Как рассчитать утепление стен дома
Haikara.ru

Строительный портал

Как рассчитать утепление стен дома

Правильное утепление дома — делаем теплотехнический расчёт.

Сейчас, во времена постоянно растущих цен на энергоносители, качественное утепление стало одной из первоочередных задач при возведении новых и ремонте уже построенных домов. Затраты на работы, связанные с повышением энергоэффективности дома, практически всегда окупаются в течение нескольких лет. Главное при их выполнении не наделать ошибок, которые сведут все старания на нет в лучшем случае, в в худшем — ещё и навредят.

Современный рынок строительных материалов просто завален всевозможными утеплителями. К сожалению, производители, или точнее будет сказать, продавцы делают всё, чтобы мы, рядовые застройщики, выбрали именно их материал и отдали свои деньги именно им. А приводит это к тому, что в различных источниках информации (особенно в интернете) появляется много ошибочных и вводящих в заблуждение рекомендаций и советов. Запутаться в них простому человеку довольно легко.

Справедливости ради нужно сказать, что современные утеплители действительно довольно эффективны. Но чтобы использовать их свойства на все сто процентов, во-первых, должен производиться правильный, соответствующий инструкции производителя, монтаж и, во-вторых, применение утеплителя должно всегда быть уместным и целесообразным в каждом конкретном случае. Так как же сделать правильное и эффективное утепление дома? Попробуем разобраться с этим вопросом подробнее…

Ошибки при утеплении дома

Можно выделить три основные ошибки, которые наиболее часто допускают застройщики:

  • неправильный подбор материалов и их последовательности для «пирога» ограждающей конструкции (стены, пола, крыши…);
  • несоответствующая нормам, выбранная «на авось» толщина слоя утеплителя;
  • неправильный монтаж с несоблюдением технологии для каждого конкретного вида утеплителя.

Последствия этих ошибок могут быть весьма печальными. Это и ухудшении микроклимата в доме с повышением влажности и постоянным запотеванием окон в холодное время года, и появление конденсата в тех местах, где это не допустимо, и появление неприятно пахнущего грибка с постепенным загниванием внутренней отделки либо ограждающих конструкций.

Выбор способа утепления

Самое главное правило, которому лучше следовать всегда, гласит — утепляйте дом снаружи, а не изнутри! Значение этой важной рекомендации наглядно продемонстрировано на следующем рисунке:

Сине-красная линия на рисунке отображает изменение температуры в толще «пирога» стены. По ней прекрасно видно, что если утепление производить изнутри, в холодное время года стена будет промерзать.

Вот к примеру такой случай, кстати основанный на вполне реальных событиях. Живёт хороший человек в угловой квартире многоэтажного панельного дома и зимой, особенно в ветреную погоду, мёрзнет. Тогда он решает утеплить холодную стену. А так как квартира его на пятом этаже, то ничего лучше, чем утеплить изнутри, придумать не получается. При этом в один субботний полдень он по телевизору смотрит передачу о ремонте и видит, как там в похожей квартире утепляют стены тоже изнутри при помощи матов из минеральной ваты.

И всё там показали вроде бы правильно и красиво: выставили каркас, заложили утеплитель, закрыли его пароизоляционной плёнкой и обшили гипсокартоном. Но только не объяснили, что использовали минеральную вату не потому, что это самый подходящий материал для утепления стен изнутри, а потому, что спонсором их сегодняшнего выпуска является крупный производитель минераловатных утеплителей.

И вот наш хороший человек решает это повторить. Делает всё также, как по телевизору, и в квартире сразу становится ощутимо теплее. Только радость его от этого длится не долго. Через некоторое время он начинает ощущать, что в комнате появился какой-то посторонний запах и воздух стал как-будто тяжелее. А ещё через несколько дней внизу стены на гипсокартоне стали проявляться тёмные сырые пятна. Хорошо ещё, что обои не успел поклеить. Так что же случилось?

А случилось то, что панельная стена, закрытая от внутреннего тепла слоем утеплителя, быстро промёрзла. Водяные пары, которые содержатся в воздухе и из-за разницы парциальных давлений всегда стремятся изнутри тёплого помещения наружу, стали попадать в утеплитель, несмотря на сделанную пароизоляцию, через плохо проклеенные или вообще не проклеенные стыки, через дырки от скобок степлера и саморезов крепления гипсокартона. При контакте паров с промёрзшей стеной, на ней начал выпадать конденсат. Утеплитель стал сыреть и накапливать всё больше влаги, что и привело к неприятному затхлому запаху и появлению грибка. Кроме того намокшая минеральная вата быстро теряет свои теплосберегающие свойства.

Встаёт вопрос — что же тогда человеку делать в данной ситуации? Ну для начала нужно всё таки постараться найти возможность сделать утепление снаружи. Благо сейчас всё больше появляется организаций, занимающихся такими работами вне зависимости от высоты. Конечно, их расценки многим покажутся очень высокими — 1000÷1500 руб.за 1м² под ключ. Но это только на первый взгляд. Если в полном объёме посчитать все затраты при внутреннем утеплении (утеплитель, его обшивка, шпаклёвки, грунтовки, новая покраска или новые обои плюс зарплата работникам), то в итоге разница с наружным утеплением становится не принципиальной и конечно лучше предпочесть именно его.

Другое дело, если нет возможности получить разрешение на наружное утепление (напр., дом имеет какие-то архитектурные особенности). В этом крайнем случае, если уж Вы решились утеплить стены изнутри, используйте утеплители с минимальной (почти нулевой) паропроницаемостью, такие как пеностекло, экструдированный пенополистирол.

Пеностекло является более экологичным материалом, но к сожалению и более дорогим. Так если 1 м³ экструдированнного пенополистирола стоит около 5000 рублей, то 1 м³ пеностекла — около 25000 рублей, т.е. в пять раз дороже.

Подробно о технологии внутреннего утепления стен будет говорится в отдельной статье. Сейчас отметим лишь тот момент, что при монтаже утеплителя необходимо по максимуму исключать нарушение его целостности. Так, например, ЭППС лучше к стене приклеивать и от дюбелей отказаться совсем (как на рисунке), либо свести их число к минимуму. В качестве отделки утеплитель покрывают гипсовыми штукатурными смесями, либо также обклеивают листами гипсокартона без всяких каркасов и без всяких саморезов.

Как определить нужную толщину утеплителя?

С тем, что утепление дома лучше производить снаружи, чем изнутри, мы более или менее разобрались. Теперь следующий вопрос — а сколько нужно заложить утеплителя в каждом конкретном случае? Зависеть это будет от следующих параметров:

  • какие климатические условия в данном регионе;
  • какой требуемый микроклимат в помещении;
  • какие материалы составляют «пирог» ограждающей конструкции.

Толщина слоя утеплителя определяется при проведении теплотехнического расчёта. Воспользуемся для этого одним из наиболее простых и наглядных онлайн-сервисов, находящимся здесь — http://rascheta.net/index.php

Немного о том, как им пользоваться:

Расчёт утепления стен дома

Допустим «пирог» нашей стены состоит из слоя гипсокартона — 10 мм (внутренняя отделка), газосиликатного блока D-600 — 300 мм, минераловатного утеплителя — ? мм и сайдинга.

Вносим в программу исходные данные в соответствии со следующим скриншотом:

Итак по пунктам:

1) Расчет выполнить согласно: — оставляем точку напротив «СП 50.13330.2012 и СП 131.13330.2012», как мы видим эти нормы более свежие.

2) Населенный пункт: — выбираем «Москва» либо любой другой, который есть в списке и к Вам ближе.

3) Тип зданий и помещений — устанавливаем «Жилые.»

4) Вид ограждающей конструкции — выбираем «Наружные стены с вентилируемым фасадом.» , так как наши стены обшиты снаружи сайдингом.

5) Расчетная средняя температура и относительная влажность внутреннего воздуха определяются автоматически, мы их не трогаем.

6) Коэффициент теплотехнической однородности «r» — его значение выбираем нажав на знак вопроса. Ищем, что нам подходит в появившихся таблицах. Если ничего не подходит — принимаем значение «r» из указаний Мосгосэкспертизы (указаны вверху страницы над таблицами). Для нашего примера мы взяли значение r=0,85 для стен с оконными проёмами.

Данный коэффициент в большинстве подобных онлайн-программ для теплотехнического расчёта отсутствует. Его введение делает расчёт более точным, так как он характеризует неоднородность материалов стены. К примеру, при расчёте кирпичной кладки этот коэффициент учитывает наличие растворных швов, теплопроводность которых значительно больше, чем у самого кирпича.

7) Опции расчёта: — ставим галочки напротив пунктов «Расчёт сопротивления паропроницанию» и «Расчёт точки росы».

8) Вносим в таблицу материалы, составляющие наш «пирог» стены. Обратите внимание — принципиально важно вносить их в очерёдности от наружного слоя к внутреннему.

Примечание: Если стена имеет наружный слой материала отделённый прослойкой вентилируемого воздуха (в нашем примере это сайдинг), этот слой в расчёт не включают. Он уже учтён при выборе вида ограждающей конструкции.

Итак, мы внесли в таблицу следующие материалы — минераловатный утеплитель KNAUF, газосиликат плотностью 600 кг/м³ и известково-песчаную штукатурку. При этом автоматически появляются значения коэффициентов теплопроводности (λ) и паропроницаемости (μ).

Толщины слоёв газосиликата и штукатурки нам известны изначально, вносим их в таблицу в миллиметрах. А искомую толщину утеплителя подбираем до тех пор, пока под таблицей не появится надпись «R пр >R норм (… > …) конструкция соответствует требованиям по теплопередаче.«

В нашем примере условие начинает выполняться при толщине минеральной ваты равной 88 мм. Округляем это значение в большую сторону до 100 мм, так как именно такая толщина имеется в продаже.

Также под таблицей мы видим надписи, говорящие о том, что влагонакопление в утеплителе невозможно и выпадение конденсата невозможно. Это свидетельствует о правильно выбранной схеме утепления и толщине слоя утеплителя.

Кстати данный расчёт позволяет нам увидеть то, о чём говорилось в первой части этой статьи, а именно, почему утепление стен изнутри лучше не делать. Поменяем слои местами, т.е. поставим утеплитель внутрь помещения. Что при этом получается смотрите на следующем скриншоте:

Читать еще:  Способы утепления пола в частном доме

Видно, что хотя конструкция по прежнему соответствует требованиям по теплопередаче, но условия паропроницаемости уже не выполняются и возможно выпадение конденсата, о чём сказано под табличкой материалов. О последствиях этого говорилось выше.

Ещё одним достоинством данной онлайн-программы является то, что нажав на кнопку «Отчёт» внизу страницы, можно получить весь проведённый теплотехнический расчёт в виде формул и уравнений с подстановкой всех значений. Кому то это возможно будет интересно.

Расчёт утепления чердачного перекрытия

Пример теплотехнического расчёта чердачного перекрытия показан на следующем скриншоте:

Отсюда видно, что в данном примере необходимая толщина минеральной ваты для утепления чердака составляет не менее 160 мм. Перекрытие — по деревянным балкам, «пирог» составляют — утеплитель, сосновые доски толщиной 25 мм, ДВП — 5 мм, воздушный зазор — 50 мм и подшивка гипсокартоном — 10 мм. Воздушный зазор присутствует в расчёте из-за наличия каркаса под гипсокартон.

Расчёт утепления цокольного перекрытия

Пример теплотехнического расчёта для цокольного перекрытия показан на следующем скриншоте:

В данном примере, когда цокольное перекрытие является монолитным железобетонным толщиной 200 мм и в доме есть неотапливаемое подполье, минимально необходимая толщина утепления экструдированным пенополистиролом составляет около 120 мм.

Таким образом выполнение теплотехнического расчёта позволяет правильно скомпоновать «пирог» ограждающей конструкции, выбрать необходимую толщину каждого слоя и в конце концов выполнить эффективное утепление дома. После этого главное произвести качественный и правильный монтаж утеплителя. Выбор их сейчас очень большой и в работе с каждым есть свои особенности. Об этом обязательно будет говориться в других статьях нашего сайта, посвящённых теме утепления жилища.

Будем рады видеть Ваши комментарии по данной теме!

Утепление наружных стен дома

Создание комфортного микроклимата внутри частного или многоквартирного жилого дома (любого другого строения) требует обеспечения необходимой теплопроводности стен. При этом возможны два решения: базовое строительство с соблюдением требуемой теплопроводности или утепление уже сооруженного здания. Утепление стен снаружи позволяет исправить ошибки на стадии строительства, уменьшить потери тепла и снизить расходы на отопление.

Основные технологии утепления наружных стен дома

Для частных домов теплопотери через стены и окна составляют до 40% в зависимости от стеновых материалов, для многоквартирных строений – до 26%. Уменьшить эти цифры помогает качественное утепление стен дома снаружи или изнутри.

Выбор внешней или внутренней теплоизоляции

При внутреннем утеплении «точка росы» находится внутри капитальной стены или на ее внутренней поверхности, при наружном – в утеплителе на внешней стороне стены.

Кроме того, использование внутреннего утеплителя приводит к сокращению полезной площади помещений на 5…15%.

  • для комнаты размерами 5х3 м площадь составляет 15 м.кв.;
  • использование утеплителя толщиной 100 мм размеры составят 4,8х2,8 м, площадь 13,44 м.кв.;
  • потеря полезной площади 10,4%.

При наружном утеплении площадь строения увеличивается меньше, даже с учетом облицовки поверх утеплителя прирост составляет 6…12%.

  • для дома размерами 12х8 м площадь составляет 96 м.кв.;
  • при толщине слоя утеплителя 150 мм и использовании облицовки штукатуркой размеры увеличиваются до 12,4х8,4 м (приблизительно, с учетом установки штукатурной сетки и пароизоляции), соответственно площадь 104,16 м.кв.;
  • увеличение площади на 8,16 м.кв., что составляет 8,5%.

Ниже представлена иллюстрация утепления здания снаружи и изнутри на примере деревянной постройки (из оцилиндрованного бревна).

Рекомендации и требования к внешнему утеплению стен

Помимо теплопроводности, изолирующие материалы, выбираемые для утепления стен снаружи, должны отвечать таким требованиям:

  • соответствие экологическим нормам. Сюда относится наличие выделяемых в воздух вредных веществ (формальдегидные смолы и другое), возможность утилизации остатков без вреда для окружающей среды, особенности производства;
  • пожарная безопасность;
  • приемлемая паропроницаемость, низкая способность накапливать влагу, малое изменение свойств при изменении влажности;
  • стойкость к влиянию внешних факторов (резкие перепады температур, ультрафиолетовое излучение, атмосферная влага);
  • простота и удобство монтажа;
  • долговечность;
  • приемлемая стоимость.

При этом следует отметить: большая часть теплоизолирующих материалов не отвечает всем пунктам требований, только их части.

Рекламируя свою продукцию, производители утеплителя для стен снаружи и внутри сообщают не всю информацию, подают данные так, чтобы покупатель не разобрался в указанных характеристиках или – при недобросовестном подходе – намеренно сообщают неправильные данные. Поэтому покупка изолирующих материалов у непроверенных производителей – риск получить не подходящие для решения задачи утеплители.

При термоизоляции жилья, построенного из оцилиндрованного бревна или бруса, требования к изолирующим материалам немного отличаются. Это связано с особенностями строительства – горизонтальное расположение бревен или бруса требует межвенцового уплотнителя, а не только изоляции по всей площади стены.

  • Материал должен сочетаться с древесиной, оптимален выбор натуральных утеплителей для стен дома снаружи (джут, пакля) или специализированных герметиков.
  • Оптимален вентилируемый теплоизолирующй слой.
  • Пожарная безопасность утеплителя выбирается в соответствии с характеристиками стенового материала: если брус (бревно) не прошли антипириновой обработки, стоит внимательнее отнестись к выбору изолирующего слоя. Желательно, чтобы он не имел способности к возгоранию или затруднял распространение огня.
  • Учитывая экологичность деревянных построек, утеплитель для деревянных стен снаружи также должен соответствовать нормам экологии.

Выбор материала утепления

При выборе материала для утепления стен дома необходимо провести сравнение нескольких вариантов для обеспечения максимально комфортного температурного режима внутри строения и экономии средств на работы и материалы.

Материал Пенопласт (пенополистирол) Пенополиуретан Базальтовая вата Эковата Стекловата
Форма выпуска Плиты обычные, экструдированные Напыление (вспененная масса) Плиты, маты Россыпь, напыление Плиты, рулоны
Коэффициент теплопроводности в зависимости от плотности 0,030…0,050 0,041…0,020 0,032…0,050 0,037 0,042…0,07
Способ монтажа На тарельчатые дюбели, на клей Напыление из баллона, требует ограничителей (открытые или закрытые ячейки) Крепление тарельчатыми дюбелями, планками Насыпью, напыление на поверхности любой геометрии. При насыпном способе укладывается между слоями строительных материалов Тарельчатые дюбели, специальный крепеж
Требуемая поверхностная отделка (защита) Штукатурка Штукатурка, декоративная облицовка Паро- и гидроизоляция, любая фасадная отделка Обязательная обрешетка или черновая стена под наружную отделку Под жесткую облицовку (обрешетка, черновая стена)
Водопроницаемость, паропроницаемость Отсутствует Отсутствует Гигроскопичен, теряет свойства при повышении влажности Гигроскопична, не меняет теплопроводности до 20%-го увлажнения по объему Гигроскопичен, при увлажнении теряет свойства
Пожарная безопасность Горючий, выделяет дым, допустимая температура до 75 градусов Цельсия Плохо воспламеняется, не выделяет вредных веществ Не горючий, предельная температура до 600…700 градусов Цельсия Не горит, затрудняет распространение огня Не горючий, не выделяет вредных веществ
Шумоизоляция Низкая Высокая Средняя, высокая (зависит от плотности) Высокая Высокая, средняя (зависит от плотности и способа строительства)
Область применения Наклонные, вертикальные и горизонтальные плоские поверхности. Оптимален для цоколей и подвалов Поверхности с любой геометрией, предпочтительно горизонтальные и наклонные Внешняя теплоизоляция фасадов, кровель, поверхностей с простой геометрией Любые конструкции, в том числе сложной геометрии, внутри и снаружи здания Любые конструкции простой геометрии

Таблица. Сравнительные характеристики теплоизолирующих материалов

Следует отметить, что при решении вопроса – чем утеплить стены дома снаружи – стоит учитывать появление новых материалов с более высокими эксплуатационными характеристиками. Однако при покупке производитель обязан предоставить сертификаты соответствия материала, результаты испытаний, дать возможность проверить свойства изолятора. Один из простейших способов проверки – взвешивание кубометра материала с поправкой на упаковку, поскольку именно плотность недобросовестные производители указывают с намеренной неточностью. Для сравнения и финансовых расчетов можно использовать данные следующей таблицы.

Выбор материала должен также основываться на стоимости. В зависимости от толщины слоя и термоизолирующей способности итоговая стоимость утеплителя для деревянного дома снаружи более дорогим материалом может оказаться меньше, чем более дешевым. Для сравнения представлены данные ниже.

Выбор изолирующего материала с учетом стоимости работ

Прежде чем окончательно решить, чем утеплить дом снаружи, важно также выяснить стоимость работ. Если они будут выполняться самостоятельно, учитывается цена крепежа и подготовки стен (кровли, подкровельных конструкций, фундамента и прочего) к монтажу. Если предпочтение отдается профессиональной установке, следует заранее узнать расценки выбранной фирмы.

Как утепляют стены снаружи:

  • в зависимости от типа капитальной стены выбирают способ крепления – на клеевой (клеево-цементный, цементный) состав, с помощью тарельчатых дюбелей, другого крепежа, напылением;
  • производят подготовку стены к монтажу (зачистка фасадной отделки – при необходимости), выравнивают поверхность при наличии значительных выступов;
  • осуществляют монтаж;
  • выполняют поверхностную отделку. Это может быть выкладка дополнительного слоя облицовочного кирпича, оформление фасада сайдингом или вагонкой, заделка штукатуркой или фасадной плиткой, устройство вентилируемого фасада и так далее.

Расчет толщины утепления

При расчете толщины наружного утепления стен необходимо на основе данных о материале стеновых конструкций рассчитать теплопотери и подобрать материал, который при расчетной толщине эти теплопотери исключит. Необходим также небольшой запас, поскольку расчет ведется для средних температур. Коэффициента запаса определяется как 1,05…1,1 в зависимости от климатических условий и назначения здания. Допустимо не учитывать его при условии использования отделочных материалов, данные по которым не задействованы в выкладках.

Данные для расчета берутся из СП 23-101-2004, СП 131. 13330.2012 и СП 50.13330.2012.

При этом учитываются:

  • требуемая сопротивляемость теплопотерям (при получении данных учитывались статистические сведения для разных регионов и соответствие температуры внутри помещения гигиеническим нормам для жилых и общественных зданий).
  • существующая или планируемая толщина капитальной стены, коэффициент теплопроводности материала. При наличии нескольких слоев учитывается толщина и коэффициент для каждого слоя, итоговая цифра получается суммированием.
  • планируемый коэффициент теплопроводности (коэффициенты при выборе из нескольких позиций) утеплителя и – при желании – отделочных материалов. Данные по теплопроводности конкретной марки материала следует уточнять у производителя.
Читать еще:  Утепление входной двери на даче

R = p/k

где p – толщина слоя в метрах;
k – коэффициент теплопроводности.

При условии, что дом возведен в Брянске (требуемая сопротивляемость теплопотерям R1=3,00) из кирпича с коэффициентом теплопроводности 0,56, толщина стены составляет 0,38 м, выберем – чем утеплять дома снаружи.

  • Для указанной толщины стены и материала сопротивляемость теплопотерям составляет
    R2 = p/k = 0,38/0,56 = 0,68
  • При требуемой сопротивляемости теплопотерям три на утеплитель приходится необходимая сопротивляемость
    R = R2 – R1 = 3,00 – 0,68 = 2,32

Подобный уровень сопротивляемости может дать:

  • минеральная вата плотностью 200 кг/м.куб. 2,32х0,070 = 0,162 м;
  • то же с плотностью 100 кг/м.куб. 2,32х0,056 = 0,129 м;
  • пенополистирол плотностью 40 кг/м.куб. 2,32х0,038 = 0,089 м;
  • пенополиуретан плотностью 40 кг/м.куб. 2,32х0,029 = 0,067 м

Таким образом, утеплитель подбирается по «остаточному принципу» с учетом его плотности, теплопроводности, возможности монтажа. Отделочные материалы в базовом расчете лучше не учитывать, поскольку они выступают в роли «запаса» для необычно низких или высоких температур окружающей среды.

При необходимости поддержания более высокой температуры воздуха в помещении (сауны, бани, комнаты специального назначения) расчет ведется с поправкой на другую базовую сопротивляемость теплопотерям. Данные для таких расчетов представлены в нормативных документах, но сложность выкладок заметно возрастает.

Расчет утепления каркасного дома

При выполнении расчетов на требуемую теплоизоляцию каркасного дома (без капитальных стен) следует учитывать отсутствие базовой конструкции, имеющей собственную сопротивляемость теплопотерям. В расчете учитываются такие нюансы:

  • материал каркаса – дерево или металл. Во втором случае следует учитывать возникновение «мостиков холода» и их устранение;
  • компоновку здания, возможность применения шовных или бесшовных материалов;
  • заранее принимать во внимание эксплуатационные характеристики облицовочных материалов изнутри и снаружи;
  • выбирать теплоизоляторы с требуемыми параметрами водо-, паро-, ветропроницаемости.

Ниже представлены иллюстрации с вариантами теплозащиты каркасного строения.

Ещё немного советов, которые упростят работу

Расчет теплозащищенности дома или нежилого строения, выбор способа монтажа теплоизолирующих материалов и предпочтение типа материала – сложный и требующий учета многих факторов вопрос. Для непрофессионала такой расчет очень сложен, в том числе за счет поиска необходимой информации по используемым материалам.

Заметно упростит работу использование специального программного обеспечения, в наиболее простом варианте – онлайн-калькуляторов для расчета толщины теплоизолирующего слоя. При их использовании следует учитывать, что большая часть калькуляторов разрабатывается производителями средств для теплоизоляции и ориентированы на их продукцию. Соответственно, данных по товарам других производителей может не быть или же информация может содержать неточности.

Из программного обеспечения, помимо калькуляторов, можно рекомендовать Revit компании AutoDESK, а также расчеты в Exel.

Правильно и рационально утепленный дом позволяет сократить расходы на отопление до 50%, а разумная конструкция на стадии строительства – создать не просто пассивный (потребляющий незначительное количество энергии), а активный – имеющий положительный годовой баланс энергии. Тем самым при высокой начальной стоимости строительства (в том числе значимых расходах на теплоизолирующие материалы и энергосберегающие конструкции) окупаемость такого строения будет удачно дополнена сохранением экологической обстановки и комфортными условиями проживания.

Калькулятор оценки необходимости утепления стены дома

Создание и поддержание комфортных условий проживания в доме или квартире в любое время года зависят от множества важных факторов. И одним из основополагающих является эффективная термоизоляция строительных конструкций, и стен – в частности. Можно создать качественную систему отопления с большим запасом мощности, установить самые современные окна и двери, но если стены не становятся надежной преградой на пути утечек тепла – все будет впустую.

Калькулятор оценки необходимости утепления стены дома

Расчет параметров утеплительной конструкции по уму должен проводиться еще на стадии проектирования дома. При этом учитываются разнообразные факторы – от климатических условий региона до специфики конструкции здания и характеристик применяемых для строительства и термоизоляции материалов. Но бывает и так, что дом или квартира достались новым владельцам, как говорится, «как есть». И не вполне понятно, является ли утепление стен жилья достаточным. Тем более, если первая «зимовка» уже показывает, что есть признаки неблагополучия в этом вопросе.

В такой ситуации может пригодиться калькулятор оценки необходимости утепления стены дома, предлагаемый вниманию. Ниже, под ним, будут даны некоторые разъяснения по проведению расчетов.

Калькулятор оценки необходимости утепления стены дома

Пояснения по проведению расчетов

Несколько слов о принципе проведения таких расчетов. Просто для того, чтобы даже совершенно несведущий человек все же получил определённое представление – он ему обязательно, как хозяину дома или квартиры, понадобится впредь.

Итак, что же такое термоизоляция.

Любой материал обладает определёнными качествами тепловой передачи. Одни проводят тепло очень хорошо (например, металлы), другие похуже. А те, что максимально «сопротивляются» теплопередаче, обычно как раз и используют в качестве термоизоляторов.

Это качество материала в количественном выражении определяется коэффициентом теплопроводности λ, который измеряется в Вт/(м×К), где К – это градус по шкале Кельвина.

В таблицах, которые несложно найти в интернете, можно отыскать этот коэффициент практически для любого материала, используемого в строительстве. Кроме того, очень часто это значение указывается в паспортных характеристиках многих стройматериалов, поступающих в продажу.

Чем λ меньше, тем выше утеплительные качества материала.

Зная этот коэффициент и толщину слоя материала, можно определить, какое же сопротивление теплопередаче это слой оказывает.

Rt = h / λ

Rt — сопротивление теплопередаче, или, как его еще часто называют, термическое сопротивление. Единицы измерения — м²×К/Вт

h — толщина слоя материала

λ — коэффициент его теплопроводности.

Как правило, стена состоит из нескольких слоев, например, несущей основы, внутренней и внешней обшивки, отделки, утепления. И ее суммарное термическое сопротивление складывается из соответствующих сопротивлений всех слоев. То есть если иметь информацию о конструкции стены, то несложно вычислить ее суммарное сопротивление теплопередаче.

А для чего? А для того чтобы сравнить с нормированным. Дело в том, что для всех регионов страны, с учетом их климатических условий, рассчитаны оптимальные показатели таких сопротивлений, обеспечивающие создание и поддержание в жилых помещениях комфортных условий. Причем, отдельно для стен, перекрытий, кровельных покрытий, полов и т.п.
Если суммарное значение не меньше нормированного, то строительную конструкцию можно считать полноценно утеплённой.

Если же сопротивление меньше нормированного, то этот «дефицит» как раз и должен компенсироваться слоем утеплительного материала.

Значит, если известна конструкция стены (какие слои, из какого материала и какой толщины ее составляют), и нормированное значение Rt, можно вначале найти этот самый «дефицит», а затем пересчитать его в толщину выбранного утеплителя. Именно этот алгоритм и заложен в предлагаемый калькулятор.

Порядок работы с ним такой:

  • Пользователю для начала предлагается выбрать утеплительный материал. Указаны наиболее популярные, используемые именно для термоизоляции стен.
  • Далее, по карте-схеме следует отыскать значение нормированного сопротивления теплопередаче для своего региона. Внимание – требуется значение «для стен» — на схеме цифры фиолетового цвета.

Карта с проставленными значениями нормированного сопротивления теплопередаче. При необходимости более точные значения для своего города (области) можно определить интерполяцией.

  • Вводятся параметры капитальной стены – ее материала и толщина.

Кстати, капитальной стены, как таковой, может и не быть – имеется в виду каркасные конструкции, в которых утеплитель размещен между слоями внешней и внутренней обшивки. В таком случае толщину стены можно указать равную нулю, и она исключится из расчета.

  • Если стена уже имеет утеплительный слой, то указывается материал и толщина этого слоя.
  • Далее, предлагается отдельно указать параметры внешней и внутренней обшивки (отделки) стены. Честно говоря, это не столь обязательно, так как влияние отделки на общие теплотехнические качества стены чаще всего не особо значительное. Но, как говорится, «для чистоты эксперимента» – почему бы и нет. Тем более что некоторые типы отделки все же имеют неплохие утеплительные показатели.

Если отделка будет приниматься в расчет, то при выборе этого варианта в калькуляторе автоматически откроются дополнительные поля для указания типа материала и его толщины.

  • После этого останется только нажать кнопку расчёта – и получить готовый результат, выраженный в миллиметрах. Его потом уже округляют или приводят к стандартным толщинам утеплительных материалов.

Кстати, не исключен вариант, что калькулятор даст отрицательное значение. Это говорит о том, что с утеплением стены все в порядке, и дополнительных слоев не требуется. А возможные проблемы с трудностью поддержания комфортной температуры в помещениях могут быть связаны с совершенно другими причинами. Например, неправильно рассчитана или смонтирована система вентиляции. Или же стоит обратить внимание на то, что тепло массово уходит через перекрытия или некачественные окна.

Не пришла ли пора установить современные окна?

Даже при хорошо утеплённых стенах система отопления будет разбазаривать средства на «обогрев улицы», не справляясь со своей прямой задачей поддержания комфортной температуры, если окна в помещении не способны удерживать тепло. Значит, нужно их менять! Как выбрать качественные пластиковые окна со стеклопакетами – читайте в специальной публикации нашего портала.

Как рассчитать толщину утеплителя — методики и способы

Теплый дом — мечта каждого владельца, для достижения этой цели строятся толстые стены, проводится отопление, устраивается качественная теплоизоляция. Чтобы утепление было рациональным необходимо правильно подобрать материал и грамотно рассчитать его толщину.

Какие данные нужны для расчета толщины утеплителя?

Размер слоя изоляции зависит от теплового сопротивления материала. Этот показатель является величиной, обратной теплопроводности. Каждый материал — дерево, металл, кирпич, пенопласт или минвата обладают определенной способностью передавать тепловую энергию. Коэффициент теплопроводности высчитывается в ходе лабораторных испытаний, а для потребителей указывается на упаковке.

Читать еще:  Правильное утепление пола каркасного дома

Если материал приобретается без маркировки, можно найти сводную таблицу показателей в интернете.

Название материала

Теплопроводность, Вт/м*К

Бетон

Кирпич силикатный

Пенобетон

Дерево

Минеральная вата

0,07-0,048

Экструдированный пенополистирол

Пенополиуретан

0,041-0,02

Пенополистирол

0,05-0,038

Пеностекло

Теплосопротивление материала ® является постоянной величиной, его определяют как отношение разности температур на краях утеплителя к силе проходящего через материал теплового протока. Формула расчета коэффициента: R=d/k, где d — толщина материала, k — теплопроводность. Чем выше полученное значение, тем эффективней теплоизоляция.

Почему важно правильно рассчитать показатели утепления?

Теплоизоляция устанавливается для сокращения потерь энергии через стены, пол и крышу дома. Недостаточная толщина утеплителя приведет к перемещению точки росы внутрь здания. Это означает появление конденсата, сырости и грибка на стенах дома. Избыточный слой теплоизоляции не дает существенного изменения температурных показателей, но требует значительных финансовых затрат, поэтому является нерациональным. При этом нарушается циркуляция воздуха и естественная вентиляция между комнатами дома и атмосферой. Для экономии средств с одновременным обеспечением оптимальных условий проживания требуется точный расчет толщины утеплителя.

Расчет теплоизоляционного слоя: формулы и примеры

Чтобы иметь возможность точно рассчитать величину утепления, необходимо найти коэффициент сопротивления теплопередачи всех материалов стены или другого участка дома. Он зависит от климатических показателей местности, поэтому вычисляется индивидуально по формуле:

tв — показатель температуры внутри помещения, обычно составляет 18-22ºC;

tот — значение средней температуры;

zот — длительность отопительного сезона, сутки.

Значения для подсчета можно найти в СНиП 23-01-99.

При вычислении теплового сопротивления конструкции, необходимо сложить показатели каждого слоя: R=R1+R2+R3 и т. д. Исходя из средних показателей для частных и многоэтажных домов определены примерные значения коэффициентов:

  • стены — не менее 3,5;
  • потолок — от 6.

Толщина утеплителя зависит от материала постройки и его величины, чем меньше теплосопротивление стены или кровли, тем больше должен быть слой изоляции.

Пример: стена из силикатного кирпича толщиной в 0,5 м, которая утепляется пенопластом.

Rст.=0,5/0,7=0,71 — тепловое сопротивление стены

R- Rст.=3,5-0,71=2,79 — величина для пенопласта

Имея все данные, можно рассчитать необходимый слой утеплителя по формуле: d=Rxk

Для пенопласта теплопроводность k=0,038

d=2,79×0,038=0,10 м — потребуются плиты пенопласта толщиной в 10 см

По такому алгоритму легко подсчитать оптимальную величину теплоизоляции для всех участков дома, кроме пола. При вычислениях, касающихся утеплителя основания, необходимо обратиться к таблице температуры грунта в регионе проживания. Именно из нее берутся данные для вычисления ГСОП, а далее ведется подсчет сопротивления каждого слоя и искомая величина утеплителя.

Популярные способы утепления дома

Выполнить теплоизоляцию здания можно на этапе возведения или после его окончания. Среди популярных методов:

  • Монолитная стена существенной толщины (не менее 40 см) из керамического кирпича или дерева.
  • Возведение ограждающих конструкций путем колодезной кладки — создание полости для утеплителя между двумя частями стены.
  • Монтаж наружной теплоизоляции в виде многослойной конструкции из утеплителя, обрешетки, влагозащитной пленки и декоративной отделки.

По готовым формулам произвести расчет оптимальной толщины утеплителя можно без помощи специалиста. При вычислении следует округлять число в большую сторону, небольшой запас величины слоя теплоизолятора будет полезен при временных падениях температуры ниже среднего показателя.

buildingbook.ru

Информационный блог о строительстве зданий

  • Home
  • /
  • Тепловая защита зданий
  • /
  • Пример расчёта толщины утепления стены

Пример расчёта толщины утепления стены

Пример расчёта толщины теплоизоляции стены

Необходимые табличные данные и общие сведения о расчёте теплоизоляции стены вы можете найти в статье Расчёт толщины теплоизоляции.

Также табличные значения можно узнать из ссылочных материалов в конце статьи.

Для удобства расчёта скачайте программу в Excel в конце статьи.

Рассмотрим для примера подбор теплоизоляции стены.

Исходные данные:

Район строительства — г. Уфа;

Стена выполнена под штукатурку, пирог выглядит следующим образом:

Толщина несущей стены 380 мм (кладка в полтора кирпича), материал несущей стены — кирпич полнотелый керамический;

Утеплитель — минеральная вата;

Тип здания — жилое.

Климатические условия

Т.к. здание жилое, то среднюю температуру наружного воздуха, а также продолжительность отопительного периода принимаем согласно таблице 3.1 СП 131.13330.2012 для периода со среднесуточной температурой наружного воздуха не более 8 °С.

Согласно СП 131.13330.2012 Строительная климатология, таблице 3.1 для г.Уфа:

продолжительность отопительного периода zот = 209 дней;

средняя температура наружного воздуха отопительного периода tот =-6 °С (минус 6);

по карте зон влажности приложения В СП 50.13330.2012 определяем что г.Уфа находится в сухой зоне влажности:

Температура и влажность внутри помещения

Согласно ГОСТ 30494-2011 Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях. Таблице 1:

расчётная внутренняя температура tв = 21 °С (минимальная температура для диапазона 21-23 °С т.к. температура самой холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92 для г.Уфа -33°С);

влажность воздуха — 60%, что согласно таблице 1 СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий является нормальным режимом.

Таблица 1 (ГОСТ 30494-2011) — Оптимальные и допустимые нормы температуры и относительной влажности воздуха в обслуживаемой зоне помещений жилых зданий и общежитий

Наименование помещения Относительная влажность, %
допустимая допустимая, не более
Жилая комната 18-24 (20-24) 60
21-23 45-30 Кухня 18-26 Не нормируется
19-21 Не нормируется Ванная, совмещенный санузел 18-26 Не нормируется
20-22 45-30 Межквартирный коридор 16-22 60
16-18 Не нормируется Кладовые 12-22 Не нормируется
Жилая комната 20-28 65
Примечание — Значения в скобках относятся к домам для престарелых и инвалидов.

Таблица 1 (СП 50.13330.2012) — Влажностный режим помещений зданий

Влажность внутреннего воздуха, %, при температуре, °С
свыше 12 до 24 Сухой До 50 Нормальный Свыше 50 до 60 Влажный Свыше 60 до 75 Мокрый Свыше 75
Условия эксплуатации А и Б в зоне влажности (по приложению В)
нормальной Сухой А Нормальный Б Влажный или мокрый Б

где а=0,00035, b=1.4 (для стен здания, параметры взяты из таблицы 3 СП 50.13330.2012)

R тр =0.00035*5643+1.4=3.37505 (м 2 ∙ °С)/Вт.

Мы вычислили требуемое термическое сопротивление, теперь постепенно увеличивая толщину утепления необходимо добиться чтобы фактическое термическое сопротивление было не меньше этого числа.

Термическое сопротивление участка стены определяем по формуле Е.6 СП 50.13330.2012:

где αв = 8,7 Вт/(м 2 ∙ °С) коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м 2 ∙ °С), принимаемый согласно таблице 4 СП 50.13330.2012;

αн = 23 Вт/(м 2 ∙ °С) коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м 2 ∙ °С), принимаемый согласно таблице 6 СП 50.13330.2012;

Rs — термическое сопротивление слоя однородной части фрагмента, (м 2 ∙ °С)/Вт, определяемое для невентилируемых воздушных прослоек по таблице Е.1 СП 50.13330.2012, для материальных слоев по формуле Е.7 СП 50.13330.2012

R кирп = 0,38/0,7=0,543 (м 2 ∙ °С)/Вт.

Без учета утеплителя термическое сопротивление стены равно:

Таким образом термическое сопротивление слоя теплоизоляции должно быть не менее RтрR0 =3,375-0,7=2,675 (м 2 ∙ °С)/Вт.

Из формулы Е.7 СП 50.13330.2012 можем вычислить минимальную толщину теплоизоляции:

δ тепл ≥R *λ тепл =2,675*0,043=0,115 м.

Т.к. 115 мм утеплителя не бывает, то принимаем толщину утеплителя 120 мм.

Теперь сделаем проверочный расчёт по формуле Е.6 СП 50.13330.2012:

R 0 = 1/8,7+0,38/0,7+0,12/0,043+1/23=3,49 (м 2 ∙ °С)/Вт, что больше требуемых 3,375.

Для простоты расчёта я сделал не большую программку в Excel.

В ней вы найдете также справочную информацию: расчётные коэффициенты и температуры, карта зон влажности.

This article has 2 Comments

не могу скачать программу в excel , пишет К сожалению! Эта страница не найдена.

Спасибо за проделанную работу!
Весьма доступно для понимания и достаточно информации для выбора вариантов утепления.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector