0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Расчет толщины теплоизоляции на примере утеплителя Эковата

Расчет толщины теплоизоляции на примере утеплителя Эковата

На форумах, в социальных сетях, в комментариях блогов часто встречаются вопросы следующего характера: «Как подсчитать оптимальную толщину утеплителя?», «Достаточно ли теплоизоляции в 2-4 см?», «Бывают ли сверхэффективные утеплители?» и т.п. На последний вопрос можно смело ответить «Конечно», так как самым лучшим теоретически возможным утеплителем является полный вакуум. Коэффициент проводимости тепла (от 0 до 1, чем ниже коэффициент — тем лучше утеплитель) у тела, с которого выкачан весь воздух, приравнивается к нулю. Другое дело — практическая реализация такого вида изоляции.

Необходимые нормативные документы

Для расчета потребуются два СНиПа, один СП, один ГОСТ и одно пособие:

  • СНиП 23-02-2003 (СП 50.13330.2012). «Тепловая защита зданий». Актуализированная редакция от 2012 года [1].
  • СНиП 23-01-99* (СП 131.13330.2012). «Строительная климатология». Актуализированная редакция от 2012 года [2].
  • СП 23-101-2004. «Проектирование тепловой защиты зданий» [3].
  • ГОСТ 30494-96 (заменен на ГОСТ 30494-2011 с 2011 года). «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях» [4].
  • Пособие. Е.Г. Малявина «Теплопотери здания. Справочное пособие» [5].

Скачать СНиПы и СП вы можете здесь, ГОСТ — здесь, а Пособие — здесь.

Рассчитываем толщину теплоизоляции

Чтобы произвести грамотный расчет, следует воспользоваться некоторыми нормативными документами, а также внимательно изучить инструкцию к материалам.

Узнать минимально допустимый коэффициент теплосопротивления — постоянную величину, которая индивидуальна для каждого региона России, можно в тексте СНИП 23-01-99 «Строительная климатология». Воспользуйтесь формулой для подсчета толщины утеплителя R=1/αвш+1/αвн+R1+R2+…+Rn, где:

αвш (вн) — коэффициент теплоотдачи внешней и внутренней поверхности стен (установлены нормативами αвш=8,7 Вт/(м2∙К), αвн=23 Вт/(м2∙К));

R – термическое сопротивление определенного слоя. Определить его значение можно по формуле R=b/k (b – толщина стены, k – теплопроводность материала).

Показатели для вашей теплоизоляционной конструкции должны равняться нормативному значению или превышать его. При расчете также берите во внимание все материалы в составе многослойной конструкции.

Справка. Некоторые коэффициенты отражены в справочнике ДБН В.2.6-31:2006 («Тепловая изоляция строений»).

В расчете толщины теплоизоляции немаловажным понятием становится «точка росы». Так называется показатель соотношения температуры воздуха, влажности и температуры поверхности, при котором образуется конденсат.

Для начала вычислите отношение теплового сопротивления стены к тепловому сопротивлению утеплителя. Затем определите изменение температуры в одном из слоев, чтобы узнать температуру на границе. Далее постройте график изменения температур и найдите точку росы.

При расчетах также не забудьте учесть:

вид кирпича (например, силикатный отличается низкой теплопроводностью и не нуждаются в толстом слое утеплителя);

Наиболее востребованные способы теплоизоляции фасада

В зависимости от выбранного утеплителя и способа проведения монтажа, работы по утеплению поверхности стен можно подразделить на следующие группы:

  1. Моностена. Сегодня этот метод набирает популярность. Он предполагает обустройство стены из одного материала: кирпича или дерева. Из-за толщины стен в 40 сантиметров дополнительное утепление, как правило, не требуется;
  2. «Колодец». Этот тип утепления предполагает расположение утеплителя внутри стены, между внутренней и наружной панелью. Обычно такое утепление проводится на этапе возведения дома, и в таком случае оно не вызывает каких-либо затруднений. Если же теплоизоляцию нужно вложить в уже построенные стены, работы проводятся «в слепую» и требуют наличия специального оборудования, дающего возможность следить за процессом. Поэтому за такую работу принимаются только профессионалы;
  3. «Слоеный пирог». При этом варианте утеплитель монтируется на стены снаружи и покрывается отделочными материалами, вроде плитки, штукатурки, сайдинга или блокхауса. При выборе этой технологии утепления дома нужно уделить особое внимание защите от ветра, пара и влаги.

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:

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.

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

Читать еще:  Как класть утеплитель под линолеум?

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.

Виды материалов утеплителя

Точно просчитать толщину утеплителя невозможно без учёта сопутствующих факторов и условий. На сегодняшний день существует множество различных материалов, каждый в той или иной степени будет подходящим вариантом для конкретного строительного объекта.

Пенополистирол

Это один из наиболее доступных и эффективных видов утеплителя. Он на 90% состоит из воздуха, являющегося самым лучшим теплоизолятором. Его применяют для утепления внешних стен, но, так как он влагонепроницаемый, его не рекомендуется использовать для фундаментов.

Маты каменной ваты

Преимуществом этого материала считается лёгкость обработки и отсутствие специального оборудования для монтажа. Стоит отметить, что во время укладки матов необходимо соединять их очень плотно, но не трамбовать и не сжимать. Если учитывать то, что изнутри они покрываются пароизоляционной мембраной, а снаружи — ветроизоляционной плёнкой, такой вид утеплителя будет отлично защищать от влаги.

Напыляемые утеплители

Этот вид материала в нашей стране ещё не слишком хорошо распространён. В его состав входят вещества, под действием давления превращающиеся в пену. В процессе монтажа она заполняет пространство, тем самым теплоизолируя его.

Эковата

Это один из самых популярных материалов, который по своим характеристикам очень похож на целлюлозу. Наличие натурального материала, входящего в состав эковаты, не требует дополнительной защиты. Именно поэтому она считается оптимальной для тех, кто хочет сделать свой дом экологически чистым.

Резюмируем

Итак, повторим, как узнать толщину требуемого для утепления помещения экструдированного пенополистирола.

Для этого существует несколько способов:

  • используя СНиПы выяснить расчетное сопротивление теплопередачи, а дальше самостоятельно по предназначенным для этого формулам вычислить нужную толщину экструдированного пенопласта;
  • крупные компании, занимающиеся изготовлением и продажей экструдированного пенопласта, публикуют на своих сайтах специальные калькуляторы, с помощью которых можно сделать необходимые точные подсчеты;
  • обратиться к профессионалам с опытом ремонта, строительства, утепления и ремонта домов в вашем регионе.

На чем строится расчет толщины термоизоляции?

Даже те читатели, что не в ладах с физикой и математикой, вполне смогут самостоятельно произвести такой расчет. Тем более что мы предлагаем им воспользоваться возможностями встроенного онлайн-калькулятора.

На чем базируется определение требуемой толщины термоизоляции?

Основополагающий принцип проведения таков – суммарное термическое сопротивление (или, если правильнее, сопротивление теплопередаче) ограждающей строительной конструкции не должно быть меньше установленной величины. Эта величина называется нормированной, и она рассчитана для всех регионов с учетом их климатических особенностей. Кроме того, этот показатель принимает различные значения еще и в зависимости от типа конструкции – имеются нормы для стен, покрытий и перекрытий.

Узнать это нормированное значение для своего региона проживания несложно. Такая информация наверняка имеется в любой местной строительной организации. Но еще проще будет взять значение из расположенной ниже карты-схемы, охватывающей всю территорию России.

Нормированные значения термического сопротивления для строительных конструкций жилых домов по регионам России

Итак, нормированное термическое сопротивление известно, но что это нам дает? Дело в том, что это суммарное значение складывается из показателей термических сопротивлений каждого из однородных слоев конструкции.

Если мы рассматриваем деревянный пол по балкам перекрытия или лагам, то это будет выглядеть примерно так:

Принципиальная схема утепления деревянного пола на лагах или балках перекрытия

1 – балки перекрытия или лаги – несущие детали деревянного пола.

2 – черепные бруски или опорные доски. Необходимы для настила чернового пола.

3 – доски чернового пола. Могут монтироваться сплошным настилом или разреженно. Иногда вместо досок используется и листовой материал, например, плиты ОSB или фанера. В ряде случаев, например, при термоизоляции пола жёсткими блоками пенополистирола, от чернового пола и вовсе отказываются – оставляют только несколько перемычек для поддержки утеплительного слоя.

4 – ветрозащитная мембрана, которая должна обладать свойством паропроницаемости – для свободного выхода влаги в атмосферу. Не используется при утеплении паронепроницаемыми и не боящимися ветрового воздействия материалами, например, экструдированным пенополистиролом или пенополиуретаном.

5 – слой утепления. Материалы могут применяться разные – насыпные, блочные, рулонные, напыляемые. Но в любом случае именно толщину этого слоя мы и будем рассчитывать.

Читать еще:  Особенности технологии штукатурки фасада по утеплителю

6 – гидро- пароизоляционная мембрана, защищающая утеплитель от увлажнения со стороны помещений.

Цены на пароизоляционную мембрану

7 – настил пола. Это могут быть доски, закрепляемые непосредственно на лаги. Другой вариант – настил из фанеры или OSB толщиной 15÷20 мм, который становится основанием для любого выбранного финишного покрытия пола.

Какие же из этих слоев могут оказать значимое влияние на степень термоизоляции конструкции? Их немного – три или два. И один из них – это слой самой термоизоляции.

  • Во-первых, черновой пол из доски или листового материала на древесной основе. Но только в том случае, если он выполнен сплошным, без зазоров.
  • Во-вторых, это настил самого пола сверху лагов – доски, фанера или OSB.

Мембраны в расчет принимать не будем – сколь-нибудь серьёзными утеплительными качествами они не обладают. «Выведем за скобки» и финишное покрытие пола – ввиду его незначительной толщины или, для некоторых декоративных материалов, слишком высокой теплопроводности.

Следует правильно понимать, что показанная выше схема демонстрирует лишь сам принцип термоизоляции пола, но никак не отражает все возможное многообразие вариантов. Просто навскидку – еще две схемы. Изменения налицо, но общий принцип строения «утеплительного пирога» при этом особых «трансформаций» не претерпевает.

Еще две возможных схемы строения утеплённого пола на балках перекрытия и лагах. На деле вариантов может быть значительно больше.

Термическое сопротивление каждого однородного слоя общей конструкции можно определить по формуле.

Rc = hc / λc

hc — это толщина слоя, выраженная в метрах.

λc — коэффициент теплопроводности материала, из которого этот слой изготовлен. Эти коэффициенты — табличные величины. И найти их практически для любого строительного или термоизоляционного материала – совсем несложно, этих таблиц полно на строительных сайтах.

Итак, если владельцу строящегося дома уже известна примерная конструкция планирующегося пола первого этажа, то не составит труда вычислить и толщину утеплителя, обеспечивающего доведение суммарного термического сопротивления до нормативного значения.

На этом и построен калькулятор, расположенный ниже. Под ним будет несколько примечаний, касающихся порядка работы с программой.

Почему необходимо утепление стен дома из газобетона снаружи

Застройщики выбирают газобетонные блоки, которые часто называют газосиликатными, руководствуясь несколькими критериями. Одной из основных причин такого выбора является простая технология возведения стен из газобетона. Легкие блоки с правильной геометрией укладывают не на цементные смеси, а на особый клеевой состав. Для возведения стен из газобетона не нужно обустраивать мощные фундаменты. Возможность утепления таких строений снаружи позволяет существенно сократить строительные затраты.

Технология изготовления ячеистых бетонов (к ним относится и газобетон) считается более сложной в сравнении с производством блоков из шлакобетона. Этот процесс предполагает добавление в смесь, состоящую из извести и цемента, пенообразователя, в качестве которого используют алюминиевую пудру. В результате взаимодействия компонентов в структуре бетона происходит формирования мелких пустот (ячеек).

Пористая структура способствует снижению прочности строительного материала. Чтобы сделать блоки более прочными их помещают в автоклавы, где происходит обработка материала под высоким давлением и при повышенных температурах. Готовый газобетон приобретает высокие прочностные характеристики и низкую теплопроводность.

Рекомендуем к прочтению:

Как известно, воздух плохо проводит тепловую энергию, поэтому, большое количество пор в блоках снижает потери тепла через стены.

Особенность газобетона заключается в том, что поры в этом материале открыты, а это способствует проникновению влаги. Именно поэтому стены дома из газобетонных блоков нуждаются в защите снаружи.

Необходимо только грамотно определить, как должны быть защищены стеновые конструкции из газобетона. Стоит ли стены постройки под баню толщиной 37,5 см снаружи закрывать утеплителем или достаточно покрыть их штукатуркой?

На проектную толщину стен, прежде всего, влияют климатические условия конкретного региона. Производители газобетона указывают, что для строительства стандартного малоэтажного дома достаточной шириной стеновых блоков будут материалы с размером от 30 до 50 см. Но, в данном случае речь идет о несущих характеристиках стен.

При этом, о необходимости утепления стен из газобетонных блоков шириной 50 см информация зачастую отсутствует. С учетом среднегодовых температур в Подмосковном регионе и центральной России толщина стен из газобетона без утепления снаружи должна быть не менее 70 см.

Другими словами, если стены дома из газосиликата имеют толщину 30 см, то их следует утеплить снаружи минеральной ватой или пенопластом (плиты утеплителя толщиной 10 см по теплоизоляционным характеристикам равноценны 30-ти сантиметровым блокам из газобетона).

Читать еще:  Чем крепить фольгированный утеплитель к стене?

Таким образом, при возведении стен из 50-ти сантиметровых блоков, следует использовать утеплитель толщиной 10 см. Если же толщина стены менее 40 см, значит необходимо использовать более толстые утепляющие материалы.

В цифровом выражении это выглядит следующим образом, теплопередача стены из газобетона толщиной 30 см, как указано в тех. документации производителей, составляет 1,25мºС/Вт. В наших климатических условиях минимальное значение этого показателя должно равняться 3,2мºС/Вт.

Чтобы компенсировать недостающие 1,95мºС/Вт понадобится теплоизоляционный материал толщиной минимум 10 см. Чем более толстым будет слой утеплителя, тем ниже будут расходы на отопление дома.

Важно! Затраты на сооружение 1м² стены из газобетона толщиной 30 см в среднем составляют около 1 тыс. руб. При этом, стоимость минваты толщиной 10 см будет почти вдвое меньше (около 500 руб.). Вывод из такого сравнения очевиден.

Кроме теплоизоляционных характеристик необходимо обратить внимание еще на некоторые показатели. Прежде всего, это «точка росы» (условно говоря, это точка внутри стены, где тепло из внутренних помещений встречается с холодом, который идет снаружи дома). В этом месте происходит образование конденсата.

Так как газобетон отличается гигроскопичностью, то влага, накапливающаяся в «точке росы», замерзая и оттаивая, будет способствовать постепенному разрушению стены.

Как решить эту проблему? Все просто – необходимо сместить точку образования конденсата внутрь утеплителя. Современные теплоизоляционные материалы не разрушаются при попадании влаги и обходятся они намного дешевле, чем блоки из газобетона. Заменить утеплитель намного легче, чем восстановить разрушенную стену. Именно поэтому, следует утеплять дом из газобетона снаружи.

Расчет теплоизоляции

Значение наружной теплоизоляции

Теплоизоляция любого здания это одна из важнейших конструктивных задач, которая требует пристального внимания уже на этапе планирования постройки. Неправильное утепление, либо его отсутствие может привести к крайне неблагоприятным последствиям, например, к промерзанию стен, или достижение в помещении температуры, при которой образовывается роса. Это также грозит выделением конденсата и, соответственно, нарушением уровня влажности.

Выбор оптимального материала и его толщины также немаловажный вопрос в любом строительстве, так как чрезмерное количество теплоизоляции может дать не только положительный результат, напротив, это ведет к излишней трате финансовых средств без особой выгоды. Так что грамотный расчет теплоизоляции — это первое о чем стоит позаботиться до покупки и монтажа самой системы утепления.

Порядок расчета теплоизоляции

В современном строительстве расчет теплоизоляции проводится в зависимости от теплосопротивления. Этот фактор является постоянной величиной, и высчитывается непосредственно для каждого отдельного региона, в зависимости от условий внешней среды. Существует несколько температурных зон, каждая из которых требует определенной толщины изолирующего слоя. Рассчитанное значение теплосопротивления признается минимально допустимым для зданий общественного предназначения.

Если предусмотрено использование нескольких слоев утеплителя, то расчет теплоизоляции проводится согласно формуле, где общее значение теплосопротивления приравнивается к сумме значений каждого отдельного слоя. Для расчета толщины самого слоя используют показатели толщины теплоизоляционного слоя разделенного на коэффициент теплопроводности материала. Последнее значение можно найти в специальных таблицах. Приведем некоторые из них:

  • минеральная вата – 0,045-0,7;
  • пенопласт – 0,031-0,041;
  • кирпич – 0,35-0,41;
  • керамзит – 0,16;
  • железобетон – 2,0.

Пример расчета теплоизоляции

Так как обычная стена жилого дома имеет толщину в два кирпича, то именно эту цифру мы и возьмем за основу при расчете теплоизоляции. Также берем за основу температурную зону 1, значение теплосопротивления в которой должно быть не менее 2.8 кв. м*К/Вт.

В первую очередь высчитываем теплосопротивление самой кирпичной стены, которое у этого материала равно 0,7 (0,35х2), а толщина стены равна 0,51 м. Применив формулу «R= p/k», где R это теплосопротивление, p – толщина слоя, а k — коэффициент теплопроводности материала, получаем значение 0,73 кв. м*К/Вт. Для получения минимального значения теплосопротивления необходимо добавить слой утеплителя, допустим пенопласта. До достижения нужного нам значения не хватает еще 2,07 кв. м*К/Вт. Применив уже вышеуказанную формулу вычисляем толщину пенопластового слоя, учитывая среднее значение теплосопротивления пенопласта по таблице (0,035). Умножив 0,035 на 2,07, получаем толщину дополнительного теплоизоляционного слоя в 0,072.

Проведя подобный расчет теплоизоляции, делаем выводы, что для стены толщиной в два стандартных кирпича необходимо дополнительное утепление слоем пенопласта толщиной в 7, 2 см. Если между кирпичами присутствует воздушная прослойка с предусмотренной толщиной от 5 до 10 см, то для теплоизоляции такого фасада достаточно толщины слоя пенопласта в 7 см.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector