Домой Нюансы Как рассчитать толщину утеплителя, основные правила

Как рассчитать толщину утеплителя, основные правила

Советы и рекомендации

При выборе утеплителя нужно руководствоваться простыми принципами: на упаковке теплоизолятора обычно указана площадь рулона в квадратных метрах. Исходя из этих цифр, можно заранее узнать, сколько потребуется рулонов для утепления. Но необходимо помнить, что, например, минвата всегда подвержена усадке.

Для лучшей плотности этот теплоизоляционный материал лучше укладывать с излишком. Следовательно, к своим расчетам всегда необходимо добавлять несколько процентов. Это касается всех утеплителей.

Чтобы рассчитать необходимое количество материала, необходимо выполнить следующие вычисления:

  • вычисляется площадь дома;
  • вычисляется объем дома (высота берется по перекрытиям);
  • вся сумма умножается на 2 (пол и потолок для одного этажа);
  • к полученному значению необходимо прибавить 15%.

78caa906aad00001def2cf64b887ac0f.jpg

Обзор утеплителей смотрите в следующем видео.

Материалы, которые можно использовать

Каркасный дом может быть утеплен любым подходящим утеплителем для стен. Чащу всего это либо минеральная вата, либо пенопласт, либо пенополистирол, либо стекловата. Бывают еще насыпные виды утеплителя на основе пенополистироловых шариков или даже керамзита.

c2e3401dab5ee30f372289f31d8cc913.jpg

Минеральная вата

Минеральная вата для стен. Толщина для дома – около 15 см. Считается универсальным наполнителем, представляет собой тонкие переплетенные между собой волокна, похожие на вату. Ее особенности:

  1. Хорошо сохраняет тепло в доме.
  2.  Легко укладывается своими руками.
  3. Представлена в двух вариациях – матах и рулонах.
  4. Минеральная вата может быть различной плотности.
  5. Боится влаги.

Пенопласт – это второй материал по популярности, который используется для утепления каркасного здания и стен. Толщина 5, 10, 15 см. Он имеет следующие особенности:

  1. Легкий и удобный при трансплантации.
  2. Легко ломается для придания нужного размера.
  3. Отлично сохраняет тепло стен и дома.
  4. Не боится воды.
  5. Легко устанавливается.

de79ff250b24ea25e160621329f11e2a.jpg

Утепление пенопластом

Жидкий утеплитель на основе пенополистирола для представляет собой пену, которую наносят на поверхность. Он имеет огромный плюс – способен утеплять дом без мостиков холода, так как фиксируется к любой, даже самой сложной поверхности. Толщина – до 20 см или больше.

Насыпной утеплитель загоняется в пространство каркасных стен и плотно укладывается.

Виды утеплителей по уровню плотности

Стоит помнить, чем выше плотность теплоизоляционного материала, тем наибольшую нагрузку он оказывает на фундамент дома.

При этом следует отметить, что высокая плотность не всегда является гарантией высоких теплоизоляционных характеристик.

Поэтому, утеплитель делят на несколько видов, классификация которых осуществляется на основе плотности материал:

  • Особо легкие;
  • Легкие;
  • Средние;
  • Плотные (жесткие).

К особо легким утеплителям относится – пенополистерол (пенопласт), представляющий собой пористую структуру. Легкие утеплители изготавливаются на базе минеральной ваты. К утеплителям со средней плотностью относится пеностекло. А что касается плотных утеплителей, то они также изготавливаются путем использования минеральной ваты, процесс приготовления которых осуществляется под высоким давлением.

Легкие утеплители блокирует увеличение концентрации водяных паров, поэтому такой материал используют для утепления ненагружаемых поверхностей внутри помещений: стен, перегородок, перекрытий и т.д. Утеплители с легкой плотностью способны свести теплопотери к минимуму.

Плотные утеплители лучше всего использовать для наружной части стены. В этом случае, теплопроводность будет лучше. Такой материал хорошо переносит различные механические нагрузки и отлично противостоит неблагоприятному воздействию влаги.

Виды

Как уже говорилось, все теплоизоляционные материалы делятся на несколько видов в зависимости от показателей удельного веса. От последнего зависит сфера его применения.

Наглядно это отражает таблица:

Класс по плотности Показатели плотности Сфера применения
Легкие 11–35 кг/м3 Легкие и упругие материалы, которые используются для изоляции крыши и кровли.
35–75 кг/м3 Стеновой утеплитель – теплоизоляция стен, перегородок, каркасных сооружений.
75–100 кг/м3 Оборачивание труб нефтепроводов, тепломагистралей.
Средние 100–125 кг/м3 Наружная теплоизоляция под вентилируемый фасад
125–150 кг/м3 Утепление бетонных и кирпичных стен, межэтажных перекрытий
Жесткие 150–175 кг/м3 Обшивка несущих конструкций
175–225 кг/м3 Укладываются под стяжку чернового пола перед финишной отделкой, отличаются прочностью и огнестойкостью.

Немаловажно, что отдельные виды утеплителя имеют собственную классификацию в зависимости от удельного веса. Например, по ГОСТу, пенопласт делится на марки ПСБ 15 (плотность составляет менее 15 кг/м3), ПСБ 25 (показатели 15–25 кг/м3), ПСБ 35 (удельный вес от 25 до 35 кг/м3) и ПСБ 50 (50 кг/м3 и более)

 

 

1be6a3edcc441cd2fafbf9ea33061a5c.jpg

 

7a3be88350f9c292dbd55b9e4a20ec85.jpg

Классификация минваты по жесткости выглядит следующим образом:

  • П-75 (плотность материала, соответственно, 75 кг/м3) подходит для слабо нагружаемых и горизонтальных поверхностей;
  • П-125 (удельный вес этой ваты – 125 кг/м3, но к этому же виду относят и утеплитель с плотностью 110, 120 и 130 кг/м3) стеновой утеплитель;
  • ПЖ-175 (показатели плотности понятны из названия) – материал повышенной плотности для наружной обшивки;
  • ПЖ-200 (удельный вес равен 200 кг/м3 и выше) – используется для наружных работ, обладает повышенной огнестойкостью.

Стоит отметить, что встречаются и менее плотные ваты, чем П-75. Их удельный вес равен 60–70 кг/м3.

 

 

a7cfce3a2d21eac07d624709bdced6c6.jpg

 

Популярные способы утепления дома

Выполнить теплоизоляцию здания можно на этапе возведения или после его окончания. Среди популярных методов:

  • Монолитная стена существенной толщины (не менее 40 см) из керамического кирпича или дерева.
  • Возведение ограждающих конструкций путем колодезной кладки — создание полости для утеплителя между двумя частями стены.
  • Монтаж наружной теплоизоляции в виде многослойной конструкции из утеплителя, обрешетки, влагозащитной пленки и декоративной отделки.

По готовым формулам произвести расчет оптимальной толщины утеплителя можно без помощи специалиста. При вычислении следует округлять число в большую сторону, небольшой запас величины слоя теплоизолятора будет полезен при временных падениях температуры ниже среднего показателя.

От чего зависит толщина

Расчет толщины утеплителя для стен должен начинаться с определения основных показателей технологии строительства. К таким показателям относятся толщина существующих стен и материал, из которых они выполнены, материал теплоизолятора, а также климатические условия вашего региона, конструкция и износ стен здания, внутренние размеры помещения и другие, текущие показатели.

Рассмотрим подробнее элементы вычисления для стенового теплоизолятора.

Толщина стен, а также материалы, из которых они возведены, указаны в техпаспорте вашего жилья, ознакомиться с которым можно в ЖЭКе или  в управляющей компании. Эти показатели имеют значение, поскольку для каждой климатической зоны существуют свои показатели норм по строительству и последующему теплососпротивлению.

Материал утеплителя важен, поскольку именно от него зависит последующее уменьшение потери тепла вашей квартирой. У каждого материала свой коэффициент теплопроводности, вследствие чего будет различаться и минимально допустимая толщина утеплителя.

Износ и конструкция стен также влияют на процесс утепления, поскольку в зависимости от стороны (наружная или внутренняя) процесс утепления может понадобиться согласовать с коммунальными службами, которые и сообщат вам, насколько сильно повреждена стенка. Если здание давно не подвергалось косметическому ремонту, то кроме более толстого слоя утеплителя, в процессе монтажа большой объем времени отнимет шпаклевка стыков, трещин и укрепление перекрытий.

dc3a644a91946cee303e6d7cdd12ac1b.png

Следует заметить, что толщина утеплителя для наружных стен не рассчитывается с такой щепетильностью, как для внутренних. Причина такому пренебрежению заключается в невозможности предсказать погоду. Если внутри квартиры вы можете определить температурный уровень в зимний период времени по ежегодным показателям во время отопительного сезона, то снаружи погодные условия предсказать невозможно. Потому для внешнего утепления берется толщина, превышающая минимальную минимум в 1,5 раз. Таким образом, вы не потратитесь на лишние материалы и утеплите свои стенки.

Классификация минеральной ваты по плотности

Рынок наполнен предложениями отечественных и зарубежных производителей. Чтобы систематизировать сотни наименований, ниже приводится перечень производимых в России материалов, отличных по рассматриваемому критерию, а также некоторые рекомендации относительно использования.

П-75

Плотность утеплителя данной марки составляет 75 кг/м3. Низкий показатель позволяет применять вату лишь в слабо нагружаемых поверхностях, в том числе горизонтальных (чердачные перекрытия, скатная кровля). Материал боле популярен в сфере нефтяной и энергетической промышленности — им оборачивают трубы теплоцентралей, а также стыки газо- и нефтепроводов.

Существуют утеплители и меньшей плотности (15, 25, 40 кг/м3), но практически не используются, ибо теряют свою форму и свойства даже при минимальной нагрузке.

П-125

Плотность этой минеральной ваты составляет 125 кг/м3. Материал хорош для обшивки потолка, пола, стен, перегородок, каркасных строений в зоне умеренного климата. Помимо достойных теплоизоляционных свойств, отлично подавляет посторонний шум.

ПЖ-175

Материал повышенной жесткости (это отражено в названии). Применяется при обшивке стен или перекрытий, выполненных из металла, железобетона, бетона, кирпича.

ПЖ-200

Тоже имеет повышенную плотность (200 кг/м3), жесткость и используется в тех же ситуациях, как и предыдущая. Есть одно преимущество перед ранее названной — ПЖ-200 служит дополнительной защитой от пожара.

Минераловатных плит плотностью от 75 до 200 кг/м3, описанных выше, вполне достаточно для утепления любых помещений частного или многоквартирного дома. Однако на рынке можно встретить незнакомую маркировку изделий, произведенных за рубежом.

Классификация минеральной ваты, произведенной в других странах:

  • VL, TL (подходят для конструкций с максимальной нагрузкой 8 и 12 кН/м2 соответственно);
  • EL, ELD, ELUS (хороши при изоляции бетонных элементов, максимально допустимая нагрузка — 5 кН/м2);
  • IM, IMP (стропильные, половые конструкции, фундамент);
  • AKL, KKL (материалы повышенной жесткости, используемые при теплоизоляции скатной кровли);
  • TKL (теплоизоляция плоской кровли);
  • VIL (напоминает AKL и KKL, но имеет срезанные углы; применяется, если кровле надо придать наклон);
  • TSL, VUL, IRL (тонкие плиты, используются для ветровой защиты легких конструкций — стеновых или стропильных);
  • ILP (запрессовываются между элементами бетонных, кирпичных, металлических строений);
  • A, IL (классические минераловатные плиты, используемые при утеплении стен; рекомендованы для участков, где место под материал ограничено).

Конкретная плотность утеплителя не указывается, так как по совместимости с различными конструкциями нетрудно сопоставить его показатель с отечественным аналогом.

a2943c8831b310cf02a30fb2c2a74cff.jpg

Расчет толщины утеплителя для стен

Тепловая защита зданий согласно Своду правил должна соответствовать таким требованиям:

  1. Тепловое сопротивление ограждающих конструкций не должно быть ниже указанных в документе значений.
  2. Удельная теплозащитная характеристика дома не должна превышать указанной нормы.
  3. Температура внутренней поверхности ограждающих конструкций не должна падать ниже минимально допустимого значения.

Из этих трех параметров самыми важными являются тепловое сопротивление и минимальное значение внутренней температуры. Они будут служить ключевыми величинами в расчетах.

Тепловым сопротивлением RTP называют величину, обратную теплопроводности. Ее размерность м2·°C/Вт. Внутренняя температура поверхностей стен для жилых помещений нормируется в интервале 20–22°C.

Исходной величиной для расчетов служат градусо-сутки отопительного периода (сокращенно ГСОП). Размерность этого параметра °C·сут/год. Рассчитывают ГСОП по такой формуле:

ГСОП=(tB–tOT)·zOT ,

где tB – внутренняя температура (+22°C), tOT – средняя температура воздуха на улице за отопительный сезон, zot – количество суток отопительного периода в году, когда среднесуточная температура не выше +8°C.

Примером послужит Москва. Для столицы РФ продолжительность отопительного периода 214 суток/год, а средняя наружная температура для этого периода tOT= –3,1°C (см. таблицу 1, Строительная климатология). Подставляем значения в формулу и получаем:

ГСОП = [(22 – (–3,1)] · 214 = 5371,4 градусо-суток.

Ищем величину сопротивления теплопередаче, соответствующую этому числу градусо-суток (см. таблица 3, Свода правил). Получилось число, отличающееся от круглых табличных значений, а в таблице только круглые значения. Для остальных случаев предусмотрена формула с коэффициентами a и b:

RTP = a · ГСОП + b

Подставляем в нее значения и получаем:

RTP = 0,00035 · 5371,4 + 1,4 = 3,27999 м²·°C/Вт.

Однако полученная величина – это суммарное тепловое сопротивление стены и утеплителя:

RTP = RCT + Ry.

Тепловое сопротивление стройматериалов в указанном выше Своде правил рекомендуется считать с учетом условий эксплуатации. Согласно карте влажности климата (Строительная климатология) Москва находится в зоне нормальной влажности. Таблица 2 Свода правил рекомендует учитывать теплопроводность материалов для этих условий в помещениях с нормальной влажностью (большинство комнат) под литерой Б.

Допустим, что утеплять нужно стены из полнотелого глиняного кирпича на растворе из цемента и песка толщиной 0,51 м (два кирпича). Коэффициент теплопроводности такой кладки составляет 0,81 Вт/м·°C. Тепловое сопротивление материалов определяется соотношением:

R = P/k,

где P – толщина материала, м, k – коэффициент теплопроводности, Вт/м·°C. Подставив значения, получаем:

RCT = 0,51 / 0,81 = 0,6296 м²·°C/Вт.

Тепловое сопротивление теплоизоляции равно разнице общего сопротивления и сопротивления стены:

Ry = RTP – RCT = 3,27999 – 0,6296 = 2,65039 м²·°C/Вт.

Осталось определить толщину самого утеплителя. Будем использовать для теплоизоляции плиты из каменной ваты плотностью 50 кг/м³. Коэффициент ее теплопроводности при указанных условиях составляет 0,045 Вт/м·°C. Чтобы получить толщину , умножим ее тепловое сопротивление на коэффициент теплопроводности:

Py = Ry · k = 2,65039 · 0,045 = 0,11927 м или примерно 12 см.

Такой расчет подходит для утепления стен под штукатурку.

Каменную вату, как пористый материал, снаружи на кирпичную кладку обычно укладывают, закрывая ее паропроницаемой мембраной, а потом монтируют вентилируемый фасад.

Через воздушную прослойку этого фасада постоянно снизу вверх проходит воздух. При этом он не только уносит пар из слоя каменной ваты, но и приводит к потере некоторого количества тепловой энергии.

Для вентилируемых фасадов больших размеров на многоэтажных зданиях теплотехники вывели формулы для расчета этих теплопотерь. Они позволяют рассчитать толщину дополнительного слоя утеплителя, чтобы компенсировать эти потери. Однако механизм расчета очень сложен и требует учета многих величин: скорости потока воздуха в прослойке, ее высоты, неоднородностей потока и т. п.

Делать такие сложные расчеты для одноэтажного загородного дома смысла не имеет. Опытные специалисты советуют при монтаже вентилируемого фасада увеличить рассчитанную толщину теплоизоляции примерно на 30%. В нашем примере получится:

P = Py · 1,3 = 0,11927 · 1,3 = 0,1550 м или примерно 15 см.

Т. е. чтобы утеплить дом в Москве с кладкой из полнотелого кирпича на растворе из цемента и песка с толщиной наружных стен 0,51 см, понадобится уложить три слоя плит базальтовой ваты толщиной по 50 мм, а затем смонтировать вентилируемый фасад.

Плотность и ее влияние на свойства материала

Поскольку теплоизоляционный материал имеет различную плотность, выделяют несколько его видов:

  • особо легкий;
  • легкий;
  • средний;
  • плотный (жесткий).

Плотность влияет на такие показатели:

  • теплопроводность;
  • шумопоглощение;
  • несущие способности;
  • способ монтажа.

В любом теплоизоляционном материале воздух является главным теплоизолирующим компонентом. Он может быть в естественном или разряженном состоянии. Чем лучше он изолирован от окружающей среды и чем больше его содержится в утеплителе, тем выше теплопроводность материала.

Чем ниже воздухопроницаемость утеплителя, тем лучше он поглощает шум. Теплоизоляционный материал, который имеет повышенную плотность, будет лучше поглощать звук даже в том случае, если это не его главное предназначение. Но поскольку в некоторых утеплителях показатель плотности доходит до 150 кг/м³, оказывается большая нагрузка на конструкцию перекрытия. Поэтому лучше приобретать специализированный шумопоглощающий материал.

Слишком легкие утеплители нельзя использовать на тех участках, которые будут подвергаться высоким нагрузкам. При низких прочностных характеристиках материал будет деформироваться. Поэтому необходимо использовать термоизоляцию плотностью не менее 150 кг/м³.

Работать удобнее с более легким, т. е. менее плотным утеплителем. Однако выбор плотности зависит от расположения материала. Для укладки его между лагами кровли подходит легкая и мягкая термоизоляция, а для стен желательно выбирать более плотную, чтобы избежать ее сползания.

Какими бывают габариты материала

В случае если теплоизоляционный материал очень тонок, сквозь стенку просачивается холод и сырость, но и излишняя толщина также ни к чему.

Стандартными габаритами материала считаются такие:

  • 75 мм;
  • 150 мм;
  • 60 мм;
  • 200 мм;
  • 70 мм;
  • 80 мм;
  • 50 мм;
  • 15 мм.

В случае если слой теплоизоляционного материала меньше положенного хоть на пару сантиметров, стенки станут пропускать холод и отсыревать.

 

 

076d44b08f657ce7b812c53a1ac0157c.jpg

 

d3e125749555ef3a9bde8e9d8bc20c96.jpg

Например, точка росы, которая располагается снаружи сооружения, сместится немного вовнутрь стенки, вследствие того, что теплоизоляционный материал не сможет ее удержать. В итоге – на плоскости стенки станет появляться конденсат, она станет медленно отсыревать, рушиться, будет появляться плесень и грибок.

Очень толстый слой теплоизоляции приведет к неоправданным расходам. Любой хороший хозяин желает построить не просто качественный и надежный дом, но и сэкономить по максимуму, а толстый слой изоляции стоит неплохих денег. Также при большой толщине термоизоляции не соблюдается естественная вентиляция изнутри стенок, вследствие чего внутри здания становится весьма душно и дискомфортно. Кроме того, в случае если утепление выполняется на внутренней части стенки, толстый слой материала заберет весьма большое количество свободного места, уменьшив квадратуру комнаты как визуально, так и физически.

 

 

25f30b19c8faca36ed049cddb52260a7.jpg

 

62be1d0064b93e762819b49e088f6228.jpg

Именно поэтому важно уметь рассчитывать толщину теплоизоляции. . Ещё один весьма значимый момент – определение толщины теплоизолятора зависит напрямую от сырья, из которого изготовлена стенка

Исходя из этой информации, можно сделать вывод о теплопроводимости и теплотехнических свойствах этой части сооружения. Такие данные дают возможность квалифицировать теплоотдачи на любом квадратном метре площади. Абсолютный перечень данных материалов указан в СНиП No2-3-79. Плотность утеплителя бывает разной, но обычно используют от 0,6 – 1000 кг/м3.

Ещё один весьма значимый момент – определение толщины теплоизолятора зависит напрямую от сырья, из которого изготовлена стенка. Исходя из этой информации, можно сделать вывод о теплопроводимости и теплотехнических свойствах этой части сооружения. Такие данные дают возможность квалифицировать теплоотдачи на любом квадратном метре площади. Абсолютный перечень данных материалов указан в СНиП No2-3-79. Плотность утеплителя бывает разной, но обычно используют от 0,6 – 1000 кг/м3.

В современном строительстве зачастую используют пеноблоки, на которые распространяются определенные требования к термоизоляции:

  • ГСОП – 6000;
  • сопротивление в теплоотдаче и термопередаче стен – свыше 3,5 С/кв. м/Вт;
  • сопротивление в теплоотдаче и термопередаче потолков – свыше 6С/кв. м/Вт.

 

 

69d7e40fc7fed7c02ff13e404a986474.jpg

 

В случае если вы намереваетесь положить некоторое количество слоев теплоизолятора, характеристики сопротивления теплопередачи рассчитываются в виде суммы всех слоев

При этом нужно принимать во внимание теплопроводимость и свойства материала, из которого приготовлены стенки.

Плотность и ее влияние на свойства материала

Показатель плотности определяет отношение массы материала к объему. Высокий коэффициент означает существенную нагрузку на основание, этот факт учитывают при выборе утеплителя. Есть плотные материалы, которые уступают по изоляционным характеристикам более рыхлым изделиям. Например, деревянный брус с показателями 510 кг/м3 имеет теплопроводность 0,15 ВТ/м*К, а минеральная вата в 50 кг/м3 — 0,35 Вт/м*К.

Современные теплоизоляторы классифицируются по уровню плотности на 4 группы:

  • очень легкие — пенопласт, имеющий пористую структуру и газонаполненные ячейки;
  • легкие — минераловатная продукция;
  • средние — пеностекло;
  • плотные — жесткие плиты из базальтового волокна.

Легкий утеплитель для стен плохо переносит механическую нагрузку, поэтому нуждается в создании защитного слоя. Слабая связь между молекулами не может противостоять внешнему воздействию, и материал разрушается. При монтаже минеральной ваты, пенопласта, экструдированного пенополистирола устанавливают гидроизоляцию и ветрозащиту, используют облицовку или наносят слой штукатурки.

2e4798a5454c53a76ccfac6eba05ffcf.jpg

Выбор плотности утеплителя

Прежде чем решить, какую выбрать плотность теплоизоляции, необходимо определить, где она будет устанавливаться. Если планируется утепление стен, важную роль играет тип облицовки. Она определяет тип и плотность теплоизолятора. Так, для жилого дома рекомендуется использовать базальтовую вату, которая имеет низкую теплопроводность, высокую пожароустойчивость и экологичность.

Для облицовки сайдингом подойдет базальтовый теплоизолятор с показателями 40-90 кг/м³. Чем выше располагается теплоизоляция, тем больше должен быть показатель. Если поверхность будет оштукатуриваться, тогда нужно выбирать специальную теплоизоляцию для фасадных работ. Плотность должна составлять 140-160 кг/м³. При данных работах применяют специальные элементы, которые обладают высокими показателями паропроницаемости и прочности на отрыв. Для внутренних работ используют теплоизоляционный материал с низкой плотностью.

При кровельных работах выбор изоляции зависит от вида крыши. Если крыша скатная, выбирают утеплитель с показателями 30-45 кг/м³. Для утепления мансарды показатель должен быть не менее 35-40 кг/м³. Плоская кровля должна выдерживать большие нагрузки, которые оказывают снег, ветер и другие атмосферные явления. Поэтому в данном случае должна использоваться теплоизоляция с плотностью от 150 кг/м³, если используется минеральная вата. Для пенополистирола этот показатель должен быть не более 40 кг/м³.

Для изоляции пола от холода следует выбирать материал, у которого давление массы на единицу объема достаточно высокое. Однако если планируется укладка материала между лагами, можно использовать рыхлый утеплитель. Лаги принимают на себя всю нагрузку, и перед теплоизоляцией не ставится задача выдержать оказываемое давление.

В межкомнатных перегородках теплоизоляционный материал выполняет также и звукоизолирующую функцию. Поскольку данные перегородки не предназначены для защиты от низких температур, можно использовать теплоизоляцию средней плотности. Желательно, чтобы она была представлена в виде плит.

Расчет теплоизоляционного слоя формулы и примеры

Чтобы иметь возможность точно рассчитать величину утепления, необходимо найти коэффициент сопротивления теплопередачи всех материалов стены или другого участка дома. Он зависит от климатических показателей местности, поэтому вычисляется индивидуально по формуле:

ГСОП=(tв-tот)xzот

tв — показатель температуры внутри помещения, обычно составляет 18-22ºC;

tот — значение средней температуры;

zот — длительность отопительного сезона, сутки.

Значения для подсчета можно найти в СНиП 23-01-99.

При вычислении теплового сопротивления конструкции, необходимо сложить показатели каждого слоя: R=R1+R2+R3 и т. д. Исходя из средних показателей для частных и многоэтажных домов определены примерные значения коэффициентов:

  • стены — не менее 3,5;
  • потолок — от 6.

Толщина утеплителя зависит от материала постройки и его величины, чем меньше теплосопротивление стены или кровли, тем больше должен быть слой изоляции.

b7f03c84ec78afc9ec18da7a6e08e120.jpg

Пример: стена из силикатного кирпича толщиной в 0,5 м, которая утепляется пенопластом.

Rст.=0,5/0,7=0,71 — тепловое сопротивление стены

R- Rст.=3,5-0,71=2,79 — величина для пенопласта

Имея все данные, можно рассчитать необходимый слой утеплителя по формуле: d=Rxk

Для пенопласта теплопроводность k=0,038

d=2,79×0,038=0,10 м — потребуются плиты пенопласта толщиной в 10 см

По такому алгоритму легко подсчитать оптимальную величину теплоизоляции для всех участков дома, кроме пола. При вычислениях, касающихся утеплителя основания, необходимо обратиться к таблице температуры грунта в регионе проживания. Именно из нее берутся данные для вычисления ГСОП, а далее ведется подсчет сопротивления каждого слоя и искомая величина утеплителя.

Типовая конструкция стены

Конечно, выбор толщины стены зависит не только от климата в регионе, но и от предназначения конструкции: будет ли дом для постоянного проживания, или — для временного, а так же от материалов применяемых в конструкции внутренней и внешней частей стены, от вида используемого утеплителя, наличия воздушного зазора.

Классическая стена состоит из следующих элементов:

  • Внешняя обшивка. Может быть толщиной от нескольких миллиметров до десятков сантиметров в зависимости от используемых материалов. Чаще всего применяют цементно-стружечные ЦПС или древесно-стружечные OSB плиты, реже используют металлопрофиль или облицовочный кирпич. При отсутствии воздушного зазора внешняя часть может состоять просто из оштукатуренного утеплителя.
  • Воздушный зазор. Он нужен для того, чтобы исключить проникновение влаги через внешнюю обшивку в утеплитель, и он оставался сухим, не теряя своих теплоизолирующих свойств. В зависимости от типа применяемых изоляционных материалов может составлять от 25 до 50 мм.

6d7b794c6ff50f3ecb2499331d516e38.jpg

Порядок расположения слоев в каркасном доме стандартный

  • Каркас. Может быть утеплённым, или нет. Минимальная толщина несущей конструкции стены без утепления составляет 50мм и увеличивается в зависимости от вида используемого утеплителя: минеральное волокно, эковата, пенополистирол, полиуретановое напыление. Толщина утеплителя для стен каркасного дома может достигать 400мм.
  • Внутренняя обшивка. Обычно состоит из более экологичных материалов, чем внешняя, так как связана с жилым пространством. Чаще всего используют гипсокартон или материалы на основе натурального дерева (доска, брус), реже фанеру, МДФ или OSB. Если несущая конструкция каркаса не утепляется, то обшивки стены может и не быть.

Из конструкционных особенностей стены понятно, что самое сложное — это определить толщину утепления каркаса.

511f7bb4c878603e976625859bd1efe8.jpg

Именно от толщины утеплителя будет зависеть, насколько теплым будет дом

Пеноизол

Это жидкий вариант пенопласта, который обладает теми же плюсами и минусами, что и твердый вариант. Преимущество его состоит в том, что он может быть залит в труднодоступные места и после застывания образует монолитное покрытие без швов.

Пеноизол

К минусам же относится то, что необходимо думать о способе подачи пеноизола для заливки, на высоких этажах это может быть проблемой. В большинстве случаев пеноизол используется на этапе строительства частных домов, при утеплении полов в многоквартирных домах удобнее использовать пенопласт и пеноплекс.

Необходимая толщина слоя пеноизола такая же, как и у твердого пенопласта.

Производители и виды

Однако современные материалы благодаря новейшим технологиям могут обладать разной плотностью при том, что изготовлены совершенно из одинакового сырья.

Волокнистое сырье

Базальтовая вата имеет в среднем показатель в 50-200 кг/м3 – диапазон широкий. Максимальное значение принадлежит вариантам, предназначенным для перекрытий и крыш.

661a297cb91e9c1d8ad6590c4edda797.jpg

Так, базальтовые плиты ТехноНиколь Галатель имеют удельный вес в 195 кг/м3. Базальтовая вата Дахрок от «Роквулл» в 190 кг/м3 – ее предназначение в утеплении под рулонным кровельным покрытием. Базальтовое волокно Knauf Insulation HTB с невысокой плотностью в 35 кг/м3 предназначено для каркасных конструкций и быстровозводимых строений. Минеральная вата ТехноНиколь Роклайт в 30-40 кг/м3 – это вариант облегченной изоляции, а та же компания Кнауфф производит Кнауфф НТВ в вариации плотности в 150 кг/м3.

Пено-материалы

Плотность пенопласта составляет порядка 100-150 кг/м3 — наиболее плотные плиты нужны для отделки кровли или перекрытий. Производители четко разделяют пенопластовые плиты по сфере применения, когда и удельный вес соответственно меняется. Экструдированный пенополистирол в 28-35 кг/м3 является одним из самых легких материалов и самых теплоизолирующих.

Например, ТехноНиколь Карбон Санд с показателем в 28 кг/м3 – он применяется для сэндвич-панелей, а ТехноНиколь Карбон Проф с показателем в 30-35 кг/м3 применим для изоляции стен и нагружаемых конструкций. Плиты того же производителя с плотностью в 50-60 кг/м3 используются для дорожного строительства. Пеноплекс Стена имеет дифференцированную плотность: 25 кг/м3 – для изоляции вертикальных конструкций, 47 кг/м3 – для стройки дорог.

Для чего необходим расчет толщины утеплителя

Комфортное проживание в доме предусматривает поддержание оптимальной температуры в помещении, особенно зимой. При возведении здания следует помнить о тепловой изоляции, следует грамотно подобрать и рассчитать толщину утепления для стен, кровли, пола и мансарды. Любой материал – кирпич, дерево, пеноблок или минвата имеет свое значение теплопроводности и теплосопротивления.

25ef4e660cb591cec902665388561016.jpg

Теплый дом — мечта каждого хозяина

Под теплопроводностью принимают способность материала проводить тепло. Данная величина определяется в лабораторных условиях, а полученные данные приводятся производителем на упаковке либо. Теплосопротивление материала – величина обратная . Материал, который хорошо проводящий тепло имеет низкое сопротивление теплу и требует утепление.

При возведении здания следует помнить о качественной тепловой изоляции. Если в стенах дома или в других конструкциях при строительстве были допущены ошибки, то возможно появление мостиков холода — участков по которым быстро уходит тепло из дома. В этих местах возможно появление конденсата, а в дальнейшем и образование плесени, если не принять во время меры по утеплению.

Характеристики различных материалов

Таблица 1

Значение нормируемого сопротивления теплопередаче наружной стены зависит от региона РФ, в котором расположена постройка.

Таблица 2

803d2affc1dfc6897707ee10f8a9dbc7.jpg

Необходимый слой теплоизоляционного материала, определена исходя из следующих условий:

  • наружная ограждающая конструкция здания – полнотелый керамический кирпич пластического прессования толщиной 380 мм;
  • внутренняя отделка – штукатурка цементно-известковым составом толщиной 20 мм;
  • наружная отделка – слой полимерцементной штукатурки, толщина слоя 0,8 см;
  • коэффициент теплотехнической однородности конструкции равен 0,9;
  • коэффициент теплопроводности утеплителя — λА=0,040; λБ=0,042.

Как рассчитать утепление стен из пеноблока

dca6b6c0141dfce3fed9fa8571e4d240.jpg

Утепление стен из пеноблока минватой

К примеру, в возведении конструкции используется пеноблок D600 толщиной 30 см, в роли теплоизоляции выступает плотностью 80-125 кг/м3, в качестве отделочного слоя – кирпич пустотелый плотностью 1000 кг/м3, толщиной 12 см.

Коэффициенты теплопроводности приведенных выше материалов указываются в сертификатах.

Теплопроводность бетона 0,26 Вт/м*0С

Теплопроводность утеплителя — 0,045 Вт/м*0С

Теплопроводность кирпича — 0,52 Вт/м*0С.

Определяем R для каждого материала.

Теплосопротивление газобетона — RГ = δ = 0,3/0,26 = 1,15 м2*0С/Вт
Теплосопротивление кирпича — RК = δSК = 0,12/0,52 = 0,23 м2*0С/В.

Зная, что стена состоит из 3-х слоев, находим RТР= RГ + RУ + RК, и находим теплосопротивление утеплителя RУ = RТР— RГ — RК.

Представим, что строительство происходит в регионе, где RТР(220С)  — 3,45 м2*0С/Вт. Вычисляем RУ = 3,45 — 1,15 – 0,23 = 2,07 м2*0С/Вт. Теперь мы знаем, каким сопротивлением должна обладать базальтовая вата или другой утеплитель. Толщина утеплителя для стен будет определяться по формуле:

δS = RУ х λ = 2,07 х 0,045 = 0,09 м или 9 см.

Если представить, что RТР(180С) = 3,15 м2*0С/Вт, то RУ = 1,77 м2*0С/Вт, а δS = 0,08 м или 8 см.

На что ориентироваться при расчете теплоизоляции

fe3a3b5bb0e33e2f3ac36a89c2e112f7.jpgВопросом теплоизоляции зданий занимается прикладная наука теплотехника. В соответствии с ее рекомендациями был создан Свод правил СП 50.13330.2012, входящий в СНиП 23-02-2003 и регламентирующий тепловую защиту зданий.

В СНиП 23-01-99 (Строительная климатология) приводятся исходные климатологические данные для местностей и регионов Российской Федерации.

Эти документы служат ориентирами для расчетов необходимой толщины и общего количества теплоизоляционных материалов. Проделав такие расчеты, владелец дома получает необходимую информацию для закупки и начала работ.

Полистиролбетон

Это сравнительно новый материал для утепления, он сочетает в себе прочность бетона и легкость полистирола. Материал имеет превосходные тепло- и звукоизоляционные свойства и одновременно является прочной стяжкой. Он идеально подходит для теплоизоляции больших помещений, поскольку очень легко заливается и ровняется, команда опытных мастеров за день может залить до 500 м2 полистиролбетона.

830c3ef9042808d2ce0c34a156ea21e9.jpg

Полистиролбетон

Благодаря малому весу, полистиролбетон не оказывает большой нагрузки на перекрытия, в отличие от традиционной жидкой стяжки. Он не требует гидроизоляции и дополнительного утепления. Прямо поверх полистиролбетона можно укладывать плитку или ламинат на толстой подложке. Для укладки мягких покрытий, таких как ковролин или линолеум поверх утеплителя заливается тонкий слой традиционной стяжки, толщиной не более 30 мм.

Идет заливка полистиролбетоном полов

Для эффективной теплоизоляции первых этажей частных домов над грунтом достаточно 300 мм полистиролбетона, если под полом находится подвал, то слой можно уменьшить до 200 мм. В полы между этажами частных домов обычно заливается 100 мм утеплителя, в многоквартирных домах достаточно слоя в 50 мм.

Общие характеристики полистиролбетона Значения
Группа горючести Г1
Плотность от 150 до 600 кг/м³
Морозостойкость от F35 до F300
Прочностные характеристики от M2 до B2,5
Коэффициент теплопроводности в пределах от 0,055 до 0,145 Вт/м·°C
Паропроницаемость полистиролбетона 0,05 мг/(м·ч·Па)

Срок службы теплоизолятора на основе базальта

В последнее время особой популярностью стало пользоваться загородное возведения коттеджей для жилья, поэтому и растет спрос на утеплители разных видов и марок.

Они имеют отличия не только в химических и физических характеристиках, но и в ценах и качестве.

Одним из таких отличий является эксплуатационный срок, который в среднем составляет 50 лет и больше при условии правильного монтажа и условий использования теплоизолятора.

Видео-помощь:

Базальтовая вата долговечна, а теплоизоляционные свойства со временем не нарушаются и не деформируются плиты, сохраняя при этом тепло в помещениях.

Чем больше плотность базальтового утеплителя, тем меньше сжимаемость, и соответственно материал может выдержать большие нагрузки и дольше прослужить.

Классификация

В зависимости от того, какой критерий положен в основу классификации, утеплители делятся на разные группы. В рамках данной статьи нас интересует дифференциация по плотности. В этом случае выделяют следующие виды теплоизоляционных материалов:

  • Легкие. Имеют небольшой вес и низкую теплопроводность. К данной группе в первую очередь относятся минераловатные материалы.
  • Средние. Примером подобного утеплителя может выступить пеностекло. Такие теплоизоляционные материалы обычно выпускаются в форме плит и блоков, имеющих высокие показатели тепло- и звукоизоляции.
  • Жесткие. Это плотный утеплитель, получаемый обычно методом прессования, например, минераловатные маты. Помимо низкой теплопроводности, характеризуются влагопрочностью и способностью выдерживать большие нагрузки.

 

 

7757552aa9acf84962c148d84f08b181.jpg

 

Принцип работы приложений для расчета толщины теплоизоляции

При разработке онлайн калькуляторов учитываются государственные нормы в отношении толщины теплоизоляции для того или иного региона. Сам же принцип расчета базируется на применении проверенных формул.

Программа является простой и доступной как для пользователей стационарных ПК, так и для владельцев смартфонов на базе IOS и Android. С ее помощью можно рассчитать толщину изоляции сразу для нескольких объектов, сформировать ведомость расхода изоляционных материалов, протокол расчета и техно-монтажную ведомость.

В процессе учитываются нормы плотности среды, а также требования безопасности, возможные температуры, предотвращение конденсата на поверхности. Допустимо проводить расчет для использования комбинированных материалов.

07b011ac6e83a57dffe79b6366bbe939.jpg

В заключение остается отметить, что показатели толщины играют огромное значение для эффективной и долговечной теплоизоляции и не так важно будет выполнен расчет с помощью онлайн калькулятора или по старинке — с использованием формул. . Первый вариант более удобный, надежный и быстрый

Воспользоваться формулами для расчета нужных показателей также можно, но лишь тем, кто имеет определенные навыки в области инженерии. Новичкам в этой сфере сориентироваться будет крайне сложно, равно как и не допустить ошибок в ходе вычислений.

Первый вариант более удобный, надежный и быстрый. Воспользоваться формулами для расчета нужных показателей также можно, но лишь тем, кто имеет определенные навыки в области инженерии. Новичкам в этой сфере сориентироваться будет крайне сложно, равно как и не допустить ошибок в ходе вычислений.

Стены здания из каркаса

Стена каркасного дома представляет собой конструкцию из нескольких слоев. В ее основе лежит каркас из деревянных или металлических элементов. Они сбиваются так, чтобы стены были жестко зафиксированы, для чего используются перемычки, подкосы и обвязка. Брус для дома имеет ширину 15 см, и между ним впритык укладывается теплоизоляция. С одной стороны от этого слоя кладется гидроизоляционный материал, чаще всего пленка, реже – более дорогая мембрана. Она защищает внутренность стены от излишней влаги, поступающей снаружи.

1ddde0329456caeeaae4e7722cbcf5f1.jpg

Стена каркасного дома схематично

С другой стороны прокладывается пароизоляционная мембрана, не дающая поступать влаге изнутри помещений в стену, но при этом выводящая пары воды в комнату из стены.

С обоих сторон кладут плиты ОСБ или другие.

О технологии утепления читаем здесь.

О канадском доме — тут, а о финской технологии — .

Схемы вычислений и калькуляторы

Дабы исполнить теплотехнический расчет теплоизолятора, необходимо принимать во внимание несколько моментов, которые достаточно непросто понять неопытному строителю. Наиболее необходимым показателем считается характеристика стенки и климатические особенности территории, где идет строительство, а также их соотношение

Как только вы определились с технологией выполнения работ и выбрали нужный материал, следует приступить к расчётам.

Необходимый совет: для утепления первого этажа в частном или многоквартирном доме рекомендуется выбирать одинаковый материал от одного и того же производителя из одной партии.

В обязательном порядке необходимо утеплить трубопроводы и иные магистрали со стороны улицы, которые ведут внутрь жилья. Это одни из самых потенциально опасных мест возникновения огромной локальной теплопотери и проникновения через них холода (уходит до 30% тепла).

 

 

62847b5858944f6fee70bb63ea7b7593.jpg

 

Когда вы определились с технологией выполнения работ и выбрали подходящий материал, можно приступать к расчетам.

Особенности

Под плотностью материала подразумевается вес данного вещества, в одном кубическом метре материала. Единицей измерения является кг/м3 (килограмм на метр кубический). Иное название параметра плотности – удельный вес материала.

Показатели плотности обусловлены качеством связи между молекулами материала. Чем сильнее связаны элементы утеплителя, тем выше его прочность.

Проще всего понять, что такое плотность, рассмотрев минераловатный утеплитель. Он может быть рыхлым и ощутимо мягким, разбирающимся на волокна (материал с небольшой плотностью, молекулы которого имеют слабые связи). Совершенно иные ощущения испытываешь, трогая минераловатные маты – их волокна жестче, но главное, они словно спрессованы между собой (более высокая плотность утеплителя).

f317c4c7142ba1f07568194b86161707.jpg

Как рассчитать толщину утеплителя для стен

75abda7baeeee6bd9865ff6d13bf0ee8.jpg

Теплопроводность различных материалов

1. Определите конструкцию и отделку наружных стен дома (внутренней и внешней). Схема отделки зависит от ваших предпочтений, решения экстерьера и интерьера строения. Отделка добавляет в толщину стены дома несколько слоев.

2. Рассчитайте теплосопротивление выбранной стены (Rпр.) Величину можно найти по формуле, при этом нужно знать материал стены и его толщину:

Rпр.=(1/α (в))+R1+R2+R3+(1/α (н)),

где R1, R2, R3 – сопротивление теплопередачи слоя, α(в) – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности стены, α(н) — коэффициент теплоотдачи наружной поверхности стены.

3. Рассчитайте минимальное значения сопротивления теплопередачи (Rмин.) для вашей климатической зоны по формуле R=δ/λ, δ, где δ – толщина слоя материала в метрах, λ — теплопроводность материала (Вт/м*К). Теплопроводность (способность материала обмениваться теплом с окружающей средой) можно узнать на упаковке материала или определить по таблице теплопроводности минваты или другого материала, например, для пенопласта ПСБ-С 15 она равна 0,043 Вт/м, для минваты плотностью 200 кг/м3 — 0,08 Вт/м.

Чем выше коэффициент теплопроводности, тем материал холоднее. Наивысшая теплопроводность у металла, мрамора, минимальная — у воздуха. Материалы, в основе которых лежит воздух, являются теплыми, например, 40 мм пенопласта равны по теплопроводности 1 метру кирпичной кладки. Коэффициент имеет постоянное значение, его можно найти в справочнике ДБН В.2.6-31:2006 (Тепловая изоляция строений).

4. Сравните Rмин. с Rпр. и найдите разность ΔR. Если в результате вашего расчета Rмин.меньше или равно Rпр., то утепление стен дома не нужно, так как существующие слои обеспечивают нормативную теплоизоляцию строения. Когда же Rмин. больше Rпр., то определите разницу между ними, для этого вычтите из большего значения меньшее ?R= Rмин.- Rпр.

5. Подберите толщину утеплителя согласно величине ΔR. Выбранный утеплитель должен обеспечить для конструкции недостающее сопротивление теплопередачи. Выбирая материал, следует помнить о его характеристиках: коэффициент теплопроводности, плотность и класс горючести, коэффициент водопоглощения. Далее рассмотрим на примерах, как рассчитать толщину утеплителя для разных конструкций, но вы можете без проблем провести на нашем сайте.

Расчет толщины теплоизоляции

В строительстве существует такое понятие как теплосопротивление – это показатель определяющий способность материала или конструкции сопротивляться переносу тепла из помещения во внешнюю среду.2e32135374ec5438487f43d9bfd5f334.jpg

Коэффициент тепдлосопротивления это постоянная величина, выведенная эмпирическим способом исходя из климатических особенностей региона. Для каждого региона России она индивидуальна. Данные регламентируются СНИП 23-01-99 «Строительная климатология». В таблице приведены некоторые показатели по регионам:

Теплосопротивление стены состоит из сопротивления передаче тепла всех слоев однородных материалов, сюда входят и несущие конструкции и утеплитель.

Толщина утеплителя будет рассчитываться по формуле:

  • Rreg=δ/k, где
  • Rreg – теплосопротивление в среднем по региону;
  • δ – толщина слоя утеплителя;
  • k – коэффициент теплопроводности термоизоляции Вт/м2׺С.

Расчет теплоизоляции стены должен принимать во внимание толщину и материал несущих внешних стен, к которым он будет крепиться. . Данные по коэффициенту теплопроводности некоторых строительных материалов и наиболее распространенных типов современных утеплителей приведены в таблице

Данные по коэффициенту теплопроводности некоторых строительных материалов и наиболее распространенных типов современных утеплителей приведены в таблице.

Рассчитаем минимально необходимую толщину наиболее популярного утеплителя пенополистирола для Якутска – Rreg=4,9м2׺С/Вт. Если дом построен из силикатного кирпича в два ряда.

Определяем реальное теплосопротивление стены при толщине в два кирпича δкирпича=0,51 м, k=0,81 Вт/м2׺С, подставляем в формулу.

Rкирпича = δ/k = 0,51/0,81 = 0,62 м2׺С/Вт

Рассчитанное значение отнимаем от константы по региону Якутск. Будет получена величина, которую должен перекрыть пенополистирол.

R = Rreg — Rкирпича = 4.9 – 0.62 = 4.34 м2׺С/Вт Это искомый показатель который нуждается в перекрытии.

δ = Rпенопласт × k = 4,34×0,035 = 0,1519 (м),

Из расчетов ясно, что для дома, построенного в Якутии, из двойного силикатного кирпича необходим слой пенополистироловой теплоизоляции толщиной в 152 мм. Учитывая толщину воздушных прослоек внутри стены (между простенками), принимаем рабочую толщину пенополистирола 150 мм.

Какую плотность утеплителя выбрать

Такой вопрос часто встречается в процессе стройки зданий, здесь следует опираться на нормы, предусмотренные для строительства.

До 100 кг/м3

  1. Утеплители с плотностью от 11 до 35 кг/м3. Имеют маленький удельный вес, относятся к легким типам утеплителя, а также очень упругие. Рекомендуется использовать для крыш и кровли.
  2. Утеплители с плотностью от 35 до 75 кг/м3. Применяется для утепления внутренних перегородок, потолков и стен различной формы. Нашел широкое применение, для утепления стен каркасных домов.
  3. Утеплители с плотностью от 75 до 100 кг/м3. Такой вид утеплителя широко применяете для оборачивания вентиляционных труб и тепломагистралей, нефтепроводов.

От 100 до 150 кг/м3

  1. Утеплители с плотностью от 100 до 125 кг/м3. Для фасадов, они должны быть обязательно вентилируемые или сайдинг.
  2. Утеплители с плотностью от 125 до 150 кг/м3. Применяется, для утепления стен из железобетона, кирпича, а так же межэтажные перекрытия.

От 150

  1. Утеплители с плотностью от 150 до 175 кг/м3. Применяют при обшивке несущих конструкций.
  2. Утеплители с плотностью от 175 до 225 кг/м3. Благодаря своим характеристикам, применяется под стяжку или в качестве чернового слоя под финишное напольное покрытие. Такие материалы обладают повышенной устойчивостью к горению.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here