Расчет толщины утеплителя
Главная задача теплоизолятора – сохранить тепло. Для этого нужно подобрать подходящий материал необходимой толщины. Алгоритм расчетов следующий.
Рассчитывают теплосохранение стены по формуле Rs=(1/a(b))+R1+ R2+R3+(1/a(h)), где
- Rs – теплосопротивление стены;
- R1, R2, R3 – сопротивление теплопередачи каждого слоя «пирога»;
- a(b) – коэффициент теплоотдачи стены внутри;
- a(h) – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности.
Затем рассчитывают минимальное тепловое сопротивление для климатической зоны. Формула: Rain=Q/U, где
- Rmin – искомый показатель;
- Q – толщина слоя в мм;
- U – теплопроводность материала.
Пористые изоляторы с параметрами огнестойкости
Это противопожарный строительный утеплитель последнего поколения. Преимущественно, материалы производят из натурального сырья: стекло, уголь и другие компоненты. До 80% они состоят из пустот. Утеплители не поддерживают горение, не выделяют токсичных веществ, легко разделывается, подходит для утепления любых наружных и внутренних конструкций, включая дымоходы.
Достоинства:
- высокие теплоизоляционные характеристики;
- огнестойкость;
- низкая цена;
- экологическая безопасность.
У этого стройматериала недостатков не выявлено.
Форматы выпуска пеностекла
Выбор огнеупорного утеплителя – задача актуальная для многих потенциальных владельцев загородных домов. Смотрите испытания теплоизоляционных материалов на негорючесть на этом видео:
Преимущества
Применение твердых утеплителей дает ряд преимуществ. В первую очередь они не создают проблем при установке, что позволяет без труда проводить работы самостоятельно. Они представляют собой прямые плиты, для работы с которыми не требуется обрешетка, каркасы и другие дополнительные конструкции. А также данные изоляторы не нуждаются в защитных деревянных, пластиковых и металлических панелях, что, безусловно, позволяет сэкономить значительную часть денежных средств.
Твердые изоляционные плиты имеют прочную структуру, за счет этого они не дают усадки и не деформируются, а это играет немаловажную роль, учитывая вертикальное расположение материалов.
По качеству и показателям теплоизоляции их можно сравнить с вентилируемыми фасадами с той разницей, что цена твердой изоляции гораздо ниже. Кроме того, в сравнении с мягкими утеплителями они отличаются гораздо более продолжительным сроком службы.
Нужно учитывать, что некоторые твердые утеплители, такие как пенобетон, сэндвич-панели и другие, могут применяться как самостоятельные конструкции при строительстве стен и перегородок.
Размеры материала фиксированы, это очень удобно при расчете их количества, необходимого для проведения работ. Имеющиеся технические характеристики не меняются с течением срока эксплуатации, что еще раз подтверждает долговечность данных изделий.
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.
Внутреннее утепление
Любой может самостоятельно утеплить дом, но стоит отметить, что если с внешним утеплением что-то пошло не так, если конструкция или другие причины не дают возможности сделать именно внешнее утепление, то необходимо будет делать прослойку внутри. Схема примерно такая же, только придётся больше возиться с потолками и полом. Здесь особенно хорошо подходят каркасы для заполнения стекловолокном, но сами понимаете, как при этом пострадают жилые площади. Помимо этого, нам нужна пароизоляция, которая будет защищать утеплитель от влажности. Здесь должен использоваться особый пароизоляционный скотч. Отметим, что при монтаже внутреннего утепления больше шанс обращения за помощью к специалистам, задача в целом более кропотливая.
Монтаж утеплителя
Для каждого вида утеплителя существует своя технология монтажа. При этом она может видоизменяться в зависимости от того, какая конструкция здания утепляется. Стандартная схема утепления выглядит следующим образом:
- проводится расчет необходимых материалов (утеплитель, пароизоляционная пленка, брус для обрешетки, крепеж и т.д.);
- подготавливается набор инструментов и приспособлений, покупаются материалы;
- проводятся подготовительные работы;
- крепится утеплитель;
- при необходимости проводятся пароизоляционные работы;
- выполняется финишная отделка стен снаружи и изнутри, потолка изнутри.
Подробное описание каждого вида теплоизоляционных работ с помощью утеплителя «ТехноНИКОЛЬ» можно найти на нашем сайте Строй.Гуру.Ком:
утепление кровельных конструкций:
- «Можно ли утеплять крышу пенопластом и как?» – инструкция по утеплению одна и та же для ЭППС и плит PIR;
- «Утепление крыши ППУ своими руками»;
- «Утепление крыши частного дома минватой».
потолка:
- «Утепление потолка минватой».
фасада:
- «Утепление стен минеральной ватой своими руками»;
- «Утепление стен ППУ своими руками»;
- «Технология утепления стен базальтовой ватой»;
- «Как утеплить внутренние и наружные стены пенопластом» — технология подходит для экструдированного пенополистирола и плит PIR.
пола:
- «Утепление пола ППУ своими руками»;
- «Утепление пола минеральной ватой»;
- «Как утеплить пол пенопластом».
Основные ошибки утепления
Наружное утепление стен загородного дома необходимо производить в соответствии с требованиями и правилами монтажа материалов. Ошибки, которые чаще всего возникают при утеплении, способствуют неправильной циркуляции потоков воздуха и образованию влаги внутри пирога, что приводит к ослаблению теплоизоляционных качеств:
- неправильный расчет теплосопротивления;
- при отсутствии цокольной рейки внизу стены утеплитель может соприкасаться с грунтом;
- пенополистирол при монтаже не следует долго оставлять на солнце;
- щели между плитам утеплителя приводят к появлению мостиков холода;
- на углах здания и вокруг дверей и окон следует устанавливать распорные дюбеля для надежного крепления материала.
Кроме того, не стоит экономить на материалах, так как помимо правильного их монтажа, низкое качество материала не должно стать причиной некачественного утепления.
Таким образом, при утеплении стен сохраняется жилая площадь, требуется тщательная проработка деталей по расчету количества материалов и определения порядка монтажных работ.
Важные параметры выбора
На эффективность работы утеплителя больше всего влияет его коэффициент теплопроводности, то есть способность материала сохранять тепловую энергию внутри помещения. Однако это не единственный параметр, который следует учитывать при покупке.
Утеплитель следует оценивать по нескольким признакам, которые важны для его дальнейшей эксплуатации.
Я составил небольшую таблицу, в которой указал те характеристики, которые считаю важными.
Характеристика Описание Теплопроводность Чем ниже теплопроводность утеплителей, используемых в работе, тем лучше они работают и тем меньший теплоизоляционный слой нужно использовать Но важно обращать внимание и на то, чтобы этот параметр не изменялся в зависимости от внешних природных факторов. Паропроницаемость Способность материала пропускать воздух можно отнести и к плюсам, и к минусам. Выбор во многом зависит от материала ограждающих конструкций (например, древесина или железобетон) Я лично предпочитаю утеплители с высокой паропроницаемостью, так как они позволяют создать внутри помещений комфортный микроклимат с нормальным уровнем влажности
Водопоглощение Коэффициент водопоглощения теплоизоляционного материала должен быть минимальным, так как попадающая внутрь влага, во-первых, снижает эффективность его работы, во-вторых, уменьшает срок службы
Выбор во многом зависит от материала ограждающих конструкций (например, древесина или железобетон) Я лично предпочитаю утеплители с высокой паропроницаемостью, так как они позволяют создать внутри помещений комфортный микроклимат с нормальным уровнем влажности. Водопоглощение Коэффициент водопоглощения теплоизоляционного материала должен быть минимальным, так как попадающая внутрь влага, во-первых, снижает эффективность его работы, во-вторых, уменьшает срок службы
Кроме того, материал с низким водопоглощением обычно не требует монтажа дополнительных гидрозащитных слоев. Прочность В отношении теплоизоляции под прочностью понимается способность материала выдерживать внешнее механическое воздействие. Прочность находится в прямой зависимости от плотности. А на что влияет плотность? На теплопроводность. Поэтому самые прочные утеплители хуже сохраняют тепло и нужно выбирать «золотую середину». Звукопоглощение Защита от шума – не основная функция утеплителя, однако высокий коэффициент поглощения звуковых волн позволит вам отказаться от монтажа дополнительных слоев других материалов, что сокращает затраты на строительство и время на монтаж утепляющего слоя. Химическая стойкость Материал должен выдерживать контакт с агрессивными химическими веществами. Обычно достаточно, чтобы утеплитель не разрушался во время отделки поверхностей различными строительными растворами (щелочная среда) и выдерживал воздействие загрязненных осадков (кислотная среда). Биологическая стойкость Учитывая особенности эксплуатации утепляющих слоев (особенно внешних) необходимо проверить, чтобы выбранный вами материал не был подвержен биокоррозии – деструктивному воздействию плесени, грибка и микроорганизмов. Горючесть Выбирая те или иные утеплители, следует узнать его поведение во время пожара. Лучший выбор – покупка негорючих и трудновоспламеняемых утеплителей. В крайнем случае необходимо использовать материалы с антипиренами, которые ограничивают дальнейшее распространение пламени. Экологичность Материалы для утепления (особенно внутреннего) не должны причинять вред здоровью человека. Лучше, если уровень эмиссии опасных химических соединений будет нулевым. В крайнем случае – соответствовать установленным нормам. Еще желательно подбирать такой материал, который можно устанавливать без использования средств индивидуальной защиты (респираторов, очков, комбинезонов и так далее). Срок службы Идеальный вариант – это когда срок эксплуатации теплоизоляционного материала равен этому же параметру у утепляемых конструкций
Но тут важно, чтобы в течение всего этого времени выбранный вами материал сохранял свои первоначальные эксплуатационные свойства
Ниже приведены сравнительные характеристик нескольких видов утеплителей по этим десяти параметрам.
Вопрос плотности и качества: всегда ли чем больше, тем лучше?
Сегодня многие полагают, что чем больше плотность каменной ваты – тем она практичнее. На самом деле это не так. У плотности есть свои четкие показатели для применения в разных условиях.
Так, каменная вата с плотностью:
- до 35 кг/м3 идеально подходит для ненагруженных поверхностей, как скаты кровли. Она легко устанавливается между стропилами и хорошо между ними держится за счет того, что ее не тянет вниз собственный вес;
- плиты плотностью от 35 до 75 кг/м3 применяют для пола, потолка и внутренних стен дома;
- каменную вату с плотностью от 75 до 125 кг/м3, достаточно тяжелую, используют для фасадных систем.
У каждого современного производителя каменной ваты для этого есть отдельная линия продукции, со своей четкой плотностью:
В общем-то теплопроводность материала зависит от плотности ваты. А плотность – от упорядоченности волокон. Так, чем больше в ваше вертикально расположенных волокон, тем лучше сама теплоизоляция, и тем выше прочность на сжатие у плиты.
Этот момент заметили производители и сегодня стараются сделать вату менее плотной и тяжелой, но при этом такой же теплоизолирующей и противоусадочной. Одним словом, сама плотность каменной ваты связана с ее прочностью не линейно. Так, чем менее плотная вата при той же прочности – тем изначально технологический процесс ее изготовления был качественным.
Кроме того, существует далеко не один спектр прочности: на растяжение, на сжатие, на соответствие поставленной задачи. Так, кровельные утеплители на плоских крышах и полы под стяжку всегда работают на сжатие. Но этот же параметр практически не имеет никакого значения, когда речь идет об утеплении вентилируемых фасадов. Ведь здесь уже важна прочность ваты на отрыв слоев! И никакого сжатия здесь нет.
А вот если же речь идет о слоистой кирпичной кладке, теплоизоляция должна быть одновременно и легкой, и прочной, как у плит Rockwool Лайт Баттс Экстра. У них плотность находится в пределах 40-50 кг/м3 и прочность на растяжение 8 кПа.
Разновидности минеральной ваты
Минеральная вата, технические характеристики которой различны, классифицируется по материалу изготовления, форме, плотности и некоторым дополнительным опциям. Рассмотрим все показатели. Начиная с наиболее простого:
- Исходный материал для изготовления. Характеристика утеплителя задается именно с его помощью. Стандартная минеральная вата – утеплитель, создающийся из стекла путем нагревания и вытягивания тонкого волокна. Данный процесс характерен для любого типа минваты и напоминает то, как готовится сладкая вата. Помимо стекла, при изготовлении этого материала используют также шлак, оставшийся после переработки цветного и черного металла. Еще один утеплитель – каменная минвата, создающаяся из известняка, кобальта, базальта и доломита. Его относят к сверхпрочным и плотным уплотнителям, применяющимся в целях наружного утепления домов. Характеристика этого вида минваты сегодня наиболее лучшая – низкая теплопроводность, высокая температура плавления, упругость и плотность.
- Форма. Как правило, утеплитель — минеральная вата, создающийся в форме плит, рулонов и бесформенном состоянии. Фото материала представлены в интернете. Теплоизоляционные плиты минваты удобны в работе, однако, в отличие от материала без формы, наносимого при помощи компрессора и заполняющего все трещины и углы, утеплитель в плитах менее эффективный.
- Плотность. Специалисты выделяют четыре типа материала – стандартная минеральная вата (100 – 200 кг/м3), войлок (100 – 150 кгм3), утеплитель полужесткий (70 – 300 кг/м3), минеральная вата жесткая (100 – 400 кг/м3) используется с целью утепления фасадов.
- Специальная минеральная вата. Материал характеризуется узкоспециализированным значением, а потому применять минвату для стандартного утепления нецелесообразно с экономической стороны. Здесь имеется в виду минвата в виде материала, покрытого слоем фольги, ваты с паро- и ветробарьером и ваты с разной плотностью, характеристика которой предназначена для решения климатических вопросов в помещениях.
Преимущества и недостатки
При выборе теплоизоляции нужно учитывать не только ее физические свойства, но и такие параметры, как легкость монтажа, потребность в дополнительном обслуживании, долговечность и стоимость.
Сравнение самых современных вариантов
Как показывает практика, проще всего осуществлять монтаж пенополиуретана и пеноизола, которые наносятся на обрабатываемую поверхность в форме пены. Эти материалы пластичны, они с легкостью заполняют полости внутри стен постройки. Недостатком вспениваемых веществ является потребность в использовании специального оборудования для их распыления.
Как показывает приведенная выше таблица, достойную конкуренцию пенополиуретану составляет экструдированный пенополистирол. Этот материал поставляются в виде твердых блоков, но с помощью обычного столярного ножа ему можно придать любую форму. Сравнивая характеристики пенных и твердых полимеров, стоит отметить, что пена не образует швов, и это является ее главным преимуществом по сравнению с блоками.
Сравнение ватных материалов
Минеральная вата по свойствам похожа на пенопласты и пенополистирол, однако при этом «дышит» и не горит. Также она обладает лучшей устойчивостью при воздействии влаги и практически не меняет свои качества в процессе эксплуатации. Если стоит выбор между твердыми полимерами и минеральной ватой, лучше отдать предпочтение последней.
https://youtube.com/watch?v=7jEPG1iVuSY
У каменной ваты сравнительные характеристики те же, что и у минеральной, но стоимость выше. Эковата имеет приемлемую цену и легко монтируется, но отличается низкой прочностью на сжатие и со временем проседает. Стекловолокно также проседает и, кроме того, осыпается.
Сыпучие и органические материалы
Для теплоизоляции дома иногда применяются сыпучие материалы – перлит и гранулы из бумаги. Они отталкивают воду и устойчивы к воздействию патогенных факторов. Перлит экологичен, он не горит и не оседает. Тем не менее, сыпучие материалы редко применяются для утепления стен, лучше с их помощью обустраивать полы и перекрытия.
Из органических материалов необходимо выделить лен, древесное волокно и пробковое покрытие. Они безопасны для окружающей среды, но подвержены горению, если не пропитаны специальными веществами. Кроме того, древесное волокно подвержено воздействию биологических факторов.
В целом, если учитывать стоимость, практичность, теплопроводность и долговечность утеплителей, то наилучшие материалы для отделки стен и перекрытий – это пенополиуретан, пеноизол и минеральная вата. Остальные виды изоляции обладают специфическими свойствами, так как разработаны для нестандартных ситуаций, а применять такие утеплители рекомендуется только в том случае, если других вариантов нет.
Предпосылки к разрушению дымовой трубы
Перед тем, как утеплить дымоходную железную трубу, нужно убедиться, что она собрана и установлена в строгом соответствии с техническими требованиями и правилами безопасности.
Правильно функционирующая отопительная система должна отвечать следующим нормам:
- Высота дымовой трубы должна быть не менее 5 метров, чтобы была обеспечена оптимальная тяга в печи.
- Зазор между дымоходом и легковозгораемыми кровельными материалами (стропила, балки перекрытия) должен быть не менее 25 см.
- Наличие искроуловителя на утепленной дымовой трубе, установленной на крыше, покрытой горючими кровельными материалами, такими как шифер, ондулин, мягкая черепица и подобными. Искроуловитель – это специальная решетка из нержавейки, которую кладут на выходное отверстие дымохода. Для защиты от мусора, поверх трубы надевают металлический зонтик.
В целях пожарной безопасности, при организации дымоотводящей системы следует проследить, чтобы между верхним перекрытием печи и потолком оставалось некоторое расстояние. Например, для металлических печей предусмотрен зазор в 1,5 метра.
От того, где именно расположена и каким образом используется дымовая труба, будет зависеть подход к ее утеплению.
Сложно, но возможно. Так можно описать утепление дымохода своими руками – процесс достаточно сложный
Важно соблюдать последовательность технологических этапов, чтобы переделывать не пришлось. Из-за отсутствия теплосбережения оборудование разрушается
Влияет на это конденсат (то есть, влага)
Поэтому утепляем любимую трубу, не откладывая))
Влияет на это конденсат (то есть, влага). Поэтому утепляем любимую трубу, не откладывая))
Конденсат в трубе разрушает дымоход
Утепление трубы дымохода:
- устранит появление конденсата;
- убережет от внешних воздействий и капризов природы (дождя, снега, ветра, температурных перепадов);
- защитит от тепловых потерь.
Перед тем, как утеплить дымоходную железную трубу, проверьте, правильно ли произведена установка конструкции:
- высота – не менее 5 метров. Такая обеспечивает наилучшую тягу;
- до горючих элементов крыши – не менее 25 сантиметров;
- должен иметься искроуловитель. Это сетка из нержавейки, которая опоясывает конструкцию сверху.
Выбор способа утепления определяется материалом, из которого устроен газовый дымоход. Работы по утеплению дымохода от газового котла зависят не только от его конструкции, но и от выбранного материала.
Утеплить асбоцементную трубу можно тремя принципиально различными способами. Для их реализации подойдут минеральная вата, кирпичная кладка или штукатурка.
