Для того чтобы выбрать оптимальный утеплитель, необходимо знать, как рассчитать его толщину в каждом определенном случае, учитывая применяемые материалы.
Соблюдение технологии позволит в будущем значительно сэкономить на отоплении и убережет от больших расходов на электроэнергию. Также не придется тратиться на возможный ремонт здания из-за появления грибка, плесени, разрушения конструкций или по причине иных негативных последствий неправильного утепления.
Таблица теплопроводности
| Материал | Плотность | Коэффициент теплопроводности, вт/(м*с) |
| Опилки древесные | 0,070-0,093 (увеличивается с ростом плотности и влажности) |
|
| Пакля сухая | ||
| Пенобетон | ||
| Пенобетон | ||
| Пенопласт | ||
| Пенопласт ПВХ | ||
| Пенополистирол | ||
| Пенополистирол | ||
| Пенополистирол | ||
| Пенополистирол экструдированный ЭППС | ||
| Пенополиуретан | ||
| Пенополиуретан | ||
| Пенополиуретан | ||
| Пенополиуретан | ||
| Пеностекло | ||
| Пеностекло |
Из таблицы видно, что лидирующие позиции занимает пенополиуретан наименьшей плотности. Даже учитывая высокую цену по сравнению с остальными утеплителями, этот материал завоевывает все большую популярность. Особенно это заметно в частном строительстве. Кроме его свойства удерживать тепло, материал не горюч и совсем не боится влаги.
Сравнение разных видов
- При выборе подходящего варианта также следует знать, что чем выше его плотность, тем ниже свойства термоизоляции. Связано это с тем, что воздух, содержащийся в утеплителе, вытесняется самим материалом. На примере это выглядит так: используя для полов пенопласт плотностью 30 кг/м 3 , вы получите их более прочными, но не такими теплыми, как если бы вы применяли пенопласт низшей плотности.
- и пенопласт обладают почти одинаковой теплопроводностью. Выбирайте конкретный материал, отталкиваясь от особенностей монтажа. Минеральная вата при повышенной влажности теряет свои теплоизоляционные свойства. Поэтому если ожидается эксплуатация утеплителя с риском намокания, то в лучше выбрать пенопласт, т. к. даже при намокании пятой части ваты, она уменьшит свои свойства теплоизоляции в два раза.
- Использование опилок повышает риск самовозгорания. Также они очень хорошо впитывают влагу и теряют свои теплоизоляционные свойства. Из плюсов такого утеплителя можно отметить то, что это экологически чистый материал.
- Пеностекло - вариант нового поколения, достаточно легкий и недорогой, но вместе с этим, очень хрупкий и экологически чистый материал.
Формула расчета толщины утеплителя
Существует масса ресурсов, на которых вы в режиме онлайн сможете рассчитать этот показатель. Вначале вам необходимо выбрать оптимальный материал. Для этого следует:
- Ознакомиться с нормами по теплосопротивлению, установленными в вашем регионе. Их значения прописаны в СНиП.
- Выбрать из таблицы, размещенной выше, подходящий вариант.
- Провести теплотехнический расчет толщины утеплителя по формуле:
R = p / k, где
R - толщина слоя теплоизоляции;
P - толщина слоя в метрах;
K - коэффициент теплопроводности утеплителя
В случае если применяется несколько разных видов, то теплосопротивление будет равно сумме показателей таких материалов.
Особенности применения нескольких слоев утеплителя
- Убедитесь, что между слоями отсутствует пространство, и воздух не будет охлаждать утеплитель, а соответственно, и само строение.
- При расчете показателя добавьте также теплосопротивление самой конструкции, а особенно несущих стен, т. к. это снизит итоговую стоимость строительства. От материала и будет зависеть конечный расчет толщины утеплителя.
- Материал, обладающий меньшей теплопроводностью, будет отличаться большим тепловым сопротивлением.
Ниже давайте рассмотрим особенности производства работ различных элементов конструкции.
Крыша
Расчет толщины утеплителя для крыши проводится по приведенной выше формуле, но необходимо учесть все задействованные в конструкции слои: дерево или бетон для потолка, материал перекрытий, толщину штукатурки и т. д. Наиболее популярным вариантом, имеющим отличное соотношение цены и теплопроводности, является минеральная вата. Она прекрасно подходит для использования внутри помещений, где будет защищена от атмосферных осадков.
Выбирая базальтовую вату для крыши, отдайте предпочтение той, которая предназначена для утепления именно этой части строения. Особенно это важно, если вы планируете обустроить мансарду.
Не стоит выбирать для крыши пенопласт. Он запрещен нормами СНиПа из-за своей горючести и вредных для здоровья испарений.
Проводя расчет толщины утеплителя перекрытия, учитывайте тот факт, что рулонные материалы со временем дают большую усадку и, соответственно, теряют свои свойства. Для крыши рекомендуется применять только плитные виды.
Кроме минеральной ваты, хорошим выбором также станут плиты из экструдированного пенополистирола, т. к. несмотря на отсутствие атмосферных осадков, под крышей может собираться конденсат.
Пол
Расчет толщины ничем не отличается от всех вышеприведенных расчетов. Следует учитывать все слои материалов, задействованных при постройке здания, а также наличие или отсутствие холодного подвала под ним.
Не рекомендуется использовать внутри жилых помещений в качестве утеплителя минеральную вату. Первые два материала из-за своей горючести и вредных испарений, а последний - из-за хорошей способности впитывать влагу, что впоследствии может привести к появлению плесени, грибка и гниению.
Хорошим вариантом для пола станет К минусам можно отнести его довольно высокую цену. Однако он также является очень хорошим звукоизолятором, так что можно решить сразу две строительные задачи. Этот материал достаточно прочный, его рекомендуется использовать под бетонную стяжку и наливные полы. Красивая текстура позволяет оставлять материал в качестве финишного покрытия, обрабатывая верхний слой специальным лаком.
Выбирая для укладки на пол пробковый материал, как, впрочем, и любой другой, важно правильно провести расчет толщины утеплителя, так как принцип «больше - лучше» тут не действует. Вы не только значительно поднимете уровень и уменьшите полезную площадь помещения, но и неоправданно повысите стоимость строительства.
Потолок
Производя расчет толщины утеплителя потолка, следует также определить, каких целей вы хотите добиться. К примеру, потолки в многоэтажных многоквартирных домах вообще не требуют утепления, если постройка проводилась без технологических нарушений. В таких домах достаточно уложить слой звукоизоляции и этим существенно снизить материальные затраты на ремонт.
Частные дома, наоборот, часто требуют утепления не только пола, но и потолка. Давайте разберем ситуации, когда провести работы действительно необходимо.
- Под крышей располагается неотапливаемый чердак. Если по проекту под крышей будет находиться неотапливаемое и нежилое помещение, то на этапе строительства необходимо проложить утеплитель в межпотолочные балки, зашив его снизу и сверху.
- В помещении очень холодно зимой. Возможно, изначально был произведен неправильный расчет толщины утеплителя для здания. В этом случае следует действовать, исходя из конкретной ситуации. Сначала необходимо обшить потолок, если этого не было сделано на этапе строительства, и посмотреть, как изменится общая температура в помещении. Если ситуация не улучшится, то, скорее всего, необходимо будет пересмотреть всю систему теплоизоляции здания.
- Чердачное помещение является жилым, но не используется в зимнее время. В этом случае действует тот же принцип, что и в нежилых помещениях. Температура в мансарде гораздо ниже, чем в жилом помещении и, соответственно, происходит большая потеря тепла из жилого помещения. Как известно, теплый воздух поднимается и проникает сквозь потолок в чердачное помещение. Кроме того, контактируя с холодной поверхностью, он превращается в конденсат, который приводит к появлению плесени и гниения деревянных потолочных перекрытий.
Закладывать утеплитель целесообразней всего в потолочные балки. Можно использовать для этих целей как минеральную вату, так и пробковый материал, т. к. содержание влаги в жилых помещениях невелико. Пенопласт же лучше не использовать под потолком.
Важнейшим этапом отделки любого помещения является утепление полов. Многие недооценивают величину потерь тепла через пол, а ведь правильно подобранный утеплитель позволяет экономить на отоплении до 30% энергии. Особенно большая экономия достигается при использовании системы теплого пола, которую просто необходимо изолировать снизу, чтобы она не грела перекрытия или грунт.
Выбрать тип утеплителя, наилучшим образом подходящий для вашего помещения это только половина дела. Важно, чтобы слой утеплителя был достаточной толщины, ведь даже самый лучший утеплитель не обеспечит достаточной теплоизоляции, если будет уложен слишком тонким слоем. С другой стороны, излишне толстый слой утеплителя уменьшает высоту потолков в помещении и является неоправданной тратой денег.
Важно понимать, что необходимая толщина утеплителя зависит от климатических условий в вашей местности. Очевидно, что при использовании одного и того же утеплителя в однотипных домах в Сочи и в Норильске потребуется совершенно разная толщина слоя. Поэтому нужно учитывать, что все рекомендации в статье даны для типичного климата средней полосы России, где температура зимой редко опускается ниже -25 градусов. Если вы живете в более мягком или более суровом климате, то рекомендации нужно корректировать в большую или меньшую сторону.
Рассмотрим основные типы теплоизоляции и необходимую толщину слоя при применении в различных типах перекрытий.
Обычно этим словом называют вспененный полистирол и экструдированный полистирол (пеноплекс). По химическому составу и теплоизоляционны м свойствам эти материалы практически не отличаются, однако, пеноплекс обладает намного большей прочностью на изгиб и устойчивостью к крошению, чем традиционный пенопласт. По этой причине в последнее время большинство потребителей отказывается от вспененного полистирола (пенопласта) в пользу экструдированног о полистирола (пеноплекса).
Преимуществом данного типа теплоизоляции является низкая цена, легкость монтажа и влагостойкость. К недостаткам же можно отнести горючесть этого материала, причем при горении полистирола выделяется большое количество ядовитых веществ.
Плиты полистирола выпускаются толщиной от 5 мм до 50 мм, на кромках плит сделана специальная фаска, чтобы при монтаже на стыках не появлялись зазоры, а следовательно и «дорожки холода».
Если требуется толщина слоя более 50 мм, то укладывается два и даже три слоя полистирола, при этом каждый новый слой укладывается со смещением относительно предыдущего, чтобы стыки плит верхнего ряда приходились на центры плит нижнего.
При утеплении пола, располагающегося непосредственно над грунтом слой пенопласта должен быть не менее 300 мм, для дома с деревянным полом, и 200 мм для дома с наливными бетонными полами. Вы должны уложить как минимум 4 слоя самых толстых панелей пенопласта со смещением относительно друг друга.
Если под полом находится холодный подвал, то слой пенопласта можно уменьшить на 50мм.
Для утепления полов между этажами частного дома достаточно 150 мм пенопласта для деревянных полов и 100 мм для бетонных перекрытий.
Если вы утепляете полы в многоквартирном доме, то для всех этажей, кроме первого достаточно уложить один слой пенопласта толщиной 50 мм. На первом этаже толщину можно увеличить до 80-100 мм.
| Показатель | Полиспен | Полиспен Стандарт | Полиспен 45 | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Плотность, кг/м3 | 30-38 | 30-38 | 38,1-45 | по 5,6 |
| Предел прочности при изгибе, МПа, не менее | 0,4 | 0,4 | 0,4 | по 5,8 |
| Водопоглощение за 24 часа, % по объему, не более | 0,4 | 0,4 | 0,4 | по 5,9 |
| Теплопроводность при 25+-5 град.Цельсия, Вт/м * °C, не более | 0,028 | 0,028 | 0,030 | по 5,10 |
| Токсичность, Hcl 50, г/м3 | Т2 умеренноопасные | Т2 умеренноопасные | Т2 умеренноопасные | по 5,11 |
| Группа горючести | Г-3 нормальногорючие | Г-4 сильногорючие | Г-4 сильногорючие | по 5,12 |
| Группа воспламеняемости | В-2 умеренновоспламеняемые | В-3 легковоспламеняемые | В-3 легковоспламеняемые | по 5,13 |
| Коэффициент дымообразования | Высокая дымообразующая способность | Высокая дымообразующая способность | по 5,14 | |
| Прочность на сжатие при 10% линейной деформации, МПа, не менее | 0,2 | 0,2 | 0,3 | по 5,7 |
Это жидкий вариант пенопласта, который обладает теми же плюсами и минусами, что и твердый вариант. Преимущество его состоит в том, что он может быть залит в труднодоступные места и после застывания образует монолитное покрытие без швов.
К минусам же относится то, что необходимо думать о способе подачи пеноизола для заливки, на высоких этажах это может быть проблемой. В большинстве случаев пеноизол используется на этапе строительства частных домов, при утеплении полов в многоквартирных домах удобнее использовать пенопласт и пеноплекс.
Необходимая толщина слоя пеноизола такая же, как и у твердого пенопласта.
Стекловата и минеральная вата
Пожалуй, это один из самых бюджетных вариантов теплоизоляции. Помимо невысокой цены, вата совсем не горит и обладает хорошей паропроницаемост ью, поэтому отлично подходит для утепления деревянных полов. На этом плюсы данного материала заканчиваются. К минусам можно отнести то, что вата имеет свойство накапливать в себе влагу и это вызывает гниение и рост плесени, вторым недостатком является то, что со временем вата рассыпается, если слой теплоизоляции под полом закрыт недостаточно герметично, в результате частички волокон могут через финишное покрытие попасть в воздух и вызвать раздражение дыхательных путей. Также вата имеет очень низкую прочность, легко рвется и деформируется, что делает невозможным ее использование под бетонную стяжку.
Несмотря на недостатки, минеральная вата достаточно широко применяется в качестве утеплителя, как правило, в деревянных полах.
Большинство производителей выпускают стекловату и минеральную вату в рулонах или листах, толщиной от 50 до 200 мм. Листы можно укладывать в несколько слоев со смещением стыков, для лучшей теплоизоляции.
Для применения минеральной ваты на первых этажах, расположенных над грунтом, требуется очень хорошая гидроизоляция. Вата мгновенно впитывает в себя влагу, после чего теряет теплоизоляционны е свойства. По этой причине для теплоизоляции первых этажей лучше использовать пенопласт. Если по каким-то причинам необходимо все-таки использовать минеральную вату, то ее слой должен составлять не менее 400 мм.
Если под полом первого этажа находится подвал, то достаточно слоя минеральной ваты толщиной 300 мм.
При утеплении деревянных полов между этажами частного дома, слой ваты должен составлять не менее 200 мм, а в деревянных полах многоквартирных домов достаточно толщины 100 мм.
| Наименование | Преимущества | Минусы | Теплопроводность |
|---|---|---|---|
| Опилки | Дешевый, экологичный материал, отличается малым весом | Горючесть, подверженность гниению | 0,090-0,180 Вт/мК |
| Экологичный, долговечный материал, не подвержен гниению, негорюч | Большой вес, хрупкость | 0,148 Вт/мК | |
| Не гниет, водоустойчив, отличается малым весом и легкостью в монтаже | Низкая паропроницаемость, не выдерживает высоких температур, при плавлении выделяет токсины | 0,035-0,047 Вт/мК | |
| Минеральная вата | Низкая теплопроводность, удобна в монтаже, экологична, пожаробезопасна | При увлажнении дает усадку и теряет теплоизолирующие свойства | 0,039 Вт/мК |
Этот материал по своим характеристиками очень похож на минеральную вату, но сделан из целлюлозных волокон, поэтому абсолютно безопасен для здоровья. Так же как минеральная вата, эковата боится воды и легко деформируется. Поэтому в большинстве случаев ее используют для утепления деревянных полов между этажами.
Большим преимуществом эковаты является то, что она укладывается путем распыления под давлением из специальной трубы. Таким образом, утеплитель можно «задуть» под уже собранный пол, для этого необходимо лишь сделать несколько небольших технологических отверстий.
Необходимая толщина слоя эковаты соответствует толщине слоя минеральной ваты при прочих равных условиях.
Пробковый материал
Главным плюсом изоляции из натуральной пробки является крайне высокая звукоизоляция покрытия. Высокая цена материала компенсируется тем, что вы одновременно решаете проблему тепло- и звукоизоляции. К тому же пробковый утеплитель почти не горит, не боится влаги, устойчив к гниению и крайне прочен, что позволяет использовать его в качестве изоляции под наливные полы.
Благодаря достаточно красивой фактуре, пробковый утеплитель иногда оставляют даже в качестве финишного покрытия. В этому случае верхний слой покрывается специальным лаком, который защищает его и одновременно подчеркивает рисунок.
Пробковый утеплитель выпускается в рулонах и листах толщиной от 3 мм до 200 мм. Листы максимальной толщины позволяют утеплять полы над грунтом всего в один слой, но при этом стоят весьма недешево. Стоимость квадратного метра толстой пробковой изоляции может доходить до 5000 рублей. По этой причине пробковая изоляция на первых этажах зданий применяется достаточно редко.
Толщина пробковой изоляции на первом этаже частного дома с бетонными полами должна составлять не менее 100 мм, в полах между этажами с бетонными перекрытиями достаточно слоя в 50 мм, если перекрытия деревянные, то слой нужно увеличить до 70 мм. В многоквартирном доме пробковую изоляцию укладывают слоем от 10 мм до 30 мм, этого вполне достаточно для эффективной теплоизоляции и полной звукоизоляции от соседей снизу.
Видео - Пробковый утеплитель
Это сравнительно новый материал для утепления, он сочетает в себе прочность бетона и легкость полистирола. Материал имеет превосходные тепло- и звукоизоляционны е свойства и одновременно является прочной стяжкой. Он идеально подходит для теплоизоляции больших помещений, поскольку очень легко заливается и ровняется, команда опытных мастеров за день может залить до 500 м2 полистиролбетона.
Благодаря малому весу, полистиролбетон не оказывает большой нагрузки на перекрытия, в отличие от традиционной жидкой стяжки. Он не требует гидроизоляции и дополнительного утепления. Прямо поверх полистиролбетона можно укладывать плитку или ламинат на толстой подложке. Для укладки мягких покрытий, таких как ковролин или линолеум поверх утеплителя заливается тонкий слой традиционной стяжки, толщиной не более 30 мм.
Для эффективной теплоизоляции первых этажей частных домов над грунтом достаточно 300 мм полистиролбетона, если под полом находится подвал, то слой можно уменьшить до 200 мм. В полы между этажами частных домов обычно заливается 100 мм утеплителя, в многоквартирных домах достаточно слоя в 50 мм.
| Общие характеристики полистиролбетона | Значения |
|---|---|
| Группа горючести | Г1 |
| Плотность | от 150 до 600 кг/м³ |
| Морозостойкость | от F35 до F300 |
| Прочностные характеристики | от M2 до B2,5 |
| Коэффициент теплопроводности | в пределах от 0,055 до 0,145 Вт/м·°C |
| Паропроницаемость полистиролбетона | 0,05 мг/(м·ч·Па) |
Керамзит является популярным теплоизоляционны м материалом, применяемым в деревянных полах и полах с сухой стяжкой на основе ГВЛ. В последнем случае, кроме теплоизоляции, он является еще и выравнивающим материалом.
Керамзит является одним из самых дешевых материалов для теплоизоляции, он не горит, безопасен для здоровья и обладает небольшим весом. При этом он легко впитывает воду, что снижает его теплоизоляционны е свойства и значительно увеличивает вес. Поэтому применение керамзита требует надежной гидроизоляции. Еще одним недостатком керамзита является то, что при работе с ним в воздух поднимается большое количество пыли.
По теплоизоляционны м свойствам керамзит уступает большинству синтетических материалов, поэтому он требует засыпки более толстым слоем, что уменьшает высоту потолков в помещении.
Для эффективной теплоизоляции первых этажей зданий от грунта слой керамзита должен составлять не менее 400 мм при использовании деревянных полов и 300 мм при использовании бетонных перекрытий.
Между этажами частных домов в полы должно быть засыпано не менее 200 мм керамзита при деревянных перекрытиях и 150 мм при бетонных. В многоквартирных домах достаточно слоя керамзита в 50-80 мм.
| Показатели | 10-20 мм | 5-10 мм | 0-5 мм |
|---|---|---|---|
| Насыпная плотность, кг/м3 | 280-370 | 300-400 | 500-700 |
| Прочность при раздавливании, Н/мм2 (МПа) | 1-1,8 | 1,2-2 | 3-4 |
| Гранулометрический состав, % | 4 | 8 | 0 |
| Морозостойкость 20 циклов, потеря массы гравия, % | 0,4-2 | 0,2-1,2 | не регламентируется |
| Процент раздавленных частиц, % | 3-10 | 3-10 | нет |
| Теплопроводность, Вт/м*К | 0,0912 | 0,0912 | 0,1099 |
| Водопоглощение, мм | 250 | 250 | 290 |
| Удельная эффективная активность естественных радионуклидов, Бк/кг | 270 | 270 | 290 |
Видео – Толщина утеплителя для пола
Правильный расчет теплоизоляции повысит комфортность дома и уменьшит затраты на обогрев. При строительстве не обойтись без утеплителя, толщина которого определяется климатическими условиями региона и применяемыми материалами. Для утепления используют пенопласт, пеноплекс, минеральную вату или эковату, а также штукатурку и другие отделочные материалы.
Чтобы рассчитать, какая должна быть у утеплителя толщина, необходимо знать величину минимального термосопротивления . Она зависит от особенностей климата. При ее расчете учитывается продолжительность отопительного периода и разность внутренней и наружной (средней за это же время) температур . Так, для Москвы сопротивление передаче тепла для наружных стен жилого здания должно быть не меньше 3,28, в Сочи достаточно 1,79, а в Якутске требуется 5,28.
Термосопротивление стены определяется как сумма сопротивления всех слоев конструкции, несущих и утепляющих. Поэтому толщина теплоизоляции зависит от материала, из которого выполнена стена . Для кирпичных и бетонных стен требуется больше утеплителя, для деревянных и пеноблочных меньше. Обратите внимание, какой толщины бывает выбранный для несущих конструкций материал, и какая у него теплопроводность. Чем тоньше несущие конструкции, тем больше должна быть толщина утеплителя.
Если требуется утеплитель большой толщины, лучше утеплять дом снаружи. Это обеспечит экономию внутреннего пространства. Кроме того, наружное утепление позволяет избежать накопления влаги внутри помещения.
Теплопроводность
Способность материала пропускать тепло определяется его теплопроводностью. Дерево, кирпич, бетон, пеноблоки по-разному проводят тепло. Повышенная влажность воздуха увеличивает теплопроводность. Обратная к теплопроводности величина называется термосопротивлением. Для его расчета используется величина теплопроводности в сухом состоянии, которая указывается в паспорте используемого материала. Можно также найти ее в таблицах.
Приходится, однако, учитывать, что в углах, местах соединения несущих конструкций и других особенных элементах строения теплопроводность выше, чем на ровной поверхности стен. Могут возникнуть «мостики холода», через которые из дома будет уходить тепло. Стены в этих местах будут потеть. Для предотвращения этого величину термосопротивления в таких местах увеличивают примерно на четверть по сравнению с минимально допустимой.
Пример расчет
Нетрудно произвести с помощью простейшего калькулятора расчет толщины термоизоляции. Для этого вначале рассчитывают сопротивление передаче тепла для несущей конструкции. Толщина конструкции делится на теплопроводность используемого материала. Например, у пенобетона плотностью 300 коэффициент теплопроводности 0,29. При толщине блоков 0,3 метра величина термосопротивления:
Рассчитанное значение вычитается из минимально допустимого. Для условий Москвы утепляющие слои должны иметь сопротивление не меньше чем:
Затем, умножая коэффициент теплопроводности утеплителя на требуемое термосопротивление, получаем необходимую толщину слоя. Например, у минеральной ваты с коэффициентом теплопроводности 0,045 толщина должна быть не меньше чем:
0,045*2,25=0,1 м
Кроме термосопротивления учитывают расположение точки росы. Точкой росы называется место в стене, в котором температура может понизиться настолько, что выпадет конденсат — роса. Если это место оказывается на внутренней поверхности стены, она запотевает и может начаться гнилостный процесс. Чем холоднее на улице, тем ближе к помещению смещается точка росы. Чем теплее и влажнее помещение, тем выше температура в точке росы.
Толщина утеплителя в каркасном доме
В качестве утеплителя для каркасного дома чаще всего выбирают минеральную вату или эковату.
Необходимая толщина определяется по тем же формулам, что и при традиционном строительстве. Дополнительные слои многослойной стены дают примерно 10% от его величины. Толщина стены каркасного дома меньше, чем при традиционной технологии, и точка росы может оказаться ближе к внутренней поверхности. Поэтому излишне экономить на толщине утеплителя не стоит.
Как рассчитать толщину утепления крыши и чердака
Формулы расчета сопротивления для крыш используют те же, но минимальное термосопротивление в этом случае немного выше. Неотапливаемые чердаки укрывают насыпным утеплителем. Ограничений по толщине здесь нет, поэтому рекомендуется увеличивать ее в 1,5 раза относительно расчетной. В мансардных помещениях для утепления крыши используют материалы с низкой теплопроводностью.
Как рассчитать толщину утепления пола
Хотя наибольшие потери тепла происходят через стены и крышу, не менее важно правильно рассчитать утепление пола. Если цоколь и фундамент не утеплены, считается, что температура в подполе равна наружной, и толщина утеплителя рассчитывается также, как для наружных стен. Если же некоторое утепление цоколя сделано, его сопротивление вычитают из величины минимально необходимого термосопротивления для региона строительства.
Расчет толщины пенопласта
Популярность пенопласта определяется дешевизной, низкой теплопроводностью, малым весом и влагостойкостью. Пенопласт почти не пропускает пара, поэтому его нельзя использовать для внутреннего утепления . Он располагается снаружи или в середине стены.
Теплопроводность пенопласта, как и других материалов, зависит от плотности . Например, при плотности 20 кг/м3 коэффициент теплопроводности около 0,035. Поэтому толщина пенопласта 0,05 м обеспечит термосопротивление на уровне 1,5.
Утепление стен, пола и потолка здания является неотъемлемой частью строительства, особенно если речь идет о жилом доме. Но не столько важно подобрать качественный теплоизоляционный материал, сколько рассчитать оптимальную его толщину. От того, насколько правильно будет определена толщина утеплителя в каждом конкретном случае, будут зависеть эксплуатационные характеристики и долговечность постройки.
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 материаламСуществует 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:
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 утепленияСокращение 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:
Толщина утеплителяПочему же настолько важно выбрать правильную толщину теплоизоляционного слоя? Неужели так страшно переборщить, ведь по идее, чем толще утеплитель, тем лучше? На самом деле ситуация обстоит следующим образом – если утеплитель слишком тонкий, через стену проникает холод и сырость, если слишком толстый – деньги «улетают на ветер». Если слой теплоизоляционного материала меньше положенного хотя бы на пару сантиметров, стены непременно будут промерзать и отсыревать. Так называемая точка росы, которая обычно находится снаружи, сместится внутрь стены, потому что утеплитель не сможет ее удержать. В результате на поверхности стены будет появляться конденсат, она будет медленно отсыревать, разрушаться, появится плесень и грибок.
Слишком толстый утеплитель приведет к неоправданным затратам. Каждый добросовестный хозяин хочет не только построить надежный дом, но и сэкономить по максимуму, а толстые утеплители стоят немалых денег… Вот почему важно уметь рассчитывать его толщину. Также слишком большая толщина теплоизоляции нарушает естественную вентиляцию внутри стен, в результате чего внутри помещения становится слишком душно и дискомфортно. Плюс ко всему, если утепление производится на внутренней части стены, толстый материал заберет много свободного пространства, уменьшив квадратуру комнаты. Еще один важный момент, прежде чем приступить к расчетам – определение толщины утеплителя напрямую зависит от материала, из которого сделана стена. Исходя из этих данных, можно судить о теплопроводности и теплотехнических свойствах поверхности. Эти данные позволяют определить теплопотери на каждом квадратном метре площади. Полный список характеристик материалов указан в СНиП №2-3-79.
Плотность утеплителя может быть совершенно разной, но зачастую используют материалы плотностью от 0,6 до 1000 кг/кубометр. Большинство современных многоэтажных и частных домов построены из пенобетонных блоков. Для этого материала определены следующие требования к теплоизоляции:
Если вы планируете положить несколько слоев утеплителя, показатели сопротивления теплопередачи рассчитываются в виде суммы каждого из слоев. При этом необходимо учитывать теплопроводность и характеристики материала, из которого изготовлены стены. Как рассчитатьЧтобы выполнить теплотехнический расчет утеплителя, следует учитывать одновременно большое количество факторов, что довольно сложно сделать неопытному строителю. Самым важным показателем является характеристика стены и климатические условия местности, где идет строительство. Когда вы определились с технологией выполнения работ и выбрали подходящий материал, можно приступать к расчетам. Полезный совет: для утепления одного дома или этажа рекомендуется выбирать одинаковый материал от одного производителя и желательно из одной партии. В обязательном порядке также следует утеплить трубопроводы со стороны улицы, которые ведут внутрь дома. Это одни из самых потенциально опасных мест возникновения «мостиков холода», через которые уходит до 30% тепла. Чтобы довести значения сопротивляемости теплопроводности стен и полотка до нужных показателей (3,5 и 6 соответственно), необходимо воспользоваться следующими формулами:
Когда вы нашли разницу, можно выяснить, какой толщины должен быть утеплитель по формуле: p = R*k, где р является искомой толщиной утеплителя, k – теплопроводностью используемого теплоизоляционного материала. Если вы используете пенопласт или минеральную вату, профессионалы рекомендуют делать оптимальную толщину в 10 см.
КалькуляторыЕсли вы не хотите заучивать формулы и самостоятельно производить вычисления, расчет толщины утеплителя для стен помогут сделать он-лайн калькуляторы. Это специально созданные программы, которые учитывают все факторы и характеристики материалов, позволяя точно узнать, сколько теплоизоляции надо покупать. Одной из самых популярных программ является калькулятор ROCKWOOL, разработанный опытными специалистами для расчета толщины и энергоэффективности утеплителя. Интуитивно понятный интерфейс не вызовет вопросов даже у неопытных пользователей. Зайдите на сайт калькулятора , нажмите кнопку «Начать расчет» и следуйте подробным пошаговым подсказкам.
Расчет утеплителя стен и потолка может выполнить даже новичок при наличии необходимых показателей материалов. Пренебрежение необходимостью вычисления точной толщины слоя теплоизоляции влечет за собой массу неприятностей, некоторые из которых можно быстро исправить, а с другими придется жить до следующего капитального ремонта. |
Комфортное проживание в доме предусматривает создание условий для поддержания оптимальной температуры воздуха особенно зимой. В строительстве дома очень важно грамотно подобрать утеплитель и рассчитать его толщину. Любой строительный материал будь то кирпич, бетон или пеноблок имеет свою теплопроводность и теплосопротивление. Под теплопроводностью понимают способность стройматериала проводить тепло. Определяется данная величина в лабораторных условиях, а полученные данные приводятся производителем на упаковке либо в специальных таблицах. Теплосопротивление – величина обратная теплопроводности. Тот материал, который отлично проводит тепло, соответственно, имеет низкое сопротивление теплу.
Для строительства и утепления дома выбирают материал, имеющий низкую теплопроводность и высокое сопротивление. Чтобы определить теплосопротивление стройматериала, достаточно знать его толщину и коэффициент теплопроводности.
Расчет толщины утеплителя стен
Представим, что дом имеет стены, выполненные из пенобетона плотностью 300 (0,3 м), коэффициент теплопроводности материала составляет 0,29. Делим 0,3 на 0,29 и получает 1,03.
Как рассчитать толщину утеплителя для стен, позволяющую обеспечить комфортное проживание в доме? Для этого необходимо знать минимальное значение теплосопротивления в городе или области, где расположено утепляемое строение. Далее от этого значения нужно отнять полученное 1,03, в результате станет известно сопротивление теплу, которым должен обладать утеплитель.
Если стены состоят из нескольких материалов, следует просуммировать их показатели теплосопротивления.
Толщина утеплителя стен рассчитывается с учетом сопротивления теплопередаче используемого материала (R). Для нахождения этого параметра следует применить нормы «Тепловой защиты зданий» СП50.13330.2012. Величина ГОСП (градусосутки отопительного периода) вычисляется по формуле:
При этом t B отражает температуру внутри помещения. Согласно установленным нормам она должна варьировать в пределах +20-22°С. Средняя температура воздуха – t от, число суток отопительного периода в календарном году – z от. Эти значения приведены в «Строительной климатологии» СНиП 23-01-99. Особое внимание следует уделить продолжительности и температуре воздуха в том периоде, когда среднесуточная t≤ 8 0 С.
После того как теплосопротивление будет определено следует узнать какой должна быть толщина утеплителя потолка, стен, пола, кровли дома.
Каждый материал «многослойного пирога» конструкции имеет свое тепловое сопротивление R и рассчитывается по формуле:
R ТР = R 1 + R 2 + R 3 … R n ,
Где под n понимают число слоев, при этом тепловое сопротивление определенного материала равняется отношению его толщины (δ s) к теплопроводности (λ S).
R = δ S /λ S
Толщина утеплителя стен из газобетона и кирпича
К примеру, в возведении конструкции используется газобетон D600 толщиной 30 см, в роли теплоизоляции выступает базальтовая вата плотностью 80-125 кг/м 3 , в качестве отделочного слоя – кирпич пустотелый плотностью 1000 кг/м 3, толщиной 12 см. Коэффициенты теплопроводности приведенных выше материалов указываются в сертификатах, также их можно увидеть в СП50.13330.2012 в приложении С. Итак теплопроводность бетона составила 0,26 Вт/м* 0 С, утеплителя - 0,045 Вт/м* 0 С, кирпича - 0,52 Вт/м* 0 С. Определяем R для каждого из используемых материалов.
Зная толщину газобетона находим его теплосопротивление R Г = δ SГ /λ SГ = 0,3/0,26 = 1,15 м 2 * 0 С/Вт, теплосопротивление кирпича - R К = δ SК /λ SК = 0,12/0,52 = 0,23 м 2 * 0 С/В. Зная, что стена состоит из 3-х слоев
R ТР = R Г + R У + R К,
находим теплосопротивление утеплителя
R У = R ТР - R Г - R К.
Представим, что строительство происходит в регионе, где R ТР (22 0 С) - 3,45 м 2 * 0 С/Вт. Вычисляем R У = 3,45 - 1,15 – 0,23 = 2,07 м 2 * 0 С/Вт.
Теперь мы знаем, каким сопротивлением должна обладать базальтовая вата. Толщина утеплителя для стен будет определяться по формуле:
δ S = R У х λ SУ = 2,07 х 0,045 = 0,09 м или 9 см.
Если представить, что R ТР (18 0 С) = 3,15 м 2 * 0 С/Вт, то R У = 1,77 м 2 * 0 С/Вт, а δ S = 0,08 м или 8 см.
Толщина утеплителя для кровли
Расчет данного параметра производится по аналогии с определением толщины утеплителя стен дома. Для термоизоляции мансардных помещений лучше использовать материал теплопроводностью 0,04 Вт/м°С. Для чердаков толщина торфоизолирующего слоя не имеет большого значения.
Чаще всего для утепления скатов крыш используют высокоэффективные рулонные, матные или плитные теплоизоляции, для чердачных крыш – засыпные материалы.
Толщина утеплителя для потолка рассчитывается по приведенному выше алгоритму. От того насколько грамотно будет определены параметры изоляционного материала зависит температура в доме в зимнее время. Опытные строители советуют увеличивать толщину утеплителя кровли до 50% относительно проектной. Если используются засыпные или сминаемые материалы, время от времени их необходимо разрыхлять.
Толщина утеплителя в каркасном доме
В роли теплоизоляции может выступать стекловата, каменная вата, эковата, сыпучие материалы. Расчет толщины утеплителя в каркасном доме более простой, потому как его конструкция предусматривает наличие самого утеплителя и наружной и внешней оббивки, как правило, выполненных из фанеры и практически не влияющих на степень термозащиты.
Например, внутренняя часть стены - фанера толщиной 6 мм, наружная – плита OSB толщиной 9 мм, в роли утеплителя выступает каменная вата. Строительство дома происходит в Москве.
Теплосопротивление стен дома в Москве и области в среднем должно составлять R=3,20 м 2 * 0 C/Вт. Теплопроводность утеплителя представлена в специальных таблицах либо в сертификате на товар. Для каменной ваты оно составляет λ ут = 0,045 Вт/м* 0 С.
Толщина утеплителя для каркасного дома определяется по формуле:
δ ут = R х λ ут = 3,20 х 0,045 = 0,14 м.
Плиты каменной ваты выпускаются толщиной 10 см и 5 см. В данном случае потребуется укладка минеральной ваты в два слоя.
Толщина утеплителя для пола по грунту
Прежде чем приступить к расчетам следует знать, на какой глубине располагается пол помещения относительно уровня земли. Также следует иметь представление о средней температуре грунта зимой на этой глубине. Данные можно взять из таблицы.
Сначала необходимо определить ГСОП, затем вычислить сопротивление теплопередаче, определить толщину слоев пола (к примеру, армированный бетон, цементная стяжка по утеплителю, напольное покрытие). Далее определяем сопротивление каждого из слоев, поделив толщину на коэффициент теплопроводности и суммировать полученные значения. Таким образом, мы узнаем теплосопротивление всех слоев пола, кроме утеплителя. Чтобы найти этот показатель, из нормативного теплосопротивления отнимем общее термическое сопротивление слоев пола за исключением коэффициента теплопроводности изоляционного материала. Толщина утеплителя для пола вычисляется путем умножения минимального теплосопротивления утеплителя на коэффициент теплопроводности выбранного изоляционного материала.