Конструктивные схемы мансард

Утепление мансардных помещений является сложной технической задачей. Мансарда из всех частей дома имеет самую большую площадь, граничащую с внешней средой, поэтому потери тепла через ее поверхность могут быть наибольшими. Цена ошибок из-за некачественной работы здесь очень высока. Кроме этого, на ограждающей поверхности мансарды выше вероятность конденсации водяного пара, содержащегося в теплом воздухе. При обычных условиях (20°С, о.в. 65%) максимальное содержание водяного пара может быть 11,4 г/м3, а точка росы наступает при 13,2°С. Как правило, под потолком мансарды температура воздуха на 1 ― 2°С выше, чем в середине помещения, и выпадение конденсата может начаться уже на поверхностях, имеющих температуру 15 ― 16°С (рис. 1).

Рис. 1
Зоны конденсации вокруг мансардных окон и на примыканиях крыши к стене и фронтону мансарды.

Появление таких более холодных участков обусловлено достаточно сложной формой мансардной крыши из-за большого количества ендов, хребтов, примыканий, мансардных и слуховых окон. Стропильная конструкция крыши имеет многочисленные соединения ригелей, стропил, балок коньков, ендов и мауэрлатов. Для деревянных стропильных конструкций есть еще один фактор — деформация вследствие сезонного высыхания и увлажнения. Потому надежное утепление кровли возможно при использовании только качественных изоляционных материалов: теплоизоляции, подкровельных гидро- и пароизоляционных пленок, соединительных лент и клеев для пленок.

Тепловая защита ограждающих конструкций (в том числе кровли), выполняется в соответствии со СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий». Основными факторами, влияющими на нормативное значение сопротивления теплопередаче, являются продолжительность отопительного периода в районе строительства и среднегодовая температура воздуха. Для Москвы и Подмосковья сопротивление теплопередаче кровельных покрытий должно быть не менее 4,7 м2*°С/Вт.

Обязательное условие долговременной службы утеплителя — непрерывная и достаточная вентиляция конструкции крыши, которая обеспечивается в первую очередь правильными конструктивными решениями. Если в конструкции крыши не будут выполнены необходимые вентиляционные отверстия на карнизных свесах, коньках и хребтах, вдоль ендов и примыканий, если эти зазоры не будут надежно защищены зимой от сползающего снега или образующегося во время оттепели льда, то даже самая качественная и дорогая система изоляции не будет работоспособной.

В данной статья рассматриваются конструктивные схемы устройства или реконструкции мансард, а также типичные ошибки проектирования и исполнения.

При всем многообразии теплоизоляционных материалов, применяемых при строительстве мансард, можно выделить несколько принципиальных конструкций утепления мансард: между стропилами; под стропилами; поверх стропильной конструкции; комбинированные схемы утепления.

Утепление между стропилами
Самый традиционный и наиболее широко применяемый способ — утепление крыши между стропилами. В этом случае слой утеплителя устанавливается на всю высоту стропильных ног (рис. 2, схема с однослойной вентиляцией и укладкой диффузионной пленки). Если используются антиконденсатные или микроперфорированные подкровельные пленки, то толщина теплоизоляции должна быть на 5 – 10 см меньше высоты стропил (рис. 3, схема с двумя вентиляционными зазорами).

Рис. 2
Схема утепления между стропилами (полная изоляция стропил) 

Рис. 3
Схема утепления между стропилами с двумя вентиляционными зазорами

Такой способ является наиболее сложным с точки зрения монтажа, особенно в случае применения рулонной теплоизоляции низкой плотности. Проблема состоит в том, что надежно закрепить такую изоляцию без дополнительного каркаса невозможно, более того, изоляция может давать усадку по высоте и ширине во время эксплуатации.

Общие рекомендации следующие:
# применять утеплитель из минеральной или стеклянной ваты стабильной формы (плиты) и достаточной плотности;
# не использовать плиты из пенополиуретана, так как невозможно обеспечить плотный стык такого материала со стропильными ногами и другими строительными элементами. Дополнительное применение монтажной пены не решит проблему;
# перед началом работ по монтажу теплоизоляции уложить подкровельную гидроизоляционную пленку, которая надежно защитит утеплитель и стропила от увлажнения внешними осадками во время монтажных работ;
# слои утеплителя укладывать со сдвигом стыков плит на половину их длины, чтобы избежать образования мостиков холода;
# тщательно уплотнять изоляционные материалы в местах их стыков, не допуская щелей;
# использовать изоляцию максимальной толщины: например, для создания слоя общей толщиной 200 мм применить две плиты по 100 мм, а не четыре по 50 мм. В последнем случае вероятность образования воздушных пустот и щелей между слоями значительно увеличивается (рис. 4);
# если угол наклона мансарды (или участка ее ската) менее 30°, необходимо выполнить сплошное или разреженное основания для теплоизоляции;
# монтажные работы следует проводить в соответствии с рекомендациями производителя теплоизоляционного материала.


Рис. 4
Дефект утепления: три слоя изоляции уложены без сдвига стыков, полностью отсутствует утеплитель в левой части

Для того чтобы не допустить подобных дефектов, рекомендуется укладывать утеплитель, ширина плиты которого должна быть больше на 10 ― 15 мм, чем свободное расстояние между стропильными ногами. Такой запас необходим для плотного стыка изоляции с балками стропильной конструкции благодаря упругости теплоизоляции. В теплоизоляционном слое не должны оставаться впадины или полости для прохода воздуха. Однако такой способ монтажа не гарантирует полной надежности в случае, когда стропила выставлены не параллельно, – а такое встречается очень часто из-за нестабильных размеров пиломатериала и недостаточной квалификации монтажников. Оптимальное качество достигается при укладке плит, разрезанных на два куска в виде трапеций (рис. 6). В этом случае будет обеспечена возможность хорошего уплотнения как боковых примыканий к стропилам, так и горизонтальных стыков плит.


Рис. 6
Профессиональный монтаж плит теплоизоляции