Делаем теплую мансарду на чердаке или как утеплить холодную крышу

Сделать из обычного чердака мансарду — это отличный способ получить дополнительную жилую площадь, особенно если хорошо утеплитель и провести туда отопление, а в крышу врезать мансардное окно. Разберемся как сделать мансарду и что нужно чтобы даже из холодного чердака оборудовать теплую жилую мансарду. 

Из какой крыши лучше всего делать теплую мансарду

Начнем с формы кровли. Чем больше объем чердака и чем выше скат (круче угол) тем больше полезного пространства можно отвести под утепленную мансарду. На иллюстрации ниже несколько вариантов формы скатной кровли. Слева обычная скатная кровля, внутренний объем мансарды и высота потолка здесь минимальны, но тут тоже можно сделать теплую мансарду если позволяет высота конька. Идеальным вариантом для утепленной мансарды является третий (правый) вариант с ломаной кровлей. Их так и называют мансардная кровля. Конечно по объему и полезной площади и объему жилого пространства  лучше всего для утепленной мансарды подходит рисунок кровли по центру. Но там идет фрагмент капитальной стены высотой 1 метр, и общие затраты на переоборудование кровли в жилую мансарду слишком значительные. Если конечно у вас изначально не было такой конструкции чердака с парапетом

 

Но при любом из вариантов сделать теплую мансарду нужно будет утеплять скаты кровли и чердачное перекрытие. Чердачное перекрытие не всегда нужно утеплять, если у вас железобетонное перекрытие то можно оставить и так. В случае деревянных перекрытий пароизоляция чердачного пространства и утепление перекрытия крайне желательно. Так на чердак не будет попадать лишняя влага, кроме того слой утеплителя из минеральной ваты — это еще и звукоизоляция.

 

Задайте вопрос в чат, Если нужна помощь с расчетами подходит ли ваша кровля чтоб сделать теплую мансарду 

 

Как сделать мансарду - физика кровельного пирога

Чтобы сделать мансарду сухой и теплой нужно выполнить несколько условий:

1. Уложить в скат кровли достаточный слой утеплителя. Для этого есть специальные формулы, и примеры расчета с формулами вы найдете здесь. Но практика показывает, что нужно не меньше 250 мм минеральной ваты если кровля под битумной черепицей, и 300 мм если под металлочерепицей и профнастилом. Для южных регионов можно 200 и 250 соответственно. Теплая мансарда под битумной черепицей имеет преимущественно из-за того, что она укладывается на сплошную деревянную подложку из фанеры или ОСП плиты. А 10-12 мм древесины плюс сама битумная черепица с низкой теплопроводностью это естественная теплоизоляция для вашей мансарды. Да и звукоизоляция под битумной черепицей гораздо лучше.  Но лучше все же расчетную толщину утеплителя для мансарды не снижать.

На иллюстрации ниже разрез структуры мансарды, дальше подробно разберем все слои и требования к ним.

 

Обратите внимание, что утеплитель на иллюстрации уложен не только между стропилами, но и в поперечной обрешетке с внутренней стороны мансарды. Это очень важно потому что глубина стропила в большинстве случаев всего 150 мм, а этого недостаточно чтобы набрать рекомендуемую толщину утеплителя. Кроме того само стропило может стать мостиком холода. Поэтому и перекрывается поперечной укладкой дополнительных слоев утеплителя. Не смотря на то, что древесина сама по себе неплохой теплоизолятор, её теплопроводность в несколько раз уступает утеплителю из минеральной ваты. Поэтому критически важно полностью “утопить” стропила в утеплителе и лучше чтобы это было больше чем минимальные 50 мм, а слой в 100 мм. Только так ваша мансарда будет по-настоящему теплой.

 

1. Сделать хорошую пароизоляцию со стороны теплого помещения. Паробарьер при утеплении мансарды нужен чтобы влажный теплый воздух не проникал в глубь ваты. Потому что воздух по мере приближение к холодному пространству улицы будет остывать, а влага выпадать в виде конденсата прямо на волокнах утеплителя. Если утеплитель накопит в себе  5% влаги от своего объема, то потеряет при этом до 90% теплоизоляционных свойств. Почему и как это происходит разберем чуть дальше.
2. Между утеплителем и кровельным покрытием мансарды должен быть вентиляционный зазор и слой гидроизоляции. Гидроизоляция защищает утеплитель мансарды и стропильные конструкции от влаги, которая может просочится через стыки кровельных листов, коньки и ендовы. То небольшое количество влаги которое все же просочится попадет на гидроизоляционную пленку или мембрану, и за счет постоянного движения воздуха в зазоре высохнет, или в крайнем случае стечет вниз и через капельную планку попадает в желоб водостока. Для гидроизоляции теплых мансард и других скатных крыш применяют два материала:

• пленки с микроперфорацией типа Гидробарьер;
• супердиффузионные мембраны типа Евробарьер, если брать классификацию подкровельных пленок и мембран чешской фирмы Юта (Juta).

            Преимущества и особенности каждого варианта гидроизоляции для теплой мансарды разберем дальше.

 

Чем лучше утеплить мансарду

Для утепления мансард с деревянной стропильной системой до недавнего время подходили только волокнистые утеплители из минеральной ваты. Под общим названием минеральная вата вы можете купить:

1. Стекловату — это негорючий минеральный утеплитель. Здесь в основе волокна лежит кварц. Делают стекловату из кварцевого песка и стеклянного боя. Современная стекловата намного лучше и безопаснее по сравнению с ранними образцами, которые появлялись еще 30-40 лет назад. Волокно удалось сделать более упругими и прочным. Ломкость с образованием микрочастиц с острыми краями снижена более чем в десять раз. А теплофизический свойства стекловатного утеплителя стали заметно лучше. Правда безопасность и хорошие свойства по теплопроводности, которые сохраняются десятками лет справедливы только для качественной стекловаты европейского производства, например ISOVER. Покупать для жилой мансарды утеплитель сомнительного качества — это ложная экономия.
2. Базальтовую вату — изготавливается из базальтовых пород. Температура плавления и технология производства здесь сложнее, поэтому цена базальтового утеплителя выше. Но и свойства базальтового утеплителя для мансарды гораздо лучше:

• из базальтовой ваты делают не просто негорючий, но и огнеупорный материал;
• базальтовая вата для мансарды лучше держит структуру: не слеживается, не сползает с вертикальных поверхностей, расчетный срок службы некоторых видов базальтового утеплителя больше 100 лет.

Но опять же все прекрасные свойства базальтовой ваты справедливы только для базальтовой ваты хорошего качества. Одним из лучших брендов по производству базальтового утеплителя является ROCKWOOL (Польша).

1. Комбинированный утеплитель, как правило это стекловата с добавкой базальтового волокна для улучшения структуры и упругости утеплителя для мансарды.

 

А вот сэкономить и сделать мансарду утепленную пенопластом или экструдированным пенополистиролом не получится. Дело в том что эти материалы:

• горят;
• плохо переносят вибрацию — крошатся и лопают;
• лопаются от растяжения сдавливания или смещений, что неизбежно ведь стропильная система подвижна;
• жесткие плиты очень трудно уложить так, чтобы не оставалось зазоров между стропилами утеплителем, нужна монтажная пена и прочие ухищрения.

 

А вот минераловатные материалы для утепления мансарды свободны от этих недостатков.

Из жестких плитных материалов для утепления скатных крыш подходит только TermPir панели. Они выпускаются сразу в покрытии: алюминиевая фольга, стеклохолст или крафтовая бумага — это делает ТермПир панели стойкими к вибрации усилиям на излом. Монтируется такой утеплитель для мансарды сплошным слоем поверх стропильной системы. Похоже на технологию сооружения сплошной деревянной подложки под битумную черепицу.

Но TermPir панели — это очень дорогой материал, к тому же все равно горючий и паронепроницаемый, а это не очень хорошо если вы хотите сделать мансарду из холодного чердака.

 

Что такое паробарьер и зачем он нужен при утеплении крыши

Вернемся к подкровельным пленкам и начнем с нижнего слоя со стороны жилой мансарды. Задача пароизоляции не пропускать водяной пар из теплого помещения в глубь кровельного пирога.

Поэтому это герметичная пленка, которая не пропускает воду ни в жидком ни в газообразном состоянии.

Продается пленка для пароизоляции утепленных мансард в рулонах шириной 1,5 метра.

Логично, чтобы создать непроницаемый паробарьер полосы пленки нужно плотно склеить между собой. Для соединения краев пленки внахлест есть специальная бутилкаучуковая лента К-2. Это двухсторонняя клейкая лента которая обеспечивает прочное и герметичное соединение с гарантией не менее 20 лет. Бутилкаучук также используются для склеивания и герметизации аквариумов.

Пароизоляция не будет держаться на кровельных конструкциях сама по себе. Её фиксируют скобами строительного степлера или гвоздями. Места проколов тоже нужно герметизировать, для этого используется фольгированная клейкая лента АЛ-1. По сути это металлизированный скотч очень высокого качества. Также лентой АЛ-1 нужно проклеить все разрывы от проникающих конструкций. Это могут быть элементы стропильной системы как на фото ниже, или проходящие через кровлю дымоходы или трубы вентиляции.

По структуре паробарьерная пленка чаще всего трехслойный материал где между двумя слоями полиэтилена впаяна полипропиленовая сетка.

Такой трехслойный вариант пароизоляционной пленки для утепленной мансарды намного прочнее монолитной пленки, которая растягивается и провисает на больших пролетах.

Но кроме классического трехслойного паробарьера при переделке холодного чердака под мансарду применяется фольгированный вид пароизоляции, где кроме известных трех слоев есть еще слой алюминиевой фольги. Например Паробарьер R110 JUTA - основная область  его применения сауны и бани, поскольку он выдерживает температуру до +120 градусов, и слой фольги работает как теплоотражающий слой.

Но повышенные теплоотражающие свойства и прочность пригодятся и в решении вопроса - как сделать мансарду максимально теплой и экономной в плане отопления.

Есть еще несколько разновидностей пароизоляции для холодных чердаков и промышленных объектов, но поскольку мы разбираем утепленную мансарду эти виды пароизоляции разбирать не будем.

Гидроизоляция утепленной мансарды — пленки и мембраны

Теперь перейдем к гидроизоляции утепленной мансарды. Задача гидроизоляционного слоя сложнее. Гидробарьер не должен пропускать воду в жидком виде со стороны кровли, и одновременно с этим выпускать пар со стороны утеплителя. Такие противоречивые свойства необходимы, потому что нет ничего идеального и какое-то количество водяного пара все же будет проникать в толщу утеплителя мансарды. И чтобы волокнистый утеплитель оставался сухим нужно чтобы излишки влаги могли испаряться. Для этого верхний слой кровельного пирога мансарды должен быть паропроницаемым.

 

Есть две технологии которые могут обеспечить свободное испарение излишков влаги:

 

1. Гидроизоляционная пленка — с микроперфорацией. Это серия пленок Гидробарьер в номенклатуре кровельной изоляции бренда JUTA. Гидробарьер обеспечивает неплохую гидрозащиту, а именно уровень W2 (задерживает не менее 50% воды вылитой на поверхность, имеется в виду постоянный уровень воды на поверхности). В тоже время гидроизоляционная пленка для утепленной мансарды может пропустить порядка 40 грамм пара с квадратного метра поверхности за те же 24 часа. Это не очень высокие показатели, но достаточные для применения в кровлях простой формы. Дело в том что гидроизоляционная пленка должна быть натянута над утеплителем, но ни в коем случае не должна с ним соприкасаться. Обязательно нужен вентиляционный зазор 40-50 мм, этот размер учитывает запас, чтобы даже в случае провисания гидроизоляция не коснулась поверхности утеплителя мансарды.

То есть нужен двойной вентиляционный зазор, между внутренней поверхностью кровельного материала, и гидроизоляционной пленкой и между пленкой и поверхностью утеплителя.

Сделать двойную обрешетку и двойной зазор легко только на простых двускатных кровлях. Для мансард с крышами сложной конфигурации и для лучших показателей энергосбережения есть материал следующего поколения — супердиффузионная мембрана.

2. Гидроизоляционные мембраны — это материал нового поколения с абсолютной водонепроницаемостью (W1- задерживает 100% воды). Паропроницаемость же превышает 1000 г/м2/24ч. А в семействе гидроизоляционных мембран Евробарьер от бреда  JUTA паропроницаемость находится на уровне 1400 г/м2/24ч —  это отличный показатель для утепленной мансарды с круглогодичным проживанием .

Супердиффузионную мембрану можно укладывать прямо на поверхность утеплителя, что дает свободу архитекторам. Кроме того отсутствие второго зазора экономит тепло, ведь гуляющий сквозняк “выводит из строя” около 10 мм верхнего слоя утеплителя мансарды.

Физику процессов происходящих в супердиффузионной мансарде можно увидеть на иллюстрации ниже. Главным элементом является мембрана с микроскопическими порами. Размер пор намного меньше размера самой мелкой капельки воды, но гораздо больше молекулы воды в газообразном состоянии. Дело в том что за счет эффекта поверхностного натяжения минимальный размер капли воды не может быть меньше определенного предела.

 

Также на иллюстрации виден текстильный слой, на супердиффузионных мембранах для утепленных мансрадсд текстильный слой есть с обеих сторон.

Для гидроизоляционных пленок и супердиффузионных мембран имеет значение какой стороной их укладывать. Лицевая сторона супердиффузионной мембраны имеет более темный оттенок —  у продукции Юта это темно-зеленый цвет. Светлой стороной мембрану укладывают на утеплитель, темной к кровле.

Лицевую сторону гидроизоляционной пленки отличить сложнее - здесь нужно ориентироваться по надписи она должна читаться правильно (не зеркально) со стороны крыши утепленной мансарды.

 

Мансардные окна - что о них нужно знать

Если вы хотите сделать теплую мансарду, то там должно быть не только тепло, но и светло. А для этого нужны окна, как минимум одно. Мансардные окна намного сложнее и дороже обычных, и для этого есть серьезные причины. Ведь они встраиваются прямо в кровлю и принимают на себя такую же нагрузку как и кровля. А это дождь град, снежные шапки, голодед и таяние ледовых и снежных шапок. Внешнее стекло мансардных окон закаленное и выдерживает очень большую нагрузку. Самый распространенный 3-й класс безопасности мансардного окна означает что стеклопакет выдерживает падение груза массой 50 кг с высоты 45 см.

Что касается выбора мансардного окна, то есть несколько важных нюансов:

1. Площадь остекления. Для нормального (по санитарным нормам) освещения нужно чтобы на 10 м2 жилой площади приходился как минимум 1 м2 остекленного пространства. Но часто цена мансардного окна нужной площади слишком высока, тогда рекомендуется делать рабочую или игровую зону ближе к окну. Например если площадь остекления окна 0,56м2, то ярко будет освещено пятно около 6 м2, там и нужно ставить письменный стол и место для детских игр.
2. Ось открывания мансардного окна. Выбирать нужно исходя из удобства и места установки. На иллюстрации ниже изображены варианты открывания створки мансардного окна.

Самым распространенным вариантом окна для мансарды является центральная ось открывания. Это самый простой и дешевый вариант. Но есть существенный недостаток — верхняя часть створки оказывается внутри помещения и есть риск задеть её головой. Кроме того, створка занимает много места в оконном проеме, поэтому появлялись другие варианты с приподнятой на ¾ и верхней осью открывания.

Также важно определиться с размещением рукояти на верхней или на нижней части створки. Наиболее распространено нижнее расположение рукояти. Но если под окном будет рабочий стол или диван удобнее верхнее расположение рукояти.

3. Стеклопакет и дополнительное утепление мансардного окна. Даже однокамерный стеклопакет заполненный аргоном показывает свойства лучше по сравнению с двухкамерным стеклопакетом обычного фасадного окна. Но если вопрос цены для вас не вопрос можно закзать двух и даже трехкамерный стеклопакет заполненный криптоном. Такой стеклопакет идет со специальным напылением, которое задерживает и отражает обратно в теплое помещение часть тепла которое теряется в виде инфракрасного излучения.

Соединение мансардного окна со слоями паро и гидроизоляции также критически важно. Как и утепление периметра рамы. Поэтому мы рекомендуем мансардные окна ROTO (Германия) укомплектованные заводским термоблоком WD из вспененного полимера. Этот дополнительный контур охватывает периметр на всю глубину монтажа и полностью устраняет риск возникновения мостиков промерзания в области соединения окна с кровельным пирогом теплой мансарды. Кроме того термоблок WD  от ROTO помогает сэкономить до +15% тепла. И если вы делаете теплую мансарду, то это точно ваш вариант.

 

Конденсат на мансарде —  почему возникает и что делать

К сожалению конденсат на чердаке и утепленной мансарде явление не редкое. Возникает он из-за ошибок в расчетах утепления и монтаже кровельного пирога, если нарушается циркуляция воздуха в подкровельном пространстве. 

Выпадает конденсат в таких случаях на внутренней стороне пароизоляционной пленки, как на фото ниже. Или если вы сделали жилую мансарду, то конденсат выпадает за слоем внутренней отделки, тоже ближе к пароизоляции. А это плесень сырость и затхлый воздух.

 

Конденсат может выпадать если:

1. Поверхность пароизоляции и окружающих конструкций слишком холодная и конденсат выпадает из-за разницы температур. Это значит, что уложен недостаточный слой утеплителя или по каким-то причинам внутрь волокнистого утеплителя мансарды проникла вода. А как мы уже знаем мокрый утеплитель —  мертвый утеплитель.
2. Воздух на мансарде вообще слишком влажный и конденсат выпадает от избытка водяного пара. Такое бывает когда нет слоя пароизоляции между нижним жилым этажом и мансардой, а перекрытие при этом деревянное с балками и лагами обшитыми досками.

 

На правой части иллюстрации ниже изображен крайний случай, когда на холодном чердаке нет вентиляции, а также утепления и пароизоляции на уровне чердачного перекрытия. И теплый влажный воздух проникает через перекрытие приближается к холодной стороне кровельного покрытия. Температура воздуха падает и “лишняя” влага выпадает в виде конденсата. Примерно такой же эффект будет наблюдаться и в теплой мансарде если чердачное перекрытие не утеплено и там нет слоя пароизоляции. А утеплителя пироге мансарды уложено не 300 мм, а скажем 200 мм. Тогда теплый влажный воздух будет идти из нижнего этажа и охлаждаться на границе пароизоляционного слоя до такого состояния, что будет выпадать конденсат, а если конденсироваться вода будет внутри слоя внутренней отделки это плесень черные углы, и тяжелый воздух внутри утепленной мансарды.

 

Цена ремонта и устранения подобной проблемы в уже готовой мансарде намного выше, чем если изначально все сделать правильно. Погоня за ложной экономией обходится намного дороже.

Если вам интересны и другие нюансы утепления кровель и фасадов, читайте следующую статью