Утепление крыши пенопластом (пенополистиролом): плюсы и минусы, технология утепления

Если с головой окунуться в вопросы теплоизоляции кровли, то вдруг выясняется, что утепление крыши пенополистиролом — дискуссионный вопрос: одни за утепление, другие категорически против. При этом количество сторонников и противников примерно равное.

У тех, кто уже утеплился пенопластом, возникают следующие проблемы:

через некоторое время стало резко холодать. При этом с каждым годом все больше (причину, почему-то, видят в разрушении плит утеплителя);
сразу после теплоизоляции, на кровле зимой стала появляться наледь, но, справедливости ради, лишь в отдельных местах (здесь вообще полное непонимание, почему, если все сделано по технологии);
начала гнить стропильная система;
утепление сразу же не дало результата. Точнее, стало чуть теплее, но эффект не тот, как при утеплении базальтовой ватой. Таких высказываний мало, но они также есть.

Редакция портала StroyGuru решила разобраться в проблеме теплоизоляции крыши частного дома пенополистиролом. Результатом стала приведенная ниже статья.

Характеристики, плюсы и минусы утепления кровли пенопластом

В быту пенопластом называют любой легкий пористый материал, полученный в процессе полимеризации стирола. Однако, это не совсем так. Есть два очень похожих друг на друга утеплителя, но с разными характеристиками. Объединяет их лишь исходное вещество — стирол.

В одном случае сырье вспенивают и без помощи пресса формуют упругие, белого цвета плиты, которые легко крошатся и ломаются при изгибе. Их и принято называть пенопластом. Во втором случае стирол в процессе полимеризации продавливают через мелкие отверстия, получая более плотный и прочный на изгиб и растяжение материал. Продавливание через решетку называется экструзия, а продукт, полученный таким методом — экструдированным.

Чтобы в процессе работы не ошибиться в виде материалов, принята практика пенопласт не окрашивать, а оставлять белого, в крайнем случае, серого цвета, а в экструдированный пенополистирол добавлять красители.

Характеристики

У беспрессового пенополистирола внутренняя структура состоит из зерен, в которых до 98% объема занимают воздушные камеры. Благодаря этому, материал имеет несколько очень важных для утеплителя свойств:

низкий уровень теплопроводности — 0,037-0,043 Вт/(м×°К);
малый удельный вес — 8-40 кг/м3;
высокий уровень сопротивления на сжатие — 0,04-0,16 мПа;
низкое водопоглощение — 2-4%.

Расчет толщины утеплителя

Таблица с расчетом толщины теплоизоляции крыши

Прежде чем утеплить мансарду пенопластом необходимо рассчитать его толщину. Для большинства регионов она находится в пределах 150-200 мм. Высоту основных конструкций кровли необходимо подбирать исходя из толщины утеплителя. При утеплении изнутри рекомендуется назначать высоту стропильных ног немного больше толщины пенопласта.

Утепление крыши пенопластом в частном доме может проводится “на глаз”, а можно выполнить самостоятельно теплотехнический расчет. С помощью специальной программы “Теремок” вычислить требуемую толщину утепления сможет даже далекий от строительства человек.

Программа имеется в свободном доступе и представлена в виде приложения для ПК и онлайн-версии. Чтобы воспользоваться приложением потребуется знать теплопроводность утеплителя, которая должна быть указана производителем.

Преимущества и недостатки

Приведенные выше физические показатели и структура пенопласта сформировали не совсем традиционные для теплоизоляторов плюсы и минусы.

Среди сильных сторон:

длительный срок службы — 20-50 лет (такая существенная разница обусловлена разной плотностью материала и видом добавок);
хорошие термоизоляционные свойства;
низкую стоимость утепления 1 м2 площади — 140-185 руб;
способность сохранять потребительские свойства в любом регионе России — выдерживает температуру от -50oС до +75oС;
простая технология утепления — все операции способен выполнить хозяин помещения своими руками;
малая плотность (удельный вес) позволяет без расчетов нагрузки утеплять любые конструкции дома;
хорошая адгезия с цементно-песчаными и гипсовыми растворами. Иногда для повышения силы сцепления поверхность пенополистирола обрабатывают кухонной теркой.

Недостатки также есть, но с ними можно успешно бороться:

горючесть. Пенопласт импортного производства самозатухающий — введены антипирены. Поэтому он отнесен к классу горючести Г-1. В России или антипирены не те, или производители их добавляют на словах, но большая часть продукции прекрасно горит. Поэтому перед покупкой пенопласта отечественного производства нужно поджечь кусочек, а затем убрать пламя. Если в течение 4 секунд горение прекратится — можно утеплитель покупать и забыть о таком недостатке как горючесть;
второй минус напрямую связан с первым — в процессе горения выделяются вредные вещества;
чтобы ни говорили производители, но процесс полимеризации стирола не может быть 100%. Поэтому при нагревании пенопласта свыше 30oС не связанный стирол начинает выделяться. Это вредное, особенно для женского организма, вещество. Полностью решается проблема хорошей вентиляцией и регулярным проветриванием помещений;
под воздействием ультрафиолетового излучения (солнечные лучи) материал интенсивно стареет. Избежать разрушения структуры пенополистирола под воздействием солнца просто: закрыть утеплитель обшивкой, декоративной штукатуркой или просто покрасить совместимой с материалом краской.

Есть минусы, с которыми невозможно бороться, но можно избегать возникновения подобных ситуаций:

плавится при контакте с большинством растворителей, начиная от краски и заканчивая монтажной пеной;
не пропускает молекулы пара — полностью паронепроницаем;
имеет низкую прочность на растяжение и изгиб;
является любимым местом мышей и крыс при устройстве гнезд;
резонирует бытовые шумы, к чему многие потребители не готовы: не могут понять, почему возрастает шумовая нагрузка в квартире после утепления пенопластом. Кстати, именно поэтому на кровле пенопласт и металлочерепица несовместимы: усиливаются звуки падения капель дождя на крышу.

К сведению: детально, со всех сторон, пенополистирол рассмотрен в статье «Утеплитель пенопласт».

Какой пенопласт выбрать для утепления кровли

Пенопласт производится разной толщины, плотности и размеров. На эффективность утепления кровли оказывают влияние лишь два параметра: плотность и толщина.

Плотность

Плотность материала влияет на теплоизоляционные свойства пенопласта и прочность при сжатии. По этим показателям все производимые марки пенопласта могут с одинаковой эффективностью использоваться для утепления скатной крыши. А если нет разницы, какой плотности материал использовать, то на первое место выходит ценовой фактор. Здесь вне конкуренции ППС-10 (ПСБ-С-15) с ценой от 1900 руб.

Другие требования к утеплителю при термоизоляции крыши снаружи (плоской): он должен выдерживать значительные нагрузки на сжатие. Таким требованиям соответствует пенополистирол ППС-14 (ПСБ-С-25) и ППС-16Ф (ПСБ-С-25Ф). Последний немного дороже, но предпочтительней. Если площадка плоской крыши будет использоваться под зону отдыха, то нужен пенопласт ППС-25 (ПСБ-С-35).

Толщина

Для утепления кровли не нужно проводить сложных расчетов: общепринятой считается толщина утеплителя из пенопласта 100 мм, при этом для всех типов крыш. Если выбирается комбинированный способ утепления: пенопласт+базальтовая вата, то общий слой теплоизоляции также должен быть в пределах 10 см.

Почему возникают споры

Можно выделить 5 основных вопросов, которые возникают когда речь заходит об утеплении пенопластом крыши. А именно:

Необходимость вентиляции деревянных конструкций крыши;
Изменение геометрии стропильных конструкций, в зависимости от влажности;
Вопрос о паропроницаемости пенополстирола;
Безопасность при пожаре;
Вредные вещества при нагревании под кровлей.

Прежде чем рассмотреть, действительно ли обоснованы эти возражения и возможно ли их преодолеть, давайте вообще сравним, а есть ли особые причины, которые побуждают использовать именно этот материал для крыши изнутри?

Материалы и инструменты

Для утепления скатной и плоской крыши необходимо купить:

пенопласт марки ППС-10 (ПСБ-С-15) для скатной крыши и ППС-16Ф (ПСБ-С-25Ф) для плоской;
пароизоляционную пленку тип В (можно воспользоваться простой полиэтиленовой пленкой);
ветрозащитную мембрану тип А (АМ);
рулонный гидроизоляционный материал «Технониколь» или рубероид;
скотч;

К сведению: правила работы с пароизоляционными пленками изложены в работе «Укладка пароизоляции своими руками».

битумную мастику или разогретый жидкий битум — нужен при утеплении плоской крыши;
обрезную доску толщиной 20 мм или плиты OSB для устройства настила сверху стропильной системы;
брус для устройства обрешетки 40х100 мм;
рейку 30х50 мм для контробрешетки;
армирующую металлическую сетку под цементную стяжку;
праймер глубокого проникновения;
портландцемент для заливки стяжки на плоской крыше;
металлический уголок для крепления обрешетки;
саморезы по дереву;
полимерный клей на основе полиуретана;
совместимую с пенопластом монтажную пену или полиуретановый клей-пену для заделки зазоров и щелей.

Кроме этого, потребуется набор инструментов и приспособлений, которые можно на время взять у друзей и знакомых или в аренду:

бетономешалку (аренда обойдется от 400 руб. в сутки);
шуруповерт с битой под «крест»;
мастерок;
емкость для подачи раствора от бетономешалки до крыши;
малярную кисть (валик) для грунтовки потолка;
электролобзик или ручную пилу по дереву;
рулетку;
строительный нож — нужен для работы с гидро- и пароизоляционными материалами;
ножовку с мелким зубом для резки утеплителя;
карандаш.

Теплоизоляция плоской крыши

Плиты из пенополистирола – популярный вариант наружного утепления плоских кровель. Основание крыши следует хорошо очистить и покрыть гидроизоляционной пленкой. Плиты из пенополистирола могут просто укладываться настилом, приклеиваться, крепиться дюбелями

Очень важно укладывать плиты без зазоров, максимально плотно

Пароизоляционная мембрана может укладываться под теплоизолятор на бетонное основание, затем монтируются пенополистирольные плиты, засыпаются слоем керамзита, поверх которого укладывается цементно-песчаная армированная стяжка. Пенополистирол в качестве утеплителя может входить и в состав такого кровельного пирога

железобетонное основание;
битумно-полимерная гидроизоляция;
плитный теплоизолятор;
геотекстиль;
гравийная засыпка.

Это позволяет создать эксплуатируемую кровлю, рассчитанную на высокие нагрузки.

Существуют и более сложные варианты кровельного пирога, верхний слой которого представляет собой почву для высадки растений. Утепление крыши пеноплексом широко применяется для создания таких инверсионных кровель.

Основные принципы утепления кровли пенополистиролом

Огромное количество проблем, с которыми сталкиваются хозяева частных домов, выполнивших утепление крыши пенопластом, должны иметь причину. Утверждение о том, что все делалось по инструкции, говорит о том, что или инструкция что-то упускает, или выполнявшие теплоизоляционные работы люди не обратили внимания на какие-то мелочи. Попробуем разобраться в каждой проблеме по-отдельности.

1. Со временем в чердачном пространстве становится все холоднее. Причина банальная — между стропилами и утеплителем образовался зазор. Почему так произошло? Виноваты финансы, а потом инструкция по утеплению кровли пенопластом между стропилами.

Попробуем объяснить. Стоимость свежеспиленного бруса колеблется от 4,0 до 6,5 тыс. рублей за м3. Но влажность древесины, даже при выдержке под навесом несколько месяцев, не опустится ниже 20-25%.

Уложив и запенив пенопласт между брусьями такой влажности ни хозяева, ни специалисты не думают о том, что в условиях чердачного пространства стропила обязательно высохнут до 8-10% влажности. А это потеря толщины от 2 до 5 мм (зависит от толщины использованной древесины). О результатах изменения линейных размеров не трудно догадаться: пенопласт оторвется от стропильной системы, образуя не мостики, а мосты холода.

Проблем не должно быть при сухих стропилах. Но цена в 13,5-19,0 тыс. руб./м3 для многих оказывается неподъемной.

Вывод: или от такой технологии отказаться полностью или принять некоторые превентивные меры, устраняющие указанный недостаток. Например, укладывать два слоя разного утеплителя по 50 мм: пенопласт и базальтовую вату. В этом случае при изменении геометрии древесины вата будет купировать образовавшиеся зазоры между пенопластом и стропильной системой.

Можно также уложить пенопласт толщиной 5 см между стропилами, а снизу их прикрепить второй, но уже сплошной слой пенопласта. По большому счету, это несерьезно. Утеплять пенопластом нужно на настил, набитый по верху стропильной системы.

2. Зимой в отдельных местах появилась наледь. В этом случае допущены ошибки в устройстве вентиляционного зазора. Их несколько, но самые распространенные две:

наглухо забит карнизный свес — нет циркуляции воздуха;
при устройстве контробрешетки отдельные участки крыши заблокированы — там нет воздухообмена. При спертом воздухе не происходит испарение конденсата. Он стекает вниз, образуя наледь (к удивлению, очень распространенная проблема).

3. Начали гнить стропила или обрешетка. Опять проблема в вентиляционном зазоре. Пар всегда найдет пути к дереву, как бы не прятался весь утеплительный пирог в парозащитные пленки. В этом отношении прекрасно ведет себя базальтовая вата — регулирует влажность древесины. А вот пенопласт не может вобрать в себя излишки влаги, в результате чего начинаются разрушительные процессы гниения.

4. Утепление кровли практически не дало результатов. Проблема оказалась там, где ее никто не ждал. Выполняя утепление по настилу поверху стропильной системы, почему-то забывают утеплить пространство между стеной и настилом под пенопласт: попросту не утеплили небольшой участок карнизного свеса около стены.

Выводы:

Утепление кровли пенопластом необходимо вести по настилу по верху стропильной системы.
Применение пароизоляционных мембран обязательно;
Вентиляционный зазор должен обеспечивать воздухообмен по всей площади утепления;
Карнизный свес также нужно утеплять.

Мероприятия на мансарде

В современных частных домах кровельные конструкции преобразуются в функциональные мансардные этажи. В этом случае нужно и можно утеплить крышу пенопластом, который отличается малым весом и простотой в работе. К тому же утяжеленные материалы, рулонные изоляторы не очень удобно закреплять на наклонных поверхностях.

Что касается подготовительного этапа, оснащению теплозащиты предшествует обработка деревянных элементов кровли специальными антисептиками. В случае отсутствия гидроизоляции на крыше она подлежит обязательному обустройству. Во время проведения таких манипуляций выдерживается небольшой зазор для вентиляции.

Подготовительные работы

При утеплении кровли пенополистиролом изнутри подготовительные работы сводятся:

к обработке деревянных конструкций антисептиками и антипиренами;
устройству настила из обрезной доски или листов OSB. Настил крепится к стропилам гвоздями или саморезами, а обрешетка к настилу с помощью металлических уголков и саморезов по дереву;

Настил из доски.

Настил из OSB.

монтаж обрешетки из вертикально закрепленных реек 40х100 мм.

Плоская крыша все чаще встречается в частном строительстве и это не только крыша гаража, но и жилых зданий, где потолок одновременно является кровлей. Здесь подготовительные работы сводятся к следующим операциям:

убирается строительный мусор;
заделываются ремонтным раствором трещины и стыки между плитами перекрытия;
наносится битумная грунтовка;
если нет уклона в 5o, заливается бетонная стяжка в 3 см, формирующая его. Нужен для стека воды во время дождя;
на поверхность перекрытия наклеивается внахлест рулонный гидроизоляционный материал (рубероид, «Технониколь» и др.) с заходом на стену на 15-20 см;
стыки проклеиваются битумной мастикой или горячим битумом;
гидроизоляционный слой внахлест, с заходом на стены накрывается непроницаемой пароизоляционной пленкой (полиэтиленовой). Стыки проклеиваются скотчем. Пленка крепится к гидроизоляции мастикой или степлером.

Секреты мастерства

Щели и зазоры после установки утеплительных плит необходимо тщательно герметизировать монтажной пеной. Для дополнительной надёжности пенопласт можно крепить к поверхности одновременно с помощью клея и посредством дюбелей или гвоздей.

При теплоизоляции мансарды изнутри финишную отделку можно выполнить в виде конструктора. Для этого сооружают специальный каркас, куда вставляют плиты с отделочным слоем. При необходимости их можно вынуть из пазов для обеспечения доступа к теплоизоляции.

Технология утепления

В частном строительстве есть несколько видов крыш. Но основными, базовыми являются скатная кровля (имеет несколько разновидностей), мансардная и плоская. Все возможные виды крыш приведены на рис. ниже.

Виды крыш.

Для каждой из них есть своя технология утепления.

Утепление скатных крыш (изнутри)

Как утеплить крышу пенопластом изнутри? Правильно проведенной считается теплоизоляция скатной крыши по настилу, смонтированному поверху стропил. Все работы выполняются в следующей последовательности:

на лист пенопласта змейкой или по периметру сплошной полоской наносится клей. Это может быть монтажная пена или клей на полиуретановой основе. Большое количество клеящего вещества не требуется, так как значительных вертикальных и горизонтальных нагрузок утеплитель не испытывает;

утеплитель наклеивается на настил. Работы ведутся снизу вверх, порядно;
все зазоры заделываются тонкими пластинками пенопласта или монтажной пеной;
утеплительный слой закрывается сверху вниз пароизоляционной мембраной тип А (АМ). Настилается внахлест. Не натягивается ни по вертикали, ни по горизонтали — в мороз может лопнуть. Крепится к обрешетке степлером, но без фанатизма, т.к. основная фиксация будет рейками контробрешетки. Швы проклеиваются скотчем;
набивается контробрешетка. Здесь нужно отказаться от длинных реек. Лучше набивать 2-хметровые, оставляя между ними разрывы посередине крыши и с каждого края примерно по 5-6 см. Нужны для свободной вентиляции воздуха по всей поверхности ската;
утепляется со стороны чердака карнизный свес;
при таком утеплении точка росы перемещается на обратную сторону настила. Для предохранения древесины от конденсата стропила и настил закрываются снизу полиэтиленовой пленкой или пароизоляционным материалом.

Внимание: многие специалисты рекомендуют настил закрывать рубероидом или другим рулонным гидроизоляционным материалом. Цель такой работы не ясна, т.к. рубероид паропроницаем, а конденсат образуется снизу настила из поступающего из дома влажного воздуха.

На прибитые горизонтально рейки крепится кровельный материал.

Утепление мансардной крыши

Сразу предупредим, что для утепления кровли мансарды пенопласт применять нельзя. Это прямой запрет Стокгольмской конвенции. Объяснение простое: в летний период крыша сильно нагревается, в результате чего идет интенсивное выделение стирола, который из организма не выводится, а скапливается в печени.

Обеспечить интенсивное проветривание мансардного пространства затруднительно. Поэтому редакция сайта СтройГуру.Ком не дает информацию по утеплению мансарды пенопластом. Для тех, кто хочет учиться на чужих ошибках, нами подготовлена статья об утеплении мансарды минеральной ватой «Технология утепления кровли минватой».

Плоская крыша (снаружи)

Порядок утепления плоской кровли следующий:

на подготовленное основание плотно укладываются листы пенопласта. Крепить не обязательно. При желании можно приклеить специальным клеем или зафиксировать специальными дюбелями. Как провести дюбелирование можно посмотреть в статье «Утепление стен пенопластом»;
после завершения работ по укладке пенопласта, швы запениваются, после чего всю поверхность необходимо покрыть пароизоляционной пленкой.

Дальше процесс утепления кровли пенопластом разветвляется.

Гаражная кровля закрывается 2 слоями гидроизоляционного материала.

Плоская крыша с мягкой кровлей.

Крыша жилого дома может быть завершена таким же образом. Но она делается не для дизайнерских изысков, а с определенной целью. Поэтому предусматривается ее активная эксплуатация. Для этого на укрытый пенопласт насыпается керамзит, на него в два слоя укладывается плоский шифер или заливается цементно-песчаная стяжка. При использовании пенопласта ППС-25 (ПСБ-С-35) можно обойтись без керамзита. Настлать плиты ОСБ или плоского шифера можно непосредственно по утеплителю.

Область применения

Утепление полистиролом отлично подходит как для плоской, так и для скатной кровли. При работе со скатными поверхностями технология заключается в закреплении материала изнутри, между стропилами.

Если планируется повышение теплозащитных характеристик плоского покрытия, материал монтируется поверх несущих конструкций и защищается сверху наплавляемыми кровельными материалами.

На скатной кровле требуется утепление при обустройстве мансарды или теплого чердака. В этом случае необходимо обеспечить комфортный температурный режим в помещении. Помимо кровли утепление полистиролом применяется для конструкций стен и перекрытий.