Факторы влияния на теплопроводность
Теплопроводность зависит от плотности и толщины теплоизолята, поэтому важно учитывать ее при покупке. Плотность – это масса одного кубометра материалов, которые по этому критерию классифицируются как очень легкие, легкие, средние и жесткие
Легкие пористые изделия применяются для покрытия внутренних стен, несущих перегородок, плотные – для наружных работ.
Модификации с меньшей плотностью легче по весу, но имеют лучшие параметры теплопроводности. Сравнение утеплителей по плотности представлено в таблице.
| Материал | Показатель плотности, кг/м3 |
| Минвата | 50-200 |
| Экструдированный пенополистирол | 33-150 |
| Пенополиуретан | 30-80 |
| Мастика из полиуретана | 1400 |
| Рубероид | 600 |
| Полиэтилен | 1500 |
Толщина материала также влияет на степень теплопередачи. Если она избыточная, нарушается естественная вентиляция помещений. Маленькая толщина становится причиной мостов холода и образования конденсата на поверхности. В результате стена покроется плесенью и грибком. Сравнить параметры толщины материалов можно в таблице.
| Материал | Толщина, мм |
| Пеноплекс | 20 |
| Минвата | 38 |
| Ячеистый бетон | 270 |
| Кладка из кирпича | 370 |
Виды и область применения утеплителей
Каждый тип изоляции в зависимости от величины сопротивления теплопередаче, прочности, способности сохранять форму при нагрузке имеет свою область применения. Для расчета эффективной толщины теплоизоляционного слоя первоначально нужно определить:
1) Какие конструктивные элементы здания нужно утеплять. Важен тип изолируемой конструкции (вертикальная, горизонтальная, наклонная) и воспринимаемая нагрузка.
2) Из возможных вариантов выбирают утеплитель с лучшим коэффициентом теплопроводности, соответствующий пожарной безопасности, удобный при монтаже.
Ставить на первое место низкую стоимость теплоизоляционных материалов, грубая ошибка частных застройщиков. Пренебрегая коэффициентом сопротивления теплопередаче стройматериалов, из которых построены ограждающие конструкции дома не возможно, выбрать лучший утеплитель.
Виды и назначение теплоизоляционных материалов:
Жёсткие плитные и листовые утеплители: минеральная вата, пенопласт, экструдированный пенополистирол − способны воспринимать нагрузку без изменения формы. Используются для утепления фасада под штукатурку, плоской кровли, пола под стяжку, монолитного и сборного железобетонного перекрытия. Утеплять жёсткими теплоизоляционными материалами конструкции под обшивку технически возможно, но неоправданно дорого.
Оптимальная область применения строительных материалов для утепления различных элементов здания приведена в таблице 1.
Таблица 1 – Какой утеплитель можно выбрать для теплоизоляции конструкций дома
| Назначение | Утепляющие материалы |
| Защита от теплопотерь для наружных стен под обшивку (сайдинг, блокхаус и пр.), пола на лагах, межэтажных и чердачных перекрытий по деревянным балкам, скатной крыши, мансарды | • Пенопласт плотностью 10, 15, 20 (не подходит для стен деревянного дома из-за низкой паропроницаемости); • Мягкие теплоизоляционные плиты и маты из минеральной ваты плотностью от 75 кг/м3; |
| Тепловая изоляция для вентилируемого навесного фасада | • Только негорючий материал − плитная базальтовая вата плотностью от 90 кг/м3 и более с ветрозащитным слоем (согласно требованиям норм Беларуси − П7-03 к СНиП 3.03.01-87); |
| Теплоизоляция для фасада под штукатурку по системе «Термошуба» | • Пенопласт марки 15Н, 20Н, 25Н; • Жёсткие плиты фасадной минваты плотностью от 80 кг/м3; • Плиты XPS ρ=26-32 кг/м3 с фрезерованной поверхностью для увеличения сцепления клеевых составов с листами экструдированного пенополистирола; |
| Утепление пола под стяжку | • Пенопласт плотностью 25, 35; • ЭППС по рекомендациям производителя; |
| Теплоизоляционный материал для тёплого пола под стяжку | • Плиты пенопласта со специальными пазами, бобышками для укладки труб водяного тёплого пола, • Экструзионный пенополистирол для пола под стяжку (лучше с фольгой для увеличения теплоотражающего эффекта), • Фольгированный рулонный пенофол в качестве подложки поверх основной теплоизоляции |
| Утеплитель для цоколя, фундамента, стен подвала | • Экструдированный пенополистирол; |
| Теплоизолирующий материал для эксплуатируемой кровли и пола под стяжку в гаражах, паркингах | • Пенопласт 35Н; • Экструзионные полистирольные плиты; |
Выбрать удобный для монтажа размер утеплителя Вы можете в каталоге теплоизоляционных материалов беларуских и иностранных производителей.
Свойства утеплителя
Выбирая утепление необходимо учитывать большой спектр его характеристик. Наиболее важными из них будут:
Схема утепления стен стекловатой.
- Плотность. От этого показателя в прямой зависимости находится теплопроводность. Чем она плотнее, тем показатель теплопроводности выше. Кроме того, этот показатель во многом является определяющим для различно ориентированных поверхностей.
- Теплопроводность. Это основной показатель утеплителей. Чем меньше способность удерживать тепло, тем больше требуется материала на утепление. В свою очередь, этот показатель зависит от способности впитывать влагу.
- Гигроскопичность. Утеплители, у которых этот показатель низкий, плохо впитывают влагу и, соответственно, имеют низкую способность проводить тепло, что влияет, как на потребное количество, так и долговечность.
Кроме того, по своим механическим свойствам утеплители обычно делят на четыре класса:
- насыпной – гранулы или крошка – пеновещества различных фракций;
- вата – непосредственно рулонный материал или различные изделия с ее использованием;
- плиты – пластины различных размеров, изготовленные способом склеивания и прессования;
- пеноблоки – изготавливаются из вспененного бетона, стекла или других материалов с соответствующими свойствами.
Плотность теплоизоляции и теплопроводность ее тонких слоев
В таблице представлены значения плотности теплоизоляции и теплопроводности тонких слоев некоторых теплоизоляционных материалов при комнатной температуре. Рассмотрены следующие материалы: бакелитовый лак, пластмасса «Буна», гетинакс, резина, текстолит, замазка Менделеева, асбест, полихлорвиниловая ПВХ пленка, бумага, компрессная клеенка, микропористый эбонит с пористым наполнителем, картон, бумажный войлок, замша, шерстяная ткань, сукно, минеральный войлок, пористая резина, войлок шерстяной, губка.
Теплоизоляцией с минимальной плотностью 120 кг/м3 является минеральный войлок, его теплопроводность равна 0,046 Вт/(м·град). Немногим меньшую теплопроводность, равную 0,044 Вт/(м·град), имеет губка с плотностью 160 кг/м3.
Зачем нужна теплоизоляция?
Актуальность теплоизоляции заключается в следующем:
Сохранение тепла в зимний период и прохлады в летний период.
Потери тепла сквозь стены обычного многоэтажного жилого дома составляют 30-40%. Для снижения теплопотерь нужны специальные теплоизоляционные материалы. Применение в зимний период электрических обогревателей способствует дополнительному расходу на электроэнергию. Эти расходы выгодней компенсировать использованием качественного теплоизоляционного материала, обеспечивающего сохранение тепла в зимний период и прохладу в летнюю жару. При этом затраты на охлаждение помещения кондиционером также будут сведены к минимуму.
Увеличение долговечности конструкций здания.
В случае промышленных зданий с использованием металлического каркаса, утеплитель позволяет защитить поверхность металла от коррозии, являющейся самым пагубным дефектом для данного вида конструкций. А срок службы для здания из кирпича определяется количеством циклов замораживания/оттаивания. Воздействие этих циклов воспринимает утеплитель, ведь точка росы при этом находится в теплоизоляционном материале, а не материале стены.
Защита от возрастающего уровня шума достигается при использовании таких шумопоглощающих материалов (толстые матрасы, звукоотражающие стеновые панели).
Использование системы теплоизоляции позволяет уменьшить толщину наружных стен, при этом увеличивая внутреннюю площадь здания.
Главные параметры
Дать оценку качеству материала можно исходя из нескольких основополагающих характеристик. Первая из них – коэффициент теплопроводности, который обозначается символом «лямбда» (ι). Этот коэффициент показывает, какой объем теплоты за 1 час проходит через отрезок материала толщиной 1 метр и площадью 1 м² при условии, что разница между температурами среды на обеих поверхностях составляет 10°С.
Показатели коэффициента теплопроводности любых утеплителей зависят от множества факторов – от влажности, паропроницаемости, теплоемкости, пористости и других характеристик материала.
Чувствительность к влаге
Влажность – это объем влаги, которая содержится в теплоизоляции. Вода отлично проводит тепло, и насыщенная ею поверхность будет способствовать выхолаживанию помещения. Следовательно, переувлажненный теплоизоляционный материал потеряет свои качества и не даст желаемого эффекта. И наоборот: чем большими водоотталкивающими свойствами он обладает, тем лучше.
Паропроницаемость – параметр, близкий к влажности. В числовом выражении он представляет собой объем водяного пара, проходящий через 1 м2 утеплителя за 1 час при соблюдении условия, что разность потенциального давления пара составляет 1Па, а температура среды одинакова.
Водопоглощение – способность изделия при соприкосновении с жидкостью впитывать ее. Коэффициент водопоглощения очень важен для материалов, которые используются для обустройства наружной теплоизоляции. Повышенная влажность воздуха, атмосферные осадки и роса могут привести к ухудшению характеристик материала.
Также не рекомендуется применять водопоглощающую изоляцию при отделке ванных комнат, санузлов, кухонь и других помещений с высоким уровнем влажности.
Плотность и теплоемкость
Пористость – выраженное в процентах количество воздушных пор от общего объема изделия. Различают поры закрытые и открытые, крупные и мелкие
Важно, чтобы в структуре материала они были распределены равномерно: это свидетельствует о качестве продукции. Пористость иногда может достигать 50%, в случае с некоторыми видами ячеистых пластмасс этот показатель составляет 90-98%. Плотность – это одна из характеристик, влияющих на массу материала
Специальная таблица поможет определить оба этих параметра. Зная плотность, можно рассчитать, насколько увеличится нагрузка на стены дома или его перекрытия
Плотность – это одна из характеристик, влияющих на массу материала. Специальная таблица поможет определить оба этих параметра. Зная плотность, можно рассчитать, насколько увеличится нагрузка на стены дома или его перекрытия.
Теплоемкость – показатель, демонстрирующий, какое количество тепла готова аккумулировать теплоизоляция. Биостойкость – способность материала сопротивляться воздействию биологических факторов, например, патогенной флоры. Огнестойкость – противодействие изоляции огню, при этом данный параметр не стоит путать с пожаробезопасностью. Различают и другие характеристики, к которым относятся прочность, выносливость на изгиб, морозостойкость, износоустойчивость.
Коэффициент сопротивления
Также при выполнении расчетов нужно знать коэффициент U – сопротивление конструкций теплопередаче. Этот показатель не имеет никакого отношения к качествам самих материалов, но его нужно знать, чтобы сделать правильный выбор среди разнообразных утеплителей. Коэффициент U представляет собой отношение разности температур с двух сторон изоляции к объему проходящего через нее теплового потока. Чтобы найти теплосопротивление стен и перекрытий, нужна таблица, где рассчитана теплопроводность строительных материалов.
Произвести необходимые вычисления можно и самостоятельно. Для этого толщину слоя материала делят на коэффициент его теплопроводности. Последний параметр — если речь идет об изоляции — должен быть указан на упаковке материала. В случае с элементами конструкции дома все немного сложнее: хотя их толщину можно измерить самостоятельно, коэффициент теплопроводности бетона, дерева или кирпича придется искать в специализированных пособиях.
Сравнение паропроницаемости утеплителей
Высокая паропроницаемость=отсутствие конденсата.
Паропроницаемость – это способность материала пропускать воздух, а вместе с ним и пар. То есть теплоизоляция может дышать. На этой характеристике утеплителей для дома последнее время производители акцентируют много внимания. На самом деле высокая паропроницаемость нужна только при утеплении деревянного дома. Во всех остальных случаях данный критерий не является категорически важным.
Характеристики утеплителей по паропроницаемости, таблица:
| Наименование материала | Паропроницаемость, мг/м*ч*Па |
| Минвата | 0,49-0,6 |
| Пенопласт | 0,03 |
| ППУ | 0,02 |
| Пеноизол | 0,21-0,24 |
| Эковата | 0,3 |
Сравнение утеплителей для стен показало, что самой высокой степенью паропроницаемости обладают натуральные материалы, в то время как у полимерных утеплителей коэффициент крайне низок. Это свидетельствует о том, что такие материалы как ППУ и пенопласт обладают способностью задерживать пар, то есть выполняют функцию пароизоляции. Пеноизол – это тоже своего рода полимер, который изготавливается из смол. Его отличие от ППУ и пенопласта заключается в структуре ячеек, которые открытие. Иными словами, это материал с открытоячеистой структурой. Способность теплоизоляции пропускать пар тесно связан со следующей характеристикой – поглощение влаги.
Шаг 2: Теория понятие
Из школьного курса физики, скорее всего, помните, что существует три вида теплопередачи:
- Конвекция;
- Излучение;
- Теплопроводность.
А значит теплопроводность — это вид теплопередачи или перемещения тепловой энергии. Это связано с внутренней структурой тел. Одна молекула передает энергию другой. А теперь хотите небольшой тест?
Какой вид веществ пропускает (передает) больше всего энергии?
- Твердые тела?
- Жидкости?
- Газы?
Правильно, больше всего передает энергию кристаллическая решетка твердых тел. Их молекулы находятся ближе друг к другу и поэтому могут взаимодействовать эффективнее. Самой низкой теплопроводностью обладают газы. Их молекулы находятся на наибольшем удалении друг от друга.
Таблица теплопроводности теплоизоляционных материалов
Чтобы в доме было проще сохранять тепло зимой и прохладу летом, теплопроводность стен, пола и кровли должна быть не менее определенной цифры, которая рассчитывается для каждого региона. Состав «пирога» стен, пола и потолка, толщина материалов берутся с таким учетом чтобы суммарная цифра была не меньше (а лучше — хоть немного больше) рекомендованной для вашего региона.
Коэффициент теплопередачи материалов современных строительных материалов для ограждающих конструкций
При выборе материалов надо учесть, что некоторые из них (не все) в условиях повышенной влажности проводят тепло гораздо лучше. Если при эксплуатации возможно возникновение такой ситуации на продолжительный срок, в расчетах используют теплопроводность для этого состояния. Коэффициенты теплопроводности основных материалов, которые используются для утепления, приведены в таблице.
| Наименование материала | Коэффициент теплопроводности Вт/(м·°C) | ||
| В сухом состоянии | При нормальной влажности | При повышенной влажности | |
| Войлок шерстяной | 0,036-0,041 | 0,038-0,044 | 0,044-0,050 |
| Каменная минеральная вата 25-50 кг/м3 | 0,036 | 0,042 | 0,,045 |
| Каменная минеральная вата 40-60 кг/м3 | 0,035 | 0,041 | 0,044 |
| Каменная минеральная вата 80-125 кг/м3 | 0,036 | 0,042 | 0,045 |
| Каменная минеральная вата 140-175 кг/м3 | 0,037 | 0,043 | 0,0456 |
| Каменная минеральная вата 180 кг/м3 | 0,038 | 0,045 | 0,048 |
| Стекловата 15 кг/м3 | 0,046 | 0,049 | 0,055 |
| Стекловата 17 кг/м3 | 0,044 | 0,047 | 0,053 |
| Стекловата 20 кг/м3 | 0,04 | 0,043 | 0,048 |
| Стекловата 30 кг/м3 | 0,04 | 0,042 | 0,046 |
| Стекловата 35 кг/м3 | 0,039 | 0,041 | 0,046 |
| Стекловата 45 кг/м3 | 0,039 | 0,041 | 0,045 |
| Стекловата 60 кг/м3 | 0,038 | 0,040 | 0,045 |
| Стекловата 75 кг/м3 | 0,04 | 0,042 | 0,047 |
| Стекловата 85 кг/м3 | 0,044 | 0,046 | 0,050 |
| Пенополистирол (пенопласт, ППС) | 0,036-0,041 | 0,038-0,044 | 0,044-0,050 |
| Экструдированный пенополистирол (ЭППС, XPS) | 0,029 | 0,030 | 0,031 |
| Пенобетон, газобетон на цементном растворе, 600 кг/м3 | 0,14 | 0,22 | 0,26 |
| Пенобетон, газобетон на цементном растворе, 400 кг/м3 | 0,11 | 0,14 | 0,15 |
| Пенобетон, газобетон на известковом растворе, 600 кг/м3 | 0,15 | 0,28 | 0,34 |
| Пенобетон, газобетон на известковом растворе, 400 кг/м3 | 0,13 | 0,22 | 0,28 |
| Пеностекло, крошка, 100 — 150 кг/м3 | 0,043-0,06 | ||
| Пеностекло, крошка, 151 — 200 кг/м3 | 0,06-0,063 | ||
| Пеностекло, крошка, 201 — 250 кг/м3 | 0,066-0,073 | ||
| Пеностекло, крошка, 251 — 400 кг/м3 | 0,085-0,1 | ||
| Пеноблок 100 — 120 кг/м3 | 0,043-0,045 | ||
| Пеноблок 121- 170 кг/м3 | 0,05-0,062 | ||
| Пеноблок 171 — 220 кг/м3 | 0,057-0,063 | ||
| Пеноблок 221 — 270 кг/м3 | 0,073 | ||
| Эковата | 0,037-0,042 | ||
| Пенополиуретан (ППУ) 40 кг/м3 | 0,029 | 0,031 | 0,05 |
| Пенополиуретан (ППУ) 60 кг/м3 | 0,035 | 0,036 | 0,041 |
| Пенополиуретан (ППУ) 80 кг/м3 | 0,041 | 0,042 | 0,04 |
| Пенополиэтилен сшитый | 0,031-0,038 | ||
| Вакуум | |||
| Воздух +27°C. 1 атм | 0,026 | ||
| Ксенон | 0,0057 | ||
| Аргон | 0,0177 | ||
| Аэрогель (Aspen aerogels) | 0,014-0,021 | ||
| Шлаковата | 0,05 | ||
| Вермикулит | 0,064-0,074 | ||
| Вспененный каучук | 0,033 | ||
| Пробка листы 220 кг/м3 | 0,035 | ||
| Пробка листы 260 кг/м3 | 0,05 | ||
| Базальтовые маты, холсты | 0,03-0,04 | ||
| Пакля | 0,05 | ||
| Перлит, 200 кг/м3 | 0,05 | ||
| Перлит вспученный, 100 кг/м3 | 0,06 | ||
| Плиты льняные изоляционные, 250 кг/м3 | 0,054 | ||
| Полистиролбетон, 150-500 кг/м3 | 0,052-0,145 | ||
| Пробка гранулированная, 45 кг/м3 | 0,038 | ||
| Пробка минеральная на битумной основе, 270-350 кг/м3 | 0,076-0,096 | ||
| Пробковое покрытие для пола, 540 кг/м3 | 0,078 | ||
| Пробка техническая, 50 кг/м3 | 0,037 |
Часть информации взята нормативов, которые прописывают характеристики определенных материалов (СНиП 23-02-2003, СП 50.13330.2012, СНиП II-3-79* (приложение 2)). Те материал, которые не прописаны в стандартах, найдены на сайтах производителей
Так как стандартов нет, у разных производителей они могут значительно отличаться, потому при покупке обращайте внимание на характеристики каждого покупаемого материала
Плотность теплоизоляции, максимальная рабочая температура и теплопроводность
Приведена таблица значений плотности теплоизоляции, максимальной рабочей температуры и теплопроводности в зависимости от температуры строительных теплоизоляционных материалов при атмосферном давлении.
Плотность, температура и теплопроводность указаны для следующих материалов: альфоль, асбестовый матрац, асбестовая ткань, асбестовермикулитовые изделия, вермикулит, войлок, вулканитовые изделия, диатомитовые изделия, известково-кремнеземистые изделия, мастика, мастичные материалы, маты и полосы из стекловолокна, минеральная вата, пенодиатомитовые изделия, кирпич ПД-350, ПД-400, перлит, перлитовые изделия, перлитоцементные изделия, пенобетон, пенобетонные изделия, пенопласт ФРП-1, резопен, совелитовые изделия, торфоплиты, сегменты, скорлупы, холст стекловолокнистый ВВ-Г, холсты из микроультрасупертонкого штапельного волокна горных пород.
Необходимо отметить, что к теплоизоляции с высокой рабочей температурой (до 900°С) относятся такие материалы, как: вермикулит, диатомитовые изделия, пенодиатомитовые и перлитовые изделия.
Примечание: будьте внимательны! Теплопроводность теплоизоляции в таблице указана в степени 103. Не забудьте разделить на 1000. Для расчета коэффициента теплопроводности по зависимостям в таблице, необходимо температуру подставлять в градусах Цельсия.
Теплотехнический расчет.
Приступаем непосредственно к теплотехническому расчету, а именно — нам необходимо подобрать толщину 2-го слоя (утеплителя) исходя из условий места строительства.В первую очередь — определяем норму тепловой защиты из условий соблюдения санитарных норм.Согласно формулы 3 из СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» рассчитывается нормативное (или другими словами максимально допустимое) сопротивление теплопередачи, формула выгладит так:
где:n = 1 — коэффициент, принятый по таблице 6, из СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» для наружной стены (впрочем, в последнем актуализированном СП данный коэффициент упразднили!);
tint = 20°С — оптимальная температура в помещении, из исходных данных;
text = -30°С — температура наиболее холодной пятидневки, значение из исходных данных;
Δtn = 4°С — данный показатель принимается по таблице 5, из СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» он нормирует температурный перепад между температурой воздуха внутри помещения и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции (стены);
αint = 8,7 Вт/(м2×°С) — коэффициент теплопередачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимается по таблице 7 из СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» для наружных стен.
Выполняем расчет:
получили сопротивление теплопередачи из санитарных норм Rreq = 1.437 м2*℃/Вт;
Во вторую очередь, определяем сопротивление теплопередачи из условий энергосбережения.
Определяем градусо-сутки отопительного периода, для этого воспользуемся формулой, согласно пункта 5.3 в СНиП 23-02-2003″Тепловая защита зданий»:
Dd = (tint — tht)zht = (20 + 4,0)*214 = 5136°С×сут
Примечание: градусо-сутки ещё имеют сокращенное обозначение — ГСОП.
Далее, согласно СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» в зависимости от градусо-суток района строительства, рассчитываем нормативное значение приведенного сопротивления теплопередаче по формуле:
Rreq= a*Dd + b = 0,00035 × 5136 + 1,4 = 3,1976м2×°С/Вт,
где: Dd — градусо-сутки отопительного периода в г. Муром,
a и b — коэффициенты, принимаемые по таблице 4, столбец 3, СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» для стен жилого здания.таким образом, мы получили второе значение сопротивления теплопередачи исходя из энергоэффективности Rreq = 3,198 м2*℃/Вт;
Для дальнейшего расчета стены, мы принимаем наибольшее значение из двух рассчитанных нами показателей Rreq (1,437 и 3,198), и обозначим его как Rтреб = 3,198 м2*℃/Вт;
Определение толщины утеплителя
Для каждого слоя нашей многослойной стены необходимо рассчитать термическое сопротивление по формуле:
где:δi- толщина слоя, мм;λi — расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя Вт/(м × °С).
Рассчитываем термическое сопротивление для каждого слоя1 слой (газобетонные блоки): R1 = 0,4/0,29 = 0,116 м2×°С/Вт.3 слой (облицовочный силикатный кирпич): R3 = 0,12/0,87 = 0,104 м2×°С/Вт.4 слой (штукатурка): R4 = 0,02/0,87 = 0,023 м2×°С/Вт.
Определение минимально допустимого (требуемого) термического сопротивления теплоизоляционного материала:
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 для наружных стен;
ΣRi = 0,116 + 0,104 + 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, м2·°С/Вт
Толщина утеплителя равна:
где: λут — коэффициент теплопроводности материала утеплителя, Вт/(м·°С).
Определение термического сопротивления стены из условия, что общая толщина утеплителя будет 250 мм:
где: ΣRт,i — сумма термических сопротивлений всех слоев ограждения, в том числе и слоя утеплителя, принятой конструктивной толщины, м2·°С/Вт.
Из полученного результата можно сделать вывод, что
R0 = 3,343м2×°С/Вт > Rтр0 = 3,198м2×°С/Вт → следовательно, толщина утеплителя подобрана правильно.
Вот мы и выполнили теплотехнический расчет стены и нам известны толщины всех слоёв, входящих в её состав. Для того, чтобы долго не разбираться с нормативной документацией и самому считать на калькуляторе все эти сложные формулы, можно воспользоваться калькулятором «Теплотехнический расчет стены», где Вам достаточно просто выбрать исходные данные, а сам расчет произведется автоматически.
строительство дома
строительные технологии
- Добавить комментарий
- 1335 просмотров
Советы и рекомендации по выбору материалов
- Не ленитесь потратить время на изучение технической литературы по свойствам теплопроводности материалов. Этот шаг сведёт к минимуму финансовые и тепловые потери.
- Не игнорируйте особенности климата в вашем регионе. Информацию о ГОСТах по этому поводу можно с лёгкостью отыскать в интернете.
Особенность климата
- Прежде, чем приступать к укладке утеплителя, убедитесь, что поверхность стены или перекрытия не имеет влаги. В противном случае через время между поверхностями образуется плесень.
Плесень на стенах
- Если вы планируете монтировать невлагостойкий материал на внешней стене, позаботьтесь о тщательной обработке гидроизоляционным клеем.
Затяжка пенопласта гидроизоляцией
- Не стоит производить внутреннее утепление поверхностей синтетическими материалами. Это негативно скажется на вашем здоровье.
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.
Как выбрать утеплитель для дома
Наш рейтинг содержит самые популярные виды утеплителей
Перед его рассмотрением затронем кратко основные параметры, на которые стоит обращать внимание при выборе:
- Теплопроводность. Показатель информирует о количестве тепла, способного перейти через разные материалы при одинаковых условиях. Чем значение меньше, тем лучше вещество защитит дом от промерзания и сэкономит средства на отоплении. Самыми лучшими значениями являются 0.031 Вт/(м*К), средними выступают 0.038-0.046 Вт/(м*К).
- Паропроницаемость. Подразумевает способность пропускать через себя частички влаги (дышать), не задерживая ее в помещении. В противном случае лишняя влага будет впитываться в строительные материалы и содействовать появлению плесени. Утеплители делятся на паропроницаемые и непроницаемые. Значение первых бывает от 0.1 до 0.7 мг/(м.ч.Па).
- Усадка. Со временем некоторые утеплители теряют объем или форму под действием собственного веса. Это требует более частых точек фиксации при монтаже (перегородки, прижимные планки) или использовать их только в горизонтальном положении (пол, потолочное перекрытие).
- Масса и плотность. От плотности зависят изоляционные характеристики. Значение варьирует от 11 до 220 кг/м3. Чем оно выше, тем лучше. Но с возрастанием плотности утеплителя увеличивается и его вес, что нужно учитывать при нагрузке на строительные конструкции.
- Водопоглощение (гигроскопичность). Если утеплитель подвергнется прямому воздействию воды (случайное разлитие на пол, протекание крыши), то он может либо выдержать это без вреда, либо деформироваться и испортиться. Одни материалы не гигроскопичны, а другие поглощают воду от 0.095 до 1.7% от массы за 24 часа.
- Диапазон рабочих температур. Если утеплитель закладывается в кровлю или непосредственно за котлом отопления, рядом с камином в стенах и т.д., то важную роль играет выдерживание повышенной температуры с сохранением свойств материала. Значение одних варьируют от -60 до +400 градусов, а других достигают -180. +1000 градусов.
- Горючесть. Утеплители для дома могут быть негорючими, слабогорючими и сильногорючими. Это влияет на защиту здания при случайном возгорании или намеренном поджоге.
- Толщина. Сечение пласта или рулонного утеплителя может быть от 10 до 200 мм. Это оказывает воздействие на то, сколько места потребуется отвести в конструкции под его размещение.
- Долговечность. Срок службы одних утеплителей достигает 20 лет, а других до 50.
- Простота укладки. Мягкие утеплители можно вырезать чуть с запасом и они плотно заполнят нишу в стене или полу. Твердые утеплители требуется кроить точно по размерам, чтобы не оставить «мостиков холода».
- Экологичность. Подразумевает способность выделять пары в жилое помещение в процессе эксплуатации. Чаще всего это связующие смолы (природного происхождения), поэтому большинство материалов экологически чисты. Но при монтаже некоторые виды могут создавать обильное пылевое облако, вредное для органов дыхания, и колоть руки, что потребует защиты перчатками.
- Химическая стойкость. Определяет можно ли поверх утеплителя стелить штукатурку и красить поверхность. Одни виды полностью устойчивы, другие теряют от 6 до 24% веса при контакте с щелочами или кислотной средой.
Итоги
Сегодня мы провели обзор утеплителей для дома, которые используются чаще всего. По результатам сравнения разных характеристик мы получили данные касательно теплопроводности, паропроницаемости, гигроскопичности и степени горючести каждого из утеплителей. Все эти данные можно объединить в одну общую таблицу:
| Наименование материала | Теплопроводность, Вт/м*К | Паропроницаемость, мг/м*ч*Па | Влагопоглощение, % | Группа горючести |
| Минвата | 0,037-0,048 | 0,49-0,6 | 1,5 | НГ |
| Пенопласт | 0,036-0,041 | 0,03 | 3 | Г1-Г4 |
| ППУ | 0,023-0,035 | 0,02 | 2 | Г2 |
| Пеноизол | 0,028-0,034 | 0,21-0,24 | 18 | Г1 |
| Эковата | 0,032-0,041 | 0,3 | 1 | Г2 |
Помимо этих характеристик, мы определили, что легче всего работать с жидкими утеплителями и эковатой. ППУ, пеноизол и эковата (монтаж мокрым методом) просто напыляются на рабочую поверхность. Сухая эковата засыпается вручную.
