Stroy-m.org

Строительный журнал
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.

Идеальный утеплитель толщиной 2 мм

На сегодняшний день создать вакуумное пространство на всю утепляемую поверхность — задача из разряда высокобюджетных лабораторных исследований. Но технологии не стоят на месте, и на рынке уже существует керамическая изоляция, построенная по принципу вакуумного утеплителя. Компонентами такой теплоизоляции являются полые шарики диаметром 0,01 мм, с которых выкачан воздух, а также 0,02-милиметровые цельные силиконовые шарики. Теплопроводность такого утеплителя заявлена на уровне 0,001-0,0015. Такой низкий коэффициент позволяет ограничиваться толщиной утеплительного слоя в 0,2 см. В теории это равносильно 50-милиметровому покрытию из пенопласта, но на практике — не более 30 мм. Ориентировочная стоимость керамического утепления одного квадратного метра толщиной в 2 мм приравнивается к 20 кв.м любого другого популярного утеплителя с толщиной слоя в 50 мм.

Основа целевого утеплителя

Существуют ещё один хороший теплоизолятор, правда с менее фантастическими теплоизоляционными свойствами, но гораздо привлекательнее в плане доступности и вариантов применения. Речь пойдет о воздухе. Коэффициент проводимости тепла равен 0,026. Но однородное воздушное пространство не позволяет добиться такого эффекта. Вечная циркуляция, перепады давления и влажности наблюдаются уже в небольших объемах. Нужны микрообъемы, на подобии пены, которая не тяжелее чистого воздуха. Так как создать такой утеплитель пока не является возможным, значит все материалы которые имеют пористую структуру можно рассматривать, как теплоизоляторы, а это: земля, кирпич, солома, дерево, вата и т.д. и т.п. Коэффициент теплопроводности у данных материалов не может быть ниже 0,026, и напрямую зависит от массы связующих компонентов, плотности материала и текущей влажности.

Отталкиваясь от вышеописанного можно понять, как ищутся и разрабатываются новые теплоизоляторы. Теплопроводность некоторых целевых утеплителей представлена в следующей таблице (взяты средние значения плотности изоляционного слоя):

Вид утеплителяКоэффициент теплопроводности, Вт/м°C
Целлюлозная вата0,045
Пенополеуретан0,03
Полистирол0,04
Минеральная вата0,04

Расчет толщины теплоизоляции

Для проведения точного расчета теплоизоляционного слоя был введен ещё один вспомогательный коэффициент — сопротивление теплопередачи (К сопр), который установлен в СниП (Санитарные нормы и Правила) II-3-79. Принято брать идеальные условия, которые обусловлены укладкой максимально эффективного слоя утеплителя без щелей. Коэффициент теплопроводности сокращенно обозначается К теплопр, а толщина теплоизоляционного покрытия обозначается литерой L.

  • К сопр = L (м) / К теплопр
  • L (м) = K теплопр * К сопр

Исходя из формул, можно сделать вывод, что К сопр выше, а значит изоляция будет лучше, если слой утеплителя толще или коэффициент теплопроводности меньше.

Снова обращаемся к СниП II-3-79, где описано, что оптимальное значение К сопр должно быть на уровне:

  • 3,15 м2*C/Вт — для стен;
  • 4,15 м2*C/Вт — для перекрытий (потолков).

Теперь можно подсчитать толщину идеального утеплителя на основе статистического воздуха заключенного в микрообъемы для перепада температур в 32°C (помещение 20°C, улица -12°C):

L = 0,026*3,15 = 8,19 см, а это означает что ни один утеплитель с толщиной менее 8 см не справится с утеплением помещения в вышеописанных условиях, кроме конечно же изоляции на основе чистого вакуума.

Эковата, с толщиной слоя в 15 сантиметров и К теплопр = 0.040 должна обеспечить достаточное сопротивление теплопередачи для стен, так как:

К сопр = 0,15/0,040 = 3,75, а 18 см — для потолка соответственно.

Примеры расчетов

Для наглядности можно посчитать необходимую толщину стены из кирпича без слоя теплоизоляции. Все условия сохраняются.

Итак, К теплопр = 0,67, а значит L = 3,15/0,67 = 2,1 м

Все стает на свои места — целевая теплоизоляция действительно намного выгоднее несущих материалов.

Еще один наглядный пример подсчета теплоизоляционного слоя на основе эковаты для стен обычной постройки с 10 см слоем кирпича (К теплопр = 0.81) и шлакоблока толщиной 0.4 м (К теплопр = 0,46):

  • Для кирпича К сопр = 0,12
  • Для шлакоблока К сопр = 0,4/0,45=0,87

Суммарное К сопр = 0,99. Для утепления стены нужно дополнительные 3,15-0,99 = 2,16. Если применить целлюлозный утеплитель, тогда толщина дополнительной изоляции из эковаты составит 0,04*2,16 = 0,086м = 86 мм

Все расчеты производились в теоретической форме с идеальными условиями: хорошее качество монтажа утеплителя (отсутствие каких-либо щелей), влажность и максимальное качество компонентов теплоизоляционного материала. Поэтому к полученным значениям толщины слоя рекомендуется добавлять 20-30%. Если в предыдущем подсчете получилось 8 см, то для уверенности лучше рассчитывать как минимум на 10 см. Также нужно учитывать указанный производителем на упаковке к материалу К теплопр конкретного образца.

Для эковаты влажность не имеет большого значения, но, к примеру, стекловата или минеральная вата сильно зависят от значения влажности. Теплоизоляционный слой должен быть в 1,5 раза толще расчетного. Изменение К сопр в зависимости от влажности для эковаты и минеральной ваты можно увидеть на рисунке.

Выводы

Вышеизложенные понятия и расчеты должны помочь определится с подсчетом нужной толщины слоя утеплителя и количеством материала для теплоизоляции всего объекта, независимо от того какой материал Вы выбрали и какие стены необходимо утеплить. Если есть возможность проконсультироваться у специалистов, то обязательно нужно ею воспользоваться, так как бывают неоднозначные ситуации, где опытный мастер сможет предложить оптимальные варианты решения задачи.

Вышеизложенные понятия и расчеты должны помочь определится с подсчетом нужной толщины слоя утеплителя и количеством материала для теплоизоляции всего объекта, независимо от того какой материал Вы выбрали и какие стены необходимо утеплить. Если есть возможность проконсультироваться у специалистов, то обязательно нужно ею воспользоваться, так как бывают неоднозначные ситуации, где опытный мастер сможет предложить оптимальные варианты решения задачи.

Толщина утеплителя для стен

Однослойные стены, выполненные только из обычного керамического или силикатного кирпича, не соответствуют современным нормативным параметрам по теплосбережению.

Для обеспечения требуемых теплозащитных характеристик наружных стен необходимо использовать эффективный утеплитель, установленный с наружной стороны или в толще конструкции стен.

Применение утеплителя, в многослойных конструкциях наружных стен, позволяет обеспечить требуемую теплозащиту стен во всех регионах России. За счет применения утеплителя потери тепла снижаются приблизительно в 2 раза, уменьшается расход строительных материалов, снижается масса стеновых конструкций, а в помещении создаются требуемые санитарно-гигиенические условия, благоприятные и комфортные для проживания.

Расчет теплоизоляции стен

Способность ограждений оказывать сопротивление потоку тепла, проходящему из помещения наружу, характеризуется сопротивлением теплопередачи R.

Требуемая толщина утеплителя наружной стены вычисляется по формуле:

  • αут — толщина утеплителя, м
  • R тр — нормируемое сопротивление теплопередаче наружной стены, м 2 · °С/Вт;
    (см. таблица 2)
  • δ — толщина несущей части стены, м
  • λ — коэффициент теплопроводности материала несущей части стены, Вт/(м · °С) (см. таблица 1)
  • λут— коэффициент теплопроводности утеплителя, Вт/(м · °С) (см. таблица 1)
  • r — коэффициент теплотехнической однородности
    (для штукатурного фасада r=0,9; для слоистой кладки r=0,8)
Читать еще:  Утепление частного дома материалами природного происхождения

Для многослойных конструкций в формуле (1) δ/λ следует заменить на сумму

δi — толщина отдельного слоя многослойной стены;

λi — коэффициент теплопроводности материала отдельного слоя многослойной стены.

При выполнении теплотехнического расчета системы утепления с воздушным зазором термическое сопротивление наружного облицовочного слоя и воздушного зазора не учитываются.

Таблица 1

МатериалПлотность,
кг/м 3
Коэффициент теплопроводности
в сухом состоянии λ, Вт/(м· о С)
Расчетные коэффициенты теплопроводности
во влажном состоянии*
λА,
Вт/(м· о С)
λБ,
Вт/(м· о С)
Бетоны
Железобетон25001,691,922,04
Газобетон3000,070,080,09
4000,100,110,12
5000,120,140,15
6000,140,170,18
7000,170,200,21
Кладка из кирпича
Глиняного обыкновенного на цементно-песчаном растворе18000,560,700,81
Силикатного на цементно-песчаном растворе16000,700,760,87
Керамического пустотного плотностью 1400 кг/м 3 (брутто) на цементно-песчаном растворе16000,470,580,64
Керамического пустотного плотностью 1000 кг/м 3 (брутто) на цементно-песчаном растворе12000,350,470,52
Силикатного одиннадцати-пустотного на цементно-песчаном растворе15000,640,700,81
Силикатного четырнадцати-пустотного на цементно-песчаном растворе14000,520,640,76
Дерево
Сосна и ель поперек волокон5000,090,140,18
Сосна и ель вдоль волокон5000,180,290,35
Дуб поперек волокон7000,100,180,23
Дуб вдоль волокон7000,230,350,41
Утеплитель
Каменная вата130-1450,0380,0400,042
Пенополистирол15-250,0390,0410,042
Экструдированный пенополистирол25-350,0300,0310,032

*λА или λБ принимается к расчету в зависимости от города строительства (см. таблица 2).

Теплотехнический расчет с примером

Давным-давно здания и сооружения строились, не задумываясь о том, какими теплопроводными качествами обладают ограждающие конструкции. Другими словами, стены делались просто толстыми. И если вам когда-нибудь случалось быть в старых купеческих домах, то вы могли заметить, что наружные стены этих домов выполнены из керамического кирпича, толщина которых составляет порядка 1,5 метров. Такая толщина кирпичной стены обеспечивала и обеспечивает до сих пор вполне комфортное пребывание людей в этих домах даже в самые лютые морозы.

В настоящее же время все изменилось. И сейчас экономически не выгодно делать стены такими толстыми. Поэтому были придуманы материалы, которые могут ее уменьшить. Одни из них: утеплители и газосиликатные блоки. Благодаря этим материалам, например, толщина кирпичной кладки может быть снижена до 250 мм.

Теперь стены и перекрытия чаще всего делают 2-х или 3-х слойными, одним слоем из которых является материал с хорошими теплоизоляционными свойствами. А для того, чтобы определить оптимальную толщину этого материала, проводится теплотехнический расчет и определяется точка росы.

Как производится расчет по определению точки росы вы можете ознакомиться на следующей странице. Здесь же будет рассмотрен теплотехнический расчет на примере.

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.

Рассчитываемые параметры

В процессе выполнения теплотехнического расчета определяют:

  • теплотехнические характеристики строительных материалов ограждающих конструкций;
  • приведённое сопротивление теплопередачи;
  • соответствие этого приведённого сопротивления нормативному значению.

Дальше будут приведен пример теплотехнического расчета без воздушной прослойки.

Пример. Теплотехнический расчет трехслойной стены без воздушной прослойки

Исходные данные

1. Климат местности и микроклимат помещения

Район строительства: г. Нижний Новгород.

Назначение здания: жилое .

Расчетная относительная влажность внутреннего воздуха из условия не выпадения конденсата на внутренних поверхностях наружных ограждений равна — 55% (СНиП 23-02-2003 п.4.3. табл.1 для нормального влажностного режима).

Оптимальная температура воздуха в жилой комнате в холодный период года tint= 20°С (ГОСТ 30494-96 табл.1).

Расчетная температура наружного воздуха text, определяемая по температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 = -31°С (СНиП 23-01-99 табл. 1 столбец 5);

Продолжительность отопительного периода со средней суточной температурой наружного воздуха 8°С равна zht = 215 сут (СНиП 23-01-99 табл. 1 столбец 11);

Средняя температура наружного воздуха за отопительный период tht = -4,1°С (СНиП 23-01-99 табл. 1 столбец 12).

2. Конструкция стены

Стена состоит из следующих слоев:

  • Кирпич декоративный (бессер) толщиной 90 мм;
  • утеплитель (минераловатная плита), на рисунке его толщина обозначена знаком «Х», так как она будет найдена в процессе расчета;
  • силикатный кирпич толщиной 250 мм;
  • штукатурка (сложный раствор), дополнительный слой для получения более объективной картины, так как его влияние минимально, но есть.

3. Теплофизические характеристики материалов

Значения характеристик материалов сведены в таблицу.

Примечание (*): Данные характеристики можно также найти у производителей теплоизоляционных материалов.

Расчет

4. Определение толщины утеплителя

Для расчета толщины теплоизоляционного слоя необходимо определить сопротивление теплопередачи ограждающей конструкции исходя из требований санитарных норм и энергосбережения.

4.1. Определение нормы тепловой защиты по условию энергосбережения

Определение градусо-суток отопительного периода по п.5.3 СНиП 23-02-2003:

Примечание: также градусо-сутки имеют обозначение — ГСОП.

Нормативное значение приведенного сопротивления теплопередаче следует принимать не менее нормируемых значений, определяемых по СНИП 23-02-2003 (табл.4) в зависимости от градусо-суток района строительства:

Rreq= a×Dd + b = 0,00035 × 5182 + 1,4 = 3,214м 2 × °С/Вт ,

где: Dd — градусо-сутки отопительного периода в Нижнем Новгороде,

a и b — коэффициенты, принимаемые по таблице 4 (если СНиП 23-02-2003) или по таблице 3 (если СП 50.13330.2012) для стен жилого здания (столбец 3).

4.1. Определение нормы тепловой защиты по условию санитарии

В нашем случае рассматривается в качестве примера, так как данный показатель рассчитывается для производственных зданий с избытками явной теплоты более 23 Вт/м 3 и зданий, предназначенных для сезонной эксплуатации (осенью или весной), а также зданий с расчетной температурой внутреннего воздуха 12 °С и ниже приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций (за исключением светопрозрачных).

Определение нормативного (максимально допустимого) сопротивления теплопередаче по условию санитарии (формула 3 СНиП 23-02-2003):

где: n = 1 — коэффициент, принятый по таблице 6 [1] для наружной стены;

tint = 20°С — значение из исходных данных;

text = -31°С — значение из исходных данных;

Δtn = 4°С — нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимается по таблице 5 [1] в данном случае для наружных стен жилых зданий;

αint = 8,7 Вт/(м 2 ×°С) — коэффициент теплопередачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимается по таблице 7 [1] для наружных стен.

4.3. Норма тепловой защиты

Из приведенных выше вычислений за требуемое сопротивление теплопередачи выбираем Rreq из условия энергосбережения и обозначаем его теперь Rтр0= 3,214м 2 × °С/Вт .

5. Определение толщины утеплителя

Для каждого слоя заданной стены необходимо рассчитать термическое сопротивление по формуле:

Читать еще:  Утеплитель северный из мха

где: δi- толщина слоя, мм;

λi — расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя Вт/(м × °С).

1 слой (декоративный кирпич): R1 = 0,09/0,96 = 0,094 м 2 × °С/Вт .

3 слой (силикатный кирпич): R3 = 0,25/0,87 = 0,287 м 2 × °С/Вт .

4 слой (штукатурка): R4 = 0,02/0,87 = 0,023 м 2 × °С/Вт .

Определение минимально допустимого (требуемого) термического сопротивления теплоизоляционного материала (формула 5.6 Е.Г. Малявина «Теплопотери здания. Справочное пособие»):

где: Rint = 1/αint = 1/8,7 — сопротивление теплообмену на внутренней поверхности;

Rext = 1/αext = 1/23 — сопротивление теплообмену на наружной поверхности, αext принимается по таблице 14 [5] для наружных стен;

ΣRi = 0,094 + 0,287 + 0,023 — сумма термических сопротивлений всех слоев стены без слоя утеплителя, определенных с учетом коэффициентов теплопроводности материалов, принятых по графе А или Б (столбцы 8 и 9 таблицы Д1 СП 23-101-2004) в соответствии с влажностными условиями эксплуатации стены, м 2 ·°С/Вт

Толщина утеплителя равна (формула 5,7 [5]):

где: λут — коэффициент теплопроводности материала утеплителя, Вт/(м·°С).

Определение термического сопротивления стены из условия, что общая толщина утеплителя будет 250 мм (формула 5.8 [5]):

где: ΣRт,i — сумма термических сопротивлений всех слоев ограждения, в том числе и слоя утеплителя, принятой конструктивной толщины, м 2 ·°С/Вт.

Из полученного результата можно сделать вывод, что

R = 3,503м 2 × °С/Вт > Rтр0 = 3,214м 2 × °С/Вт → следовательно, толщина утеплителя подобрана правильно.

Влияние воздушной прослойки

В случае, когда в трехслойной кладке в качестве утеплителя применяются минеральная вата, стекловата или другой плитный утеплитель, необходимо устройство воздушной вентилируемой прослойки между наружной кладкой и утеплителем. Толщина этой прослойки должна составлять не менее 10 мм, а желательно 20-40 мм. Она необходима для того, чтобы осушать утеплитель, который намокает от конденсата.

Данная воздушная прослойка является не замкнутым пространством, поэтому в случае ее наличия в расчете необходимо учитывать требования п.9.1.2 СП 23-101-2004, а именно:

а) слои конструкции, расположенные между воздушной прослойкой и наружной поверхностью (в нашем случае — это декоративный кирпич (бессер)), в теплотехническом расчете не учитываются;

б) на поверхности конструкции, обращенной в сторону вентилируемой наружным воздухом прослойки, следует принимать коэффициент теплоотдачи αext = 10,8 Вт/(м°С).

Примечание: влияние воздушной прослойки учитывается, например, при теплотехническом расчете пластиковых стеклопакетов.

Как рассчитать толщину теплоизоляции?

Прежде чем приобретать изоляционные материалы для дома, стоит выполнить расчет толщины утеплителя. Никакие рекомендации и опыт соседей не помогут определить, насколько нуждается в защите именно ваше жилье. Причина в том, что на эффективность теплоизоляции влияют как особенности климата в конкретном регионе, так и характеристики самой коробки или кровли дома. Главная же цель таких расчетов – определить необходимый слой утеплителя, который позволит при минимальных денежных затратах обеспечить надежную защиту от теплопотерь через ограждающие конструкции.

Как это сделать?

Упростить задачу неопытным строителям поможет любая программа расчета онлайн-калькулятор. Такие легко найти на стройпорталах или на официальных сайтах производителей теплоизоляционных материалов. А можно попробовать сделать все вычисления самостоятельно. В любом случае необходимо знать требования к теплозащите зданий в вашем климатическом регионе. Они есть в СНиП 23-02-2003 и в интернете в виде сводных таблиц, где приведены данные по всем крупным городам России.

Для примера возьмем данные для Москвы и области – 3,14 м2·°С/Вт. Это то сопротивление, которое в сумме должны дать все слои основной конструкции, воздушные и утепляющие прослойки, а также наружная отделка. От приведенной цифры и будем отталкиваться, не забывая, что речь идет о минимально допустимом показателе.

Здесь теплотехнический расчет необходимой толщины изоляции начинается с анализа выбранного строительного материала и мощности несущих стен:

  • Бетон обладает самым высоким коэффициентом теплопередачи – 1,5-1,6 Вт/м·°С.
  • Кирпич имеет относительно невысокую теплопроводность 0,56 Вт/м·°С, но в кладке эта цифра фактически удваивается и составляет уже 1,2.
  • Хорошие показатели у ячеистых бетонов и газоблоков – около 0,2-0,3 Вт/м·°С.
  • Дерево (в зависимости от выбранной породы) – 0,10-0,18 Вт/м·°С.

Однако эти цифры сами по себе лишь дают представление о теплоизоляционных характеристиках разных материалов. Для расчетов же необходимо еще и учесть толщину конструкции. Разделив ее на коэффициент теплопередачи, получаем сопротивление реальных стен.

Возьмем стандартную кладку из газобетона толщиной 30 см: R = 0,3 м ÷ 0,2 Вт/м·°С = 1,5 м·°С/Вт.

Вооружаемся калькулятором и находим, что для теплозащиты стен такого дома, построенного в Москве, не хватает: 3,14-1,5 = 1,64 м·°С/Вт.

Теперь можно подобрать утеплитель для стен, рассмотрев несколько материалов с разными показателями теплопроводности, но дающими один и тот же эффект за счет толщины:

  • Минвата (0,04 Вт/м·°С) – 1,64х0,04 = 0,0656 м или 66 мм.
  • Пенопласт (0,05 Вт/м·°С) – 1,64х0,05 = 0,082 м (82 мм).
  • Пеноплекс (0,03 Вт/м·°С) – 1,64х0,03 = 0,0492 м (50 мм).

Дальше в расчет включаем стоимость материалов и не забываем про логику. Пеноплекс, хоть и показывает самые лучшие характеристики, для газобетонных стен попросту не годится, так что выбирать придется между минватой и пенопластом. Кубометр недорогой базальтовой изоляции, которая подойдет для утепления фасада, обойдется примерно в 2500 рублей. Если брать плиты толщиной 70 мм, за эту сумму можно будет обшить 14,3 м2.

ПСБ-С-25ф стоит 2600 руб/м3. На первый взгляд разница невелика, но пересчитаем, на какую площадь хватит плит, если толщина теплоизоляции составит 100 мм. Здесь следует объяснить, что листы 80 мм не удовлетворяют минимальным требованиям теплозащиты, а 90 отсутствуют в продаже. Так что фактически за 2600 рублей вы сможете утеплить всего 10 квадратов. Получается разница в цене у пенопласта с минватой – 4%, а в утепляемой площади – 43%. Тем не менее, стоит выполнить еще один расчет на калькуляторе. Он покажет, во сколько обойдется навесной фасад для защиты самой минваты, и как изменится стоимость после оштукатуривания и покраски ПСБ.

Для скатных и плоских конструкций выполняются сходные расчеты, однако здесь придется учитывать все работающие слои в общем пироге. Таким образом, утеплитель для кровли и его толщину получаем путем вычитания из нормы по СНиП сопротивлений всех прочих элементов (с поправкой на 0,16), после чего разность просто умножаем на его собственный коэффициент теплопроводности:

Можно не мучиться, а найти рекомендации по утеплению кровли для вашего региона. В Москве нормой считается 200 мм базальтовой ваты. Отсюда через пропорцию теплопроводности материалов получаем равноценную замену: 250 мм пенопласта или 150 Пеноплекса.

Здесь действуют те же правила расчетов, но нормативное значение R меняется. Если речь идет о полах над холодным подвалом, в МО они должны иметь общее сопротивление 4,12 м2·°С/Вт, но с поправкой на коэффициент теплотехнической однородности плит (для ЖБИ это 0,8, для деревянных перекрытий 0,9). Из полученной цифры по требованиям СНиП также вычитается показатель 0,17. Тогда сопротивление будет равно:

R = R ÷ 0,8 – 0,17 = 4,12 ÷ 0,8 – 0,17 = 4,98 м2·°С/Вт.

Снова вычитаем толщину перекрытия, поделенную на его теплопроводность, и готовый результат умножаем на проводимость самого утеплителя. К примеру, для Пеноплекса на плите с цементной стяжкой общей мощностью 26 см получим слой в 160 мм. Отсюда уже можно рассчитать толщину минваты (215 мм) и пенопласта (265), которые могли бы его заменить.

Читать еще:  Как надёжно утеплить на улице водопроводную трубу

Расчет толщины утеплителя — формула расчета

Не все утеплители одинаково полезны. Именно так, по созвучию с известной рекламой йогуртов, можно определить основную проблему выбора утеплителя при утеплении дома. Чтобы четко понимать, в чем различие между утеплителями, и какой из них выбрать – надо понимать по каким принципам рассчитывается толщина утеплителя в каждом конкретном случае, и что собой представляет расчет толщины утеплителя, когда вы имеете 2 или 3 разных материала в листах, на практике.

Итак, первое, что предстоит сделать – это выбрать оптимальный утеплитель для нашей ситуации.

1. Сначала смотрим на его теплосопротивление и обращаемся к таблицам по теплопроводности основных утеплителей, опубликованным на нашем сайте.

2. Далее, смотрим нормы по теплосопротивлению ограждающих конструкций для того региона, в котором мы собираемся построить свой дом. Это нормы по новому СНиПу, который регламентирует минимально необходимое теплосопротивление, чтобы здание могло вписаться в современные параметры энергопотребления.

И неважно, чем вы отапливаетесь – дровами, газом или электричеством – калории ваш дом потребляет исправно, из какого бы топлива вы их не извлекали.

3. Для расчета необходимой толщины утеплителя применяем формулу расчета, указанную ниже.

Какие будут комментарии к этой формуле?

Во-первых, можно применять несколько слоев однородного утеплителя и их теплосопротивление будет просто складываться. Следите только за тем, чтобы между ними не было воздушных зазоров, в которых могли бы возникнуть воздушные микротечения. Когда воздух неподвижен – он лучший изолятор. Когда воздух движется – он начинает охлаждать утеплитель и ограждающие конструкции.

Во-вторых, можно применять несколько слоев разнородных утеплителей, а также можно принимать в расчет теплосопротивление несущих стен, на которых монтируется утеплитель. В этом случае суммируются отдельные показатели теплосопротивления для каждого слоя «пирога».

Теплосопротивление каждого слоя рассчитывается, исходя из теплопроводности каждого конкретного материала. Чем ниже теплопроводность материала, тем выше будет теплосопротивление слоя, изготовленного из этого материала.

Чтобы получить необходимые показатели по теплосопротивлению ограждающих конструкций (пол, потолок, стены) для своего региона – выбираем максимально подходящий эффективный утеплитель (пенопласт, базальтовую вату, пенополиуретан, эковату, пеностекло) и выбираем, какой толщины должен быть утеплитель, принимая во внимание теплопроводность и толщину несущей стены.

Итак, расчет толщины утеплителя для дома еще раз по пунктам:

1. Смотрим таблицу по теплопроводности утеплителей.

2. Смотрим таблицу по нормам теплосопротивления для регионов.

3. Подставляем в формулу цифры по теплопроводности утеплителя и подбираем толщину, чтобы вписаться в нормы по своему региону.

Далее начинаются чисто экономические подсчеты – вычисляются необходимые объемы утеплителя и стоимость его закупки. Также стоит учитывать стоимость доставки и монтажа утеплителя на стены и перекрытия – для некоторых типов объемных или рыхлых утеплителей эти суммы могут быть весьма значительными. Некоторые утеплители на стенах потребуется дополнительно защищать от влаги или солнца.

Кстати, очень просто по данной формуле подбирать разнородные утеплители, которые часто приходится комбинировать в процессе строительства дома.

Смотрим, например, пенопласт ПСБС 25 плотности и ПС 15 плотности. Они имеют разные показатели R, делаем расчет толщины утеплителя в суммарном выражении для общего слоя по всей стене дома согласно формуле.

То же самое касается и базальтовой ваты. Листы базальтового утеплителя плотности 35, 45, 65 и 85 можно комбинировать, чтобы достичь необходимого показателя теплосопротивления стены, в одном случае, и приемлемой жесткости и гидрофобности слоя утеплителя, в другом случае.

Как рассчитать количество утеплителя

100 лет назад сохранять тепло в жилищах помогала толщина стен, которая могла доходить до метра. Сегодня отпала необходимость строить толстые стены благодаря наличию огромного количества теплоизоляционных материалов или утеплителей. Их минимальная плотность обеспечивает низкую теплопроводность, что позволяет достаточно эффективно сократить теплопотери. Однако сегодня у людей появилась другая проблема – необходимость экономить. Именно с этой целью перед тем, как отправиться в магазин, полезно узнать, как рассчитать количество утеплителя так, чтобы не переплатить и купить достаточное количество материала для качественного утепления помещения.

Расчет количества утеплителя для стен, перекрытий и фундамента

Наиболее популярные сегодня теплоизоляционные материалы для стен – пенополистирол (ППС), экструдированный пенополистирол (ЭППС) и минеральная вата. Именно о них и пойдет речь в этой статье. Сразу хотим обратить внимание, что минвата годится лишь для утепления стен и перекрытий, ее нельзя использовать в условиях повышенной влажности. А вот с помощью ЭППС можно утеплять все возможные поверхности, включая фундамент и кровлю, материал не боится воды, влага не влияет на его теплоизоляционные свойства.

Общая формула расчета количества утеплителя выглядит следующим образом:

Расчет толщины утеплителя

Если высоту помещения и длину периметра вы можете определить путем обычного замера рабочей поверхности, то для выяснения толщины утеплителя требуются специальные формулы. Рассмотрим на примере г. Новосибирск. Итак, этапы расчета.

1. Определяем градусо-сутки отопительного периода ( 0 С сут/год), используя данные СП 131.13330.2012 (актуальная версия СниП 23-01-99 «Строительная климатология»)

2. Определяем нормативные значения требуемого сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций (стен, пола, потолка)

Так как данные в таблице представлены для значений ГСОП, кратных 2000, то промежуточные значения определяются интерполяцией. Получаем следующие значения:

3. Рассчитываем толщину утеплителя

Для примера возьмем стену. Ее общее термическое сопротивление вместе с отделкой и теплоизоляционным материалом вычисляется по формуле:

Из неизвестных значений у нас термическое сопротивление железобетона. Вычисляем его по формуле:

Для получения более точных значений по конкретным материалам используйте данные

СП 50.13330.2012 (приложение С, таблица С.1).

По той же самой формуле вычисляем термическое сопротивление вагонки (толщину вагонки делим на коэффициент ее теплопроводности):

Далее рассчитываем термическое сопротивление изоляционного материала по формуле:

Для утепления стены используем для примера минеральную плиту Rockwool Лайт Баттс СКАНДИК со следующим коэффициентом теплопроводности:

Рассчитываем толщину изоляции:

Поскольку толщина выпускаемых минераловатных плит равна 50 и 100 мм, то для достижения этой толщины вам потребуется 2 слоя – 100+50 мм.

Расчет количества утеплителя

Мы определили толщину изоляционного материала и теперь возвращаемся к формуле, приведенной в начале статьи. Она поможет нам рассчитать количество утеплителя (длину периметра рабочей поверхности и высоту помещения берем примерную, подставьте свои значения):

Получается, что для утепления стен помещения вам понадобится 6,8 м 3 минеральной ваты Rockwool Лайт Баттс СКАНДИК. Если в упаковке объем материала 0,288 м 3 , то вам нужно купить 15 упаковок плиты толщиной 100 мм и 8 – толщиной 50 мм.

Если для утепления вы используете другие материалы, расчет количества утеплителя производится по тем же формулам. Можете использовать следующую таблицу, в ней представлена усредненная толщина изоляции для разных материалов. Точную вы можете получить, исходя из вышеописанных расчетов, даже если речь идет об утеплении всего дома. При расчете утеплителя можете брать коэффициент теплопроводности, представленный в таблице.

Надеемся, наша статья поможет вам рассчитать количество утеплителя, не прогадать с ценой, сократить расходы на отопление и обеспечить комфортное проживание в доме.

Понравилась статья? Поделитесь с друзьями

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector