнительный теплоизоляционный пояс высотой около 250 мм, расположенный поверх стандартного контура утепления (то есть над крышей). Для защиты от осадков этот пояс следует закрыть защитным фартуком.

Екатерина Колотушкина, менеджер по продукции компании «Сен-Гобен СНГ»:
«Для того чтобы сделать мансарду максимально комфортной для проживания и гарантировать долговечность конструкции крыши, важно создать дополнительный контур утепления. Дело в том, что деревянные строительные конструкции крыши в какой-то степени являются мостиками холода. Кроме того, согласно расчетам, слой теплоизоляции в центральной части России должен составлять 200 мм, в то время как популярные на рынке балки для стропил имеют сечение 150 мм (а утеплитель укладывается в межстропильном пространстве). В связи с этим разумно создавать дополнительный слой теплоизоляции, который обеспечит необходимую толщину утепления и перекроет мостики холода, проходящие через стропила. Этот слой можно размещать как над, так и под стропилами, укладывая утеплитель между брусками, прибитыми поперёк стропил. Утепление над стропилами более предпочтительно, так как в этом случае они не промерзают».

Дополнительный слой утепления

Несмотря на усилия кровельщиков, утечка тепла не может быть устранена в тех местах крыши, где площадь внутренней «тёплой» поверхности меньше площади внешней «холодной». Это в первую очередь относится к углам вальмовых или шатровых крыш (в области соединения конька и карнизного свеса), местам, где скаты подходят к фронтону, и другим участкам. Кроме того, деревянные стропильные ноги также являются в определённой степени мостиками холода. Изначально качественная изоляция сложных участков крыши, требующих точной подрезки (ендовы, хребты, примыкания), представляет собой непростую задачу. В заключение, согласно нормам СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий», толщина теплоизоляционного слоя на территории средней полосы России должна составлять не менее 200 мм. Однако наиболее распространённый материал для стропил — брус сечением 150х150 мм, что предполагает ширину межстропильного слоя утепления в 150 мм. Все эти обстоятельства подчеркивают необходимость создания дополнительного контурного утепления крыши.

1. Устанавливают поперёк стропил деревянные бруски нужного сечения, между которыми размещают плиты утеплителя.
2. На бруски укладывают гидроветрозащитную мембрану.
3. Над мембраной устанавливается контробрешётка, обрешётка или сплошной настил, на который укладывается кровельный материал.

• Фиксация кровли к основанию становится менее надёжной из-за дополнительной деревянной подконструкции.
• К тому же при установке гидроветрозащиты стыки полотен могут оказаться на утеплителе (а не на деревянной основе), и плёнку могут продавливать монтажники, передвигаясь по крыше.

Существует ещё один эффективный, но пока мало распространённый способ утепления — это установка сплошного настила поверх стропил, на который укладываются плиты из каменного волокна высокой плотности, древесного волокна или пенополиуретана. Кровля монтируется прямо на плиты.

Дополнительный слой утепления под стропилами:
1. Стропильная нога.
2. Дополнительный слой утеплителя.
3. Поперечный брус.
4. Оформление мансарды.

Также стоит отметить, что для борьбы с проблемой промерзания крыши можно использовать новейшие методы выявления мостиков холода — это, например, обследование с применением тепловизионного оборудования или термоанемометра. Инвестиции в покупку или аренду подобных приборов обойдутся дешевле, чем затраты на ремонт крыши, которая страдает от промерзания.

Для владельцев частных строений зачастую более целесообразно будет не приобретать тепловизор, а воспользоваться услугами специализированных фирм, которые проводят термографические обследования зданий.

Разнообразие утеплителей для наклонных крыш

• На нашем рынке утепляющие материалы из каменного волокна предлагают такие компании, как Rockwool (Дания), Paroc (Финляндия), Nobasil (Словакия), а также «ТехноНиколь», Isoroc, Knauf (все – Россия) и другие.
• Утеплители из стекловолокна доступны от компаний Isover (Франция), Ursa (Испания) и других.

• Куда направляются мостики холода
• Утепление дома изнутри: простая технология
• Холодный чердак или теплая мансарда: что выбрать?
• Мансарда: особенности строительства и плюсы эксплуатации
• Мансарда: новые доводы в поддержку жилого чердака
• Как выполнить утепление скатной крыши, не снимая кровлю
• Утепление мансарды: материалы и технологии
• Теплая мансарда: ответы на популярные вопросы

Видео:

#63 Мансардная крыша. Часть 4/ Подготовка к утеплению мансарды/ Как закрепить утеплитель