Подбираем толщину утеплителя

Полистиролбетон

Это сравнительно новый материал для утепления, он сочетает в себе прочность бетона и легкость полистирола. Материал имеет превосходные тепло- и звукоизоляционные свойства и одновременно является прочной стяжкой. Он идеально подходит для теплоизоляции больших помещений, поскольку очень легко заливается и ровняется, команда опытных мастеров за день может залить до 500 м2 полистиролбетона.


Полистиролбетон

Благодаря малому весу, полистиролбетон не оказывает большой нагрузки на перекрытия, в отличие от традиционной жидкой стяжки. Он не требует гидроизоляции и дополнительного утепления. Прямо поверх полистиролбетона можно укладывать плитку или ламинат на толстой подложке. Для укладки мягких покрытий, таких как ковролин или линолеум поверх утеплителя заливается тонкий слой традиционной стяжки, толщиной не более 30 мм.


Идет заливка полистиролбетоном полов

Для эффективной теплоизоляции первых этажей частных домов над грунтом достаточно 300 мм полистиролбетона, если под полом находится подвал, то слой можно уменьшить до 200 мм. В полы между этажами частных домов обычно заливается 100 мм утеплителя, в многоквартирных домах достаточно слоя в 50 мм.

Общие характеристики полистиролбетонаЗначения
Группа горючестиГ1
Плотностьот 150 до 600 кг/м³
Морозостойкостьот F35 до F300
Прочностные характеристикиот M2 до B2,5
Коэффициент теплопроводностив пределах от 0,055 до 0,145 Вт/м·°C
Паропроницаемость полистиролбетона0,05 мг/(м·ч·Па)

Пример расчета

Допустим, дом находится в городе Анадыре с требуемой комнатной температурой 20 °С. Тогда, согласно таблице “Тепловое сопротивление по крупным городам России”, в графе “Для покрытий”, средний показатель R будет составлять 6,4 м2⋅°С/Вт (округлили 6,39 до 6,4).

При вычислении теплового сопротивления конструкции необходимо сложить показатели каждого слоя: R = R1 + R2 + R3 и т. д. Толщина утеплителя зависит от материала постройки и его величины: чем меньше тепловое сопротивление потолка, тем больше должен быть слой изоляции.

Потолок из газобетона на цементной основе толщиной в 0,8 м. В качестве утеплителя используется минвата. Согласно СП 50.13330.2012, теплопроводность (λ) железобетона = 0,38 Вт/(м⋅°С). Исходя из вышеизложенных данных, формула теплового сопротивления потолка будет выглядеть так:

  • Rп = 0,8 / 0,38 = 2,1;
  • Ry = R – Rп= 6, 4 – 2,1= 4,3.

Когда стал известен коэффициент теплового сопротивления слоя утеплителя (Ry) для потолка из данного материала, остается вычислить толщину слоя этого утеплителя (p), в этом случае минваты. Для этого необходимо вычислить коэффициент теплопроводности минваты (k). У различных производителей и теплопроводность будет разная.

Возьмем в качестве примера минимальный коэффициент – 0,045 Вт/м*к, согласно приведенной выше таблице.

p = Ry ⋅ k = 4,3 ⋅ 0,045 = 0,19 м.

Соответственно, при таких вводных данных толщина утеплителя на потолок в доме составит 19 см. Ниже приведены примеры расчетов для мансарды.

Экономичные материалы для утепления пола

Конечно же, нельзя не упомянуть такие материалы, как керамзит, эковата и опилочные утеплители. Применяются они нередко, и все благодаря своей доступности и невысокой цене. Однако эти утеплители имеют немало недостатков.Керамзит имеет высокий, относительно представленных выше материалов, показатель теплопроводности, что означает необходимость увеличения толщины теплоизоляционного слоя

Это особенно важно при проведении работ по выравниванию пола

При этом речь идет не о самом легком материале, а это значит, что придется усиливать несущую конструкцию. Когда мы говорим о конструкции пола, подобное не всегда допустимо.

Эковата – это неплохой, в плане теплоизоляционных характеристик, утеплитель для пола, однако, он очень боится влаги. Так что укладка такого утеплителя потребует создания дополнительного гидроизоляционного слоя, да и использовать эковату можно только в тех помещениях, где показатель относительной влажности воздуха не выходит за пределы нормы.

Что же касается опилочного утеплителя, то это, как говорится, прошлый век. Да, опилки просты в использовании, ими можно забить практически любые воздушные пустоту под полом. Но опилки очень быстро воспламеняются и хорошо горят, а также требуют специальной обработки антисептиками и антипиренами. Именно поэтому, перечисленные в данном разделе утеплители используются все реже и реже.

Что такое теплопроводность и термическое сопротивление

При выборе строительных материалов для строительства необходимо обращать внимание на характеристики материалов. Одна из ключевых позиций — теплопроводность

Она отображается коэффициентом теплопроводности. Это количество тепла, которое может провести тот или иной материал за единицу времени. То есть, чем меньше этот коэффициент, тем хуже материал проводит тепло. И наоборот, чем выше цифра, тем тепло отводится лучше.

Диаграмма, которая иллюстрирует разницу в теплопроводности материалов

Материалы с низкой теплопроводностью используются для утепления, с высокой — для переноса или отвода тепла. Например, радиаторы делают из алюминия, меди или стали, так как они хорошо передают тепло, то есть имеют высокий коэффициент теплопроводности. Для утепления используются материалы с низким коэффициентом теплопроводности — они лучше сохраняют тепло. В случае если объект состоит из нескольких слоев материала, его теплопроводность определяется как сумма коэффициентов всех материалов. При расчетах, рассчитывается теплопроводность каждой из составляющих «пирога», найденные величины суммируются. В общем получаем теплоизоляцонную способность ограждающей конструкции (стен, пола, потолка).

Теплопроводность строительных материалов показывает количество тепла, которое он пропускает за единицу времени

Есть еще такое понятие как тепловое сопротивление. Оно отображает способность материала препятствовать прохождению по нему тепла. То есть, это обратная величина по отношению к теплопроводности. И, если вы видите материал с высоким тепловым сопротивлением, его можно использовать для теплоизоляции. Примером теплоизоляционных материалов может случить популярная минеральная или базальтовая вата, пенопласт и т.д. Материалы с низким тепловых сопротивлением нужны для отведения или переноса тепла. Например, алюминиевые или стальные радиаторы используют для отопления, так как они хорошо отдают тепло.

Факторы, влияющие на теплопроводность

Коэффициент теплопроводности материала зависит от нескольких факторов:

При повышении данного показателя взаимодействие частиц материала становится прочнее. Соответственно, они будут передавать температуру быстрее. А это значит, что с повышением плотности материала улучшается передача тепла.

Пористость вещества. Пористые материалы являются неоднородными по своей структуре. Внутри них находится большое количество воздуха. А это значит, что молекулам и другим частицами будет сложно перемещать тепловую энергию. Соответственно, коэффициент теплопроводности повышается.

Влажность также оказывает влияние на теплопроводность. Мокрые поверхности материала пропускают большее количество тепла. В некоторых таблицах даже указывается расчетный коэффициент теплопроводности материала в трех состояниях: сухом, среднем (обычном) и влажном.

Выбирая материал для утепления помещений, важно учитывать также условия, в которых он будет эксплуатироваться

Основные параметры, от которых зависит величина теплопроводности

Не все строительные материалы одинаково теплоэффективны. На это влияют следующие факторы:

Пористая структура материала говорит о том, что подобное строение неоднородно, а поры наполнены воздухом. Тепловые массы, перемещаясь через такие прослойки, теряют минимум своей энергии. Поэтому пенобетон именно с замкнутыми порами считается хорошим теплоизолятором. Замкнутые поры пенобетона наполнены воздухом, который по праву считается лучшим теплоизолятором
Повышенная плотность материала гарантирует более тесную взаимосвязь частиц друг с другом. Соответственно, уравновешивание температурного баланса происходит намного быстрее. По этой причине плотный материал обладает большим коэффициентом проводимости тепла. Поэтому железобетон считается одним из самых «холодных» материалов. Высокая плотность даёт хорошую прочность железобетону, но также и «обделяет» его теплоэффективностью
Влажность – злокачественный фактор, повышающий скорость прохождения тепла

Поэтому так важно качественно произвести гидроизоляцию необходимых узлов здания, грамотно организовать вентиляцию и использовать максимально инертные к намоканию строительные материалы.

«Холодно, холодно и сыро. Не пойму, что же в нас остыло…» Даже Согдиана знает о том, что сырость и холод − вечные соседи, от которых не спрячешься в тёплом свитере

Зная, что такое проводимость тепла, и какие факторы на неё влияют, можно смело пробовать применять свои знания для расчётов будущих строительных конструкций. Для этого нужно знать коэффициенты используемых материалов.

Что такое пеноплекс

Потери тепла через стены здания могут составить от ¼ до 1/3 суммарного показателя. Увеличение теплового сопротивления за счет включения в конструкцию наружных стен специальных покрытий позволяет уменьшить ее толщину, сократить расход других строительных материалов.

Утепление стен необходимо не только для препятствия выходу тепла из дома в холодное время года, но и чрезмерному прогреву помещения летом, поэтому правильный выбор теплоизолятора определяет финансовые затраты не только при строительстве, но и эксплуатации (отопление, кондиционирование).

Отличия от других вариантов

В названии этого утеплителя следует обратить внимание на слово «экструдированный», так как другая технология производства отличает его от обычного полистирола. Расплавленный полимер под высоким давлением пропускают через мелкие форсунки, получая в результате застывания плотную вспененную плиту толщиной от 20 до 100 мм. Расплавленный полимер под высоким давлением пропускают через мелкие форсунки, получая в результате застывания плотную вспененную плиту толщиной от 20 до 100 мм

Расплавленный полимер под высоким давлением пропускают через мелкие форсунки, получая в результате застывания плотную вспененную плиту толщиной от 20 до 100 мм.

Технические характеристики различных марок пеноплекса представлены в сводной таблице:

Из представленных типов только 45 используется для устройства дорожных покрытий, остальные – для изоляции жилых домов.

Значение показателей

Мелкопористая структура пеноплекса (100 – 200 мкм) делает его достаточно легким , но прочным материалом. Его характерными качествами являются:

  • устойчивость к механическим нагрузкам (при укладке на ровную поверхность);
  • низкая паропроницаемость (толщина 20 мм сравнима с 1 слоем рубероида);
  • влагостойкость позволяет применять на внешней стороне стен, в банях, ванных комнатах, цокольных уровнях без обогрева;
  • незначительный коэффициент теплопроводности расширяет возможности применения в тонких перегородках, создаваемых своими руками: ограждениях балкона, стенках веранды, пристройки или гаража;
  • небольшой вес не приводит к существенному увеличению нагрузки на основание при обшивке уже спроектированных конструкций (утепление отдельных квартир в многоэтажном доме);
  • плотность полимера разрешает использование обычного режущего инструмента для подгонки листов по размеру при выполнении работ;
  • химическая стойкость к большинству используемых в строительстве составов (исключения: бензин, солярка, ацетон, эмали, масляные краски, формальдегид, растворители на ацетатной основе). Подробнеее о качествах материала смотрите в этом видео:

Для чего необходим расчет толщины утеплителя

Комфортное проживание в доме предусматривает поддержание оптимальной температуры в помещении, особенно зимой. При возведении здания следует помнить о тепловой изоляции, следует грамотно подобрать и рассчитать толщину утепления для стен, кровли, пола и мансарды. Любой материал – кирпич, дерево, пеноблок или минвата имеет свое значение теплопроводности и теплосопротивления.

Теплый дом – мечта каждого хозяина

Под теплопроводностью принимают способность материала проводить тепло. Данная величина определяется в лабораторных условиях, а полученные данные приводятся производителем на упаковке либо. Теплосопротивление материала – величина обратная теплопроводности. Материал, который хорошо проводящий тепло имеет низкое сопротивление теплу и требует утепление.

При возведении здания следует помнить о качественной тепловой изоляции. Если в стенах дома или в других конструкциях при строительстве были допущены ошибки, то возможно появление мостиков холода – участков по которым быстро уходит тепло из дома. В этих местах возможно появление конденсата, а в дальнейшем и образование плесени, если не принять во время меры по утеплению.

Расчет толщины утеплителя для крыши


при укладке под кровлю

Воздух проникает под кровлю снизу и, проходя через воздушную прослойку над утеплителем, выходит через щели под коньком. При этом также возникает дополнительная потеря тепла, которую нужно учесть при расчете толщины теплоизоляции.

Рассчитывать толщину утеплителя для кровли значительно проще, чем для стен. Ведь сама кровля практически не имеет теплового сопротивления, а под утеплителем на скатной или двускатной кровле никакого сплошного толстого конструкционного материала нет. Это значит, что нужно учитывать только тепловое сопротивление утеплителя.

При расчете будем исходить из того же значения ГСОП = 5371,4 градусо-суток и будем использовать ту же формулу сопротивления теплопередаче RTP = a · ГСОП + b. Однако значения сопротивления возьмем в графе 5 для чердачных перекрытий. Коэффициенты a и b там другие: a = 0,00045; b = 1,9. Подставив эти значения в формулу, получаем:

RУ = 0,00045 · 5371,4 + 1,9 = 4,3171 м²·°C/Вт.

Толщину утеплителя считаем так же, как и для стен:

PУ = RУ · k = 4,3171 · 0,045 = 0,19427 м или примерно 20 см.

Иначе говоря, для утепления скатной или двускатной крыши дома в Москве понадобится четыре слоя плит базальтовой ваты толщиной по 50 мм.

Расчет толщины утеплительных материалов при укладке на стены можно сделать самостоятельно, учитывая данные действующих строительных норм и правил. Расчет толщины теплоизоляции для крыши практически не отличается от расчета для стен, но в этом случае надо использовать значения теплового сопротивления из другой колонки таблицы.

Как рассчитать толщину утеплителя для стен с помощью таблицы теплопроводности материалов посмотрите на видео:

https://youtube.com/watch?v=q5kEvedYe4A

голоса

Рейтинг статьи

Общие требования

Какие характеристики должен иметь современный безопасный и качественный утеплитель.

Легкость. Утеплитель не должен утяжелять конструкцию здания.

Прочность и надежность. Грамотно выбранный материал обязательно станет надежной опорой всему дому.

Безопасность. Обязательное требование

Важно, чтобы выбранный материал полностью соответствовал всем санитарным нормам, и не был токсичен.

Простота в установке. Монтаж утеплителя не должен вызывать сложностей.

Низкий уровень теплопроводности

Это главная характеристика материала, так как его главное функциональное назначение — удерживать тепло в доме.

Плотность. Чем выше плотность материала, тем лучше он будет защищать жилище от зимних холодов.

На видео – утеплитель для пола в деревянном доме:

Утепление пенопластом

Пенопласт или пенополистирол является самым дёшевым вариантом утепления. Это объясняет его популярность в различном строительстве. Применительно к каркасу пенопласт не всегда удобен. Его плиты не сжимаются и не устанавливаются плотно между каркасными стойками. После монтажа необходимо задувать щели монтажной пеной. Однако эти недостатки компенсируются ценовой доступностью теплоизолирующего материала.


Пенопласт между стоек.

Теплопроводность пенопласта составляет 0,041 – 0,051 Вт/(м*К), зависимости от плотности. Это значит, что 10 см пенопластового утепления заменяют 20 см дерева и 70 см кирпичной кладки. Столь высокие характеристики обеспечивает структура материала. В пенопласте – 98% воздуха и всего 2% полистирола.

На заметку

По теплопроводности пенопласты обогнали даже минеральную вату. Это значит, что для одинаковых зимних температур понадобиться меньшая толщина пенопласта, чем минваты.

Структура пенопласта состоит из отдельных ячеек, стенки которых выполнены из полистирола (те самые 2% материала), а внутренняя полость – заполнена воздухом. По характеру взаимного расположения ячеек пенопласты могут иметь открытую ячеистую структуру (когда соседние ячейки соединяются между собой) и закрытую структуру (когда полость каждой ячейки ограничена и не соединяется ни с чем).


Утепление пенопластом.

Пенопласты с открыто-ячеистой структурой имеют некоторую воздухопроводность, способны впитывать влагу, намокать. Такой пенопласт называют обычным, он впитывает 4% влаги. Его можно использовать для утепления стен и нельзя использовать для теплоизоляции фундамента и тех элементов строения, которые часто намокают.

На заметку

Пенопласты с закрыто-ячеистой структурой считаются водостойкими. Пример такого материала – пеноплекс, так называемый экструдированный вид полистирола (изготавливается выдавливанием, экструзией). Его используют для утепления фундаментов, полов, нижних участков вертикальных стен.

Какой утеплитель для каркасного дома подойдёт лучше – простой или экструзионный, влагостойкий? В стены каркасного дома можно устанавливать оба вида пенополистирола. При этом для обычного пенопласта понадобится правильная пароизоляция каркасного дома. А для экструдированного пеноплекса – постоянная работа вытяжной и приточной вентиляции.


Стены утеплены пеноплексом.

Кроме главного достоинства – доступной цены и небольшого веса (плиты полистирола легко поднимать, монтировать на стены), утепление пенополистиролом имеет ряд недостатков, которые мешают их повсеместному применению в каркасном строительстве:

  • Содержат неполезные и откровенно вредные химические реагенты, поэтому утепление пенопластом рекомендуют выполнять с наружной стороны несущих стен. При внутреннем и каркасном утеплении необходимо качественно изолировать пенополистирольные плиты от пространства внутри помещения. А при наружном – защищать от нагрева солнечными лучами. Прогретый до +30°C стирол начинает активно испарять содержащиеся в нём реагенты.
  • Даже при открытой ячеистой структуре материал недостаточно хорошо проводят воздух, не «дышат» и не обеспечивают естественной вентиляции в каркасном доме. Поэтому в строениях, утеплённых пенопластом, вентиляция должна функционировать часто.
  • Пенопласт достаточно легко плавится. Уже при +50°C он начинает терять свою структуру. Это ограничивает его применение в строительстве помещений с высокой внутренней температурой (в стенах парных, саун, бань).

Как рассчитать толщину утепления пола

Монтаж утеплителя под полом дома

Прежде чем приступить к расчетам следует знать, на какой глубине располагается пол относительно уровня земли. Также следует иметь представление о температуре грунта зимой на глубине. Данные можно взять из таблицы зависимости температуры грунта от глубины и месторасположения:

Сначала необходимо определить ГСОП, затем вычислить сопротивление теплопередаче, определить толщину слоев пола (к примеру, армированный бетон, цементная стяжка по утеплителю, напольное покрытие). Далее определяем сопротивление каждого из слоев и суммируем полученные значения. Таким образом, мы узнаем теплосопротивление всех слоев пола, кроме утеплителя.

Чтобы найти толщину утепления, из нормативного теплосопротивления отнимем общее сопротивление слоев пола за исключением изоляционного материала. Толщина утеплителя для пола в доме вычисляется путем умножения теплосопротивления утеплителя на коэффициент теплопроводности.

Особенности

Деревянные полы, в отличие от бетонных, намного теплее. Дерево – материал капризный и при возведении дома не всегда получается достичь желаемого эффекта. Соотношение показателей толщины и теплопроводности часто получается непропорциональным, поэтому утепление полов в доме из древесины просто необходимо.

Возможность утепления пола есть не только в новых домах, но и в давно возведенных.

Утепление пола помогает сохранить идеальный микроклимат в помещении и служит гарантией от таких нежелательных проблем:

  • сырость;
  • появление и размножение плесени;
  • появление микроорганизмов и грибков, пагубно влияющих на здоровье проживающих в доме;
  • большой расход тепловой энергии на обогрев дома;
  • повреждение и разрушение постройки.

Утепление конструкций подразумевает разные виды работ:

  • утепление перекрытий над цокольным этажом;
  • утепление междуэтажных перекрытий;
  • утепление перекрытия между жилым помещением и чердачным.

В каждом случае материалы используются не только для сохранения оптимального температурного режима, но и для шумоизояции. Хорошо утепленный первый этаж – гарантия того, что дом станет комфортным для проживания.

Это интересно: Минеральная вата для утепления пола

Виды пола

В домах из древесины используют два вида полов: бетонный и деревянный.

  • доска для пола, клееная древесина;
  • паркетная доска и ламинат.

Бетонный пол можно сделать своими руками без привлечения специалистов. Есть два варианта укладки бетона: по грунту и на лаги. Наиболее распространенным является первый вариант.

Все работы выполняются в несколько этапов:

  • грунт;
  • песок;
  • теплоизоляция;
  • гидроизоляция.

Следующим шагом является заливка пола бетонной стяжкой. Если устанавливается теплый пол, то смонтировать его необходимо именно на этой стадии.

Деревянный пол, как и бетонное покрытие, тоже имеет несколько слоев:

  • насыпной пол (черновой);
  • слой гидроизоляции;
  • слой теплоизоляции;
  • чистовое покрытие.

Сколько утеплителя нужно на пол. 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.

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).

Получаем:

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 м3минеральной ваты Rockwool Лайт Баттс СКАНДИК. Если в упаковке объем материала 0,288 м

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.

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.

Выбираем материал стен дома, основываясь на теплопроводность материалов

Из курса физики мы знаем, что любая система стремится к равновесию. Поэтому, если у нас есть перепады температур, тогда сразу же возникает перетекание тепла. Т.е. тепловая энергия перетекает из теплого в холодное. Таким образом, наш дом будет отдавать свое тепло наружу через все, что только возможно, стены, крышу, пол, окна, двери, как видно на фото из-за разницы температур. В итоге дом полностью остынет и приравняется к внешней температуре.

Посчитать это можно по данной формуле расчета коэффициента теплопроводности. То есть, сколько тепла за единицу времени протекает через 1 кв.м. материала при градиенте температур 1 градус на 1 метр (на рисунке это показано с одной стороны куба 20 градусов с другой 19 градусов)

Коэффициент теплопроводности кирпича, коэффициент теплопроводности дерева

Мы видим из подсчетов, что у дерева теплопроводность в 3 раза меньше. Это означает, что при прочих равных условиях (равная толщина материала и температур) протекаемость тепла в кирпиче в 3 раза быстрее, а в дереве в 3 раза медленнее относительно кирпича. Поэтому дерево более энергосберегающий материал. Если мы хотим чтобы у кирпича была такая теплопотеря, как у дерева, значит, толщину кирпича нужно увеличить втрое. Простая арифметика! Теперь посмотрим, что будет в случае с каркасным домом. В каркасном доме 90% объема стены занимает утеплитель, в нашем случае возьмем самый экологичный материал – каменную вату на базальтовой основе. На фото мы видим, что коэффициент теплопроводности 0,038, а это в 5 раз меньше теплопроводность, чем у дерева, а с кирпичом разница аж в 15 раз.

На одной из выставок, я увидел замечательный стенд, который наши расчеты и подтверждает. На этом стенде сравниваются: сверху дерево (клееный брус), пеноблок и каркасник. Все материалы равной толщины. С одной стороны материал нагревается пленочным теплым полом, с другой стороны стоит термометр, который показывает уровень исходящего тепла. Конечно, качество фото оставляет желать лучшего. Итак… смотрим на стенд с разных сторон

Смотрим на нижние показатели на градуснике, к сожалению практически не видно цифр на градуснике, поэтому я назову их сверху вниз: Дерево – 28° С Пеноблок – почти 30° С Каркасная стена – 25° С

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
Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий