Варианты утепления перекрытия чердака по деревянным балкам

Сегодня ситуация кардинально изменилась, большое число наших соотечественников может купить готовые квартиры во многоэтажках, а кто не желает дышать городским смогом – строятся за городом. Существующие на рынке строительные материалы и технологии позволяют создавать уникальные проекты, о таких ранее архитекторы не могли и мечтать. Но не у всех застройщиков достаточно знаний, чтобы выбрать правильный вариант обустройства полов по балкам на втором этаже. Попробуем разобраться.

Подробный обзор

Что представляет собой чердак

Чердачное помещение ограничивают скаты крыши и потолок жилого этажа. Это место часто используют для обустройства дополнительной жилой площади.

Чердак частных домовладений бывает двух видов:

  1. Жилым. Его называют мансардой. В ней можно оборудовать гостиную, рабочий кабинет, спальню, библиотеку и т.д. Высота помещения в данном случае должна составлять не меньше 220 сантиметров. Кроме этого в ней нужно обеспечить вентиляцию, естественное освещение, выполнить утепление скатов.
  2. Нежилым. Такое чердачное пространство, как правило, используют для размещения технического оборудования, хранения старых или ненужных вещей. При этом будет достаточно 2-метровой высоты, а естественное освещение обустраивать не обязательно. Вместо утепления скатов делают теплоизоляцию чердачного перекрытия.

При принятии решения о ремонте или перестройке дома нужно заранее определиться, для каких целей будет задействован чердак, чтобы сделать расчет и проект перекрытия. От этого зависит перечень необходимых материалов и промежуток между балками. Они должны обеспечить требуемую прочность и несущую способность.

Какие материалы предлагает рынок

Сама технология утепления несложная, гораздо важнее грамотный выбор материала, поэтому сначала мы поговорим о том, чем утеплить чердачное перекрытие в частном доме.

Ватные утеплители

Утепление перекрытия разного рода ватой считается одним из лучших способов обустройства. Данный теплоизоляционный материал может иметь разную плотность, главным достоинством ваты считается ее паропроницаемость.

При выборе минеральной ваты лучше отдать предпочтение плотным плитам

  • Минеральная вата может делаться из волокон базальта или доменного шлака. Теплоизоляционные характеристики у обоих вариантов примерно одинаковые, плюс этот материал не горит, но базальтовая вата лучше с экологической точки зрения, а у шлаковаты более доступная цена.

Совет! На рынке минеральная вата представлена плотными плитами и мягкими матами, для перекрытия из балок лучше брать плиты, потому как мягкие маты со временем теряют объем (слеживаются).

  • Стекловата. Как видно из названия материал делается из стекловолокна. Стекловата существенно дешевле минерального аналога, она также не горит, но имеет свойство терять объем. Брать самые дешевые модели не стоит, так как от них много вредной стеклянной пыли. Оптимальным вариантом будет «Изовер».

Стекловата от торговой марки Isover отличается высоким качеством

  • Эковата появилась на рынке относительно недавно. Она представляет собой рассыпчатую массу из целюлозно-бумажных волокон. Материал не горит, но может тлеть. В стены и кровельный пирог эковата задувается специальной аппаратурой, а утепление перекрытий можно выполнять вручную, масса просто засыпается между балками.

Несмотря на присутствие в составе эковаты антипиренов, материал относится к условно пожароопасным

Сыпучие утеплители

Для утепления чердачного помещения используются керамзит, перлит и вермикулит. Материалы не горят, имеют низкую теплопроводность и доступную цену, но по сравнению с ватными моделями толщина теплоизоляционного слоя здесь должна быть в 2 раза больше.

Существенным плюсом считается механическая прочность сыпучих утеплителей:

  • Керамзит. Материал получают в результате обжига глины. Керамзит представляет собой прочные, пористые, округлые цилиндры разного размера и формы, он может набирать влагу, но в отличие от ваты шарики не теряют объем и быстро сохнут.
  • Перлит и вермикулит — это обожженные вулканические породы. Они стоят чуть дороже керамзита, но зато материалы меньше набирают влагу, хотя на сухом чердаке данная характеристика большого значения не имеет.

Хотя керамзит относят к бюджетным материалам качество у этого утеплителя достаточно высокое

Полистирол

В этой нише у нас пенопласт и экструдированный пенополистирол. Такие плиты делаются из одного и того же материала (полистирол), только по разным технологиям.

  • С одной стороны эти материалы не боятся влаги, водопоглощение у них стремится к нулю.
  • С другой стороны, как пенопласт, так и экструдированный пенополистирол (ЭППС) не пропускают пар, точнее пенопласт имеет какой-то мизерный процент паропроницаемости, а ЭППС считается абсолютным гидроизолятором.

Для утепления железобетонных плит перекрытия эти материалы подходят отлично, по экструдированному пенополистиролу даже стяжку можно заливать, а вот утеплять деревянное перекрытие по балкам такими плитами категорически нельзя.

Экструдированный пенополистирол может использоваться только для утепления железобетонных плит перекрытия

Если вы уложите в пирог перекрытия холодного чердака гидроизолятор, то через пару лет дерево начнет гнить. Все дело в том, что пар, запертый снизу, будет впитываться в древесину, что приведет к появлению колоний грибка и плесени.

Читайте также:  Как отделать подвальное помещение в частному доме

Некоторые мастера рекомендуют монтировать под ЭППС принудительную вентиляцию, но как показала практика, такой подход не решает проблему.

С активной вентиляцией дерево будет гнить меньше, но оно все равно будет гнить, вы лишь немного продлите срок службы балок, а итог будет тем же.

Ниже на видео в этой статье показано, что бывает при утеплении балочного перекрытия ЭППС.

Совет! чем утеплить потолок бани со стороны чердака

В каких случаях рекомендуется на втором этаже настилать холодные полы

Чтобы убедительно ответить на этот вопрос, надо напомнить несколько элементарных правил теплотехники.

В каких случаях рекомендуется на втором этаже настилать холодные полы
  1. Нагретый воздух поднимается вверх и скапливается под потолком. Это самая теплая зона в комнате, температура воздуха здесь примерно на 5–8°С выше, чем на уровне 1,5 м от пола и на 9–11°С выше, чем на полу. Самым эффективным, с точки зрения теплотехники, считается отопление помещений за счет нагревания пола, для обеспечения максимально комфортной температуры на высоте 1,5 м требуется минимальное количество тепловой энергии. Это аксиома, доказывать ее правоту нет необходимости.

    Черновой пол в деревянном доме

  2. Теплый воздух под потолком комнаты на первом этаже автоматически нагревает пол второго этажа. Тепло никуда не теряется, а подогревает дополнительные помещения. Конечно, если они жилые, а не холодные чердачные пространства. Спрашивается, зачем сооружать утепленные конструкции и за свои же деньги ухудшать комфортность проживания, терять дополнительные финансы на нагрев второго этажа, а тепло с первого удалять с помощью вентиляции?

    Варианты конструкций деревянных перекрытий

В каких случаях рекомендуется на втором этаже настилать холодные полы

Большинство профессиональных строителей настоятельно не рекомендует делать утепленные полы на втором этаже, если его помещения используются как жилые. Надо знать, что кроме лишних потерь денег и тепловой энергии, может появляться еще одна проблема. При нарушении технологии теплоизоляционный материал увеличивает свою влажность, все деревянные элементы эксплуатируются в очень сложных условиях. Тепло плюс влага – отличная среда для развития грибков и гнили на несущих деревянных элементах, и никакие самые современные пропитки не могут надолго защитить их. Приходится со временем заниматься очень неприятными преждевременными ремонтами. Надеемся, что эта информация поможет принимать оптимальные решения в каждом конкретном случае.

В каких случаях рекомендуется на втором этаже настилать холодные полы

Схема утепления деревянного пола

Монтаж перекрытий

Деревянные балочные элементы укладываются на несущие стены с интервалом 0,6-1 м

Технология устройства деревянных перекрытий довольно проста. Деревянные балочные элементы укладываются на несущие стены с интервалом 0,6-1 м. Ширина самой балки по стандарту должна составлять 1/3 высоты и не менее 1/16 ширины расчетного поля.

Монтаж по балкам требует сначала укладки наката из щитового или досочного материала, причем для упрочнения нужно выбирать сечение минимум 40*40 или 50*50. Для улучшения звукоизолирующих качеств неплохо применить тонкий слой насыпного песка, а сверху уложить утеплитель, который затем покрывается настилом из досок – это будет черновой пол следующего этажа.

Рекомендуем к прочтению:Монтаж и стоимость потолочных фальш балок из дерева и их имитации

Монтаж перекрытий

Концы балочных элементов, заделываемых в стены наружного типа, это самое слабое место в перекрытиях: из-за воздействия с холодным воздухом древесина может начать гнить, что ослабит несущие способности всей конструкции. Поэтому нужно предварительно защитить концы посредством рубероидного «колпака» или обработать специальным средством от гниения.

Совет! При капитальном строительстве применяется технология укладки перекрытия на армокаркас, выполненный из бетонной смеси.

Укладка балок производится маячным способом, который требует сначала монтажа крайних элементов, а затем равного расположения промежуточных. Ровность укладки проверяется уровнем, промежуточные шаги легко отследить рейкой или шаблоном. Для выравнивания применяется различный обрезной материал, например, просмоленные куски досок различной толщины. А вот от использования щепок лучше отказаться, так как они имеют особенность быстрого крошения, что приведет к потере устойчивости. Заделка гнезд осуществляется монтажной пеной, пенопластом, а скреплять балочные элементы между собой лучше всего специальными металлическими крепежами.

Важно! Специалисты настоятельно рекомендуют не доводить концы балок до уличного края на 2-3 см. балочные же доски, расположенные в непосредственной близости к дымовым трубам, должны иметь расстояние до них минимум в 38 см, но можно и сократить отрезок, прокладывая между балками и трубами негорючие листы асбеста.

Чердачное перекрытие: устройство гидроизоляции по деревянным балкам, теплотехнический расчет – пример

Конструкция перекрытия представлена на рисунке 1.2.

Требуемое сопротивление теплопередаче найдем исходя из санитарно-гигиенических условий по формуле (1.2):

Ro тр = (21-2)/ 38,7 = 0,73 м 2о С/Вт,

где tint – расчетная температура внутреннего воздуха, С, принимаемая согласно ГОСТ и нормам проектирования соответствующих зданий и сооружений, tв = +21 о С;

text – расчетная температура воздуха на чердаке, С, tн = +2 о С ;

tn – нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимаемых по таблице 5 [1], для чердачных перекрытий t н = 3 о С;

int – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, принимаемый по таблице 4 [1], для потолков в = 8,7 о С.

Рисунок 1.2 – Конструкция перекрытия: 1 – железобетонная многопустотная плита; 2 – утеплитель; 3 – стяжка из цементно-песчаного раствора

Требуемое сопротивление теплопередаче найдем исходя из условия энергосбережения.

Градусо-сутки отопительного периода Dd следует определять по формуле:

Dd = (21-(-5,8))·239 = 6405,2 С ·сут

По таблице 3 [1] найдем

Rreq = aDd + b = 0,000456405,2+1,9 = 4,78 м 2о С/Вт.

Фактическое сопротивление теплопередаче многослойной ограждающей конструкции Ro, м 2 С/Вт следует определять по формуле (1.4).

Найдем фактическое сопротивление теплопередаче многослойной ограждающей конструкции:

1 слой – железобетонная многопустотная плита, ? = 2,04 Вт/мС;

2 слой – утеплитель Пеноплэкс, ? = 0,03 Вт/мС;

3 слой – стяжка из цементно-песчаного раствора, ? = 0,93 Вт/мС.

Отсюда 2 ? 0,135 м. Принимаем толщину утеплителя 200 мм, который будет укладываться в 2 слоя, толщина каждого из которых равна 100 мм.

Теплотехнический расчет утеплителя покрытия мансардного этажа

Конструкция покрытия представлена на рисунке 1.3.

Рисунок 1.3 – Конструкция покрытия: 1- железобетонная монолитная плита; 2 – утеплитель; 3 – обрешетка д = 25 мм по брускам 50х60 мм; 4 – кровельная сталь с полимерным покрытием.

Требуемое сопротивление теплопередаче найдем исходя из санитарно-гигиенических условий по формуле (1.2):

Ro тр = (21-(-34))/ 38,7 = 2,11 м 2о С/Вт,

где tint – расчетная температура внутреннего воздуха, С, принимаемая согласно ГОСТ и нормам проектирования соответствующих зданий и сооружений, tв = +21 о С;

text – расчетная температура воздуха на чердаке, С, tн = +2 о С ;

tn – нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимаемых по таблице 5 [1], для чердачных перекрытий t н = 3 о С;

int – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, принимаемый по таблице 4 [1], для потолков в = 8,7 о С.

Требуемое сопротивление теплопередаче найдем исходя из условия энергосбережения.

Градусо-сутки отопительного периода Dd следует определять по формуле:

Dd = (21-(-5,8))·239 = 6405,2 С ·сут

По таблице 3 [1] найдем

Rreq = aDd + b = 0,00056405,2+2,2 = 5,40 м 2о С/Вт.

Фактическое сопротивление теплопередаче многослойной ограждающей конструкции Ro, м 2 С/Вт следует определять по формуле (1.4).

Найдем фактическое сопротивление теплопередаче многослойной ограждающей конструкции:

1 слой – железобетонная монолитная плита, ? = 2,04 Вт/мС;

2 слой – утеплитель Пеноплэкс, ? = 0,03 Вт/мС.

Слои, расположенные после воздушной прослойки, в расчете не учитываем.

Отсюда 2?0,156 м. Принимаем толщину утеплителя 200 мм, который будет укладываться в 2 слоя, толщина каждого из которых равна 100 мм.

Крепление балок перекрытия к стене

Особенности создания проекта крыши

При подготовке проекта обратите внимание на следующие моменты:

  • форма крыши;
  • используемый материал для кровли;
  • места расположения внутренних опор;
  • стропильная система;
  • под каким углом будет расположен скат крыши;
  • расстояние между стенами.
Крепление балок перекрытия к стене

От этих моментов будет зависеть внешний вид будущей крыши. Использование такого конструктивного элемента, как мауэрлат, зависит от материала стен дома и расстояния между ними. Если оно менее шести метров, то эту балку можно не прокладывать.

Как крепить стропила, если использован мауэрлат

Без мауэрлата можно обойтись в каркасных и деревянных домах, но иногда он является обязательной частью конструкции. Например, при использовании для стен пенобетонных блоков и подобных им материалов:

  • передачей влаги от стен стропильной системе;
  • особенности материала, из-за которой крепления в ней не задерживаются;
  • хрупкость стен;
  • невозможность выдержать на себе крышу без использования мауэрлата.

Если дом строят из материала, не дающего усадку, желательно использовать жесткое крепление, в противном случае соединение может иметь степень свободы. Система стропил крепится сначала к мауэрлату, а на свободных концах соединяется с балками перекрытия.

Жесткое крепление

Крепление балок перекрытия к стене

Пошаговое исполнение способа вырубки выглядит следующим образом:

  1. Проведите вырубку всех заготовок по шаблону. Для начала установите брус для будущей стропильной ноги с определенным углом (заложенным в проекте), а затем наметьте место выемки. Глубина ее должна быть не больше трети высоты бруска. После изготовления одной стропильной ноги используйте ее в качестве образца. Остальные вам нужно будет сделать идентичными. Важно на этой стадии не сделать ошибку.
  2. Каждую стропильную ногу установите седлом на мауэрлат и закрепите при помощи гвоздей. Сначала забейте два под углом друг к другу, с боковых частей стропильной системы. Третий необходимо вбить вертикально – он обеспечивает прочность конструкции.

Есть еще один способ жесткого крепления: при его использовании к стропильным ногам подшивают метровые бруски, которые упираются в мауэрлат. Они должны быть закреплены при помощи металлических уголков.

Крепление скользящего типа

Подвижное соединение применяется для домов из бруса, бревен и других материалов, дающих усадку. Если в таком доме сделать жесткий стык стропильных ног с мауэрлатом, с течением времени вся конструкция может завалиться. При ошибках в строительстве деформация начинается со стен домов и передается дальше.

Для скользящего соединения в любом строительном магазине неплохо приобрести специальный крепежный элемент, называемый «салазками». Также вы можете приобрести уголки с необычными отверстиями для соединения (продолговатой формы). Ко всем элементам крыши стропила крепятся при помощи хомутов и скоб.

Крепление балок перекрытия к стене

Как изготовить крепление с балками перекрытия

Крепление стропил к балкам перекрытия, которые выступают на 40 сантиметров от стен, может быть выполнено вырубкой методом двойного зуба. Это сделать достаточно просто: на конце каждой стропильной ноги вырубите подобие ступеньки. Такой же замок нужно вырубить на балке. Место соединения этих элементов затяните при помощи болта и хомута.

Существует еще один способ монтажа стыка стропил и балок перекрытия – использование накладок из досок. Они закрепляются при помощи саморезов или гвоздей со специальными надсечками. Распределение нагрузки от стропил между мауэрлатом и балками перекрытия позволяет сделать крышу более прочной.

Особенности возведения стропильной системы при каркасном строительстве

  1. На момент начала работы со стропильной системой у вас должны быть возведены стены и черновой потолок. Установите на время работ дополнительные подпорки.
  2. Соедините потолочные балки и верхнюю обвязку. Закрепите их.
  3. Установите стропила. Для усиления их блока можно использовать двойные вертикальные стойки.
  4. С помощью стоек проведите подвязку стропильных ног к стенам. После этой части работы можно приступать к обрешетке и установке кровли.

Лучше всего до начала строительства просмотреть видео по возведению стропильной системы на каркасных домах без мауэрлата. Оно поможет вам понять, как провести работы так, чтобы стропила смогли выдержать даже самые сильные нагрузки.

Крепление балок перекрытия к стене

При каркасном строительстве вам понадобится затяжка. Она примет на себя часть нагрузки и сделает конструкцию единой. Для затяжки необязательно использовать брус, подойдет и доска.

Устройство и монтаж перекрытий по деревянным балкам

Перекрытия из плит

Укладка плит перекрытия

Перекрытия из плит

В основном, плитное перекрытие применяется при возведении многоквартирных домов.

При постройке собственных домов такой вид перекрытия востребован реже. Плиты характеризуются большим собственным весом, а значит, при их монтаже потребуется использование специальной техники, а это связано с увеличением денежных расходов.

Перекрытия из плит

Обратите внимание!Плитные перекрытия отличаются неоспоримым преимуществом. Они не горят, характеризуются высокой прочностью и долговечностью.

Если вы произвели монтаж перекрытия из плит, согласно существующим правилам, то в итоге получите ровную потолочную поверхность, не требующую дополнительного выравнивания и шлифовки.

Перекрытия из плит

Для изготовления плит используют тяжелый и легкий бетон, они могут быть сплошными или пустотными внутри.

Обратите внимание!При постройке частного дома, лучше воспользоваться пустотными плитами. Они характеризуются отличными тепло- и звукоизоляционными параметрами. К тому же их вес намного меньше.

Перекрытия из плит

Ребристое перекрытие

Существует два вида перекрытия из плит: монолитные и сборные.

Перекрытия из плит

При монтаже перекрытия из плит они укладываются на несущие стены постройки, для большей надежности конструкции возводящиеся толщиной не меньше 150 мм. Несущие стены должны находиться на расстоянии 3 м друг от друга. Если оно превышает это значение, то вам придется монтировать поперечную балку, это сделает ваше строительство дороже.

Сборно-монолитное

Перекрытия из плит

Приступая к возведению частного дома, вы обязаны точно определить, какое перекрытие потолка — плитное или балочное – наиболее подходит в вашем конкретном случае. Запомните, что на конечный результат огромное влияние оказывает качество используемых материалов и соблюдение всех технологических требований монтажа перекрытий. Если вы все сделаете правильно, то получите в итоге ожидаемый результат.

Перекрытия из плит

Перекрытие по двутавровым металлическим балкам – подготовительные работы

На подготовительном этапе выполните следующие мероприятия:

  1. Определитесь с материалом, который предполагается использовать для изготовления перекрытия помещения, а также изучите последовательность действий.
  2. Разработайте рабочий чертеж, предоставляющий полную информацию о конструктивных особенностях перекрытия и сортаментах применяемых материалов.
  3. Выполните расчеты, подтверждающие прочностные характеристики строительной конструкции и необходимый для длительной эксплуатации запас прочности.
  4. Рассчитайте потребность в строительных материалах, оцените объем расходов, а также подготовьте инструменты.
  5. Смонтируйте двутавровые балки, соблюдая интервал между опорными элементами, равный 1–2 м и проконтролируйте правильность установки с помощью уровня.
  6. Соберите по нижнему уровню двутавра щитовую разборную опалубку, используя ламинированную фанеру или строганные доски, обеспечьте отбортовку высотой 15–20 см.
  7. Закрепите деревянные брусья или стальные распорки для обеспечения неподвижности опалубочной конструкции, которая должна выдержать массу бетона.

При монтаже опор устанавливайте деревянные балки по одной штуке на каждый квадратный метр площади, а металлические элементы в 2 раза реже. Применение стоек телескопического типа существенно облегчит работы по фиксации опалубочной конструкции. Закончив подготовительные мероприятия, приступайте к основной работе.

Перекрытие по двутавровым металлическим балкам – подготовительные работы

Правильный расчет перекрытия по металлическим балкам очень важен

Совместная работа стальных балок и монолитного перекрытия

При расчете конструкций зданий и сооружений инженер выполняет построение расчетной модели из конечных элементов и, как правило, модель подходит только для одного расчетного случая. В заметке рассмотрим сложности при работе со стальной балочной клеткой, на которую опирается монолитная железобетонная плита.

Совместная работа стальных балок и монолитного перекрытия

Представим задачу: необходимо выполнить расчет несущей способности стальной балки, если известны конструкция балок (длина, шаг) и конструкция покрытия. По большинству рекомендаций инженер без труда вычислит грузовую площадь, составит расчетную схему в виде балки, приложит нагрузку и получит изгибающий момент, который и пойдет для проверки сечения.

Рис. 1 Грузовая площадь балки

Песок в качестве звукоизоляционного слоя

Звукоизоляцию песком используют давно, потому что материал обладает способностью поглощать и низкие, и высокие звуки. В своей массе он пористый с мелкими ячейками внутри между частицами. Именно там, отражаясь от стенок воздушной камеры, происходит гашение звуковых волн.

Но у песка есть несколько отрицательных характеристик:

  • большой удельный вес, что требует сооружения перекрытий с использованием мощных балок и чернового основания (потолка);
  • высокая теплопроводность, утепление перекрытий песком сделать невозможно, придется добавлять дополнительно слой теплоизоляционного материала;
  • если не собрать герметичную конструкцию, заделав все щели и отверстия, то песок будет проникать в помещения дома.

Песок используется в качестве звукоизоляционного слоя в деревянных перекрытиях.