Как рассчитать толщину утеплителя?

Коэффициент сопротивления теплопередаче

Когда с областью применения каждого теплоизоляционного материала всё понятно, определяют наиболее эффективный из возможных вариантов для данной конструкции.

На потери тепла через конструктивные элементы зданий влияет толщина используемого материала и его коэффициент сопротивления теплопередаче — способность пропускать теплоту. Чем меньше коэффициент теплопроводности и толще слой строительного материала, тем лучше сохраняется тепло.

Для наглядного представления необходимой толщины стен из однородного материала, соответствующей требованию по сопротивлению теплопередаче, мы произвели расчет, который учитывает теплотехнические характеристики применяемых строительных материалов. Полученные результаты смотрите на графике:

Для выбора наиболее экономичного варианта, стоит обратить внимание на коэффициент теплопроводности строительных материалов в толще ограждающих конструкций: наружных стен, плоской или скатной кровли, мансардной крыши, чердачных перекрытий, окон, фундаментов, деревянных и бетонных полов (смотрите таблицу 2). Чем ниже этот показатель, тем меньшая толщина теплоизоляционного слоя потребуется

Таблица 2 – коэффициент теплопроводности строительных материалов

Наименование	Плотность, кг/м3	Теплопроводность* λ Вт/(м °С) при условии эксплуатации**:
А (сухой режим)	Б (нормальный режим)
Конструкционные материалы
Железобетон	2500	1,92	2,04
Пено- и газобетон	1000-300	0,36-0,09	0,37-0,10
Пено- и газосиликатные блоки	1000-300	0,36-0,09	0,37-0,10
Кладка из керамического кирпича	1800	0,70	0,81
Кладка из кирпича силикатного	2000-1600	1,36-0,69	1,63-0,81
Кладка из кирпича керамического пустотелого (плотностью брутто кирпича 1400 кг/м3)	1600	0,63	0,78
Сосна, ель поперек (вдоль) волокон	500	0,14 (0,29)	0,18 (0,35)
Обычное стекло	2500	0.76
Двухкамерный стеклопакет 32 4М—10—4М—10-4М		0,47
Однокамерный стеклопакет 24 мм 4М—16—4М		0,32
Рубероид (ГОСТ 10923-82)	600	0.17
Черепица глиняная	1900	0.85
Штукатурка гипсовая	800	0.3
Штукатурка утепляющая	500	0.2
Сталь		52

Таблица 3 — Сравнение характеристик утеплителей по теплопроводности

Наименование	Плотность, кг/м3	Теплопроводность* λ Вт/(м °С) при условии эксплуатации**:
А (сухой режим)	Б (нормальный режим)
Экструдированный пенополистирол	26-60	0,034-0,036	0,034-0,036
Пенополиуретан	80-40	0,05-0,04	0,05-0,04
Прошивные маты минваты	125-50	0,046-0,042	0,051-0,045
Плиты минеральной ваты на синтетическом связующем	250-75	0,061-0,047	0,069-0,051
Плитный полистирол (пенопласт)	50	0,043	0,052
35	0,041	0,05
25	0,043	0,052
15	0,045	0,054
Полистиролбетонные плиты	300-230	0,092-0,075	0,10-0,085
Керамзит	800-200	0,21-0,11	0,23-0,12
Эковата	35-60	0.032-0.041

*значения коэффициентов приняты из приложения А ТКП 45-2.04-43-2006, технических характеристик от производителей теплоизоляции;

**в жилых домах наружные ограждающие конструкции относятся к условиям эксплуатации Б, а внутренние стены, перегородки, чердачные и надподвальные перекрытия − к режиму эксплуатации А.

Теплотехнический расчёт толщины теплоизоляции и проверку на не образование конденсата в толще конструкции выполняют проектировщики индивидуально для каждого случая по утвержденным нормативам для Беларуси. Методика и справочные значения приведены в ТКП 45-2.04-43-2006 с действующими изменениями и дополнениями.

Зачем нужна теплоизоляция

Чтобы понимать степень важности расчета толщины утеплителя, необходимо разбираться в принципе работы и предназначении теплоизоляции. С каждым годом человечество расходует все больше энергетических ресурсов, и цены на них повышаются

Следовательно, люди начинают задумываться о способах экономии электроэнергии, чтобы сэкономить на отоплении дома зимой и охлаждении – летом. И вот тут в игру вступает теплоизоляция.

Слой утеплителя, прикрепленный к стене, полу или потолку, позволяет сократить расходы на энергопотребление в несколько раз. Теплоизоляция не дает теплу быстро покидать помещение зимой, и не пропускает жаркие потоки воздуха внутрь в летнее время. Но чтобы организовать подобные условия, следует рассчитать толщину утеплителя вплоть до сантиметров. Ошибитесь на 2-3 см, и очень скоро возникнет масса проблем, начиная от потери энергии, заканчивая разрушением стены.

Большинство людей сегодня живет в многоэтажных домах из бетона и порой платят бешеные деньги за коммунальные услуги. Но сетуя на повышение тарифов, мало кто задумывается, что можно раз и навсегда решить проблему лишних затрат, просто утеплив стены своей квартиры. Конечно, речь идет о наружных стенах, не смежных с другими комнатами или квартирами. Порой, утеплив лишь одну стены, выходящую на улицу, можно сократить теплопотери на 30-40%.

Второстепенным назначением теплоизоляционной прослойки является дополнительная звукоизоляция. Если речь идет о многоэтажном доме в спальном районе города, то утеплитель защитит вас от шума с улицы, звука сигнализации посреди ночи и т.д.

Если речь идет о частном строительстве, например, коттеджа или дачного дома, то некоторые теплоизоляционные материалы позволяют сокращать расходы на строительство, заменяя собой материалы для возведения стен. Так, используя толстые полистирольные или минераловатные плиты около 10 см толщиной, можно заменять ими стены из кирпича. Нагрузка на такие стены должна быть минимальной, поэтому данный способ подойдет для одноэтажного строительства, возведения веранд или домиков для гостей.

Требования к теплоизоляционным материалам

Существует множество требований к теплоизоляционным материалам, которые отличаются в зависимости от эксплуатационной нагрузки будущего здания, климатических условий, финансовых возможностей и т.д.

Основной качественной характеристикой утеплителя является способность проводить теплоту. Это, в свою очередь, зависит от структуры материала, его плотности, пористости, уровня влажности и многих других факторов.

Различают несколько классов материалов по теплопроводности:

Низкий – обозначается буквой А на упаковке утеплителя (0,06 Вт/кв. м).
Средний – обозначается буквой Б (от 0,06 до 0,115 Вт/кв. м).
Высокий – буква В (от 0,115 до 0,175 Вт/кв. м).

Чтобы обеспечить качественную теплоизоляцию фасада, будь то многоэтажный дом или частный коттедж, утеплитель должен быть достаточно прочным, чтобы суметь выдержать вес финишной отделки. Поэтому надо выбирать материал, учитывая то, чем вы будете покрывать стену. Плитка, например, весит довольно много и требует прочного основания, а вот обои или пробковое покрытие будут хорошо держаться почти во всех случаях.

Кроме того, утеплитель должен быть максимально паропроницаемым, но по возможности не впитывать влагу. Материал не должен гореть или поддерживать горение, выделять вредные и токсические вещества, не деформироваться при перепаде температуры.

Способы утепления

Сокращение теплопотерь зависит не только от правильно выбранного материала, но и от того, где он располагается. Так, различают несколько способов утепления стен, каждый из которых имеет свои достоинства и недостатки.

Способы утепления стен:

Монолитная стена – специальная кирпичная или деревянная перегородка толщиной от 40 см и больше.
Многослойный пирог – теплоизоляционный слой расположен внутри стены между наружными и внутренними панелями. Организовать такую теплоизоляцию можно только на этапе возведения стен, иначе придется ломать, а затем восстанавливать внутреннюю панель.
Наружное утепление – слой утеплителя прикрепляется к наружным стенам и скрывается финишной отделкой (фасадной штукатуркой, плиткой, сайдингом и т.д.). Данный способ утепления требует дополнительной пароизоляции и гидроизоляции, но является наиболее эффективным среди всех остальных.

Пример расчета толщины утеплителя

Давайте проанализируем утепление крыши в городах с самыми высокими и самыми низкими требованиями к сопротивлению теплопередачи покрытия. В нашей таблице это Новосибирск (5,59) и Грозный (3,73).

Возьмем для примера минеральную вату со средним коэффициентом теплопроводности 0,035 Вт/(м · °С). Подставив это значение в формулу, получим толщину утеплителя 0,190 м для Новосибирска и 0,125 м для Грозного. Если для сравнения подсчитать требуемую толщину самого эффективного утеплителя на строительном рынке – полиизоцианурата (PIR), чей коэффициент теплопроводности составляет всего 0,022 Вт/(м · °С), то для Новосибирска мы получим значение 0,119 м, а для Грозного – всего 0,079 м.

Более тонкий расчет

Справочное значение сопротивления теплопередаче, в строгом смысле, относится не к слою утеплителя, а к конструкции целиком. Свой вклад в сопротивление утечке тепла вносят все слои кровельного «пирога». Некоторыми из них можно пренебречь, а некоторыми – не стоит.

Так, финишное покрытие кровли можно не принимать в расчет, так как оно отделено от остальной конструкции вентзазором. А вот к отделочному материалу потолка нужно присмотреться повнимательней. Потолок часто зашивают древесными или древесно-стружечными материалами, которые имеют неплохие теплоизоляционные свойства. Их можно тоже включить в расчеты.

α_ут = α_мат.1 + α_мат.2

Рассмотрим случай, когда потолок мансарды подшит древесно-стружечной плитой толщиной 15 мм. Коэффициент теплопроводности этого материала, согласно справочным данным равен 0,15 Вт/(м · °С).

Подставим эти данные в формулу и найдем значение R. Так мы найдем вклад этого слоя в общее сопротивление теплопотерям.

0,015 = (R – 0,16) · 0,15R = 0,26 м2 · °С/Вт

Теперь повторим наши расчеты для Новосибирска и Грозного, но с учетом теплоизолирующих свойств обшивки.

α_ут = (5,59 – 0,26 – 0,16) · 0,035 = 0,181 м (Новосибирск)α_ут = (3,73 – 0,26 – 0,16) · 0,035 = 0,116 м (Грозный).

Результаты показывают, что обшивка потолка мансарды древесно-стружечной плитой уменьшила расчетную толщину утеплителя меньше чем на 1 сантиметр. В большинстве случаев этой величиной можно пренебречь.

Что значит «правильно утеплиться»

Правильное бытовое утепление подразумевает под собой выбор правильного материала, а также качественный монтаж. Поскольку, выбрав неподходящий утеплитель, вы рискуете не достичь желаемого результата и ваши счета за оплату тепла не сильно уменьшатся. И это еще не все, если положена недостаточная толщина, будут промерзать ограждающие элементы, вследствие чего точка росы перемещается внутрь помещения (на поверхностях внутри помещения появляется конденсат).

А это первый признак появления в скором будущем грибка и плесени. И для того, чтобы исправить это, например на крыше, понадобится демонтировать обшивку, обработать все противогрибковым составом. Затем положить утеплитель требуемой толщины. В прайсе строительных фирм подобная работа стоит порядка 20$ за метр2. Давайте немного более детально рассмотрим технологию проведения подобных работ на примере стены:

Первый этап- это подготовка поверхности, недопустимо наличие неровностей, поскольку они нарушат целостность листа, и если есть ложбинки, их также необходимо устранить.

Второй этап- очистка стен, если присутствуют пятна жира, ржавчины, краска, недопустимо наличие гвоздей или элементов арматуры. Если нет возможности удалить, обработайте антикоррозийным раствором, и загрунтуйте поверхность.

Третий этап- устанавливается металлическая планка (профиль) внизу стены, к ней крепится первый ряд утеплителя. Для увеличения сцепления плиты с поверхностью стены сделайте на плите небольшие борозды глубиной примерно 10 мм. Обязательно нужно установить отливы на окнах и утеплить откосы. После просыхания зафиксируйте лист дюбелем зонтиком.

Третий этап — утепление швов, образовавшиеся швы запеньте. Излишки пены срежьте. Ну и последний этап, это финишные работы по отделки стены.

Утеплитель пеноплекс — характеристики и применение

Теплоизоляция дома или сооружения — очень важный этап. Установка специальных материалов позволяет достичь необходимого уровня температуры в помещениях, сэкономить тепловую энергию и обеспечить комфортное пребывание. Чем проще материал в обработке и чем он надежнее и долговечнее, тем лучше он подходит для строительства и эксплуатации здания. Пеноплекс Комфорт, технические свойства, характеристики и описание процедуры монтажа которого можно найти в этом материале, является одним из самых востребованных современных теплоизоляционных покрытий на строительном рынке.

Это относительно новый материал, получаемый методом экструзии полистирола, который в то же время помогает решить ряд проблем:

Обеспечивает высокий уровень теплоизоляции,
она защищает все строительные конструкции от воздействия холода,
это помогает снизить расходы на отопление,
он обеспечивает здоровый и благоприятный для человека микроклимат в помещении.

Материал имеет множество преимуществ перед традиционными утеплителями, что оправдывает его популярность. Прежде всего, это его однородная пористая структура и легкий вес, благодаря чему материал легко обрабатывается и не утяжеляет конструкцию. Благодаря своей однородности материал не крошится.

ПЕНОПЛЭКС производит экструдированный пенополистирол (ЭППС или XPS), который используется в качестве изоляционного материала. Он отличается от своего более дешевого аналога — пенополистирола (пенополистирол, EPS или PPS) — более высокой плотностью, что позволяет ему лучше выдерживать механические нагрузки. Другой характерной особенностью является пониженная проницаемость водяного пара. В частности, он практически непроницаем для пара. И самый главный козырь — это его лучшие тепловые свойства. С точки зрения сохранения тепла, толщина 20 мм Пеноплекса почти в два раза превышает толщину минеральной ваты и 37 см кирпичной кладки.

Foamlax — современный, эффективный теплоизоляционный материал

Эти свойства определяют область применения Penoplex. Рекомендуется для изоляции помещений, где важна устойчивость к растяжению и одним из требований является низкая паропроницаемость. В частности, рекомендуется использовать Penoplex:

Толщина утепления стен каркасного дома

Толщина утеплителя рассчитывается в зависимости от климата и свойств применяемого утеплителя. Можно применять следующие размеры толщины утеплителя в разных областях России.

В Московской области

Подмосковье считается более теплым в отношении климата, чем Ленинградская область. Жители Москвы летом могут чувствовать себя комфортно в домах без утепления. Для всесезонного проживания здесь подходят только теплые дома.

170 мм для эковаты;
Не менее 150 для базальтовой ваты, пенополистирола (пенопласта).

В Сибири

200 мм для эковаты;
150 мм для пенопластовых плит;
250 мм для минеральной ваты;
200 мм для базальтовой ваты, пенополистирола (пенопласта).

В один слой или в несколько?

Допустим, необходимая толщина слоя минеральной ваты по расчетам составила 20 см. В продаже есть плиты толщиной 20 см и толщиной 10 см. Как лучше поступить? Утеплить крышу в один слой, или в два – более тонким материалом?

Многослойное утепление должно быть более эффективным за счет того, что вышележащие плиты перекрывают стыки нижележащих и препятствуют появлению «мостиков холода». В кровельной конструкции должно быть как минимум два слоя теплоизоляции, чтобы перекрыть поперечный стык плит.

Однако специалисты НИИМосстрой утверждают, что уменьшение количества слоёв утеплителя не так уж сильно влияет на показатели теплоизоляции зданий, как может показаться.

Гораздо сильнее на качество теплоизоляции влияет аккуратность монтажа. В экспериментах, проведенных специалистами НИИМосстрой, наличие зазоров толщиной от 2 до 5 мм между плитами утеплителя существенно ухудшает теплоизоляционные свойства материала – как при однослойном, так и при многослойном монтаже.

Чтобы не запутаться в коэффициентах, нормативах, климатических зонах и прочих премудростях, лучше доверить расчеты профессионалам. Равно как и монтаж. Крыши не прощают ошибок и заставляют расплачиваться за легкомыслие нервами, деньгами и хорошим настроением.

Необходимость расчетов

Для чего же необходимо проводить эти вычисления, есть ли от них хоть какая-то польза на практике? Разберемся подробнее.

Оценка эффективности термоизоляции

В разных климатических регионах России разный температурный режим, поэтому для каждого из них рассчитаны свои нормативные показатели сопротивления теплопередаче. Проводятся эти расчеты для всех элементов строения, контактирующих с внешней средой. Если сопротивление конструкции находится в пределах нормы, то за утепление можно не беспокоиться.

В случае, если термоизоляция конструкции не предусмотрена, то нужно сделать правильный выбор утеплительного материала с подходящими теплотехническими характеристиками.

Тепловые потери

Тепловые потери дома

Не менее важная задача – прогнозирование тепловых потерь, без которого невозможно правильно спланировать систему отопления и создать идеальную термоизоляцию. Такие вычисления могут понадобиться при выборе оптимальной модели котла, количества необходимых радиаторов и правильной их расстановки.

Такие расчеты в здании проводятся для всех ограждающих конструкций, взаимодействующих с холодными потоками воздуха, а затем суммируются для определения общей потери тепла. На основании полученной величины проектируется система отопления, которая должна полностью компенсировать эти потери. Если же потери тепла получаются слишком большими, они влекут за собой дополнительные финансовые затраты, а это не всем «по карману». При таком раскладе нужно задуматься об улучшении системы термоизоляции.

Отдельно нужно поговорить про окна, для них сопротивление теплопередаче определяются нормативными документами. Самостоятельно проводить расчеты не нужно. Существуют уже готовые таблицы, в которых внесены значения сопротивления для всех типов конструкций окон и балконных дверей.Тепловые потери окон рассчитываются исходя из площади, а также разницы температур по разные стороны конструкции.

Расчеты, приведенные выше, подходят для новичков, которые делают первые шаги в проектировании энергоэффективных домов. Если же за дело берется профессионал, то его расчеты более сложные, так как дополнительно учитывается множество поправочных коэффициентов – на инсоляцию, светопоглощение, отражение солнечного света, неоднородность конструкций расположение дома на участке и другие.

Какая необходимая толщина утеплителя должна быть в каркасном доме

Утепление каркасного дома стекловатой.

Толщина утеплителя каркасного дома рассчитывается исходя из наружной температуры в самый холодный период и характеристик выбранного материала утеплителя. Утеплитель при необходимости может быть уложен в несколько слоев.

Для упрощения величину толщины утеплителя можно взять приблизительно, исходя из опыта строительства в той или иной климатической зоне и применения какого-либо определенного типа утеплителя. В этой статье будут приведены некоторые такие величины.

Если же ваше утепление состоит из нескольких слоев различных утеплителей, то придется все же выполнять какие-то расчеты.

Толщину утеплителя нужно просчитать заранее, до начала строительства, поскольку от этого зависит толщина стены и, соответственно, ширина закладываемого фундамента.

Для постоянного проживания

Для круглогодичного проживания необходим расчет толщины утепления, чтобы обеспечить комфортную температуру в доме или пристрое к дому зимой и минимизировать теплопотери. Без расчета можно обойтись, если найти пример утепления для зимы в соответствующей климатической зоне и с таким же утеплителем.

В любом случае в доме для постоянного зимнего проживания толщина утеплителя должна быть не менее 150 мм.

Для сезонного проживания

Теплоизоляция для дома летнего проживания может не использоваться вообще, но на практике его все-таки применяют, для того чтобы не было продувания через щели и чтобы не испытывать дискомфорт в особенно холодные летние ночи.

Минимальная толщина утеплителя для летнего домика составляет 50 мм.

Расчет толщины утеплителя для стен

Тепловая защита зданий согласно Своду правил должна соответствовать таким требованиям:

Тепловое сопротивление ограждающих конструкций не должно быть ниже указанных в документе значений.
Удельная теплозащитная характеристика дома не должна превышать указанной нормы.
Температура внутренней поверхности ограждающих конструкций не должна падать ниже минимально допустимого значения.

Из этих трех параметров самыми важными являются тепловое сопротивление и минимальное значение внутренней температуры. Они будут служить ключевыми величинами в расчетах.

Тепловым сопротивлением R_TP называют величину, обратную теплопроводности. Ее размерность м2·°C/Вт. Внутренняя температура поверхностей стен для жилых помещений нормируется в интервале 20–22°C.

Исходной величиной для расчетов служат градусо-сутки отопительного периода (сокращенно ГСОП). Размерность этого параметра °C·сут/год. Рассчитывают ГСОП по такой формуле:

ГСОП=(t_B–t_OT)·z_OT,

где t_B — внутренняя температура (+22°C), t_OT — средняя температура воздуха на улице за отопительный сезон, z_ot — количество суток отопительного периода в году, когда среднесуточная температура не выше +8°C.

Примером послужит Москва. Для столицы РФ продолжительность отопительного периода 214 суток/год, а средняя наружная температура для этого периода t_OT= –3,1°C (см. таблицу 1, Строительная климатология). Подставляем значения в формулу и получаем:

ГСОП = · 214 = 5371,4 градусо-суток.

Ищем величину сопротивления теплопередаче, соответствующую этому числу градусо-суток (см. таблица 3, Свода правил). Получилось число, отличающееся от круглых табличных значений, а в таблице только круглые значения. Для остальных случаев предусмотрена формула с коэффициентами a и b:

R_TP = a · ГСОП + b

Подставляем в нее значения и получаем:

R_TP = 0,00035 · 5371,4 + 1,4 = 3,27999 м²·°C/Вт.

Однако полученная величина — это суммарное тепловое сопротивление стены и утеплителя:

R_TP= R_CT + R_y.

Тепловое сопротивление стройматериалов в указанном выше Своде правил рекомендуется считать с учетом условий эксплуатации. Согласно карте влажности климата (Строительная климатология) Москва находится в зоне нормальной влажности. Таблица 2 Свода правил рекомендует учитывать теплопроводность материалов для этих условий в помещениях с нормальной влажностью (большинство комнат) под литерой Б.

Допустим, что утеплять нужно стены из полнотелого глиняного кирпича на растворе из цемента и песка толщиной 0,51 м (два кирпича). Коэффициент теплопроводности такой кладки составляет 0,81 Вт/м·°C. Тепловое сопротивление материалов определяется соотношением:

R = P/k,

где P — толщина материала, м, k — коэффициент теплопроводности, Вт/м·°C. Подставив значения, получаем:

R_CT = 0,51 / 0,81 = 0,6296 м²·°C/Вт.

Тепловое сопротивление теплоизоляции равно разнице общего сопротивления и сопротивления стены:

R_y = R_TP — R_CT = 3,27999 — 0,6296 = 2,65039 м²·°C/Вт.

Осталось определить толщину самого утеплителя. Будем использовать для теплоизоляции плиты из каменной ваты плотностью 50 кг/м³. Коэффициент ее теплопроводности при указанных условиях составляет 0,045 Вт/м·°C. Чтобы получить толщину минеральной ваты, умножим ее тепловое сопротивление на коэффициент теплопроводности:

P_y = R_y · k = 2,65039 · 0,045 = 0,11927 м или примерно 12 см.

Такой расчет подходит для утепления стен под штукатурку.

Каменную вату, как пористый материал, снаружи на кирпичную кладку обычно укладывают, закрывая ее паропроницаемой мембраной, а потом монтируют вентилируемый фасад.

Через воздушную прослойку этого фасада постоянно снизу вверх проходит воздух. При этом он не только уносит пар из слоя каменной ваты, но и приводит к потере некоторого количества тепловой энергии.

Для вентилируемых фасадов больших размеров на многоэтажных зданиях теплотехники вывели формулы для расчета этих теплопотерь. Они позволяют рассчитать толщину дополнительного слоя утеплителя, чтобы компенсировать эти потери. Однако механизм расчета очень сложен и требует учета многих величин: скорости потока воздуха в прослойке, ее высоты, неоднородностей потока и т. п.

Делать такие сложные расчеты для одноэтажного загородного дома смысла не имеет. Опытные специалисты советуют при монтаже вентилируемого фасада увеличить рассчитанную толщину теплоизоляции примерно на 30%. В нашем примере получится:

P = P_y · 1,3 = 0,11927 · 1,3 = 0,1550 м или примерно 15 см.

Т. е. чтобы утеплить дом в Москве с кладкой из полнотелого кирпича на растворе из цемента и песка с толщиной наружных стен 0,51 см, понадобится уложить три слоя плит базальтовой ваты толщиной по 50 мм, а затем смонтировать вентилируемый фасад.

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

Рассчитаем утепление минватой с помощью калькулятора ИЗОВЕР

Вычисления начинаются с выбора ближайшего к месту работ населённого пункта (1). На этом этапе система автоматически учитывает климатические факторы, включая сезонные температуры, влажность воздуха и ветровую нагрузку.
Затем вам нужно указать тип (2) утепляемого объекта (дом, квартира, балкон или лоджия) и ввести его размеры (3), пользуясь подсказками на схеме (4).

Image

Далее нужно задать параметры всех ограждающих конструкций (5): пола, стен, перекрытий, крыши, указать особенности их конструктива (6), состав и толщину (7), используемый утеплитель (8). Если что-то не утепляется — выбрать соответствующий пункт из выпадающего меню (8). Главное — не забыть указать данные для всех конструкций замкнутого теплового контура, иначе расчёт будет невозможен.

После этого нажимаем кнопку «РАССЧИТАТЬ» (9).

Image

Проделаем это для стен каркасного дома с внутренней обшивкой гипсокартоном толщиной 12,5 мм в районе подмосковного Подольска. Параметры дома — на рисунке ниже (10). Калькулятор автоматически предлагает оптимальное решение по теплоизоляции под каждый утепляемый конструктив. Мы рассмотрим два варианта: утеплитель для всего дома ИЗОВЕР Профи (λ = 0,037) и базальтовую вату ИЗОВЕР Мастер Тёплых Стен (λ = 0,035).

Image

Кнопка «РАССЧИТАТЬ» открывает следующее окно калькулятора. В его верхней части слева нужно выбрать оптимальный для вас температурный режим (11)

Это тоже важно, ведь некоторые любят прохладу (не больше +21 °C зимой), тогда как другие хотят потеплее (+23–25 °C), а семье с маленькими детьми или пожилыми домочадцами нужны комнаты с ещё более высокой температурой (до +27 °C)

Большое значение имеют и расходы на отопление: чем эффективнее теплоизоляция, тем меньше денег будет уходить на топливо для обогрева. Указав его стоимость (12), вы увидите в правой части окна калькулятора справочные данные об экономии тепла и о сокращении теплопотерь в процентах к неутеплённому дому (13), а также планируемое сокращение расходов на отопление в рублях и срок окупаемости утеплителя (14).

Image

Нижняя часть окна — это собственно расчёт оптимальной толщины слоя выбранного утеплителя (15) и его расход в упаковках (16) для последующего заказа. Если вы хотите изменить выбор, то это можно сделать прямо здесь (17), к началу вычислений возвращаться не обязательно. Причём система позволяет выбирать как продукт, так и его расфасовку (18).

Image

Например, в нашем случае для утепления стен понадобится либо 24 рулона кварцевой ваты ИЗОВЕР Профи толщиной 100 мм и общей стоимостью 30 500 руб., либо 48 упаковок базальтовой ваты ИЗОВЕР Мастер Тёплых Стен на сумму 51 600 руб. (стоимость указана по состоянию на ноябрь 2023 года).

Примеры и расчеты с использованием данного калькулятора

Давайте рассмотрим несколько практических примеров использования нашего калькулятора утеплителя, чтобы понять, как он работает и какие результаты вы можете получить:

Пример 1: Утепление жилого дома

Ситуация: Вы хотите утеплить стены вашего жилого дома и выбрали для этого минеральную вату стеклянного типа.

Данные для расчета:

Выбранный материал: Минеральная вата стеклянного типа (коэффициент теплопроводности – 0.044 Вт/м·К).
Желаемое R-значение: 3 м²·К/Вт (стандартное значение для жилых домов в умеренном климате).

Расчет: Необходимая толщина утеплителя = R-значение / Коэффициент теплопроводности материала = 3 м²·К/Вт / 0.044 Вт/м·К ≈ 68.18 мм

Результат: Для достижения эффективной теплоизоляции вам понадобится утеплитель толщиной примерно 68 мм.

Пример 2: Утепление крыши

Ситуация: Вы решили утеплить крышу и выбрали пенополистирол.

Данные для расчета:

Выбранный материал: Пенополистирол (коэффициент теплопроводности – 0.029 Вт/м·К).
Желаемое R-значение: 4 м²·К/Вт (высокое значение для лучшей теплоизоляции).

Расчет: Необходимая толщина утеплителя = R-значение / Коэффициент теплопроводности материала = 4 м²·К/Вт / 0.029 Вт/м·К ≈ 137.93 мм

Результат: Для обеспечения хорошей теплоизоляции крыши вам потребуется слой пенополистирола толщиной около 138 мм.