Как утеплить стропила: все про утепление кровли по стропилам

Специфика утепления стропильной конструкции

Несмотря на видимую простоту процесса теплоизоляции стропильного каркаса, это весьма серьезный этап. Во-первых, крыша — самая легкая строительная конструкция, которую противопоказано излишне утяжелять. Однако утепленные скаты обязаны защищать владельцев от всевозможных погодных явлений наравне с несущими стенами, иначе в теплоизоляции мансарды абсолютно нет смысла.

Во-вторых, ограждающее покрытие вместе с компонентами кровельного пирога внешней стороной напрямую контактирует с нижними слоями атмосферы, а с внутренней стороны соприкасается с бытовой средой со свойственным ей микроклиматом.

Разница температур с обеих сторон по определению создает условия для накопления конденсата в толще пирога кровельной системы. В дополнение к ним выступает парообразование, характерное для эксплуатируемых помещений.

С учетом перечисленных факторов воздействия на слой теплоизоляции в кровельном пироге к материалу, выбираемому для обустройства, предъявляются особые требования.

Теплоизоляция стропил должна быть:

• легкой, чтобы не создавать дополнительную нагрузку на несущие конструкции постройки;
• максимально устойчивой к воздействию влаги, которая даже при идеальной защите теплоизоляции все равно проникает или образуется в кровельном пироге, пусть и в незначительных количествах;
• негорючей, в крайнем случае, слабовозгораемой либо просто не поддерживающей горения;
• шумопоглощающей, т.е. способной гасить разнообразные по мощности и происхождению звуки;
• минимально теплопроводной, чтобы не увеличивать объем конструкции при оптимальной способности сохранять тепло.

Важно, чтобы выбранный для устройства слоя теплоизоляции материал не сминался и не оседал под собственным весом в ходе его службы. Т.к. обустраивается стропильная конструкция, то теплоизоляция определенно будет располагаться под наклоном.

Если утепляющий слой со временем несколько сползет к основанию, обнажив зону конька, потери тепла увеличатся приблизительно на 40 %. Потому при подборе материала следует выбирать ту позицию, в маркировке которой обозначено «для скатных крыш».

Варианты теплоизоляции для стропильных систем

Задача утеплителей не заключается в разогреве воздушной массы, они обязаны сохранять поставляемое отоплением тепло и не пропускать низкие температуры снаружи. В летний период все та же теплоизоляция препятствует проникновению высоких температур, которые в жаркие дни на кровле нередко достигают + 90ºС.

 

Материалы, применяемые для устройства системы утепления скатных крыш, подразделяются на две основополагающие группы:

• Ватные. К ним относятся разновидности с волокнистой структурой: каменные ваты, стекло- и шлаковаты и т.д. Изолирующие качества им сообщает воздух, заполняющий пространство между хаотично переплетенными волокнами. Ваты могут быть как жесткими, так и мягкими, т.е. сминаемыми.
• Пенные. Варианты со «вспененной» структурой, представляющие собой совокупность замкнутых пузырьков, заполненных инертным газом или обыкновенным воздухом, который как раз и выполняет функцию изолятора. Это жесткие плитные виды утеплителей.

В устройстве системы утепления стропильных систем используются материалы, характеризующиеся низкой теплопроводностью. Ее значение обычно не превышает стандартного предела 0,04 Вт/м°С, что свойственно практически всем видам теплоизоляции для крыши.

Специфика ватной теплоизоляции

Ватные утеплители легко пропускают в себя испарения и аналогичным образом расстаются с находящейся в их толще влагой. Для того чтобы в волокнистых утеплителях не задерживалась вода, ощутимо сокращающая изоляционные свойства, ваты для кровли гидрофобизируют – покрывают волокна водоотталкивающим веществом.

Гидрофобизирующая оболочка исключает намокание волокон, на которых влага только накапливается, а при достижении объема капли скатывается вниз или выветривается воздушным потоком. Потому ваты, применяемые для утепления стропильных каркасов, относят к паропроницаемым, но в тот же момент не намокаемым материалам, что крайне значимо в деле обустройства крыш.

Деревянные стропильные конструкции в ходе эксплуатации выделяют некоторое количество влаги, которую необходимо отводить. Поэтому наилучшим вариантом при устройстве системы утепления в пространстве между стропилинами считаются ваты, способствующие естественному просыханию конструкций из древесины.

С внутренней стороны, т.е. со стороны помещений, вату закрывают пароизоляционной мембраной. Она препятствует проникновению испарений в утеплитель, но частично все же пропускает их. Снаружи ватную теплоизоляцию покрывают водоотталкивающей полимерной пленкой, между которой и утеплителем оставляют вентиляционный зазор в 3 – 5 см.

 

Если в качестве гидроизоляции применяется супердиффузионная мембрана, то вентиляционный зазор не устраивают. Мембрана самопроизвольно выпускает образованный в утеплителе конденсат в атмосферу, но предотвращает проникновение в теплоизоляционный слой дождевой и талой воды.

Она, конечно, дороже обыкновенной и армированной полиэтиленовой пленки, но позволяет использовать под утеплитель более узкие стропила, что приносит немалый экономический эффект.

Особенности пенных утепляющих плит

В подгруппу пенных утеплителей входят всевозможные варианты пенополистиролов, пенопластов, пенополиуретанов и т.д. Все они делятся на паропроницаемые и паронепроницаемые варианты.

Способность пропускать бытовые испарения зависит от методики изготовления материала. К примеру, экструзионный пенополистирол пропускает влагу в мизерных количествах, потому что его ячейки плотно спекаются между собой стенками. Между ними не остается пространства. Вдобавок замкнутая оболочка пузырька исключает малейшие попытки проникновения воды.

У материалов, созданных методом экструзии, самая низкая паропроницаемось, позволяющая не защищать утеплитель пароизоляционными пленками. Однако необходимость в устройстве вентиляционного канала случай вывода конденсата и небольшого объема пара все-таки остается.

Пенопласт – вспененный полистирол, не прошедший через экструдер, пропускает пары. Между его ячейками есть каналы, способствующие проникновению влаги и выводу ее из тела теплоизоляции путем проветривания. При его использовании в качестве теплоизоляции крыши необходимо применять паро- и гидроизоляционные прослойки и устраивать вентиляционные каналы.

Пены представлены жесткими плитами, которые в отличие от мягких ват не сминаются. Несмотря на возможность установки в пространство между стропилинами, пенная теплоизоляция в основном устанавливается поверх стропильных ног или с внутренней стороны помещения.

Дело в том, что жестко сохраняющий форму материал сложно выкроить так, чтобы он полностью заполнил ячейку в стропильной системе. Между ним и стропилиной все равно останется некая ослабленная тонкая линия, способствующая формированию мостиков холода.

К тому же экструдированные утеплители не впитывают влагу, которую неизбежно будут выделять деревянные элементы системы. Потому в укладке между стропилами может применяться только пенопласт – утеплитель, способный пропускать пары.

Вспененная теплоизоляция с минимальной паропроницаемостью выпускается в виде плит. Большинство из них оснащается технологической кромкой, существенно облегчающей укладку материала. Благодаря кромке слой теплоизоляции, устанавливаемой по стропилам или изнутри, получается практически монолитным, не допускающим формирование мостиков холода.

Как правильно осуществить монтаж утеплителя

В зависимости от вида выбранного утеплителя есть варианты обустройства крыши:

• монтаж под кровельный материал снаружи;
• укладка изнутри между стропил;
• задувание между стропилами;
• монтаж внутри мансарды на стропила.

Есть смысл рассмотреть самые популярные способы монтажа.

Укладка теплоизоляционного слоя между стропилами

Рассмотрим пример работы с минеральной ватой.

Утепление скатной кровли изнутри желательно проводить во время строительства дома. Монтаж минеральной ваты на уже эксплуатируемую крышу осложняется тем, что для качественной теплоизоляции придется демонтировать кровлю.

Инструкция по укладке утеплителя:

1. На готовую стропильную систему сверху укладывается слой гидроизоляции. Супердиффузионную мембрану укладывают влагонепроницаемой стороной вверх. Первую полосу прикрепляют от карнизного свеса. Вторая полоса укладывается сверху с нахлестом от 10 см. стыковочный шов проклеивают строительным скотчем. Пленку нужно укладывать свободно с небольшим провисанием. Крепление материала к стропилам осуществляется с помощью степлера.
2. Для создания хорошо работающего вентиляционного зазора на гидроизоляцию производится монтаж контробрешетки.
3. В зависимости от выбранного кровельного материала устанавливается обрешетка, на которую крепится сама кровля.
4. Работы продолжаются внутри чердачного или мансардного помещения. Минеральную вату нужно распаковать и оставить на время для приобретения ею нормальной формы. Плиты или полотно материала разрезают на части нужного размера. Вата должна плотно входить между стропилами и держаться без какого-либо крепления. Поэтому ширина элемента превышает расстояние между стропилами на 30 мм. Работы проводятся с использованием средств индивидуальной защиты. Обязательно нужно надевать респиратор. Для нарезания утеплителя подойдут строительные ножницы.

Способы утепления стропильной системы

В сооружении теплоизоляционного слоя стропильного каркаса может применяться как один из материалов, так и комплекс утеплителей из двух как минимум разновидностей. Так как идеальных утеплителей пока никто не изобрел, то они могут отлично работать в паре, компенсируя недостатки соседа.

Важно помнить, что со стороны обустраиваемой мансарды должен устанавливаться слой с наименьшими паропропускными способностями. Т.е. со стороны помещений нужно располагать более плотный утеплитель, отличающийся минимальным количеством пор и каналов для сбора конденсата и пара. Он станет барьером на пути влаги и сократит вероятность ее попадания в толщу утеплителя.

По расположению теплоизоляционного слоя относительно стропильных ног способы его устройства подразделяются на три вида, это:

• Межстропильное утепление. Расположение теплоизоляции в пространстве между соседствующими стропилинами. Предполагается применение мягких ват и пенопласта.
• Изоляция поверх стропилин. Установка сплошного теплоизоляционного слоя с внешней стороны стропильной конструкции. Используются жесткие вспененные плиты.
• Изоляция по стропилам с внутренней стороны. По аналогии с предыдущим пунктом сооружается сплошной слой, но со стороны обустраиваемого помещения. Применяются жесткие ватные маты и все виды пенных утеплителей.
• Комбинированное утепление. Заполнение утеплителем межстропильного пространства и установка дополнительного слоя поверх стропилин с удобной для работы стороны.

Выбор способа ориентирован на стадию строительства и погодную специфику в конкретный временной период, в течение которого планируется проведение работ. К примеру, при выполнении утепления в процессе реконструкции мансарды нет смысла демонтировать неизношенное покрытие. Проще утеплить изнутри. К тому же на производство работ не повлияют погодные катаклизмы, и материал не грозят намокание с запылением.

Если предполагается установка теплоизоляции поверх стропилин снаружи, не стоит приурочивать процедуру утепления к периоду обильного выпадения осадков. Однако если придется проводить работы именно в подобное время, следует запланировать их выполнение в наикратчайший срок и предусмотреть возможность защиты утеплителя от дождя при его внезапном выпадении.

К таким мерам относится перекрывание утеплителя водонепроницаемым тентом или заранее заготовленным и соединенным в сплошное полотно гидроизоляционным ковром.

Толщину системы утепления подбирают в соответствии с климатическими характеристиками региона строительства согласно предписаниям СНиП за номером II-3-79, подробно разбирающим все вопросы по строительной теплотехнике.

Утеплители выпускаются в формате плит, матов или рулонов, разрезаемых на маты стандартной толщины по 2 либо 5 см. Подобрать материал точно по расчетам не получится, но следует помнить, что округлять нужно всегда в бóльшую сторону.

Теплоизоляция из минеральной ваты

Если планируется установка теплоизоляции в пространство между стропилинами, нет лучшего материала, чем мягкие упругие ваты. Оптимальный размер фрагмента теплоизоляционного материала в таких случаях превышает реальные габариты этого пространства на 2-3 см в обоих направлениях.

 

Для укладки в «ячейки» между стропилинами рулон разрезают на куски с заявленными размерами или при проектировании стропильного каркаса учитывают размеры готовых утепляющих матов. Главное, чтобы слегка сжатый фрагмент утеплителя расправился в положенном ему месте и заклинился между стропилинами за счет собственной упругости.

Тем, кто предпочитает собственноручный раскрой рулонного утеплителя, следует четко рассчитать габариты нарезаемых кусков. Если фрагмент будет ощутимо шире или длиннее, то собственная упругость заставит его выгнуться в предназначенном для монтажа «окошке».

Прогнувшийся кусок частично перекроет вентиляционный канал, из-за чего теплоизоляция не сможет полноценно вентилировать, значит, и работать согласно заявленным изготовителем характеристикам не будет.

Для того чтобы ватные маты не выгибались и не провисали между стропилинами, их советуют зафиксировать особым образом. Вдоль линии, совпадающей с поверхностью теплоизоляционного слоя, прибивают гвозди, которые между собой соединяют леской. Закрепленный таким методом утеплитель не будет препятствовать омывающим его потокам воздуха.

В идеале стропильная нога должна быть шире теплоизоляционной системы на 3 – 5 см. В таком случае вентиляционный продух от карнизного свеса до конькового элемента формируется самопроизвольно. Если ширина стропилины не позволяет устроить вентиляционный канал, т.е. она равна или меньше, чем толщина утепляющего слоя, недостачу набирают контррейками, прибиваемым к ребрам стропильных ног.

Усиленная теплоизоляция стропильной системы

Схема усиленного утепления кровли по стропилам помогает полностью избавиться от мостиков холода. Понятно, что подобный метод предусматривает заполнение межстропильного пространства мягким утепляющим материалом и установку жестких плит снаружи либо изнутри. Работы проводятся поэтапно, в соответствии с вышеприведенными технологиями.

Первым делом в пространство между стропилинами устанавливаются упругие ватные маты. После чего монтируется поперечная рейка, удерживающая уже установленный утеплитель и формирующая каркас для укладки следующего ряда плит.

Размер рейки следует подбирать так, чтобы он был равен толщине укладываемого изоляционного слоя, а решетины следует располагать так, чтобы элементы утепляющей системы плотно вошли в промежутки между рейками.

Поверх усиленного многоярусного теплоизоляционного слоя стелют диффузионную мембрану. Ее укладывают прямо на утепляющий слой без опасений в образовании конденсата в толще теплоизоляции.

Если гидроизоляционная защита устраивается из полиэтиленовой пленки, то в обязательном порядке сооружается вентиляционный зазор между утеплителем и полиэтиленом. Формируется он путем установки рейки с требующимся размером.

При использовании супердиффузионной мембраны нет необходимости устраивать вентиляционный зазор над коньковым прогоном. Материал укладывается с перехлестом через конек с установкой поверх него коньковой защитно-декоративной планки.

При применении полиэтилена этот слой не доводят до конькового ребра. С обеих сторон между краем гидроизоляции и коньковым переломом оставляют примерно по 7 — 10 см, чтобы конденсат и бытовые испарения могли свободно выводиться в атмосферу.

Использовать в комбинированной схеме можно только минеральную вату разной степени жесткости или сочетать ее с монтажом пенных элементов снаружи мансарды или изнутри.

Монтаж жестких пенополистирольных плит

Вспененные жесткие плиты отлично держат нагрузку, справляются и с массой кровельного покрытия, и со снежными заносами, и даже с передвижением человека на случай проведения ремонтных операций. По всем параметрам из них удобней и разумней соорудить наружный сплошной слой.

При использовании экструдированных утепляющих разновидностей нет смысла в устройстве гидроизоляционного ковра поверх теплоизолирующей системы и пароизоляционного аналога изнутри помещений. Плиты укладывают на сооруженный по стропилам дощатый или фанерный сплошной настил, располагая с разбежкой по рядам.

Если теплоизоляция устраивается в два-три яруса, то правило разбежки должно соблюдаться в каждом слое. Стыковым узлам плит нельзя находиться в одной точке, чтобы исключить вероятность протечки в этом месте.

Крепят теплоизолирующий слой из плит к стропильным ногам через сплошной настил и установленные сверху утеплителя продольные деревянные рейки. Крепежные бруски заодно формируют вентиляционные каналы, необходимые для проветривания кровельного пирога, и снимают напряжение с кровли. По этим же брускам производится монтаж обрешетки под укладку покрытия.

При расположении пенного утепления с внешней стороны стропильного каркаса сами стропилины остаются открытыми внутри помещений. Их можно использовать как нестандартный интерьерный элемент, как основу для дополнительного межстропильного утепления или как базу для крепления внутренней обшивки.

Технология установки утепляющего слоя изнутри мансарды ничем не отличается от наружного варианта. Так же устраивается обрешетка под утеплитель и производится его крепление к стропилам. Плюс монтажа изнутри заключается в возможности сооружения в любое время, минус кроется в том, что внутренне пространство будет слегка «съедено» теплоизоляцией.

Описанные способы применяются также при устройстве утепляющей системы из жестких минераловатных плит.

Комбинация двух видов теплоизоляции

Комбинированная схема утепления предусматривает применение двух типов изоляционных материалов в одной теплоизоляционной системе. Укладка утеплителей производится согласно их назначению и заложенным производителями техническим свойствам. В ячейки между стропилами помещают мягкие ватные маты, жесткие плиты устанавливают снаружи или изнутри стропильного каркаса.

Если в схеме утепления комбинированным способом используется диффузионная мембрана в качестве теплоизоляции, вентиляционные продухи между слоями теплоизоляции и гидроизоляции не устраивают. Эту схему весьма сложно реализовать без демонтажа покрытия. Правда, есть виды мембран, позволяющие обустраивать стропильную систему изнутри, не снимая кровли. В таких случаях она крепится к обернутым ею стропильным ногам.

Если внутренний ярус системы утепления устраивается из экструзионного вспененного утеплителя, то отпадает необходимость в применении пароизоляционной прослойки и в устройстве внутренней обрешетки по стропилам.

Расстояние между стропилами: принципы и примеры расчетов шага стропильной системы

Задача правильно рассчитать расстояние между стропилами – очень ответственная. От того, насколько серьезно вы приступите к ее решению, будет зависеть не только надежность и долговечность крыши, но и все последующие работы на ней: укладка утеплителя, монтаж кровельного покрытия, установка доборных элементов. Если просто подогнать шаг стропил под листы кровли, как это многие делают, то не факт, что между стропилами потом войдет утеплитель.

Если же ориентироваться только на утеплитель – первая же зима с ее обильным русским снегом сокрушит стропильную систему. Вот почему важно подобрать оптимальный шаг стропил для всех скатов, и как это сделать мы сейчас расскажем.

От чего зависит шаг между стропилами?

Итак, расстояние между стропилами определяется такими важными факторами, как:

1. Форма крыши (двускатная, односкатная или многоскатная).
2. Угол наклона крыши.
3. Параметры бруса, который используется для изготовления стропил (ширина, толщина).
4. Конструкция стропильной системы (наслонная, висячая или скользящая).
5. Совокупность всех нагрузок на крышу (вес покрытия, атмосферные осадки и др.).
6. Материал обрешетки (доска 20х100 или брус 50х50) и ее параметры (сплошная из дерева, с пробелами 10 см, 20 см или сплошная из фанеры).

Каждый из этих параметров нужно непременно принимать во внимание.

Онлайн-калькуляторы vs блокнот и карандаш

Для правильного расчета сечения стропил и шага их установки сегодня существует много сложных формул. Но помните, что такие формулы были в свое время разработаны больше для того, чтобы была возможность не столько идеально рассчитать конструктив крыши, сколько изучить работу таких элементов.

Например, сегодня пользуются популярностью несложные онлайн-программы, которые неплохо рассчитывают параметры стропил. Но идеально, если вы сможете самостоятельно поставить конкретные задачи и вычислить все, что вам нужно. Важно понять до мелочей, что именно происходит в стропильной системе во время эксплуатации, какие именно силы на нее воздействует и какие нагрузки. А компьютерная программа не всегда может учитывать все, то что замечает человеческий мозг. Поэтому мы советуем вам произвести расчеты все-таки вручную.

Декоративные стропила: 0% нагрузки

Первым делом определитесь с самым главным пунктом: типом крыши и ее назначением. Дело в том, что крыша жилого дома зимой выдерживает большую шапку снега, постоянный ветер на высоте, ее нередко утепляют изнутри, а вот к стропильной системе небольшой беседки, спрятанной под кронами деревьев, предъявляют совсем другие требования.

Например, если вы строите перголу в ее классическом понимании, то совершенно не важно, какое именно будет у нее расстояние между стропилами – это уже чисто эстетический фактор:

В приведенной иллюстрации видно, что даже в такой постройке есть свой шаг стропил. Ведь здесь он обеспечивает и эстетический фактор, и жесткость самой конструкции. Но выбирают шаг произвольным путем.

Функциональные стропила: подробный расчет

Подходим к главному вопросу: какое расстояние должно быть между стропилами крыши жилого дома? Вот здесь запаситесь терпением и внимательно изучите все нюансы.

Пункт 1. Длина стены и выбор шага стропил

Первым делом шаг установки стропил на крыше жилой постройки обычно выбирают конструктивно размеру здания, хотя и с учетом многих других факторов.

Например, проще всего устанавливать стропила с шагом 1 метр, поэтому для стены длиной 6 метров ставится стандартно 7 стропил. В тоже время можно сэкономить, поставив их с расстоянием 1 и 2 метра, и получится ровно 5 стропил. Можно поставить также с расстоянием 2 и 3 метра, но зато усилить обрешеткой. Но крайне нежелательно делать шаг стропил более 2 метров.

Пункт 2. Влияние снеговых и ветровых нагрузок на форму крыши

Итак, мы остановились на том, что среднее расстояние между стропилами обычной крыши – 1 метр. Но, если в местности значительная снеговая или ветровая нагрузка, крыша пологая или просто тяжелая (например, покрыта глиняной черепицей), тогда такое расстояние необходимо уменьшить до 60-80 см. А вот на крыше с уклоном более 45 градусов его можно даже увеличить на расстояние 1,2 м-1,4 м.

Почему это так важно? Давайте разберемся. Дело в том, что воздушный поток сталкивается на своем пути со стеной под крышей здания, и там происходят завихрения, после чего ветер ударяет в карнизный свес крыши. Получается, что ветровой поток как бы огибает скат крыши, но при этом стремясь ее приподнять. И в крыше в этот момент возникают силы, которые готовы ее сорвать или опрокинуть – это две наветренные стороны и одна подъемная.

Есть еще одна сила, которая возникает от давления ветра и действует перпендикулярно склону, стараясь словно вдавить скат крыши вовнутрь. И чем больше угол наклона ската кровли, тем больше имеют значение безопасные силы ветра и меньше касательные. А чем больше угол ската, тем реже нужно ставить стропила.

Понять, делать вам высокую крышу или пологую, поможет эта карта среднего значения ветровой нагрузки:

В российском климате на стандартную крышу дома значительную часть года воздействует такое атмосферное явление, как снег. И здесь тоже нужно учитывать, что снеговой мешок обычно скапливается больше на какой-то одной стороне крыши.

Вот почему в таких местах, где возможен снеговой мешок, нужно ставить спаренные стропильные ноги либо делать сплошную обрешетку. Проще всего определить такие места по розе ветров: с наветренной стороны ставят одиночные стропила, а с подветренной – спаренные.

Если вы впервые строите дом, тогда не найдетесь на собственную интуицию, а определите среднестатистическую снеговую нагрузку для своей местности по официальным данным:

Пункт 3. Вопрос утепления и стандартной ширины матов

Если вы планируете утеплять кровлю, тогда шаг стропил целесообразно ставить под стандартные размеры плит теплоизоляции, а это 60, 80 или 120 см.

Если потом подгонять утеплитель под уже существующие параметры крыши, будет много отходов, щелей, мостиков холода и прочих проблем.

Пункт 4. Качество и прочность используемого пиломатериала

Огромное значение также имеет то, какой именно материал вы используете для строительства стропильной системы. Так, для каждой породы древесины существует своя нормативная документация, которая касается ее несущей способности:

Т.к. для изготовления стропильной системы крыши в России чаще всего используется сосна и ель, их прочность на изгиб и особенности использования уже давно прописаны. Если же вы будете использовать древесину других пород, то нужно будет выводить поправочный коэффициент.

Кроме того, если на стропилах будут сечения, врубки или отверстия под болты, в этих местах нужно рассчитывать несущую способность бруска с коэффициентом 0,80.

Пункт 5. Расстояние между затяжками и балками перекрытия

Если крыша строится со связанными между собой стропильными фермами, и их нижний пояс используется одновременно в качестве балок перекрытия, тогда расстояние между фермами нужно делать в пределах 60-75 см, чтобы учитывать конструкцию будущего пола.

Пункт 6. Нагрузки на стропильные узлы

Итак, вот основные нагрузки, которые действуют на стропильную систему крыши:

1. Статические, куда входит вес самой стропильной системы, вес кровли, лежащего на крыше снега и доборных элементов.
2. Динамические, куда входит сила ветра, неожиданные повреждения кровли, вес человека и техники для ремонта и им подобные факторы.

И все они способны в определенный момент воздействовать на крышу одновременно, а поэтому и существует такое понятие, как критическое значение. Это именно то значение нагрузок, при котором крыша не выдерживает и деформируется.

Поэтому, если здание строится со значительными пролетами, то обязательно применяются стальные стропильные фермы. Дело в том, что напряжение в таких стержнях отсутствует, и вся нагрузка приходится на узлы – на них воздействуют сжимающие и растягивающие силы. А расстояние между такими фермами рассчитывается в зависимости от типа кровли и конструкции самой крыши.

Обычно унифицированную ферму ставят с пролетом, кратным шести, и поэтому между узлами фермы делается расстояние, кратное полутора метрам.

Пункт 7. Вес стропильной системы и кровельного пирога

Не забывайте, что главное предназначение стропил – удерживать на себе всю крышу, и ее вес при этом имеет немаловажное значение:

Пункт 8. Удобство монтажа кровельного покрытия

Влияет на расстояние между стропилами также такой фактор, как выбранное кровельное покрытие. Чем выше уклон крыши, тем больше кровельных материалов при этом будет использовано. А чем они тяжелее, тем чаще придется ставить под них стропила. И сплошная обрешетка также имеет свой вес:

У каждого вида кровли – свой оптимальный шаг стропил. Ведь многие стандартные листы по краям нужно крепить прямо в стропила или обрешетку, и важно, чтобы они совпадали. Иначе работа по покрытию кровли легко превратится в сущий ад на высоте, поверьте.

Вот почему даже перед началом монтажа нужно обязательно сделать раскладку, все несколько раз проверить. И знать некоторые важные тонкости по каждому из видов покрытий.

Определение нагрузок на крышу в целом и стропила в отдельности

Итак, мы определили, что, помимо других конструктивных факторов, на стропильную систему крыши одновременно действует целая совокупность нагрузок: вес обрешетки, шапка из снега, давление ветра. После того, как вы сложите все нагрузки вместе, обязательно умножьте их на коэффициент 1,1. Необходимо делать расчет на разрушение, т.е. на полную нагрузку, которая действует на крыше, плюс небольшой запас. Так вы сможете заложить дополнительную 10% прочность на случай непредвиденных обстоятельств.

Теперь остается только разделить общую нагрузку на планируемое количество стропил и выяснить, справится ли каждое из них со своей задачей. Если кажется, что конструкция будет хилой – смело добавьте 1-2 стропила в общее количество, и вы будете спокойны за свой дом.

Стандартная конструкция крыши – это стропила, решетчатые прогоны, и каждый из этих элементов срабатывает только на ту нагрузку, которая давит именно на него, а не на всю крышу в целом. Т.е. на каждое отдельно взятое стропило действует своя нагрузка: общая, но поделенная на количество стропильных ног. Поэтому изменением шага стропил вы изменяете площадь и силу нагрузки – уменьшая ее или увеличивая. Если же менять шаг стропил вам неудобно, поработайте с параметрами сечения стропильных ног, и общая несущая способность крыши увеличится в разы:

А вот на крыше с уклоном скатов более 30 градусов такие стропила будут считаться «сгибаемо-сжатыми» элементами. То есть, стропила не только немного прогибаются под весом крыши, но и сдавливаются от конька к мауэрлату. Кроме того, на растяжение необходимо проверить и ригель, который обычно сдерживает две стропильные ноги.

Как видите, с подобными расчетами справится даже далекий от строительства человек. Главное – все учесть, быть внимательным и готовым потратить немного больше времени на проектирование, чтобы потом вся работа прошла быстро и четко.

Как сделать утепление крыши изнутри минватой – особенности укладки минеральной ваты на кровлю

Обустройство теплой крыши подразумевает обязательный монтаж утеплительного слоя. Как правило, скаты утепляются после завершения сборки стропильной системы, но перед монтажом кровельного покрытия – и такая технология считается оптимальной. Впрочем, иногда случаются досадные накладки, и после сборки крыши оказывается, что имеющегося утепления недостаточно для нормальной теплоизоляции.

Необходимость утепления крыши

В таких случаях приходится утеплять крышу изнутри минеральной ватой – это позволяет компенсировать уровень теплопотерь. О том, как выполняется утепление кровли изнутри минватой, и пойдет речь в этой статье.

Существует две принципиальных технологии утепления крыши изнутри:

Каждая технология утепления крыши минватой будет рассмотрена детальнее.

Виды утеплителей

Разумеется, утеплять скаты необходимо только при монтаже теплой кровли. Теплоизоляционный слой укладывается в пространстве между стропилами на том этапе монтажа кровли, когда финишного покрытия еще нет – такой подход достаточно удобен и не требует значительных усилий.

Утепление кровли может выполняться следующими видами минеральной ваты:

1. Стекловата. В составе данного теплоизоляционного материала присутствует стекловолокно толщиной не более 15 мкм. Стекловата может выпускаться в формате рулонов, плит или матов. Характеристики такого утеплителя впечатляют: отличные теплоизоляционные свойства, хорошая сопротивляемость огню и полная устойчивость к воздействию биологических факторов. Материал, выпущенный в виде плит, достаточно удобен и очень прост в монтаже. Стекловату можно смело отнести к категории бюджетных утеплительных материалов, если присмотреться к стоимости альтернативных теплоизоляторов. Главный недостаток данного материала заключается в способности вызывать раздражение при контакте с открытыми участками человеческого тела, поэтому работать с ним приходится исключительно в полном комплекте средств индивидуальной защиты.
2. Базальтовая (каменная) вата. В данном материале тоже присутствуют волокна, но здесь они представлены природным минералом – базальтом. Среди добавочных компонентов можно выделить некоторые породы карбоната, бентонитовую глину и несколько других композитов. Базальтовая вата отличается полной негорючестью, отличными термоизоляционными показателями и устойчивостью к плесени и грибку. Структура этого материала не настолько прочна, да и по цене он превосходит стекловату примерно в 1,5-2 раза, но безопасность и простота монтажа сделали свое дело – и поэтому базальтовая вата пользуется гораздо большим спросом.

Существует еще и третий вид минваты – шлаковата. Рассматривать утепление крыши своими руками изнутри минватой данного типа бессмысленно, поскольку ее не используют для внутреннего утепления крыши из-за крайне негативного воздействия на человеческий организм.

Монтаж минваты между стропилами изнутри кровли

Перед тем, как утеплить крышу дома изнутри своими руками, нужно разобраться в вариантах монтажа теплоизоляции. При укладке теплоизоляционного материала изнутри кровельной конструкции самым простым вариантом будет его установка в пространстве между стропилами. Правда, такой метод актуален только в том случае, если толщина утеплительного слоя не превышает ширину стропил, иначе придется делать комбинированную теплоизоляцию кровли.

Утепление крыши минеральной ватой изнутри в данном случае будет выглядеть следующим образом:

1. Первым делом нужно взять строительный уровень и измерить нижний уровень стропил, который должен быть равномерным по всему периметру каркаса. При наличии отклонений от уровня необходимо выровнять все стропила, чтобы они шли по одной линии.
2. Поверх стропил должна быть заранее уложена гидроизоляционная пленка, которая защищает утеплитель от воздействия влаги. Если эта пленка не использовалась при монтаже кровли, то уложить ее уже не удастся, поэтому теплоизоляция окажется без надлежащей защиты.
3. Минвата нарезается на подходящие куски. При монтаже утеплителя между стропильными ногами фиксация материала осуществляется за счет распирающей силы, поэтому нарезанные элементы должны быть на 2-3 см шире, чем расстояние между стропилами. Укладывая материал в два слоя, нужно следить за тем, чтобы стыки одного слоя не совпадали со стыками другого.
4. Следующий шаг – подгонка пароизоляции. Нарезанные полосы мембраны устанавливаются над утеплителем для его защиты от влаги и воздуха. Пароизоляционная мембрана устанавливается параллельно кровельному скату и фиксируется строительным степлером.
5. Последний этап – обшивка утеплителя, для чего обычно используется гипсокартон, фанера или обрезная доска. В дальнейшем обшивка будет выступать в качестве опоры для декоративной отделки стен мансарды.

При монтаже утеплителя на кровле с углом наклона скатов меньше 25 градусов может возникнуть следующая ситуация: теплоизоляционные плиты будут попросту выпадать из-за нехватки распирающей силы. Чтобы этого не происходило, утеплитель нужно дополнительно укрепить рейками или прочной леской, протянутой между стропилами. На скатах с большим уклоном такой проблемы обычно не возникает.

Монтаж минеральной ваты по стропилам своими руками

В том случае, если ширина теплоизоляционного материала не позволяет уместить его в пространство между стропилами, его установку придется выполнять в две стадии. Один слой материала будет укладываться по описанной выше технологии, а второй – поверх уже смонтированного слоя. Такое утепление кровли минватой обходится на порядок дороже, но результат получается более качественным.

Утепление кровли минеральной ватой по стропилам выполняется по следующему алгоритму:

1. Первые шаги в точности повторяют алгоритм монтажа между стропилами – замеряется шаг установки стропильных ног, после чего утепление нарезается так, чтобы его можно было смонтировать враспор. При использовании рулонного материала нужно дать ему немного полежать в расправленном состоянии.
2. При монтаже края плит подворачиваются во внутреннюю сторону, а после установки утеплителя расправляются.
3. К стропилам при помощи степлера крепится пароизоляция. Правила все те же: полосы материала укладываются с небольшим нахлестом, чтобы пар не проходил через стыки.
4. К стропилам горизонтально прибиваются рейки, толщина которых должна превышать толщину утеплителя на 1-2 см. Расстояния между рейками должно быть достаточно для укладки теплоизоляционных плит.
5. Между набитыми рейками укладывается минвата. При укладке нужно следить за тем, чтобы стыки материала не совпадали со стыками предыдущего слоя.
6. Финальный этап – внешняя обшивка, для которой может использоваться любой отделочный материал.

Такая технология утепления кровли считается наиболее эффективной, поэтому, принимая решение о том, как правильно утеплить крышу минватой, стоит отдать предпочтение именно этому варианту.

Заключение

Утепление крыши изнутри минватой – это довольно эффективное средство для защиты кровли от холодов. Знание теории и грамотная реализация выбранной технологии позволят создать надежную кровлю, под которой в дальнейшем можно будет обустроить жилое помещение.

Чем крепить утеплитель минвату между деревянных стропил

Утеплитель минвату между стропилами можно закрепить несколькими способами Один из распространенных — это укладка плит или нарезанных полотен между стропил без крепления. В этом случае расстояние между стропил должно быть же на 2-3 сантиметра ширины утеплителя. Минвата укладывается плотно, с небольшим натяжением.

Перед укладкой минвата распаковывается и дают время, чтобы она полежала, приняла нужную форму, а затем нарезается на плиты или полотна нужного размера. С минеральной ватой обязательно работать в специальной одежде, которое плотно прилегает к телу, чтобы микрочастицы не попали на незащищенные участки кожи, и конечно на руки одеть перчатки, а на лицо — распиратор.

Первый описанный способ укладки минеральной ваты надежен, если толщина плит утеплителя не более 10 сантиметров. Часто мансардное помещение утепляют несколькими слоями минваты и плиты могут выпадать во время работы из пространства между стропилами (и на утеплитель действует сила притяжения к земле). Утеплитель требует дополнительной фиксации.

Можно утеплитель закрепить большим количеством реек. А лучше всего это сделать при помощи капроновой нити или полимерной бечевки, или мягкой стальной проволокой. Для этого, вдоль стропил набить гвоздики и затем нить или бечевку натягивать зигзагом. Можно вместо гвоздей нить, бечевку крепить сразу к стропилам скобами. Расстояние между креплениями не более 20 сантиметров. Утеплитель, закрепленный таким способом в проеме между стропилами, будет надежно зафиксирован.

Минеральная вата укладывается между стропил без дополнительного крепления.

Для того что бы не было проблем с монтажом минеральной ваты, необходимо замерить расстояние между стропил.

Минеральная вата режется с таким учётом что бы её ширина была больше шага между стропил, больше на два, а то и три см.

Снизу стропил перед монтажом минеральной ваты набивается обрешётка.

Враспор уложенная минеральная вата+обрешётка которая её удерживает и есть так называемое «крепление» минеральной ваты.

До монтажа кровельного материала сверху минеральной ваты крепится гидроизоляционная плёнка с не большим провисом и с нахлёстом.

Плёнка крепится к стропилам при помощи скоб и степлера.

Снизу обрешётки монтируется паро-изоляция которая будет защищать минеральную вату от испарений идущих с тёплого помещения.

Паро-изоляцией может быть пергамин (самый не дорогой вариант.

Пергамин так же крепится скобами к обрешётки.

Далее контр-обрешётка и монтаж финишного материала.

Если крепите минеральную вату с внутренней стороны кровли (к примеру утепляете мансарду), то и в этом случае минеральная вата плотно (враспор) укладывается между стропил,

но перед её монтажом крепим гидроизоляцию, после паро-изоляцию.

В некоторых случая используют бечёвку с помощью которой можно удержать минеральную вату между стропил.

Предварительно с учётом толщины утеплителя в боковую часть стропил забиваются гвозди.

Затем натягивается бечёвка (подойдёт и тонкая проволока и леска).

Достаточная толщина изоляции

Для определения необходимой толщины минеральной ваты следует выбрать один из независимых сетевых теплотехнических калькуляторов (не принадлежащих какому-либо производителю изоляционных материалов). В фильтрах необходимо указать регион и все составляющие кровельного пирога с указанием материалов и толщин. Каждый воздушный зазор также является значимым утепляющим слоем.

Толщина утеплителя для мансарды должна точно просчитана

После этого расчет покажет итоговую температуру внутри помещения. Методом последовательных приближений можно найти значение всех параметров термоизоляции, обеспечивающих необходимый уровень комфорта в мансарде.

В большинстве регионов европейской части РФ требуемая толщина минеральной ваты при внутреннем утеплении мансарды составляет 280 — 300 мм.

Таблица: сравнительная характеристика различных утеплителей и требуемой толщины в зависимости от теплопроводности