Коэффициент теплоизоляции стен: Какая толщина утеплителя для наружных стен – Теплопроводность строительных материалов — основные понятия, табличные значения, расчеты

Содержание

Новый стандарт по теплоизоляции наружных стен. Мнения экспертов

По мнению экспертов в соответствии с изменениями № 3 СНиП П-3-79* «Строительная теплотехника», введенными в 1995 г., требуемый уровень теплозащитных качеств наружных стен необоснованно завышен в 3 — 3,5 раза.

В большинстве регионов страны его можно обеспечить применением только мягких утеплителей с недостаточно изученной долговечностью в климатических условиях России. Расходы на ремонт таких стен значительно превышают экономию от снижения энергозатрат на отопление зданий.

Введенный в действие СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» взамен СНиП П-3-79* не решил возникших проблем, поскольку в нем сохранены те же завышенные требования к теплозащитным качествам наружных стен зданий. Сложилось положение, при котором новая система нормирования теплозащитных качеств наружных ограждающих конструкций не удовлетворяет современную строительную практику и ограничивает применение новых отечественных тепло-эффективных, долговечных, огнестойких керамических, ячеистобетонных, полистиролбетонных, пенополиуретановых (с наполнителями), легких керамзитобетонных материалов, альтернативных мягким минераловатным, пенополистирольным. Это и требования Федерального закона «О техническом регулировании» обусловило необходимость разработки нового нормативного документа по тепловой изоляции зданий.

Стандарт СТО 00044807-001-2006 разработан на основе требований Федерального закона «О техническом регулировании» в целях обеспечения безопасного проживания, отдыха и работы граждан в помещениях и повышения долговечности стен при рациональном уровне теплозащитных качеств.

В стандарте использован двухуровневый принцип нормирования теплозащитных качеств наружных стен:

1 — по санитарно-гигиеническим условиям, не допускающим образования конденсата и плесени на внутренней поверхности наружных стен, покрытий, перекрытий, а также их переувлажнения и морозного разрушения. Ниже этого уровня теплозащитные качества стен принимать запрещается.

Главной идеологией технического регулирования является система безопасности производимой продукции. Безопасность проживания или работы граждан в помещениях характеризуется обеспечением требуемых санитарно-гигиенических условий, при которых не происходит образования конденсата, плесени и переувлажнения стен, а также увеличения относительной влажности внутреннего воздуха выше нормативных значений.

Санитарно-гигиеническая безопасность в помещениях обеспечивается при проектировании выполнением нормативных требований к теплозащитным качествам, воздухо- и паропроницанию и другим физическим свойствам ограждений с учётом климатических условий района строительства.

2 — из условий энергосбережения и долговечности. Второй уровень установлен с целью экономии энергозатрат на отопление зданий и снижения расходов на капитальные ремонты стен.

Впервые после 11 лет забвения введен раздел «Долговечность наружных стен зданий». В этом разделе представленные данные позволяют подходить дифференцированно к выбору строительных материалов для обеспечения требуемого уровня теплоизоляции наружных стен с учетом количества капитальных ремонтов в пределах прогнозируемой долговечности.

Долговечность наружных стен обеспечивается применением материалов, имеющих надлежащую прочность, морозостойкость, влагостойкость, теплозащитные свойства, а также соответствующими конструктивными решениями, предусматривающими специальную защиту элементов конструкций, выполненных из недостаточно стойких материалов. При разработке конструкций наружных стен для конкретного проектного решения здания необходимо руководствоваться прогнозируемой долговечностью и доремонтными сроками службы. Например,

прогнозируемая долговечность наружных стен зданий (монолитные и сборно-монолитные высотой до 30 этажей) с монолитными, железобетонными межоконными простенками в наружных стенах и пустотелыми крупноформатными камнями из пористой керамики (у < 1000 кг/м3) полистиролбетонными, ячеистобетонными автоклавными блоками, огнестойкими пенополиуретановыми плитами повышенной плотности с наполнителями, минераловатными плитами из базальтового волокна повышенной жесткости, облицованных керамическим кирпичом или крупноразмерными плитами из природного и искусственного камня составляет 150 лет.

Прогнозируемая долговечность панельных зданий высотой до 30 этажей

с наружными стенами из железобетонных несущих, самонесущих и навесных трехслойных панелей с утеплителем из пол и стирол бетона, ячеистого бетона автоклавного твердения, пенополистирольных, пенополиуретановых, минераловатных плит из базальтового волокна повышенной жесткости составляет 125 лет.

Такова же прогнозируемая долговечность и кирпичных зданий с наружными стенами самонесущими или несущими из сплошной кладки с лицевым кирпичным слоем в 1,5 — 2,0 кирпича, утепленные с внутренней стороны напылением определенной марки пенополиуретана с толщиной слоя 30 — 35 мм.

Прогнозируемая долговечность наружных стен несущих и самонесущих из сплошной кладки, выполненной из пустотелого керамического и силикатного кирпича, утепленные с внутренней стороны напылением определенной марки пенополиуретана с толщиной слоя 30 — 35 мм при перекрытиях из железобетонных панелей также составляет 125 лет.

В стандарте впервые введен раздел продолжительности эффективной эксплуатации различных конструкций наружных стен зданий до первого капитального ремонта. Так продолжительность эксплуатации до первого капитального ремонта кирпичных стен толщиной 1,5-2,0 кирпича с морозостойкостью не менее F35, лицевого слоя из керамического кирпича с морозостойкостью не менее F35, утепленные напыляемым пенополиуретаном в несколько слоев толщиной не более 30 — 35 мм составляет 65 лет. При монолитных железобетонных, кирпичных (F35) стенах, утепленных пенополиуретановыми плитами или напылением, облицованные керамическим кирпичом с морозостойкостью не менее F35 продолжительность эксплуатации до первого капитального ремонта составит 50 лет.

Стандарт допускает для одного и того же здания по высоте принимать конструкции наружных стен с отличающимися доремонтными сроками. При выборе конструкции наружных стен стандарт требует дифференцированно совмещать закладываемые в проект прогнозируемую долговечность, доремонтные сроки с требуемым уровнем теплоизоляции, снижением материалоемкости и нагрузки на фундамент.

Нормативное приведенное сопротивление теплопередаче R _{0 пр}^норм установлено из условий экономии энергозатрат на отопление зданий в результате повышения уровня теплозащитных качеств наружных стен за вычетом затрат на дополнительную теплоизоляцию и капитальные ремонты в пределах прогнозируемой долговечности. Стандарт требует, чтобы первый капитальный ремонт наружных стен из условий недопустимости нарушения санитарно-гигиенической безопасности проживания граждан и энергосбережения проводился при снижении RonpHOpM не более чем на 35 % по отношению к экономически целесообразному на текущий момент или не более чем на 15 % по отношению к требуемому сопротивлению теплопередаче по санитарно-гигиеническим условиям. Перед наступлением срока проведения первого капитального ремонта снижение уровня теплозащитных качеств наружных стен требуется устанавливать по методике ГОСТ 26254 и испытаниям на теплопроводность отобранных проб утеплителя по ГОСТ 7076. При этом однородность температурных полей стен по фасаду необходимо фиксировать тепловизором по ГОСТ 26629.

Один из разделов стандарта посвящен сопротивлению воздухопроницанию ограждающих конструкций, что недостаточно отражено в нормативной и технической литературе. Приведены нормативные значения воздухопроницаемости наружных стен, перекрытий и покрытий жилых, общественных, административных и бытовых зданий и помещений, а также производственных зданий и помещений.

Учитывая массовое появление плесени и грибка на наружных ограждающих конструкциях зданий с внутренней стороны, что связано с не всегда достаточной квалификацией работников проектных организаций и специалистов строительных предприятий, важнейшим разделом стандарта является раздел по определению сопротивления паропроницаемости ограждающих конструкций. При этом устанавливаются следующие правила, что сопротивление паропроницанию R0 (м2ч Па/мг) ограждающих конструкций должно быть не менее наибольшего из следующих требуемых сопротивлений паропроницанию:

a. требуемого сопротивления паропроницанию из условий недопустимости накопления влаги в ограждающих конструкциях за годовой период эксплуатации;

b. требуемого сопротивления паропроницанию из условия ограничения влаги в ограждающей конструкции за период с отрицательными среднемесячными температурами наружного воздуха.

При этом плоскость возможной конденсации в однородной (однослойной) ограждающей конструкции располагается на расстоянии, равном 2/3 толщины конструкции от ее внутренней поверхности, а многослойной конструкции совпадает с наружной поверхностью утеплителя (кроме вентилируемых фасадов). Плоскость минимального увлажнения определяется по методике, базирующейся на использовании метода безразмерных характеристик, разработанной в 1989 г. Самарским государственным архитектурно-строительным университетом. Метод позволяет вычислить значение комплекса F (tK), величина которого зависит от температуры в плоскости возможной конденсации, для каждого слоя многослойной ограждающей конструкции. В стандарте значения комплекса F (tKI) сведены в таблицу при диапазоне температур в плоскости возможной конденсации от минус 30°С до плюс 20°С. Этот метод дает в руки проектировщиков прекрасный инструмент для определения плоскости максимального увлажнения строительной конструкции. Использование вышеуказанного метода, имеющего положительное практическое применение более 10 лет, позволит ликвидировать плесень и грибок на наружных стенах зданий и сооружений.

С 1979 года проектные организации в расчетах использовали СНиП П-3-79 «Строительная теплотехника», в котором широко освещались теплотехнические показатели значительного количества строительных материалов и конструкций. В Приложении 3 к этому СНиПу можно было найти теплотехнические характеристики около 200 строительных материалов. Например, плотность материала, его удельная теплоемкость и коэффициент теплопроводности, расчетное массовое отношение влаги в материале при условиях эксплуатации «А» или «Б», расчетный коэффициент паропроницаемости. Имея теплотехнические характеристики материалов, не трудно было производить теплотехнические расчеты строительной конструкции. Однако с введением в действие с 1 октября 2003 г. СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» взамен СНиП П-3-79 Приложение 3 исчезло, и проектировщик остался наедине с собой при необходимости использования в расчетах теплотехнических показателей разных строительных материалов. За 24 года произошли огромные изменения в производстве строительных материалов, особенно теплоизоляционных, а нормативный документ по теплотехническим характеристикам этих материалов отсутствовал. Проектировщикам приходилось использовать данные рекламных буклетов, которые явно не соответствовали реальным показателям.

Этим и объясняется значительное количество неверных в инженерном плане решений, когда ссылки на значение коэффициентов теплопроводности, теплоусвоения паропроницаемости производились поданным рекламных буклетов. Особенно это было заметно по коэффициентам теплопроводности строительных материалов, которые в различных странах определяются при разных температурах: О°С, 10°С, 25°С. Не редко замечалось, когда в публикациях или на семинарах сравнивались значения коэффициентов теплопроводности строительных материалов и при этом «забывалось» указывать, что их значения получены при разных температурах. А ведь испытания теплоизоляционных строительных материалов при температурах 10°С и 25°С создает ошибку конечного результата примерно 0,015 Вт/м°С, т.е. около 30 % (!). В приложении 3 стандарта «Расчетные теплотехнические показатели строительных материалов и конструкций» внесены:

• данные по новым долговечным крупноформатным пустотелым камням из пористой керамики и другим теплоизоляционным материалам на клинкерном вяжущем;

• кладки стен из новых типов эффективного пустотелого керамического кирпича;

• откорректированные значения коэффициентов теплопроводности силикатного кирпича, ячеистых бетонов, изготавливаемых по современным технологиям;

• данные по теплопроводности кладок стен из блоков и камней, изготовленных из ячеистого бетона, пол и стирол бетон а и легкого керамзитобетона;

• предложения по приведению в единую систему расчетных коэффициентов теплопроводности строительных материалов, определенных по разным методикам.

На последнем необходимо остановиться отдельно, так как значения коэффициентов теплопроводности теплоизоляционных строительных материалов определяется по ГОСТ 7076, а наружных ограждающих конструкций по ГОСТ 26254. Для приведения в единую систему предложено при расчете сопротивления теплопередаче наружных ограждающих конструкций значения коэффициентов теплопроводности теплоизоляционных материалов, определенных по ГОСТ 7076 (например, минераловатные, пенополистирольные плиты) увеличивать в невентилируемых конструкциях на 30 %, в вентилируемых конструкциях на 20 %. В расчетах и практической деятельности необходимо учитывать, что:

1. Расчетные значения коэффициентов теплопроводности кладок из керамического кирпича и камня со сквозными пустотами соответствуют конструкциям стен, выполненным по технологиям, исключающим заполнение пустот раствором.

2. Коэффициенты теплопроводности кладок из пустотелого кирпича плотностью до 1200 кг/м3, изготовленных без выполнения мероприятий, исключающих заполнение пустот раствором плотностью 1800 кг/м3, следует принимать соответствующими увеличенной плотности кладки на 100 кг/м3.

Из новых теплоизоляционных строительных материалов, широко исследованных в стандарте, кроме уже неоднократно отмеченных керамических стеновых материалов необходимо обратить внимание, на широкую гамму жестких пенополиуретанов, применяемых по региональным ТСН в различных областях России с 1995 года. На самом деле применение пенополиуретанов в России в строительной области началось в начале 70-х годов прошлого века. Значительным импульсом широкому использованию пенополиуретанов послужили шесть ТСН, выпущенных в 1995 году.

Уверен, что данный стандарт положит началу широкого использования исследуемых марок пенополиуретанов во всех регионах.

Во-первых, жёсткие пенополиуретаны стандарт предлагает использовать в качестве среднего слоя строительной конструкции, с внутренней стороны и для наружной теплоизоляции стен и перекрытий, т.е. во всех случаях практического применения.

Во-вторых, пенополиуретаны имеют самый низкий коэффициент теплопроводности из всех имеющих в мире строительных теплоизоляционных материалов. Следовательно, этот материал обеспечивает самый тонкий слой теплоизоляции: 30 мм пенополиуретана эквивалентно примерно 60 — 62 см кирпичной кладке.

В-третьих, теплотехнические показатели напыляемых пенополиуретанов определены по ГОСТ 26254, т.е. в строительной конструкции, и не требуют дополнительных интерполяций.

В-четвертых, работы по напылению с внутренней стороны зданий можно производить в любое время года во всех регионах страны, что проблематично при применении других теплоизоляционных материалов.

В-пятых, напыляемые пенополиуретаны — единственный из существующих плитных или рулонных теплоизоляционных строительных материалов не требуют специальных методов крепления, что, естественно, приводит к теплотехнической неоднородности. Природа материала такова, что он сам адгезируется к строительной конструкции (бетон, кирпич, дерево, металл и т.п.) с величиной 2-3 кг/см2.

В-шестых, если при теплоизоляции ограждающих конструкций с наружной стороны (со строительной люльки) контроль качества выполнения работ практически не ведется инженерно-техническим составом предприятия и контролирующими органами из-за трудности доступа, то при внутреннем утеплении пенополиуретаном или при утеплении в качестве среднего слоя такой контроль является легко доступным.

В-седьмых, при напылении пенополиуретаном одновременно создается пароизоляционный слой, с коэффициентом паропроницаемости необходимым для пропускания влаги из теплого помещения. Показатель паропроницаемости на порядок выше коэффициента пропускания полиэтиленовой пленки. Таким уникальным свойством не обладает ни один из известных теплоизоляционных строительных материалов. Так как коэффициенты паропроницаемости различных марок пенополиуретанов отличны друг от друга, то проектировщик в зависимости от поставленной задачи может применять необходимую марку пенополиуретана.

Необходимо отметить, что пенополиуретаны имеют широкий диапазон плотностей: от 35 до 350 кг/м3. Пенополиуретаны, имеющие плотности от 100 до 350 кг/м3 находят широкое применение при теплоизоляции кровель, перекрытий и полов.

При теплоизоляции в качестве среднего слоя целесообразно использовать марки заливочного пенополиуретана, при использовании которого отсутствуют воздушные промежутки между кирпичной кладкой и теплоизоляционным слоем. При применении плитного (рулонного) теплоизоляционного материала между кирпичной кладкой и теплоизоляционным слоем возникают области увлажнения, что в дальнейшем приводит к появлению плесени и грибка. Большое спасибо авторскому коллективу стандарта, который смог ввести в нормативный документ новые, практически применяемые марки пенополиуретанов, что создает широкие возможности для проектных организаций использовать этот материал.

Необходимо отметить, что, как правило, проектные организации страны, желающие использовать пенополиуретаны, применял и данные давно отмененного СНиП П-3-79 «Строительная теплотехника», в приложение 3 «Теплотехнические показатели строительных материалов и конструкций» которого включены пенополиуретаны более 15 лет не выпускаемые промышленностью. Так как других легитимных источников информации в проектных организациях не было, они использовали теплотехнические показатели пенополиуретанов, разработанных и выпущенных в первой половине 70-х годов прошлого века.

В-восьмых, теплоизоляция наружных стен пенополиуретаном является значительно более дешевым производством, чем при другом утеплении другими материалами.

Впервые в нормативном документе федерального значения отражены теплофизические свойства нового теплоизоляционного материала «меттэмпласт» — самого оптимального в стране теплоизоляционного материала по параметру цена-качество. Имеющаяся нормативная документация рекомендует использовать этот материал только в плитах, так как в процессе заливки в полости, меттэмпласт не способен освободиться от 300% влаги (процесс сушки производится по специальной технологии в цеховых условиях). Поэтому в условиях заливки, например, колодцевая кладка, невозможно добиться теплотехнических характеристик материала, отраженных в стандарте.

В стандарте приведены примеры расчета сопротивления паропроницанию наружных стен зданий, утепленных с внутренней стороны напыляемым пенополиуретаном и монолитным ячеистым бетоном. Даны схемы внутреннего, наружного утепления ограждающей конструкции пенополиуретаном, а также при использовании пенополиуретана в колодцевой кладке, при этом указаны сопротивления теплопередаче и паропроницанию кирпичных стен.

Вышеуказанный стандарт разработан Российским обществом инженеров строительства (РОИС) совместно со специалистами ведущих организаций страны.

Новый документ одобрен и рекомендован для применения в качестве нормативного документа в строительстве Экспертным Советом экономической рабочей группы при Администрации Президента Российской Федерации.

Стандарт преследует цели и принципы стандартизации в РФ, установленные Федеральным законом от 27 декабря 2002 года № 184-ФЗ «О техническом регулировании» и соответствует правилам применения стандартов организаций — ГОСТ Р 1.4-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты организаций. Общие положения».

Стандарт «Теплозащитные свойства ограждающих конструкций зданий» введен в действие с 1 марта 2006 года.

Заместитель министра — руководитель Департамента градостроительной деятельности Министерства строительства и ЖКХ Самарской области .И. Жуков

Член Экспертного Совета по разработке технических регламентов при Администрации Президента Российской Федерации, д.т.н. Л.Д. Евсеев

С большим предложением теплоизоляционных материалов с хорошим соотношением цена-качество и полным соотвествием современным нормам российского строительного законодательства Вы можете ознакомиться в каталоге продукции ГК ПСК

Как рассчитать толщину утеплителя для стен

Строительство любого здания не может обойтись без очень важного этапа — утепления пола, его потолка и стен. Особо ответственным он является для жилых зданий. И главную роль здесь играет не оптимальный выбор теплоизоляционного материала, а именно корректный расчет необходимой его толщины. От правильности определения этого показателя будет зависеть и долговечность строения, и его эксплуатационные характеристики. Как рассчитать толщину утеплителя для стен? В этом нам и предстоит разобраться.

Разбираемся в величинах

Абсолютно все материалы имеют такие показатели, как теплопроводность и теплосопротивление. Если первая величина говорит о способности их проводить тепло, то вторая, наоборот, является оборотной стороной «медали». Тот стройматериал, что замечательно проводит тепло, имеет низкое значение теплосопротивления. Эти показатели определяются в лабораторных условиях, и эти же величины любой производитель указывает на упаковке своего товара.

Без качественно выполненных теплоизоляционных работ обойтись невозможно, ведь если в ваши расчеты вкрадется ошибка, то в вашем доме появятся мостики холода — слабые места, через которые тепло начнет быстро покидать жилище. Помимо утечки драгоценного нагретого воздуха такие мостки приведут к другим бедам — к образованию конденсата, а затем и к появлению плесени. Теперь понятно, что утепление дома — операция, которая жизненно необходима.

Как рассчитывается необходимая толщина?

Сначала нужно определиться с материалами, которые вы выбрали для отделочных работ. Здесь важна и схема отделки — как экстерьера, так и интерьера. От нее зависит окончательная толщина стен строения.

Расчет теплосопротивления (Rпр.) проводится по формуле, которая потребует от вас знания материала стены и его толщины:

Rпр. = (1/α (в))+R1+R2+R3+(1/α (н))

Тут R1, R2, R3 означают тепловое сопротивление слоя, а α(в) и α(н) являются коэффициентами теплоотдачи поверхностей стен (внутренней — в, наружной — н).

Затем необходимо заняться расчетом минимального значения теплосопротивления (Rмин.) для той климатической зоны, в которой располагается дом:

R = δ/λ

Δ — толщина слоя материала (измеряется в метрах), а λ — его теплопроводность (Вт/м*К). Последнее значение должно быть проставлено на упаковке, также его можно найти в таблице коэффициентов теплопроводности материалов.

Как рассчитать толщину утеплителя для стен

Чем выше значение, тем холоднее материал. Самый высокий коэффициент у мрамора и металла, самый низкий у воздуха, поэтому пористые материалы являются отличными теплоизоляторами: пенопласт толщиной в 40 мм имеет такую же теплопроводность, как метровая кирпичная кладка.

Теперь необходимо сравнить Rмин. с Rпр. и найти разность — ΔR. Когда первое значение равняется второму, или же меньше его, то в утеплении стен необходимости нет. В случае если Rмин. больше, то нужно снова найти разность: ΔR = Rмин.- Rпр.

Подбирается толщина теплоизоляционного материала, исходя из величины ΔR. Необходимо учесть и остальные его характеристики: класс горючести и плотность, коэффициенты водопоглощения и теплопроводности.

Расчет утепления для стен из кирпича

Если стены дом построены из пенобетона, плотность которого составляет 0,3 м, а коэффициент теплопроводности равняется 0,29, то разделив первое число на второе, мы получим искомое значение — 1,03.

Для того, чтобы корректно рассчитать нужную толщину утеплителя для стен, нужно узнать минимально возможное значение теплосопротивления в той местности, где расположено ваше жилище. В результате вычитания из него нашего числа (1,03) получится коэффициент теплосопротивления, необходимый искомому материалу — теплоизолятору.

В том случае, когда при возведении стен использовалось много материалов, придется сложить все их показатели теплосопротивления. Для расчета утеплителя надо учитывать сопротивление теплопередаче материала (R). Для этого придется вычислить величину ГОСП (градусосутки периода отопления):

ГСОП = (t_В-t_ОТ) х z_ОТ

t_B — температура в помещении (нормой считается +20-22°С). t_от — средняя температура воздуха, z_от — количество дней отопительного периода в году. Все эти показатели можно отыскать в «Строительной климатологии» СНиП 23-01-99.

После определения теплосопротивления всех материалов необходимо найти толщину утеплителя для кровельного материала, потолка, пола и стен. Рассчитывается значение по формуле:

RТР = R1 + R2 + R3 … Rn, где n обозначает число слоев, а R — теплосопротивление материалов — рассчитывается по формуле:

R = δs/λS, где первое значение толщина, второе — теплопроводность.

Расчет утепления для стен из пеноблоков

Например, в роли материала для стен выступают:

пенобетонный блок D600, толщина которого составляет 30 см;
теплоизолятор — базальтовая вата, имеющая плотность 80-125 кг/м³;
отделка из пустотелого кирпича (1000 кг/м³) толщиной 12 см.

Коэффициент теплопроводности данных материалов:

бетон — 0,26 Вт/м^*0С;
утеплитель — 0,045 Вт/м^*0С;
кирпич — 0,52 Вт/м^*0С.

Затем определяем теплосопротивление:

Газобетон — RГ = δSГ/λSГ = 0,3/0,26 = 1,15 м²*⁰С/Вт. Кирпич — RК = δSК/λSК = 0,12/0,52 = 0,23 м²*⁰С/В. Так как стена имеет три слоя, ищем искомое: RТР = RГ + RУ + RК, после чего вычисляем теплосопротивление нашего утеплителя — RУ = RТР— RГ — RК.

Вообразим, что наш дом находится в местности, где RТР (22°С) — 3,45 м²*⁰С/Вт. Рассчитываем: RУ = 3,45 — 1,15 – 0,23 = 2,07 м²*⁰С/Вт. Нужное сопротивление утеплителя найдено, теперь надо узнать его толщину: δS = RУ х λSУ = 2,07 х 0,045 = 0,09 м или 9 см.

Расчет утепления для мансарды

Теплоизоляционный слой материала для мансарды рассчитывается так же, как и для стен. Лучше, если теплопроводность его будет 0,04 Вт/м^*0С. Наиболее популярными являются плиты, маты или рулонная теплоизоляция. Расчет делается по алгоритму, приведенному выше. От его грамотности зависит микроклимат всех помещений в зимний период. Люди сведущие утверждают, что толщина теплоизолятора должна быть вдвое больше, чем та, что представлена в проекте. Если выбор пал на засыпные материалы, то они потребуют периодического разрыхления.

Расчет утепления для стен каркасного строения

В этом случае теплоизолятором может служить эковата или сыпучие материалы. Здесь расчеты элементарны, так как в конструкции утеплитель наличествует. Если взять в качестве примера столицу нашей родины, то теплосопротивление стен (R) здания должно быть равным 3,20 м²*⁰С/Вт. Вата имеет λут = 0,045 Вт/м^*0С. Здесь используется формула δут = R х λут = 3,20 х 0,045 = 0,14 м.

Расчет утепления для пола

Для правильного расчета необходимо обладать некоторыми знаниями, к которым относятся:

расположение пола по отношению к уровню земли;
температура грунта на глубине.

В этом поможет следующая таблица.

Расчет происходит по следующему сценарию:

определяется ГОСП;
вычисляется теплосопротивление;
определяется толщина всех слоев и сопротивление каждого из них;
данные суммируются.

Для нахождения толщины утеплителя нужно из нормативного сопротивления вычесть суммарное значение слоев, исключение — изоляционный. Для нахождения нужного значения теплосопротивление утеплителя умножают на коэффициент теплопроводности.

Если процесс «Как рассчитать толщину утеплителя для стен» не слишком понятен, то лучше пойти другим путем: в сети можно найти множество калькуляторов, которые способны значительно облегчить ваши труды.

О том, как надо это делать, смотрите здесь:

расчет теплопроводности стен, выбор материала

Необходимость использования Систем теплоизоляции WDVS вызвана высокой экономической эффективностью.

Вслед за странами Европы, в Российской Федерации приняли новые нормы теплосопротивления ограждающих и несущих конструкций, направленные на снижение эксплуатационных расходов и энергосбережение. С выходом СНиП II-3-79*, СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» прежние нормы теплосопротивления устарели. Новыми нормами предусмотрено резкое возрастание требуемого сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций. Теперь прежде использовавшиеся подходы в строительстве не соответствуют новым нормативным документам, необходимо менять принципы проектирования и строительства, внедрять современные технологии.

Как показали расчёты, однослойные конструкции экономически не отвечают принятым новым нормам строительной теплотехники. К примеру, в случае использования высокой несущей способности железобетона или кирпичной кладки, для того, чтобы этим же материалом выдержать нормы теплосопротивления, толщину стен необходимо увеличить соответственно до 6 и 2,3 метров, что противоречит здравому смыслу. Если же использовать материалы с лучшими показателями по теплосопротивлению, то их несущая способность сильно ограничена, к примеру, как у газобетона и керамзитобетона, а пенополистирол и минвата, эффективные утеплители, вообще не являются конструкционными материалами. На данный момент нет абсолютного строительного материала, у которого бы была высокая несущая способность в сочетании с высоким коэффициентом теплосопротивления.

Чтобы отвечать всем нормам строительства и энергосбережения необходимо здание строить по принципу многослойных конструкций, где одна часть будет выполнять несущую функцию, вторая — тепловую защиту здания. В таком случае толщина стен остаётся разумной, соблюдается нормированное теплосопротивление стен. Системы WDVS по своим теплотехническим показателям являются самыми оптимальными из всех представленных на рынке фасадных систем.

Таблица необходимой толщины утеплителя для выполнения требований действующих норм по теплосопротивлению в некоторых городах РФ:

Таблица, где: 1 — географическая точка 2 — средняя температура отопительного периода 3 — продолжительность отопительного периода в сутках 4 — градусо-сутки отопительного периода Dd, °С * сут 5 — нормируемое значение сопротивления теплопередаче Rreq, м2*°С/Вт стен 6 — требуемая толщина утеплителя

Условия выполнения расчётов для таблицы:

1. Расчёт основывается на требованиях СНиП 23-02-2003
2. За пример расчёта взята группа зданий 1 — Жилые, лечебно-профилактические и детские учреждения, школы, интернаты, гостиницы и общежития.
3. За несущую стену в таблице принимается кирпичная кладка толщиной 510 мм из глиняного обыкновенного кирпича на цементно-песчаном растворе l = 0,76 Вт/(м * °С)
4. Коэффициент теплопроводности берётся для зон А.
5. Расчётная температура внутреннего воздуха помещения + 21 °С «жилая комната в холодный период года» (ГОСТ 30494-96)
6. Rreq рассчитано по формуле Rreq=aDd+b для данного географического места
7. Расчёт: Формула расчёта общего сопротивления теплопередаче многослойных ограждений:
R0= Rв + Rв.п + Rн.к + Rо.к + Rн Rв — сопротивление теплообмену у внутренней поверхности конструкции
Rн — сопротивление теплообмену у наружной поверхности конструкции
Rв.п — сопротивление теплопроводности воздушной прослойки (20 мм)
Rн.к — сопротивление теплопроводности несущей конструкции
Rо.к — сопротивление теплопроводности ограждающей конструкции
R = d/l d — толщина однородного материала в м,
l — коэффициент теплопроводности материала, Вт/(м * °С)
R0 = 0,115 + 0,02/7,3 + 0,51/0,76 + dу/l + 0,043 = 0,832 + dу/l
dу — толщина теплоизоляции
R0 = Rreq
Формула расчёта толщины утеплителя для данных условий:
dу = l * (Rreq — 0,832)

а) — за среднюю толщину воздушной прослойки между стеной и теплоизоляцией принято 20 мм
б) — коэффициент теплопроводности пенополистирола ПСБ-С-25Ф l = 0,039 Вт/(м * °С) (на основании протокола испытаний)
в) — коэффициент теплопроводности фасадной минваты l = 0,041 Вт/(м * °С) (на основании протокола испытаний)

* в таблице даны усреднённые показатели необходимой толщины этих двух типов утеплителя.

Примерный расчёт толщины стен из однородного материала для выполнения требований СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий».

* для сравнительного анализа используются данные климатической зоны г. Москвы и Московской области.

Условия выполнения расчётов для таблицы:

1. Нормируемое значение сопротивления теплопередаче Rreq = 3,14
2. Толщина однородного материала d= Rreq * l

Таким образом, из таблицы видно, что для того, чтобы построить здание из однородного материала, отвечающее современным требованиям теплосопротивления, к примеру, из традиционной кирпичной кладки, даже из дырчатого кирпича, толщина стен должна быть не менее 1,53 метра.

Чтобы наглядно показать, какой толщины необходим материал для выполнения требований по теплосопротивлению стен из однородного материала, выполнен расчёт, учитывающий конструктивные особенности применения материалов, получились следующие результаты:

В данной таблице указаны расчётные данные по теплопроводности материалов.

По данным таблицы для наглядности получается следующая диаграмма:

Страница в разработке

Утеплённая Шведская Плита

Утеплённая Шведская плита (УШП) — один из видов мелкозаглублённого фундамента. Технология пришла с Европы.Данный тип фундамента имеет два основных слоя. Нижний, теплоизоляционный слой, препятствует промерзанию грунта под домом. Верхний слой…

Фильм — пошаговая инструкция по технологии СФТК («мокрый фасад»)

При поддержке компании СИБУР, Ассоциации Производителей и Продавцов Пенополистирола, а также при сотрудничестве с компаниями «КРАЙЗЕЛЬ РУС», «ТЕРМОКЛИП» и «АРМАТ-ТД» создан уникальный обучающий фильм по технологии производства штукатурных теплоизоляционных фасадных…

В феврале 2015 года выпущен очередной обучающий видеофильм по фасадным системам. Как правильно изготавливать декор-элементы для украшения коттеджа — об этом пошагово в видеофильме.

При поддержке СИБУРа состоялась I практическая конференция «Полимеры в теплоизоляции»
27 мая в Москве состоялась I практическая конференция «Полимеры в теплоизоляции», организованная информационно-аналитическим центром Rupec и журналом «Нефтегазовая вертикаль» при поддержке СИБУРа. Главными темами конференции стали тенденции в области нормативной…
Справочник — вес, диаметр, ширина чёрного металлопроката (арматура, уголок, швеллер, двутавр, трубы)
1. Справочник: диаметр, вес пог

Расчет толщины утеплителя для стен и кровли

Энергетические ресурсы во всем мире увеличиваются в стоимости. Подобная тенденция заставляет подумать над вариантами более экономичного отопления. Установка современного оборудования способна лишь частично решить возникшую проблему. Только качественное утепление строительных конструкций может удержать драгоценное тепло внутри и не пустить прохладу.

Содержание статьи:

Не многие знают, каким именно должен быть теплоизоляционный слой и как проводится расчет толщины утеплителя. Достаточно ошибиться на пару сантиметров, чтоб столкнуться в дальнейшем с многочисленными проблемами. В одних случаях они легко поправимы, в других – требуют больших материальных затрат.

Видео инструкция

Что желательно знать?

Начиная проведение расчетов необходимо уточнить из каких материалов изготовлены поверхности и каковы их теплотехнические свойства. Среди них особое внимание уделяются двум показателям:

Теплопроводность
Коэффициент сопротивления теплопередачи

Они в полной мере способны отразить, каковы будут потери тепла на каждом квадратном метре без утепления поверхностей. Узнать подробнее о большинстве материалов можно ознакомившись со СНиП под номером 2-3-79.

В вышеназванном документе необходимо взять коэффициент ГСОП (отопительный период в градусах-сутках). На нем основывается один из важнейших показателей – сопротивление теплопередаче.

Читайте так же основные нормы и рекомендации СНиП к сисемам отопления — вот тут

Большинство современных домов возводятся из кирпича-пенобетона, характеристики которого подробно описаны в СНИП II 3 79. Плотность материала может быть различной, но на практике применяют изделия с соответствующим показателем от 0.6 до 1 тысячи кг/м. куб.

Согласно СНиП, для пенобетонного кирпича основные показатели равны:

ГСОП – 6000
Сопротивление теплопередаче – более 3,5 град. С х кв.м./Вт (для стен)
Сопротивление теплопередаче – более 6 град. С х кв.м./Вт (для потолка)

Если слоев несколько, общий показатель сопротивления рассчитывается как сумма каждого из них. Таким образом рекомендуется точно знать, из каких материалов возводилась коробка дома.

СНиП 3.03.01-87 – важный для ознакомления документ, когда проводится расчет толщины утеплителя. В нем подробно описываются устройство и проектирование теплоизоляции для жилых помещений. Одно из главных правил – укладку теплоизолятора нужно проводить снаружи. Лишь отдельные квартиры многоэтажного дома могут утепляться изнутри, когда проведение внешних работ невозможно по объективным причинам.

Пример расчета

Для расчета системы утепления зданий во внимание необходимо принять огромное число сторонних факторов. Среди них особенно важными считаются характеристики ограждений, рассмотренные в предыдущем разделе, и климатические особенности региона.

Затем необходимо определиться с технологией проводимых работ и избрать подходящий материал для утепления. Весь дом рекомендуется обкладывать теплоизолятором одной марки.

Обязательно утепляются трубопроводы, идущие с улицы внутрь помещения. Через такие участки теряется не менее 25-30% драгоценной энергии.

Предполагается, что значение сопротивления теплопроводности расчете толщины утеплителя для стен и потолков уже определено. Если они не соответствуют желаемым значениям (6 для потолка и 3.5 для стен), придется утеплять поверхности. Необходимо рассчитать данные показатели для утеплителя по формулам:

Стена – R = 3.5 – [R стены]
Потолок – R = 6 – [R потолка]

Затем следует определить толщину утеплителя, взяв за основу простую формулу:

p = R * k

Здесь p – искомая толщина слоя теплоизоляции, k – теплопроводность рассматриваемого утеплителя.

Если выбираются популярные для многих теплоизоляционные материалы – пенопласт или минеральная вата, строители рекомендуют принимать минимальную толщину слоя, равную 10 см. Этому правилу придерживаются, даже когда рассчитанное значение оказалось значительно меньше.

Возможные проблемы, связанные с выбором неправильной толщины утеплителя

Продумывая, но не производя расчет толщины утеплителя фасадной части помещений, многие хозяева действуют по принципу: больше-лучше. Некоторые из них угадывают с толщиной слоя и вряд ли столкнуться с проблемами в дальнейшем. Однако возможны два варианта, когда она была выбрана неверно:

Слой слишком большой
Слой слишком маленький

Слой теплоизоляции слишком большой

Один из самых распространенных принципов «больше-лучше» неверен. Увеличение толщины, как правило, не приносит никакой экономической выгоды. Часть вложенных денежных средств в материалы будут потрачены напрасно.

Для каждого теплоизоляционного материала можно выделить оптимальный слой, который практически не пропускает воздушные потоки. Достигнув его, стены перестают дышать. Возможно образование конденсата, который будет разрушать строительные материалы. При этом внутренняя обстановка внутри помещения не изменится.

Слой теплоизоляции слишком маленький

Точка росы – понятие, с которым должен быть знаком каждый, кто начинает строительные работы. Она показывает, в каком именно месте начнется выделение конденсата межу двумя пространствами с различными температурами: внутренним и наружном.

Если толщина утеплителя будет меньше оптимальной, точка росы расположится внутри стены. Образование в ней влаги начнет вызывать внутренние разрушения, появление грибков и плесени. Если фасад оформлен и не моет быть дополнительно утеплен, потребуются дополнительные вложения на специальное осушительное оборудование. Последнее повлечет увеличение трат на электроэнергию и т. д.

Подводим итоги

Произвести расчет толщины утеплителя, ознакомившись с различными инструкциями и документами, способен каждый. Пренебрегать этим этапом нельзя, а по возможности следует проконсультироваться и даже попросить непосредственной помощи у специалиста. Затраченные время и средства незаметно, но очень быстро окупятся.

Производить расчет утеплителя рекомендуется в ситуациях, когда еще не были закуплены рабочие материалы. Сравнив различные их разновидности, можно выбрать самые подходящие варианты.

Толщина утеплителя для стен и крыши, расчёт

Утепление дома – необходимая процедура для созданий комфортных условий проживания. Методы утепления могут быть разными – от увеличения толщины стен здания до нанесения штукатурных слоев, но утепление специальными теплоизолирующими материалами актуально всегда. И здесь важна толщина утеплителя для стен – увеличивать ширину несущих стен до бесконечности нельзя, но тепло нужно сохранить как можно в большем объеме. Поэтому расчет толщины утеплителя должен базироваться на характеристиках строительных и утепляющих материалов.Утепление стен ППУ

Утеплять дом можно по наружным или внутренним стенам, можно также объединять эти решения, но наиболее эффективным является утепление стен наружных. Внутреннее утепление сдвигает точку росы, которая обязательно существует между разнородными материалами, внутрь дома, а это значит, что стены будут набирать влагу из-за обилия накапливающегося конденсата. Убрать конденсат вентиляционными зазорами не получится, так как утеплитель находится внутри дома. Наружное же утепление, наоборот, сдвигает точку росы ко внешней стороне стены, давая возможность влаге испариться через стену или вентиляционный зазор, который часто делается при наружной теплоизоляции.Сравнение вариантов утепленияВыбор материала для утепления дома

Характеристики теплоизолятора находятся в зависимости от географического региона и климатических условий в нем, размера помещений или здания, стройматериалов домостроения. Также толщина утеплителя зависима от функционального назначения утепляемой площади. Для жилых домостроений это будут одни параметры, а для чердачного или подвального пространства –другие. Как таковая, толщина утеплителя не играет первостепенную роль – здесь важны параметры следующих направлений:

Погодные условия;
Строительные материалы для несущих перекрытий и стен;
Уровень объекта над поверхностью грунта;
Материал теплоизолятора.

Виды утеплителей

Чтобы точно определиться, какой толщины должен быть теплоизолирующий слой на стенах дома, нужно сравнить коэффициенты теплопроводности известных утеплительных материалов. При этом важно обратить внимание на то, что коэффициенты теплопроводности разных утеплителей всегда будут разными.

Сравнительная информация для выбора популярных теплоизолирующих стройматериалов:

Пенополистирольные плиты: коэффициент теплопроводности = 0,039 Вт/м⁰С, толщина материала = 120 мм;
Минеральная, базальтовая, каменная вата: 0,041 Вт/м⁰С, толщина плиты или слоя заливки = 130 мм;
Армированный бетон, ж/б стены: 1,7 Вт/м⁰С, толщина H= 533 мм;
Кирпич силикатный: 0,76 Вт/м⁰С, размер изделия = 238 мм;
Пустотелый красный кирпич: 0,5 Вт/м⁰С, H= 157 мм;
Клееный профилированный брус: 0,16 Вт/м⁰С, толщина бруса = 50 мм;
Керамзитобетон: 0,47 Вт/м⁰С, H= 148 мм;
Газоблок: 0,15 Вт/ м⁰С, H= 470 мм;
Пеноблок: 0,3 Вт/ м⁰С, H= 940 мм;
Шлакоблок: 0,6 Вт/ м⁰С, H= 1800 мм.

Экономия материалов при утеплении стен

Из приведенной информации понятно, что утеплитель для стен должен быть толщиной ≥ 1500 мм для комфортного микроклимата в доме. Но это очень и очень много, поэтому стену необходимо сделать тоньше, и слой теплоизолятора уменьшить до 120-130 мм. Как это сделать? Подбором оптимальных параметров стройматериалов и теплоизолирующих стройматериалов. В таблице приведена рекомендуемая толщина минваты (базальтовой, каменной) для разных регионов при строительстве дома:

Город	Материал утеплитель толщина слоя (см)	Толщина теплоизолирующего слоя для наружных стен (см)
Санкт-Петербург	15,0	10,0
Москва	15,0	10,0
Екатеринбург	15,0	10,0
Новосибирск	20,0	15,0
Ростов	10,0	5,0
Самара	10,0	10,0
Казань	10,0	10,0
Пермь	10,0	10,0
Волгоград	15,0	10,0
Краснодар	10,0	5,0

Утепление ППС кирпичных стен

Сравнительные параметры коэффициентов теплоизоляции разных теплоизолирующих материалов для этих городов и регионов:

Блоки из пенополистирола ПСБ-С-25: коэффициент теплопроводимости = 0,042 Вт/м⁰С, толщина H= 12,4 см;
Минвата для утепления вентилируемых фасадов: 0,046 Вт/м⁰С, H= 13,5 см;
Профилированный клееный брус с прочностью 500 кг/м³: 0,18 Вт/м⁰С, H= 53,0 см;
Керамоблоки: 0,17 Вт/м⁰С, H= 57,5 см;
Газоблоки 600 кг/м³: 0,29 Вт/м⁰С, H= 98,1 см;
Кирпич силикатный: 0,87 Вт/м⁰С, H= 256,0 см.

Применение этих теплоизолирующих материалов утеплении дома – это прямая экономия на толщине наружных стен.Сравнительные характеристики разных утеплителей

Толщина утеплителей в разных климатических регионах:

Минимальная минусовая температура	Район	Материал/плотность
		Камень/1300	Кирпич/1600	Керамоблок/1200	Бетон/300
		Толщина, мм
-60⁰С	Верхоянск	–	900,0	700,0	450,0
-40⁰С	Новосибирск	–	900,0	700,0	450,0
-30⁰С	Москва	30,0	640,0	500,0	350,0
-20⁰С	Ереван	60,0	510,0	300,0	200,0
-10⁰С	Красноводск	45,0	330,0	250,0	160,0

Расчет толщины утеплителя

Расчет толщины теплоизоляции начинается с подбора материала по предназначению помещения и уличной среднегодовой температуре. Распространенные географические зоны:

I-я зона: ≥3501 градусо-суток;
II-я: ≈3001-3501 градусо-суток;
III-я: ≈2501-3000 градусо-суток;
IV-я: ≤2500 градусо-суток.

Понятие «градусо-сутки» – это параметр, отражающий разность температур воздуха внутри здания и температуры воздуха на улице в течение отопительного периода. Его формула:

GSOP = (t_v – t₈)z₈;

Где:

t_v– температура воздуха внутри здания, °С;
t₈– среднее значение температуры отопительного периода со среднесуточной температурой воздуха ≤8°С;
z₈–количество суток отопительного периода со среднесуточной температурой воздуха ≤ 8°С.

График выражения градусо-суток от численности населения

В качестве реального примера подойдут такие расчеты:

Минимальные параметры сопротивления теплопередаче для всех четырех климатических зон: 2,80; 2,50; 2,20; 2,0. Ниже приведены предельно допустимые минимальные значения сопротивления теплопередаче для разных типов помещений:

Перекрытия и стеновые покрытия для зданий и помещений без отопления: 4,95; 4,50; 3,90; 3,30;
Подвальные и цокольные помещения без отопления: 3,50; 3,30; 3,0; 2,50;
Потолочные перекрытия для неотапливаемых цокольных и подвальных помещений не ниже поверхности грунта: 2,80; 2,60; 2,20; 2,0.
Потолочные перекрытия подвалов, расположенных ниже поверхности почвы: 3,70; 3,45; 3,0; 2,70.
Балконы и витринные окна, остекленные фасады, светопрозрачные веранды и террасы: 0,60; 0,56; 0,55; 0,50.
Парадные подъезды и гостиные: 0,44; 0,41; 0,39; 0,32.
В частном доме: прихожие, холлы и коридоры: 0,60; 0,56; 0,54; 0,45.
Прихожие и холлы, расположенные выше Iэтажа: 0,25 для всех четырех зон.

Применяя эти показатели к конкретному зданию, можно вычислить толщину слоя любого теплоизолятора для любого объекта. Для безошибочного выбора теплоизоляционного материала следует максимально точно узнать и рассчитать его технические и эксплуатационные характеристики. На точность результатов влияет климатическая зона строительства, строительные материалы утепляемых стен, функциональное назначение объекта, характеристики каждого типа теплоизолирующих материалов с примерно одинаковыми параметрами.