Теплоизоляция для стен: расчет оптимальной толщины теплоизоляции и особенности утеплителей. Определяем толщину утеплителя для наружной стены

Каждый, кто строит собственный дом, хочет, чтобы в нем было тепло. Добиться это можно несколькими способами: построить толстые стены, сделать хорошее утепление или хорошо отапливать дом.

На практике все эти способы используют вместе, но с экономической точки зрения, больший приоритет имеет утепление дома, а точнее увеличение толщины утеплителя.

Наш расчет будет состоять из двух основных этапов:

Нахождения сопротивлением теплопередаче стен, которое необходимо для дальнейших вычислении.
Подбор необходимой толщины утеплителя в зависимости от конструкции и материала стен.

В начале, предлагаем посмотреть небольшое видео, в котором эксперт подробно рассказывает для чего нужно закладывать утеплитель в наружные стены кирпичного дома и какой вид утеплителя при этом использовать.

Сопротивлением теплопередаче стен

Для нахождения этого параметра используем СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий» который можно скачать на нашем сайте (ссылка).

В пункте 5 «Тепловая защита зданий» представлены несколько формул, которые помогут нам рассчитать толщину утеплителя и стен. Для того чтобы это сделать существует параметр, называемый сопротивлением теплопередаче и обозначаемый буквой R. Он зависит от необходимой температуры внутри помещения и климатических условий данного города или района.

В общем случает он рассчитывается по формуле R ТР = a х ГСОП + b.

Согласно таблице 3 , значения коэффициентов a и b для стен жилых зданий равняется 0,00035 и 1,4 соответственно.

Осталось только найти величину ГСОП. Расшифровывается она как градусо-сутки отопительного периода. С этим значением придется немного повозится.

Формула для расчета ГСОП = (t В — t ОТ) х z ОТ .

В данной формуле t В — это температура, которая должна быть внутри помещения. По нормам она равняется 20-22 0 С.

Значение параметров t ОТ и z ОТ означают среднюю температуру наружного воздуха и количество суток отопительного периода в году. Узнать их можно в СНиП 23-01-99 «Строительная климатология» . (ссылка).

Если посмотрите на данный СНиП, то увидите большую таблицу в самом начале, где для каждого города или района приведены климатические параметры.

Нас будет интересовать колонка, в которой написано «Продолжительность и средняя температура воздуха периода со средней суточной температурой воздуха ≤ 8 0 С».

Пример расчета параметра R ТР

Для того, чтобы все стало более понятным, давайте рассчитаем сопротивлением теплопередаче стен (R ТР) для дома построенного в г. Казань.

Для этого у нас есть две формулы:

R ТР = a х ГСОП + b ,

ГСОП = (t В -t ОТ) х z ОТ

Сначала рассчитаем ГСОП. Для этого ищем г. Казань в правой колонке СНиП 23-01-99.

Находим по таблице, что средняя температура t ОТ = — 5,2 0 С, а продолжительность z ОТ = 215сут/год.

Теперь нужно определится, какая температура воздуха внутри помещения для вас комфортна. Как было написано выше оптимальным считается t В = 20-22 0 С. Если вы любите более прохладную или более теплую температуру, то при расчете ГСОП для значение t В может быть другим.

Итак, подсчитаем ГСОП для температуры t В = 18 0 С и t В = 22 0 С.

ГСОП 18 = (18 0 С-(-5,2 0 С) х 215 суток/год = 4988.

ГСОП 22 = (22 0 С-(-5,2 0 С) х 215 суток/год = 5848

Теперь найдем сопротивление теплопередаче. Как мы уже знаем коэффициенты a и b для стен жилых зданий, согласно таблице 3 из СП 50.13330.2012 равняются 0,00035 и 1,4.

R ТР (18 0 С) = 0,00035 х 4988 + 1,4 = 3,15 м 2 * 0 С/Вт, для 18 0 С внутри помещения.

R ТР (22 0 С) = 0,00035 х 5848 + 1,4 = 3,45 м 2 * 0 С/Вт, для 22 0 С.

Таким сопротивление, должна обладать стена вместе с утеплителем, для того чтобы в доме были минимальные теплопотери.

Итак, необходимые начальные данные мы получили. Теперь перейдём ко второму этапу, к определению толщины утеплителя.

Расчета толщины утеплителя

Каждый материал, входящий в многослойный пирог стены, обладает собственным тепловым сопротивлением R. Так вот, наша задача, состоит в том, чтобы сумма всех сопротивлений материалов, входящих в конструкцию стены, равнялась тепловому сопротивлению R ТР,которое мы рассчитывали в предыдущейглаве, т.е.:

R ТР = R 1 + R 2 + R 3 … R n , где n количество слоев.

Тепловое сопротивление отдельного материала R равняется отношению толщины слоя (δ s) к теплопроводности (λ S).

R = δ S /λ S

Примеры расчета толщины утеплителя для стен из кирпича и газобетона

Пример 1. Стена из газобетонных блоков D600 толщиной 30 см, утепленная снаружи каменной ватой плотностью 80-125 кг/м 3 , а снаружи обложена керамическим пустотелым кирпичом плотностью 1000 кг/м 3 . Строительство велось в г.Казань.

Для дальнейшего нахождения толщины утеплителя, нам понадобятся значения теплопроводности материалов λ S . Эти данные должны присутствовать в сертификате к материалам.

Если по каким-либо причинам их нет, то посмотреть их можно в Приложение С к СП 50.13330.2012, который мы использовали ранее.

λ SГ = 0,14 Вт/м* 0 С — теплопроводность газобетона;

λ SК = 0,52 Вт/м* 0 С – теплопроводность кирпича.

R Г = δ SГ /λ SГ = 0,3/0,14 = 2,14 м 2 * 0 С/Вт — тепловое сопротивление газобетона;

R К = δ SК /λ SК = 0,12/0,52 = 0,23 м 2 * 0 С/В — тепловое сопротивление кирпича.

Т.к. наша стена состоит из трех слоев, то верно будет уравнение:

R ТР = R Г + R У + R К,

тогда R У = R ТР — R Г — R К

В предидущей главе мы находили значение R ТР (22 0 С) для г. Казань. Используем его для наших вычислений.

R У = 3,45 — 2,14 – 0,23 = 1,08 м 2 * 0 С/Вт.

Таким образом мы нашли, каким тепловым сопротивлением должен обладать утеплитель. Для нахождения толщины утеплителя воспользуемся формулой:

δ S = R У х λ SУ = 1,08 х 0,045 = 0,05 м.

Мы получили, что для заданных условий достаточно утеплителя толщиной 5 см.

Если мы возьмём значение R ТР (18 0 С) = 3,15 м 2 * 0 С/Вт, то получим:

R У = 3,15 — 2,14 – 0,23 = 0,78 м 2 * 0 С/Вт.

δ S = R У х λ SУ = 0,78 х 0,045 = 0,035 м

Как видите, толщина утеплителя изменилась всего на полтора сантиметра.

Пример 2. Рассмотрим пример, когда вместо газобетонных блоков, уложен силикатный кирпич плотностью 1800 кг/м 3 . Толщина кладки при этом 38 см.

По аналогии с предыдущими вычислениями находим значения теплопроводности по таблице:

λ SК1 = 0,87 Вт/м* 0 С — теплопроводность силикатного кирпича плотностью 1800 кг/м 3 ;

λ SУ = 0,045 Вт/м* 0 С – теплопроводность утеплителя;

λ SК2 = 0,52 Вт/м* 0 С – теплопроводность кирпича плотностью 1000 кг/м 3 .

R К1 = δ SК1 /λ SК1 = 0,38/0,87 = 0,44 м 2 * 0 С/Вт — тепловое сопротивление кирпича 1800 кг/м 3 ;

R К2 = δ SК2 /λ SК2 = 0,12/0,52 = 0,23 м 2 * 0 С/В — тепловое сопротивление кирпича 1000 кг/м 3 .

Находим тепловое сопротивление утеплителя:

R У = 3,45 – 0,44 – 0,23 = 2,78 м 2 * 0 С/Вт.

Теперь вычисляем толщину утеплителя:

δ S = R У х λ SУ = 2,78 х 0,045 = 0,12 м.

Т.е. для данных условий достаточно толщины утеплителя 12 см.

Пример 3. В качестве наглядного примера, говорящем о важности утепления, рассмотрим стену состоящую только газобетона D600.

Зная теплопроводность газобетонных блоков, λ SГ = 0,14 Вт/м* 0 С, можем сразу вычислить необходимую толщину стен т.к. стена однородна.

δ S = R ТР х λ SГ = 3,45 х 0,14 = 0,5 м

Мы получаем, чтобы соблюдать все нормы СНиП, мы должны выложить стену толщиной 0,5 м.

В таком случае можно пойти двумя путями, сделать стену сразу необходимой толщины или построить стену потоньше и дополнительно утеплить.

Первый вариант нам кажется более надежным и менее затратным, потому что работ по монтажу утеплителя нет. Второй вариант больше подходит для уже построенных домов.

Все эти примеры, показывают, как зависит толщина утепление от материала стен. По аналогии с ними вы можете проделать расчёты для любого типа материала.

Видео «Утепление стен»

В заключении, предлагаем вам посмотреть пару видеороликов, которое будет полезно при выборе толщины утеплителя для стен дома построенного из пенобетона и газобетона.

При утеплении стен важно не ошибиться в выборе толщины и вида утеплителя. Часто жильцы хотят сэкономить там, где экономить нельзя – на толщине утепления стен. Цена утепления от этого выигрывает не сильно, ведь работа и отделка дороже. Но последующие за этим потери гораздо более значительные.

Экономить на толщине утеплителя – невыгодно. В СНИП приведены значения минимального сопротивления ограждающих конструкций (стен) которые были рассчитаны из экономической целесообразности.

Т.е. применять слой утепления тоньше, чем требует норматив не выгодно. Это влечет перерасход средств на отопление. А если не топить, то будет ущерб комфорту. В общем, сопротивление теплопередаче стен должно быть в соответствии с нормативом или больше.
А какая для этого потребуется толщина утепления стен?

Требования нормативов

На фото приведены требования СНИП по сопротивлению теплопередаче ограждающих конструкций. Можно заметить, что для стен требования более низкие по сравнению с потолками, крышей и полами. Это говорит о распределении тепла в доме, и доле утечек через те или иные конструкции.

Основной вопрос возникает по нахождению градусо-суток отопительного периода. Можно сказать, что для климатической зоны Москвы это значение составляет примерно 5000 С х сут.

Поэтому требования для средней полосы (умеренный климат) примерно принимаются в соответствии от 4000 до 6000 С х сут. А точно количество градусо-суток можно вычислить в соответствии со СНиП для каждой области или города.

Т.е. для климатической зоны под условным название «Москва», где среднегодовая температура примерно +4 град. С, требуемое сопротивление теплопередаче стен принимается примерно 3,2 м2С/Вт.

Как рассчитывается толщина утеплителя

Сопротивление теплопередаче утепленной стены складывается из сопротивления собственно стены и сопротивления слоя утеплителя.

Сопротивление теплопередаче стены можно найти зная ее толщину и материал из которого она сделана. Необходимо поделить толщину стены на коэффициент теплового сопротивления материала.

Для примера рассчитаем стену из кирпича толщиной 36 см. Тогда сопротивление теплопередаче стены составит — 0,36 м / 0,7 Вт/мС = 0,5 м2С/Вт.

Теперь найдем сколько теплового сопротивления нужно добавить этой стене, что бы достигнуть требований норматива.

Отнимем от нормативных требований полученное значение. Для примера принимаем, что стена находится в климате Москвы. Тогда 3,2 – 0,5=2,7 м2С/Вт.

Следовательно, у слоя утепления минимальное сопротивление теплопередаче должно быть 2,7 м2С/Вт.

Найдем минимальную толщину пенопласта для утепления этой стены. Умножим коэффициент его теплопроводности на требуемое сопротивление теплопередаче. 0,037х2,7=0,1 м.

Найдем минимальную толщину минеральной ваты – 0,045х2,7=0,12 м.

Но нужно учитывать, что это минимальные значения, исходя из экономической целесообразности. Больше можно (но любой слой проверяется по паропроницаемости (ниже)), меньше делать нельзя. Т.е. если бы строительство вела организация, то нарушения гос. норматива повлекло бы ответственность…

Что подходит для стен

Приведены результаты расчетов для различных климатических зон.

Показаны градусо-сутки отопительного периода (С х сут.) и минимальная толщина утеплителя (м).

Какая толщина утеплителя для кирпичной стены 0,36 м

Пенопласт
2000 – 0,06
4000 – 0,09
6000 – 0,11
8000 – 0,14
1000 – 0,16
12000 – 0,19

Минеральная вата
2000 – 0,07
4000 – 0,1
6000 – 0,14
8000 – 0,17
1000 – 0,2
12000 – 0,23

Какая толщина утеплителя для железобетонной стены 0,30 м. Нужно учесть, что собственное сопротивление теплопередаче такой стены составляет около 0,14 м2С/Вт

Пенопласт
2000 – 0,07
4000 – 0,1
6000 – 0,12
8000 – 0,15
1000 – 0,18
12000 – 0,2

Минеральная вата
2000 – 0,09
4000 – 0,12
6000 – 0,15
8000 – 0,18
1000 – 0,22
12000 – 0,25

Проверка по паропроницаемости слоев

Вопрос толщины утепления стен тесно увязан с паропроницаемостью слоев в единой конструкции.

На ограждающей конструкции дома (стены, потолок полы) всегда будет перепад температуры. Внутри конструкции будет находиться точка росы. В тоже время через стены, потолок, крышу, полы будет проходить водяной пар, и когда на улице холодно, то направление его движения будет из помещения наружу.

Если пар не встретит препятствий на своем пути на улицу, то его накопления внутри стены не произойдет. А если на пути пара образуется повышенное сопротивление его движению, то конструкция намокнет от сконденсировавшейся воды. В однослойной стене повышенного сопротивления движению пара не бывает. Но когда появляется слой утепления, то на паропроницаемость слоев необходимо обращать пристальное внимание.

Нужно что бы выполнялось правило – наружный слой должен быть более паропрозрачный. А так как мы утепляем снаружи, то следовательно, слой утеплителя, должен быть более проницаемый для пара чем сама стена.

Иногда пользуются приемом разделения слоев пароизолятором. Но при этом пароизоляция должна быть абсолютной, что бы полностью прекратилось движение пара сквозь конструкцию. Тогда на пар находящийся в стене действие парциального давления прекращается и его накопление в конструкции не происходит.

Паропроницаемость слоя можно определить разделив толщину слоя на коэффициент паропроницаемости материала.
Например, для кирпичной стены толщиной 36 сантиметров — 0,36/0,11=3,27 м2 ч Па/мг.
Слой пенопласта толщиной 12 сантиметров будет сопротивляться движению пара – 0,12/0,05=2,4 м2 ч Па/мг.

Условие паропрозрачности слоев выполняется – 2,40 меньше 3,27.
Следовательно, кирпичную стену толщиной в 36 см можно утеплять слоем пенопласта толщиной 12 сантиметров.

Определенная расчетом толщина утепления стен должна соблюдаться и при строительстве. Нужно помнить, что найти толщину утепления стен не сложно, важно соблюсти теорию на практике.

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.

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

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

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

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

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

Сравнительная информация для выбора популярных теплоизолирующих стройматериалов:

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

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

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

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

Применение этих теплоизолирующих материалов утеплении дома – это прямая экономия на толщине наружных стен.

Толщина утеплителей в разных климатических регионах:

Минимальная минусовая температура	Район	Материал/плотность
		Камень/1300	Кирпич/1600	Керамоблок/1200	Бетон/300
		Толщина, мм
-60 0 С	Верхоянск	—	900,0	700,0	450,0
-40 0 С	Новосибирск	—	900,0	700,0	450,0
-30 0 С	Москва	30,0	640,0	500,0	350,0
-20 0 С	Ереван	60,0	510,0	300,0	200,0
-10 0 С	Красноводск	45,0	330,0	250,0	160,0

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

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

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

GSOP = (t v – t 8)z 8 ;

t v — температура воздуха внутри здания, °С;
t 8 – среднее значение температуры отопительного периода со среднесуточной температурой воздуха ≤8°С;
z 8 –количество суток отопительного периода со среднесуточной температурой воздуха ≤ 8°С.

В качестве реального примера подойдут такие расчеты:

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

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

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

Предисловие . Для утепления дома выбирают материал, имеющий низкую теплопроводность и высокое сопротивление. Чтобы определить теплосопротивление стройматериала, достаточно знать коэффициент теплопроводности и его толщину. В этой статье мы расскажем, как рассчитать толщину утеплителя для кровли, мансарды, стен и пола в доме, чтобы зимой в нем было тепло и комфортно.

Для чего необходим расчет толщины утеплителя

Комфортное проживание в доме предусматривает поддержание оптимальной температуры в помещении, особенно зимой. При возведении здания следует помнить о тепловой изоляции, следует грамотно подобрать и рассчитать толщину утепления для стен, кровли, пола и мансарды. Любой материал – кирпич, дерево, пеноблок или минвата имеет свое значение теплопроводности и теплосопротивления.

Теплый дом — мечта каждого хозяина

Под теплопроводностью принимают способность материала проводить тепло. Данная величина определяется в лабораторных условиях, а полученные данные приводятся производителем на упаковке либо. Теплосопротивление материала – величина обратная теплопроводности . Материал, который хорошо проводящий тепло имеет низкое сопротивление теплу и требует утепление.

При возведении здания следует помнить о качественной тепловой изоляции. Если в стенах дома или в других конструкциях при строительстве были допущены ошибки, то возможно появление мостиков холода — участков по которым быстро уходит тепло из дома. В этих местах возможно появление конденсата, а в дальнейшем и образование плесени, если не принять во время меры по утеплению.

Как рассчитать толщину утеплителя для стен

1 . Определите конструкцию и отделку наружных стен дома (внутренней и внешней). Схема отделки зависит от ваших предпочтений, решения экстерьера и интерьера строения. Отделка добавляет в толщину стены дома несколько слоев.

2 . Рассчитайте теплосопротивление выбранной стены (Rпр.) Величину можно найти по формуле, при этом нужно знать материал стены и его толщину:

Rпр.=(1/α (в))+R1+R2+R3+(1/α (н)) ,

где R1, R2, R3 – сопротивление теплопередачи слоя, α(в) – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности стены, α(н) — коэффициент теплоотдачи наружной поверхности стены.

3 . Рассчитайте минимальное значения сопротивления теплопередачи (Rмин.) для вашей климатической зоны по формуле R=δ/λ, δ, где δ – толщина слоя материала в метрах, λ — теплопроводность материала (Вт/м*К). Теплопроводность (способность материала обмениваться теплом с окружающей средой) можно узнать на упаковке материала или определить по таблице теплопроводности минваты или другого материала, например, для пенопласта ПСБ-С 15 она равна 0,043 Вт/м, для минваты плотностью 200 кг/м3 — 0,08 Вт/м.

Чем выше коэффициент теплопроводности, тем материал холоднее. Наивысшая теплопроводность у металла, мрамора, минимальная — у воздуха. Материалы, в основе которых лежит воздух, являются теплыми, например, 40 мм пенопласта равны по теплопроводности 1 метру кирпичной кладки. Коэффициент имеет постоянное значение, его можно найти в справочнике ДБН В.2.6-31:2006 (Тепловая изоляция строений).

4 . Сравните Rмин. с Rпр. и найдите разность ΔR. Если в результате вашего расчета Rмин.меньше или равно Rпр., то утепление стен дома не нужно, так как существующие слои обеспечивают нормативную теплоизоляцию строения. Когда же Rмин. больше Rпр., то определите разницу между ними, для этого вычтите из большего значения меньшее?R= Rмин.- Rпр.

5 . Подберите толщину утеплителя согласно величине ΔR. Выбранный утеплитель должен обеспечить для конструкции недостающее сопротивление теплопередачи. Выбирая материал, следует помнить о его характеристиках: коэффициент теплопроводности, плотность и класс горючести, коэффициент водопоглощения. Далее рассмотрим на примерах, как рассчитать толщину утеплителя для разных конструкций, но вы можете без проблем провести расчет теплопроводности стены онлайн калькулятор на нашем сайте.

Как рассчитать утепление для кирпичных 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 получаем значение в итоге 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 и в результате станет известно сопротивление теплу, которым должен обладать утеплитель.

Если стены состоят из нескольких материалов – бетон, кирпич, слой штукатурки и т.д., то следует просуммировать их показатели теплосопротивления. Толщина утеплителя стен рассчитывается с учетом сопротивления теплопередаче используемого материала (R). Для нахождения параметра следует узнать величину ГОСП (градусосутки отопительного периода) по формуле:

t B отражает температуру внутри помещения. Согласно установленным нормам она находится в пределах +20-22°С. Средняя температура воздуха – t от, число дней отопительного периода в календарном году – z от. Эти значения приведены в «Строительной климатологии» СНиП 23-01-99. Внимание следует уделить продолжительности и температуре в отопительном периоде, когда среднесуточная t≤ 8°С.

Когда теплосопротивление каждого материала будет определена, следует узнать какой должна быть толщина утеплителя потолка, пола, стен, 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

Как рассчитать утепление стен из пеноблока

К примеру, в возведении конструкции используется пеноблок D600 толщиной 30 см, в роли теплоизоляции выступает базальтовая вата URSA плотностью 80-125 кг/м3, в качестве отделочного слоя – кирпич пустотелый плотностью 1000 кг/м3, толщиной 12 см.

Коэффициенты теплопроводности приведенных выше материалов указываются в сертификатах.

Теплопроводность бетона 0,26 Вт/м*0С

Теплопроводность утеплителя — 0,045 Вт/м*0С

Теплопроводность кирпича — 0,52 Вт/м*0С.

Определяем R для каждого материала.

Теплосопротивление газобетона — 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, находим R ТР = R Г + R У + R К , и 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 или другой утеплитель. 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.

Как рассчитать толщину утепления мансарды

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 рулонные, матные или плитные теплоизоляции.

Толщина утеплителя для потолка рассчитывается по приведенному выше алгоритму. От того насколько грамотно будет определены параметры изоляционного материала, зависит температура в доме зимой. Опытные строители советуют увеличивать толщину утеплителя кровли до 50% относительно проектной. Если используются засыпные материалы, время от времени их необходимо разрыхлять.

Толщина утеплителя в каркасном доме

В роли теплоизоляции может выступать каменная вата, эковата и сыпучие материалы. Расчет толщины утеплителя в каркасном доме простой, потому как его конструкция предусматривает наличие утеплителя. Теплосопротивление стен дома в Москве должно составлять R=3,20 м 2 * 0 C/Вт. Теплопроводность утеплителя представлена в таблицах или в сертификате на товар.

Для 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 минваты выпускаются толщиной 10 см и 5 см. В данном случае потребуется укладка минваты в два слоя.

Как рассчитать толщину утепления пола

Прежде чем приступить к расчетам следует знать, на какой глубине располагается пол относительно уровня земли. Также следует иметь представление о температуре грунта зимой на глубине. Данные можно взять из таблицы зависимости температуры грунта от глубины и месторасположения:

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 и суммируем полученные значения. Таким образом, мы узнаем теплосопротивление всех слоев пола, кроме утеплителя.

Чтобы найти толщину утепления, из нормативного теплосопротивления отнимем общее сопротивление слоев пола за исключением изоляционного материала. Толщина утеплителя для пола в доме вычисляется путем умножения теплосопротивления утеплителя на коэффициент теплопроводности.