Рассчитать толщину утеплителя

Какие данные нужны для расчета толщины утеплителя?

Размер слоя изоляции зависит от теплового сопротивления материала. Этот показатель является величиной, обратной теплопроводности. Каждый материал — дерево, металл, кирпич, пенопласт или минвата обладают определенной способностью передавать тепловую энергию. Коэффициент теплопроводности высчитывается в ходе лабораторных испытаний, а для потребителей указывается на упаковке.

Если материал приобретается без маркировки, можно найти сводную таблицу показателей в интернете.

Название материала	Теплопроводность, Вт/м*К
Бетон	1,51
Кирпич силикатный	0,7
Пенобетон	0,29
Дерево	0,18
ДСП	0,15
Минеральная вата	0,07-0,048
Экструдированный пенополистирол	0,036
Пенополиуретан	0,041-0,02
Пенополистирол	0,05-0,038
Пеностекло	0,11

Теплосопротивление материала ® является постоянной величиной, его определяют как отношение разности температур на краях утеплителя к силе проходящего через материал теплового протока. Формула расчета коэффициента: R=d/k, где d — толщина материала, k — теплопроводность. Чем выше полученное значение, тем эффективней теплоизоляция.

Почему важно правильно рассчитать показатели утепления?

Теплоизоляция устанавливается для сокращения потерь энергии через стены, пол и крышу дома. Недостаточная толщина утеплителя приведет к перемещению точки росы внутрь здания. Это означает появление конденсата, сырости и грибка на стенах дома. Избыточный слой теплоизоляции не дает существенного изменения температурных показателей, но требует значительных финансовых затрат, поэтому является нерациональным. При этом нарушается циркуляция воздуха и естественная вентиляция между комнатами дома и атмосферой. Для экономии средств с одновременным обеспечением оптимальных условий проживания требуется точный расчет толщины утеплителя.

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.

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.

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.

remontami.ru

Зачем нужна теплоизоляция

Чтобы понимать степень важности расчета толщины утеплителя, необходимо разбираться в принципе работы и предназначении теплоизоляции. С каждым годом человечество расходует все больше энергетических ресурсов, и цены на них повышаются. Следовательно, люди начинают задумываться о способах экономии электроэнергии, чтобы сэкономить на отоплении дома зимой и охлаждении – летом. И вот тут в игру вступает теплоизоляция.

Слой утеплителя, прикрепленный к стене, полу или потолку, позволяет сократить расходы на энергопотребление в несколько раз. Теплоизоляция не дает теплу быстро покидать помещение зимой, и не пропускает жаркие потоки воздуха внутрь в летнее время. Но чтобы организовать подобные условия, следует рассчитать толщину утеплителя вплоть до сантиметров. Ошибитесь на 2-3 см, и очень скоро возникнет масса проблем, начиная от потери энергии, заканчивая разрушением стены.

Большинство людей сегодня живет в многоэтажных домах из бетона и порой платят бешеные деньги за коммунальные услуги. Но сетуя на повышение тарифов, мало кто задумывается, что можно раз и навсегда решить проблему лишних затрат, просто утеплив стены своей квартиры. Конечно, речь идет о наружных стенах, не смежных с другими комнатами или квартирами. Порой, утеплив лишь одну стены, выходящую на улицу, можно сократить теплопотери на 30-40%.

Второстепенным назначением теплоизоляционной прослойки является дополнительная звукоизоляция. Если речь идет о многоэтажном доме в спальном районе города, то утеплитель защитит вас от шума с улицы, звука сигнализации посреди ночи и т.д.

dachnaya-zhizn.ru

Утепление дома – необходимая процедура для созданий комфортных условий проживания. Методы утепления могут быть разными – от увеличения толщины стен здания до нанесения штукатурных слоев, но утепление специальными теплоизолирующими материалами актуально всегда. И здесь важна толщина утеплителя для стен – увеличивать ширину несущих стен до бесконечности нельзя, но тепло нужно сохранить как можно в большем объеме. Поэтому расчет толщины утеплителя должен базироваться на характеристиках строительных и утепляющих материалов.

Утеплять дом можно по наружным или внутренним стенам, можно также объединять эти решения, но наиболее эффективным является утепление стен наружных. Внутреннее утепление сдвигает точку росы, которая обязательно существует между разнородными материалами, внутрь дома, а это значит, что стены будут набирать влагу из-за обилия накапливающегося конденсата. Убрать конденсат вентиляционными зазорами не получится, так как утеплитель находится внутри дома. Наружное же утепление, наоборот, сдвигает точку росы ко внешней стороне стены, давая возможность влаге испариться через стену или вентиляционный зазор, который часто делается при наружной теплоизоляции.

Характеристики теплоизолятора находятся в зависимости от географического региона и климатических условий в нем, размера помещений или здания, стройматериалов домостроения. Также толщина утеплителя зависима от функционального назначения утепляемой площади. Для жилых домостроений это будут одни параметры, а для чердачного или подвального пространства –другие. Как таковая, толщина утеплителя не играет первостепенную роль – здесь важны параметры следующих направлений:

1. Погодные условия;
2. Строительные материалы для несущих перекрытий и стен;
3. Уровень объекта над поверхностью грунта;
4. Материал теплоизолятора.

Чтобы точно определиться, какой толщины должен быть теплоизолирующий слой на стенах дома, нужно сравнить коэффициенты теплопроводности известных утеплительных материалов. При этом важно обратить внимание на то, что коэффициенты теплопроводности разных утеплителей всегда будут разными.

Сравнительная информация для выбора популярных теплоизолирующих стройматериалов:

1. Пенополистирольные плиты: коэффициент теплопроводности = 0,039 Вт/м⁰С, толщина материала = 120 мм;
2. Минеральная, базальтовая, каменная вата: 0,041 Вт/м⁰С, толщина плиты или слоя заливки = 130 мм;
3. Армированный бетон, ж/б стены: 1,7 Вт/м⁰С, толщина H= 533 мм;
4. Кирпич силикатный: 0,76 Вт/м⁰С, размер изделия = 238 мм;
5. Пустотелый красный кирпич: 0,5 Вт/м⁰С, H= 157 мм;
6. Клееный профилированный брус: 0,16 Вт/м⁰С, толщина бруса = 50 мм;
7. Керамзитобетон: 0,47 Вт/м⁰С, H= 148 мм;
8. Газоблок: 0,15 Вт/ м⁰С, H= 470 мм;
9. Пеноблок: 0,3 Вт/ м⁰С, H= 940 мм;
10. Шлакоблок: 0,6 Вт/ м⁰С, H= 1800 мм.

Из приведенной информации понятно, что утеплитель для стен должен быть толщиной ≥ 1500 мм для комфортного микроклимата в доме. Но это очень и очень много, поэтому стену необходимо сделать тоньше, и слой теплоизолятора уменьшить до 120-130 мм. Как это сделать? Подбором оптимальных параметров стройматериалов и теплоизолирующих стройматериалов. В таблице приведена рекомендуемая толщина минваты (базальтовой, каменной) для разных регионов при строительстве дома:

Город	Материал утеплитель толщина слоя (см)	Толщина теплоизолирующего слоя для наружных стен (см)
Санкт-Петербург	15,0	10,0
Москва	15,0	10,0
Екатеринбург	15,0	10,0
Новосибирск	20,0	15,0
Ростов	10,0	5,0
Самара	10,0	10,0
Казань	10,0	10,0
Пермь	10,0	10,0
Волгоград	15,0	10,0
Краснодар	10,0	5,0

Сравнительные параметры коэффициентов теплоизоляции разных теплоизолирующих материалов для этих городов и регионов:

1. Блоки из пенополистирола ПСБ-С-25: коэффициент теплопроводимости = 0,042 Вт/м⁰С, толщина H= 12,4 см;
2. Минвата для утепления вентилируемых фасадов: 0,046 Вт/м⁰С, H= 13,5 см;
3. Профилированный клееный брус с прочностью 500 кг/м³: 0,18 Вт/м⁰С, H= 53,0 см;
4. Керамоблоки: 0,17 Вт/м⁰С, H= 57,5 см;
5. Газоблоки 600 кг/м³: 0,29 Вт/м⁰С, H= 98,1 см;
6. Кирпич силикатный: 0,87 Вт/м⁰С, H= 256,0 см.

Применение этих теплоизолирующих материалов утеплении дома – это прямая экономия на толщине наружных стен.

Толщина утеплителей в разных климатических регионах:

Минимальная минусовая температура	Район	Материал/плотность
		Камень/1300	Кирпич/1600	Керамоблок/1200	Бетон/300
		Толщина, мм
-600С	Верхоянск	—	900,0	700,0	450,0
-400С	Новосибирск	—	900,0	700,0	450,0
-300С	Москва	30,0	640,0	500,0	350,0
-200С	Ереван	60,0	510,0	300,0	200,0
-100С	Красноводск	45,0	330,0	250,0	160,0

Расчет толщины теплоизоляции начинается с подбора материала по предназначению помещения и уличной среднегодовой температуре. Распространенные географические зоны:

1. I-я зона: ≥3501 градусо-суток;
2. II-я: ≈3001-3501 градусо-суток;
3. III-я: ≈2501-3000 градусо-суток;
4. IV-я: ≤2500 градусо-суток.

Понятие «градусо-сутки» — это параметр, отражающий разность температур воздуха внутри здания и температуры воздуха на улице в течение отопительного периода. Его формула:

GSOP = (t_v – t₈)z₈;

Где:

• t_v— температура воздуха внутри здания, °С;
• t₈ – среднее значение температуры отопительного периода со среднесуточной температурой воздуха ≤8°С;
• z₈ –количество суток отопительного периода со среднесуточной температурой воздуха ≤ 8°С.

В качестве реального примера подойдут такие расчеты:

Минимальные параметры сопротивления теплопередаче для всех четырех климатических зон: 2,80; 2,50; 2,20; 2,0. Ниже приведены предельно допустимые минимальные значения сопротивления теплопередаче для разных типов помещений:

1. Перекрытия и стеновые покрытия для зданий и помещений без отопления: 4,95; 4,50; 3,90; 3,30;
2. Подвальные и цокольные помещения без отопления: 3,50; 3,30; 3,0; 2,50;
3. Потолочные перекрытия для неотапливаемых цокольных и подвальных помещений не ниже поверхности грунта: 2,80; 2,60; 2,20; 2,0.
4. Потолочные перекрытия подвалов, расположенных ниже поверхности почвы: 3,70; 3,45; 3,0; 2,70.
5. Балконы и витринные окна, остекленные фасады, светопрозрачные веранды и террасы: 0,60; 0,56; 0,55; 0,50.
6. Парадные подъезды и гостиные: 0,44; 0,41; 0,39; 0,32.
7. В частном доме: прихожие, холлы и коридоры: 0,60; 0,56; 0,54; 0,45.
8. Прихожие и холлы, расположенные выше Iэтажа: 0,25 для всех четырех зон.

Применяя эти показатели к конкретному зданию, можно вычислить толщину слоя любого теплоизолятора для любого объекта. Для безошибочного выбора теплоизоляционного материала следует максимально точно узнать и рассчитать его технические и эксплуатационные характеристики. На точность результатов влияет климатическая зона строительства, строительные материалы утепляемых стен, функциональное назначение объекта, характеристики каждого типа теплоизолирующих материалов с примерно одинаковыми параметрами.

jsnip.ru

Утепление стен

Внутри или снаружи

Если вы решили использовать калькулятор расчета толщины утеплителя для стен , то точных данных вы не получите. Вручную можно получить более точную и достоверную информацию. Помимо этого имеет значение расположение изоляции, которую можно укладывать, как внутри, так и снаружи здания, что при расчетах нужно учитывать обязательно!

Особенности внутреннего и наружного утепления:

• представьте себе, что вы используете калькулятор расчета утеплителя для стен, но при этом изоляцию укладываете внутри помещения, будут ли результаты расчётов верными? Обратите внимание на схему вверху;
• какой бы толщины ни была изоляция в комнате, стена всё равно останется холодной и это приведёт к определённым последствиям;
• то есть, это означает, что точка росы или зона, где тёплый воздух при встрече с холодным превращается в конденсат, переносится ближе к помещению. И чем мощнее внутреннее утепление, тем ближе будет эта точка;

• в некоторых случаях эта зона доходит до поверхности стены, где влага способствует развитию грибковой плесени. Но если даже она остаётся внутри стены, то эксплуатационный ресурс от этого никак не увеличивается;
• следовательно, инструкция и здравый смысл указывают на то, что внутреннее утепление следует монтировать только в крайнем случае или же тогда, когда нужна звукоизоляция;
• при наружном утеплении точка росы будет приходиться на зону изоляции, а это означает, что вы сможете повысить срок годности вашей стены и избежать возникновения сырости.

Расчет – дело серьезное!

№п/п	Стеновой материал	Коэффициент теплопроводности	Необходимая толщина (мм)
1	Пенополистироп ПСБ-С-25	0,042	124
2	Минеральная вата	0,046	124
3	Клееный деревянный брус или цельный массив ели и сосны поперёк волокон	0,18	530
4	Кладка керамоблоков на теплоизоляционный клей	0,17	575*
5	Кладка газо- и пеноблоков 400кг/м3	0,18	610*
6	Кладка полистирольных блоков на клей 500кг/м3	0,18	643*
7	Кладка газо- и пеноблоков 600кг/м3	0,29	981*
8	Кладка на клей керамзитобетона 800кг/м3	0,31	1049*
9	Кладка из керамического пустотелого кирпича на ЦПР 1000кг/м3	0,52	1530
10	Кладка из рядового кирпича на ЦПР	0,76	2243
11	Кладка из силикатного кирпича на ЦПР	0,87	2560
12	ЖБИ 2500кг/м3	2,04	6002

Теплотехнический расчет различных материалов

Примечание к таблице. Наличие знака * указывает на необходимость добавления коэффициента 1,15, если в здании сделаны перемычки и монолитные пояса из тяжёлых бетонов. Вверху для наглядности составлена диаграмма — цифры совпадают с таблицей.

Итак, расчет толщины утеплителя, это определение его теплового сопротивления, которое мы обозначим буквой R — постоянная величина, которая рассчитывается отдельно для каждого региона.

Давайте возьмём для наглядности среднюю цифру R=2,8(м2*K/Вт). Согласно Государственным Строительным Нормам такая величина является минимально допустимой для жилых и общественных зданий.

В тех случаях, когда тепловая изоляция состоит из нескольких слоёв, например, кирпичная кладка, пенопласт и евровагонка, то сумма всех показателей складывается воедино — R=R1+R2+R3. А общую или отдельную толщину теплоизоляционного слоя рассчитывают по формуле R=p/k.

Здесь p будет означать толщину слоя в метрах, а буква k, это коэффициент теплопроводности данного материала (Вт/м*к), значение которого вы можете взять из таблицы теплотехнических расчётов, которая приведена выше.

По сути, используя эти же формулы, вы можете произвести расчет энергоэффективности от утепления подоконников или узнать толщину изоляции для пола. Величину R используйте в соответствии со своим регионом.

Чтобы не быть голословным, приведу пример, возьмём кирпичную кладку в два кирпича (обычная стена), а в качестве изоляции будем использовать пенополистирольные плиты ПСБ-25 (двадцать пятый пенопласт), цена которых достаточно приемлема даже для бюджетного строительства.

Итак, тепловое сопротивление, которого нам нужно достичь, должно составлять 2,8 (м2*Л/Вт). Вначале узнаём теплосопротивление данной кирпичной кладки. От тычка до тычка кирпич имеет 250 мм и между ними раствор толщиной 10 мм.

Следовательно, p=0,25*2+0,01=0,51м. Коэффициент у силиката составляет 0,7 (Вт/м*к), тогда Rкирпича=p/k=0,51/0,7=0,73 (м2*K/Вт) — это мы получили теплопроводность кирпичной стены, рассчитав её своими руками.

Идём далее, теперь нам нужно достичь общего показателя для слоёной стены 2,8 (м2*K/Вт), то есть R=2,8 (м2*K/Вт и для этого нам нужно узнать необходимую толщину пенопласта. Значит, Rпенопласта=Rобщая-Rкирпича=2,8-0,73=2,07 (м2*K/Вт).

Теперь для расчёта толщины пенополистирола берём за основу общую формулу и здесь Pпенопласта=Rпенопласта*kпенопласта= 2?07*0?035=0?072м. Конечно, 2 см мы никак не найдём у ПСБ-25, но если учесть внутреннюю отделку и воздушную прослойку между кирпичами, то нам будет достаточно 70 см, а это два слоя панелей по 50 мм и 20 мм.

obustroeno.com