Правила и примеры расчета толщины утеплителя
Содержание:
- Какие данные понадобятся?
- Прикидочный теплотехнический расчет
- Выбор оптимального утеплителя
- Формулы и справочные данные
- Зачем рассчитывать толщину утеплителя?
- Расчет теплоизоляционного слоя: формулы и примеры
- Как рассчитать толщину утеплителя для стен
- Почему так важно правильно рассчитать?
- Какие данные нужны для расчета толщины утеплителя?
- Какие данные понадобятся?
- Ассортимент современных утеплителей
- Расчет утепления каркасного дома
- Общая информация
- Расчет утеплителя для стен калькулятор
- Видео описание
- Коротко о главном
- Требования к теплоизоляционным материалам
- 2 Процедура расчета
Какие данные понадобятся?
У теплопроводности стен и потолка есть определенные минимальные показатели. Для расчёта необходимо воспользоваться формулами:
- стена: R=3,6-R;
- потолок: R=6-R.
После получения числового значения разницы следует вычислить толщину утеплителя по следующей формуле: p = R*k, где р-искомая толщина утеплителя.
При использовании теплоизоляции из пенопласта или минеральной ваты рекомендованное значение – 10 см (в кирпичных домах, а также в домах с панельными стенами, лоджиях, на балконе).
Коэффициент теплопередачи всех материалов стены или иных участков в жилом сооружении определяется отдельно, зависит от разных климатических условий и является индивидуальным:
ГСОП= (tв-tср) x*z, где:
- tв — средняя температура внутри помещения;
- tот — средняя температура окружающей среды;
- zот — длительность отопительного сезона в сутках (если у вас автономное отопление, то принимайте значение, основываясь на личном опыте)
Прикидочный теплотехнический расчет
Для точного и правильного выполнения задачи требуются познания в теплотехнике и данные по предполагаемым материалам, а также по характеристикам существующей или возводимой конструкции. Стандартные формулы и ход расчета представлены в тематической статье по наружному утеплению дома. Там же дана информация по наиболее часто используемым термоизоляционным материалам.
Неспециалисту лучше опираться при расчете утеплителя для стен на существующие данные «с запасом», чтобы вероятная ошибка в расчетах не привела к недостаточной теплоизоляции. Обязательным является расчет требуемой сопротивляемости теплопотерям и реальной сопротивляемости возведенной (проектируемой) конструкции. Для примера, предложенного в статье – возведенный в Брянске дом из кирпича с толщиной стены 0,38 м (с учетом штукатурки) – допустимыми материалами могут быть:
Название материала | Плотность, кг/м.куб. | Теплопроводность, Вт/м*К | Необходимая толщина, см |
Минеральная вата | 200 | 0,070 | 16,2 |
100 | 0,056 | 12,9 | |
Пенополистирол | 150 | 0,050 | 11,6 |
100 | 0,041 | 9,5 | |
40 | 0,038 | 8,9 | |
Экструдированный пенополистирол | 45 | 0,036 | 8,3 |
Базальтовая вата | 135 | 0,042 | 9,7 |
Эти данные учитываются в расчете количества утеплителя и стоимости, причем полученные значения округляются до принятых у данных материалов: для базальтовой ваты, экструдированного и обычного полистирола плотностью (40…100) достаточно плит 10 см, для более плотного пенополистирола и минеральной ваты – не менее 15 см, самая плотная минвата выпускается толщиной 20 см.
Выбор оптимального утеплителя
Минераловатные теплоизоляторы – наиболее приемлемый вариант утепления каркасного дома. Материалы изготавливают из разного сырья, определяющего базовые характеристики и сферу применения. К общим достоинствам всех типов минваты можно отнести: небольшой вес, пожарную безопасность, стойкость к вредителям и необходимую паропроницаемость.
Основной минус волокнистых изоляторов – гигроскопичность. Для сохранения свойств утеплителя минеральная вата нуждается в качественной паро- и гидроизоляции.
Базальтовая вата – экологичность и огнеупорность
Основным компонентом утеплителя являются горные породы вулканического происхождения: базалит, диарит и базальт. Каменная вата – абсолютно негорючий материал, способный выдерживать температуру в 1000 °С. Теплоизолятор сохраняет физические свойства в течение 40-50 лет.
Главные преимущества минваты на основе базальта:
- низкая теплопроводность – 0,36-0,42 Вт/м*С;
- прочность к механическим воздействиям;
- хорошие шумоизоляционные характеристики;
- стойкость к температурным колебаниям.
В состав утеплителя включены гидрофобные добавки, обеспечивающие быстрый отвод влаги. Базальтовый теплоизолятор производится в плитах, плотность материала – 35-50кг/куб. м.
Недостаток каменной ваты в сравнении с аналогами из стекловолокна – меньшая эластичность и подверженность грызунам.
Стекловата – упругость и влагостойкость
Базовые составляющие теплоизолятора – стеклянный бой и песок. Добавка связующих компонентов позволяет формировать из тончайших стекловолокон рулоны. Ориентировочные размеры матов: толщина – 100 мм, ширина – 1200 мм, длина – 10 м.
Не менее важно рассчитать, какой плотности утеплитель надо применять. Для теплоизоляции каркасных построек этот параметр стекловаты должен составлять не менее 15-20 кг/куб
м.
Особенности стекловаты:
- высокая упругость – материал легко принимает и быстро восстанавливает заданную форму, что очень удобно при монтаже;
- устойчивость к вибрациям;
- неподверженность к образованию плесени и непривлекательность для грызунов.
Как и каменная вата, стекловолокно огнеупорно. Однако в сравнении с предыдущим утеплителем, стекловата проигрывает по нескольким пунктам:
- Небезопасность материала – монтаж выполняется в респираторе и защитной одежде. Волокна очень хрупки и при резке выделяется много «стеклянной» пыли.
- Усадка теплоизолятора – со временем повышается риск образования мостиков холода.
Эковата – универсальность применения
Новое слово в сегменте теплоизоляционных материалов – эковата. Материал на 80% состоит из бумаги вторичной переработки. Добавочные компоненты: борная кислота и тетраборат натрия. Второстепенные ингредиенты обеспечивают защиту от воздействия микроорганизмов и снижают уровень горючести.
Отличительные особенности эковаты:
- Эковата – сыпучий утеплитель, а потому технология ее нанесения кардинально отличается от работы с листовой минватой. Для создания теплоизоляционного слоя требуется спецоборудование – пневматическое надувное устройство.
- При некачественном утеплении стен каркасного дома существует риск усадки эковаты, что чревато образованием неутепленных зон.
- Материал не рекомендуется применять вблизи открытых источников огня, каминных труб и дымоходов. Требуется защитная прослойка из базальтовых фольгированных огнеупорных матов или ограждение из асбестоцементных плит.
Основные достоинства эковаты: экологичность, возможность утепления труднодоступных мест и высокие звукоизоляционные качества.
«Теплое дерево» – альтернатива минеральной вате
Эту группу представляют маты и плиты из древесноволокнистых материалов. Технико-эксплуатационные характеристики утеплителя на достаточно высоком уровне:
- хорошая теплоизоляция – теплопроводность сравнима с показателем минваты;
- сохранение структуры даже при намокании – свойства утеплителя не меняются при впитывании влаги в объеме 20% от собственного веса;
- высокая прочность и отличная звукоизоляция – защита от ударных и «воздушных» шумов;
- достаточная плотность и упругость – утеплитель крепится между стойками каркаса без дополнительных фиксаторов;
- экологичность материала и безопасность проведения монтажных работ.
Древесноволокнистый утеплитель «дышит» и способствует поддержанию комфортного микроклимата в доме. К минусам теплоизолятора можно отнести: дороговизну и способность к возгоранию.
Формулы и справочные данные
Тепловое сопротивление стены, необходимое для вашего конкретного региона, несложно найти в справочниках и СНиП 23-02-2003.
Приведем некоторые значения с привязкой к крупным городам:
- Для Санкт-Петербурга нормой является тепловое сопротивление в 3,18 м2*К/Вт.
- Для Москвы – 3,14.
- В теплом Сочи – всего 2,1 м2*К/Вт.
- Якутск, напротив, требует серьезной защиты от холода – 5,0.
- Ростов-на-Дону – 2,75.
- Казань – 3,44.
- Самара – 3,35.
- Новосибирск – 3,79.
- Владивосток – 3,22 м2*К/Вт.
Зима в Якутске. Фото очень наглядно обосновывает требования к утеплению стен в этом регионе.
Для многослойной утепляемой стены суммарное тепловое сопротивление рассчитывается предельно просто: значения для каждого слоя суммируются. В результате формула расчета имеет вид R = R1+R2+R3, где R – общее тепловое сопротивление фасада, а R1, R2 и R3 – сопротивление отдельных слоев.
Тепловое сопротивление фасада целиком прямо пропорционально толщине каждого слоя и обратно пропорционально его коэффициенту теплопроводности. Их связывает еще одна несложная формула: R=p/k, в которой R – все то же сопротивление слоя, p – его толщина в метрах, k – пресловутый коэффициент теплопроводности.
Где брать коэффициенты? Инструкция довольно очевидна: в справочниках.
Значения для наиболее популярных строительных материалов и утеплителей мы приведем здесь:
- Железобетон: 1,69 Вт/м*К.
- Керамзитобетон: 0,66.
- Красный полнотелый кирпич: 0,56.
- Силикатный кирпич: 0,7.
- Красный пустотелый кирпич плотностью 1600 кг/м3: 0,41.
- Красный пустотелый кирпич плотностью 1200 кг/м3: 0,35.
- Пенобетон плотностью 1000 кг/м3 – 0,29.
- Пенобетон плотностью 300 кг/м3 (теплоизоляционный) – 0,08.
- Сосна, ель поперек волокон (типичный случай для домов из бруса и бревна) – 0,09.
- Дуб поперек волокон – 0,10.
- Фанера – 0,12.
- ОСП, ДСП – 0,15.
- Гипсокартон – 0,15.
- Минеральная вата – 0,07 Вт/м*К при плотности 200 кг/м3 и 0,048 при плотности 50 кг/м3.
- Экструдированный пенополистирол – 0,031-0,035.
- Пенопласт марки С25 – 0,039.
- Пенополиуретан – 0,02 – 0,041 в зависимости от плотности.
- Керамзит – 0,1 – 0,18 в зависимости от соотношения пор и плотного материала.
- Песок – 0,35.
Диаграмма сравнительной эффективности утеплителей.
Зачем рассчитывать толщину утеплителя?
Толщина утеплителя для наружных стен – не постоянная величина. Она меняется в зависимости от совокупности факторов. Все рекомендации о том, какой толщины взять тот или иной утеплитель, будут лишь примерными. И на них вряд ли стоит опираться.
Расчет утеплителя для стен сугубо индивидуальная процедура. И на самом деле она не так сложна, как может показаться на первый взгляд. Провести расчеты можно самостоятельно, не обращаясь к специалистам.
Проводить расчеты обязательно, так как недостаточная толщина утеплительного контура приведет к тому, что дом будет промерзать, влага, образующаяся внутри фасада станет благоприятной средой для грибков и плесени. И напротив, закупив более толстый утеплитель, чем требуется, вы зря потратите бюджет на бесполезный дополнительный объем материала.
В связи с этим, основное назначение расчетов – найти золотую середину.
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.
Как рассчитать толщину утеплителя для стен
Первый шаг расчета толщины теплоизоляции – определение теплосопротивления, которое необходимо компенсировать тепловым изолятором. Рассмотрим примеры на основе перечисленных данных. Здесь нужно воспользоваться формулой R=d/k, где толщина слоя делится на коэффициент теплопроводности.
Климатические зоны в пределах РоссииИсточник infourok.ru
Вот несколько вариантов (коэффициенты взяты как среднее значение):
- Москва. ЖБ-плита толщиной 15 см без отделки. Фактически R=0,15/1,7=0,088. Не хватает 3-0,088=2,911 единиц.
- Краснодар. Сруб из бревна сечением 20*20. Внутри гипсокартон. R=0,2/0,14=1,43. Компенсировать нужно 2,3-1,43-0,16=0,71 кв.м*℃/Вт.
- Анадырь. Газопенобетонная стена толщиной 30 см. Фасад кирпичный, внутри кафель и штукатурка. R=0,3/0,145=2,068. Общее тепловое сопротивление составляет: 2,068+0,93+1,05+0,3=4,348 кв.м*℃/Вт. Здесь не хватает всего 4,7-4,348=0,352 единицы.
Следующий шаг – выбор теплоизоляционного материала по эффективности, способу монтажа, стоимости. Толщина определяется по первому критерию: d=R*k. Рассмотрим на примерах:
Москва. Эковата должна быть уложена слоем 2,911*0,034=0,01 м, пеноплекс 2,911*0,029=0,084 м, вспененный пенополистирол 2,911*0,038=0,11 м. Для бетонных стен оптимально будет использовать ЭППС толщиной 8,4 см без учета отделочных материалов.
Утепление строящегося монолитного дома пеноплексомИсточник remontuem.if.ua
- Краснодар. В том же порядке получатся такие результаты: 0,71*0,034=0,024, 0,71*0,029=0,02 и 0,71*0,038=0,026 м. Здесь разница в толщинах незначительная, поэтому можно сделать выбор в пользу эковаты из дышащей способности, что актуально в случае с брусом.
- Анадырь. Так как облицовка выполняется кирпичом между отделкой и блочной кладкой имеется зазор. Его плотно заполнять нельзя из-за низкой паропроницаемости облицовки. Как и в Краснодаре для теплоизоляции нужно брать дышащий материал. Например, минеральную вату толщиной 0,352*0,055=20 см.
Формула для расчета утеплителя проста. Готовые сводные таблицы найти можно в интернете в открытом доступе.
Нормы теплосопротивления стен в городах РоссииИсточник qwizz.ru
Но есть недостаток. Приходится выполнять много операций для получения данных касаемо всех слоев стены, чтобы получить недостающий показатель теплосопротивления конструкций. А после этого еще и утеплители выбирать. Кропотливое занятие, но практичное.
Почему так важно правильно рассчитать?
В современном мире теплоизоляция необходима не только для большего комфорта, но и для экономии. Стоимость отопления неустанно растет, что бьет по карману все сильнее и сильнее, и задача утеплителя также состоит в экономии за счёт удержания тепла.
Зимой тепло гораздо дольше удерживается внутри помещения, а летом наоборот – задерживает лишнее тепло с улицы.
Многим кажется, что чем больше толщина плиты теплоизоляционного материала – тем больше экономии. Но это далеко не так: летом будет прохладнее, а зимой – гораздо жарче, но вот конструкция стены может подвергнуться деформации и разрушению. Меньшая же толщина может привести к дополнительному увеличению потребляемой энергии.
Утепление конструкции дома (потолок, стены, пол) – необходимая часть при ремонте или строительстве (как в жилом доме, так и в зданиях, предназначенных для работы людей). Подбор качественных материалов для теплоизоляции – важный момент в этом деле, но гораздо важнее – грамотный подбор толщины материала. От этого зависят такие факторы, как: долговечность сооружения и технические характеристики при непосредственной эксплуатации здания.
Если проводить сравнение теплопроводности разного сырья, то можно увидеть что минераловатная плита проводит его лучше, чем конструкция из керамзитобетонных блоков.
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.
Какие данные понадобятся?
У теплопроводности стен и потолка есть определенные минимальные показатели. Для расчёта необходимо воспользоваться формулами:
- стена: R=3,6-R;
- потолок: R=6-R.
После получения числового значения разницы следует вычислить толщину утеплителя по следующей формуле: p = R*k, где р-искомая толщина утеплителя.
При использовании теплоизоляции из пенопласта или минеральной ваты рекомендованное значение – 10 см (в кирпичных домах, а также в домах с панельными стенами, лоджиях, на балконе).
Коэффициент теплопередачи всех материалов стены или иных участков в жилом сооружении определяется отдельно, зависит от разных климатических условий и является индивидуальным:
ГСОП= (tв-tср) x*z, где:
- tв — средняя температура внутри помещения;
- tот — средняя температура окружающей среды;
- zот — длительность отопительного сезона в сутках (если у вас автономное отопление, то принимайте значение, основываясь на личном опыте)
Ассортимент современных утеплителей
Теплоизоляционная продукция отличается универсальностью и внушительным выбором. На вопрос, чем лучше утеплить стены, трудно дать однозначный ответ.
Следует рассмотреть несколько факторов:
- размещение утеплителя (внутри или снаружи);
- материал, из которого возведены несущие конструкции (бетон, дерево и т. д.);
- климатические условия региона;
- бюджет на проведение теплоизоляционных работ.
Популярные виды утеплителей для стен являются универсальными изделиями. Они характеризуются низкой теплопроводностью, значительным шумопоглощением, прочностью и долговечностью.
Пенопласт — ячеистые плиты малого веса с низким показателем передачи тепла и поглощения влаги. Размер изоляционного слоя составляет 50-100 мм. Безопасность материала подтверждает его использование в качестве пищевой упаковки. Он долговечен, не деформируется при эксплуатации и не гниет. Плиты пенопласта поглощают звук и вибрацию. Они монтируются снаружи и внутри здания, установка не требует создания каркаса.
Экструдированный пенополистирол ЭППС — материал на основе полистирола, имеющий однородную закрытую ячеистую структуру. Благодаря ней плиты ЭПППС устойчивы к механической нагрузке, характеризуются минимальным водопоглощением и передачей тепла. На стенах, отделанных пенополистиролом, не появится плесень и грибок. Влагостойкий утеплитель можно использовать для изоляции фундамента и цокольного этажа. Добавка антипиренов при изготовлении изделий снижает их горючесть и повышает безопасность эксплуатации. Для утепления стен используются изделия плотностью 35 кг/м3.
Минеральная вата на основе базальтового или стеклянного волокна — лучший утеплитель для стен. Она обладает следующими характеристиками:
- устойчивость к морозу и высокой температуре;
- низкий коэффициент теплопроводности;
- паропроничаемость, позволяющая поддерживать нормальный уровень влажности;
- устойчивость к химическим веществам, гниению, микроорганизмам;
- пожаробезопасность.
Это дешевый, экологически безопасный и простой в монтаже материал. Легкая минеральная вата используется для каркасных стен и перегородок, а более плотная (80-150 кг/м3) — для вентилируемых и штукатурных фасадов.
Пенополиуретан — утеплитель для стен, предлагаемый в виде плит или напыления. Последний вариант отличается высокой адгезией с любым материалом, создает монолитный слой, устойчивый к влаге и механическому воздействию. Пенополиуретан является одним из самых эффективных изоляторов, его выбирают для частных домов и производственных помещений. Недостаток теплоизоляции — высокая стоимость и чувствительность к ультрафиолету.
Отражающая теплоизоляция на основе вспененного полиэтилена стала популярна благодаря минимальному размеру толщины полотна при высоких изолирующих свойствах. Материал с армирующим слоем алюминиевой фольги популярен при утеплении балконов, лоджий, бань. Он устойчив к влаге, отражает инфракрасные волны от своей поверхности. Полотно толщиной 2-10 мм отнимает малый объем полезной площади.
Расчет утепления каркасного дома
При выполнении расчетов на требуемую теплоизоляцию каркасного дома (без капитальных стен) следует учитывать отсутствие базовой конструкции, имеющей собственную сопротивляемость теплопотерям. В расчете учитываются такие нюансы:
материал каркаса – дерево или металл
Во втором случае следует учитывать возникновение «мостиков холода» и их устранение; компоновку здания, возможность применения шовных или бесшовных материалов; заранее принимать во внимание эксплуатационные характеристики облицовочных материалов изнутри и снаружи; выбирать теплоизоляторы с требуемыми параметрами водо-, паро-, ветропроницаемости
Ниже представлены иллюстрации с вариантами теплозащиты каркасного строения.
Упрощенный тип
Более сложный, но и более эффективный способ утепления.
Общая информация
Итак, мы решили выполнить утепление лоджии или фасада своими руками и хотим выяснить необходимую толщину утеплителя для дома. На что опираются расчеты?
Нам необходимо знать всего два параметра:
- Коэффициент теплопроводности материала. Он свой для каждого типа теплоизоляции и в общем случае обратно пропорционален его плотности. Собственно функцию утепления выполняет воздух; задача утеплителя – создать множество закрытых ячеек для него, ограничивающих перенос тепла за счет излучения и конвекции.
- Требования к тепловому сопротивлению стен.
Если стены многослойные ( а утепленный фасад именно таким и будет), расчет утепления стен должен учитывать тепловое сопротивление каждого слоя.
Расчет утеплителя для стен калькулятор
Калькулятор утепления стен – это готовая программа для вычисления толщины теплоизоляционных материалов. Здесь уже введены данные всех необходимых таблиц: по городам, материалам, утеплителям. Так выполнять расчеты удобнее из-за получения мгновенного результата.
Пример калькулятора толщины утеплителяИсточник inrosstroy.ru
Достаточно только ввести информацию о:
- населенном пункте;
- помещении и конструкции;
- физических параметрах и составе объекта.
На вышеуказанных примерах будут получены такие результаты (стена 4*2,5 м, площадь 15 кв.м):
- Москва. В квартире для внутреннего утепления для постоянной температуры +22 градуса по Цельсию рекомендовано использовать пеноплекс толщиной 8 мм. Здесь также учтен гипсокартон с расстоянием до стены в 60 мм.
- Краснодар. В условиях того же зазора минвату берут толщиной 26 мм при плотности 75 кг/куб.м.
- Анадырь. В зависимости от плотности минеральной ваты и теплотехнических показателей толщина составляет 18-21 см.
Кроме работ со стенами существуют также калькуляторы расчета утеплителя для кровли, потолка и пола в многоэтажном или частном доме с грунтовым основанием. Есть сайты, где можно получить информацию с указанием того или иного теплоизолятора. Прямой производитель либо поставщик указывает рекомендуемый вариант с учетом строения конструкции, материалов и минимальной толщины. Может быть отмечен нормативный документ (СП или СНиП).
Видео описание
В видео рассказано как работает утеплитель, как рассчитать его толщину:
Коротко о главном
Утеплитель нужен только для компенсации теплопотерь через те или иные конструкции. Толщина не должна быть ниже или выше расчетной.
Параметры слоя теплоизоляции зависят от общего теплосопротивления стены (пола, потолка, кровли) и коэффициента теплопроводности конкретного типа изолятора.
Для самостоятельного проведения вычислений используется формула R=d/k. Данные для расчетов можно взять в официальных таблицах. Другой вариант – калькулятор.
Требования к теплоизоляционным материалам
Есть большое количество требований к теплоизоляционным материалам, которые выделяются в зависимости от эксплуатационной нагрузки для нового строения, погодных критерий, материальных возможностей и пр.
Одной из главных и важных характеристик теплоизоляции считается техническая возможность проводить и сохранять тепло. Это зависит от разных факторов, таких как: структура и пористость материала, его плотность, а также уровень впитывания влаги и влажности.
По теплопроводности различают три класса теплопроводности:
- А – низкая теплопроводность и теплосбережение (0,06 Вт/кв. м);
- Б – средняя теплопроводность и теплосбережение (0,06 – 0,115 Вт/кв. м);
- В – высокая теплопроводность и теплосбережение (0,115 – 0,175 Вт/кв. м).
Для гарантии высококачественной теплоизоляции фасада (торца), будь то высотное строение или же личный небольшой особняк, теплоизоляция обязана быть довольно долговечной и прочной, дабы суметь выдержать вес финальной отделки.
Вследствие этого, необходимо тщательно выбирать материал, основываясь на том, чем будет покрываться стена на этапе внешней отделки. Плитка, к примеру, весит достаточно много, потому необходимо прочное основание, а вот обои (а также пробковое покрытие) будут отлично крепиться практически во всех случаях, но наносить такое покрытие на улицу крайне не рекомендуется.
Не считая того, что теплоизоляция обязана быть максимально паронепроницаемой, она не должна впитывать влагу. Этот материал не должен воспламеняться или гореть, а также поддерживать горение (должен затухать после воспламенения), выделять вредные и токсические вещества, а при перепадах температур не должен подвергаться деформации.
2 Процедура расчета
Использовать калькулятор – это конечно хорошо. Но не будем забывать и про личные качества. Все-таки знание и понимание процесса расчета даст нам намного больше сведений, чем бездумное забивание нескольких цифр в рабочую программку.
Сначала рассчитывают номинальное теплосопротивление стен. То есть те их теплоизоляционные свойства, которыми они обладают изначально.
Теплосопротивление на утепление стен минеральными плитами считают по формуле:
R=p/k, где
- R – непосредственно теплосопротивление;
- P – толщина слоя;
- k – коэффициент теплопроводности.
Однако показателей сопротивления будет несколько. Ведь стена может состоять не только из одного лишь кирпича или бетона. Снаружи ее могут отделать слоем в 3-4 см штукатурки, а изнутри нанесут еще несколько сантиметров шпаклевки. Все это надо рассчитать и сложить.
В итоге вы получите общий показатель сопротивления, что есть у ваших стен на данный момент. Затем вы сравните его с номинальными показателями по температурному региону.
Схематическое изображение теплоизоляционного пирога
Для этого загляните в справочник строительных норм. Под каждый регион в нем указывается показатель теплосопротивления, при котором стена эффективно удерживает тепло внутри дома. В большинстве случаев полученный показатель будет ниже номинального, и это нормально.
При несоответствии вам нужно отнять от номинального сопротивления реальное. Полученный результат и будет тем теплосопротивлением, которое необходимо будет нивелировать с помощью использования утеплителя.
2.1 Расчет утеплителя
Итак, недостающие показатели получены. Что же делать дальше? А все очень просто. Действуем по той же схеме. Теперь у нас уже есть понимание того, сколько примерно тепла нужно компенсировать.
Также у нас есть показатели теплопроводности самих утеплительных материалов. Например, у пенопласта он находится 0,035 Вт/м. Данные берутся с таблиц.
Мы перемножаем показатели друг на друга, чтобы получить примерную рабочую толщину утеплителя. Если, например, 50 мм пенопласта не хватит, чтобы полностью компенсировать потери теплосопротивления, то нужно просто увеличить эту толщину и пересчитать ее еще раз.
В конце концов, вы придете к нормальному значению, что будет вас устраивать. Прелесть выполнения расчета в том, что вы сможете подобрать практически идеальный слой утеплителя и сэкономить на этом существенные деньги.
Вместо того чтобы по стандарту утеплять стены десятисантиметровыми пенополистирольными плитами или жидкими утеплителями для стен, можно задействовать несколько формул и определить, что в вашем случае, например, хватит и 7 см пенопласта. Так зачем платить больше?
Собственно, все калькуляторы расчета утеплителя работают по этим же формулам. Просто там все данные уже забиты в ядро программы. Это касается как табличных параметров, так и формул, а также порядка их просчета.
Человеку больше не нужно искать формулы, подставлять в них значения и мучиться с расчетами. Программа перебирает все эти функции на себя, при этом выполняя работу намного быстрее. Любой расчет такой калькулятор способен выполнить почти мгновенно, что тоже большой плюс.