Какая толщина утеплителя должна быть в каркасном доме

Какая толщина утеплителя должна быть в каркасном доме

Каркасный дом состоит из каркаса, обшитого с внутренней и наружной стороны различными материалами. Между обшивками располагается утеплитель и паро и гидроизоляция. Большое значение имеет правильный расчет толщины утеплителя. Для каждого района России необходимо использовать различную толщину утеплительного материала.

Толщина утеплителя в каркасном доме для постоянного проживания имеет принципиальное значение. От этого зависит комфортное пребывание в доме в течение всего холодного периода.

Почему нельзя использовать утеплитель с запасом, чтобы не проводить расчеты? Лишняя толщина утеплителя добавляет вес конструкции, и создает необходимость устройства более прочных элементов каркаса и фундамента. Это ведет к лишним неоправданным затратам. В свою очередь, недостаточный слой утеплителя не обеспечивает сохранение тепла и требует дополнительных расходов на обогрев помещений.

Эта статья поможет правильно подобрать толщину утеплителя для каркасного дома.

От чего зависит толщина

Материал

Пенопласт — один из самых распространенных видов утеплителей.

Расчет толщины утеплителя для стен невозможен без учета многих сопутствующих факторов и условий. Говорить о параметрах какого-то сферического утеплителя в вакууме — некорректно. Существует множество различных материалов, каждый из которых имеет свои характеристики.

Вот список коэффициентов теплопроводности различных теплоизоляционных материалов:

• Стекловата URSA — 0.044 Вт/м×К;
• Каменная (базальтовая) вата Rockwool — 0.039 Вт/м×К;
• Утеплитель пенополистирол (пенопласт) — 0.037 Вт/м×К;
• Эковата — 0.036 Вт/м×К;
• Пенополиуретан (утеплитель ППУ) — 0.03 Вт/м×К;
• Керамзит — 0.17 Вт/м×К;
• Кирпичная кладка — 0.520 Вт/м×К.

Далее следует рассмотреть минимально допустимые параметры толщины для этих утеплителей:

• Стекловата URSA — 189 мм;
• Каменная (базальтовая) вата Rockwool — 167 мм;
• Пенополистирол (пенопласт) — 159 мм;
• Эковата — 150 мм;
• Пеноплиуретан — 120 мм;
• Керамзит — 869 мм;
• Кирпичная кладка — 1460 мм.

Далее при выборе следует учесть такие параметры:

1. Эксплуатационную плотность;
2. Нагрузку на конструкцию стен;
3. Экологическую безопасность и состав;
4. Биологическую стойкость;
5. Химические свойства и взаимодействия;
6. Стойкость к коррозии;
7. Пожарную безопасность;
8. Проницаемость для воздуха и пара;
9. Образование конденсата;
10. Наличие «мостиков холода» и теплопотери, связанные с ними;
11. Гигроскопичность;
12. Влагостойкость.

На фото минеральная вата, она имеет стандартную минимальную толщину, которая удовлетворяет требованиям климата средней полосы

Далее на основе этих данных следует определить еще одну важную величину — сопротивление передаче тепла или просто теплосопротивление. Эта величина равна отношению разности температур по краям материала к величине теплового потока, проходящего через его толщу.

Для расчета сопротивления (R) принята формула:

R = толщина стены/коэффициент теплопроводности стены.

Становится очевидным, что толщина утеплителя зависит не только от свойств материала теплоизолятора, но и от свойств материала, из которого изготовлена стена, ее толщины и отделки.

Уже на этом этапе понятно, что расчет можно вести только для конкретного утеплителя, причем с учетом целой кучи сопутствующих условий и факторов. Например, толщина пенопласта для утепления стен может сильно зависеть от типа монтажа и марки материала, производителя, качества сырья и многих других параметров.

Как правило, утеплители имеют некую стандартную толщину, рекомендованную для основной территории. Для участков с особыми требованиями можно укладывать дополнительные слои.

Совет! Когда речь идет об индивидуальном строительстве, не стоит вдаваться в дебри материаловедения и теплотехники. Достаточно рассмотреть допустимые нормы для вашего региона с запасом, максимальный перерасход будет несущественным, вы ведь не город застраиваете.

Толщина утеплителя для наружных стен должна быть не меньше определенного значения, вычислять ее точно нет смысла по многим причинам:

• Во-первых, вы все равно будете вынуждены делать некоторые предположения, допущения и усреднения, ведь предсказать погоду и точно обозначить движение нагретых масс воздуха вы все равно не в силах;
• Во-вторых, даже получив значение толщины с точностью до микрон, вы все равно не сможете найти в продаже подходящий размер, так как они стандартны и достаточно грубо дискретны, с шагом в несколько десятков миллиметров;
• В-третьих, как говорится, жар костей не ломит, слишком тепло — это не проблема, достаточно открыть форточку, а вот когда холодно приходится тратиться на отопление или терпеть дискомфорт;
• В-четвертых, небольшой запас толщины увеличит общий объем материала не настолько значительно, чтобы об этом серьезно переживать.

Совет! Толщина утеплителя для наружных стен должна быть больше некого минимально допустимого значения. При этом вы можете перестраховаться и сделать больший запас, можете сэкономить и установить максимально приближенную к допустимому минимуму толщину, решать вам.

Климатические условия

Наиболее эффективный и приемлемый способ нанесения эковаты — это напыление.

Следующее важное условие, которое следует принимать во внимание, производя расчет толщины пенопласта для утепления стен, это климатические условия местности, где предполагается его эксплуатация. Это очевидный факт, но о нем все-таки стоит сказать отдельно.

После того, как вы определились с материалом, вам следует выяснить, в каком климатическом поясе он будет использоваться. Производители, как правило, предоставляют информацию о рекомендованных параметрах утеплителя для разных температурных режимов и зон.

Схема расположения климатических поясов России.

Кроме того, эти рекомендации обязательно даются с привязкой к назначению утепления: стена, кровля, перекрытие, фундамент и т.д. Без такой привязки говорить о толщине нет никакого смысла.

Конструкция стены

Утеплитель может располагаться не только с улицы или помещения, но и внутри конструкции стены.

Чтобы понять, насколько бессмысленна универсальная инструкция по расчету толщины того или иного материала, следует напомнить еще об одной важной детали: конструкции стены. Здесь играет роль количество слоев, их состав, очередность, толщины. Как видите, вариантов может быть масса.

Конструкции стен бывают самые разные.

Также важно, где расположен теплоизолятор — снаружи, со стороны помещения или внутри конструкции. Не менее важна гидроизоляция, пароизоляция, наличие сквозняков и движения нагретых масс воздуха, конвекции, излучения в инфракрасном диапазоне и интенсивности ветра в регионе.

Не забываем об отделке, толщине штукатурки, фасадном покрытии и наличии дополнительных изоляторов. Часто используют комбинации теплоизоляционных материалов, такие как пенопласт-пенофол, минеральная вата-пенофол, пенопласт-керамзит, пенобетон-пенопласт и другие. Это все также следует учитывать.

Другие факторы

Дополнительное утепление предъявляет иные требования, чем основное.

При расчете параметров утеплителя учитывают также такие факторы, как назначение и функции утепления.

Например, одно дело, когда вы строите каркасное здание, где пенопласт будет основным барьером для тепла. Здесь следует перестраховаться и подобрать максимальную толщину утепления, ведь от нее будет зависеть сама возможность проживания в доме.

Совсем другое дело, когда вас не устраивает степень комфорта в доме из кирпича или вы хотите сократить расходы на отопление. В этом случае вам целесообразно будет подобрать минимально оправданную толщину материала, ведь цена такого ремонта тоже важна, раз речь об экономии.

Также важную роль играет способ строительства: если вы работаете своими руками, вам важно все контролировать и просчитывать. Если вы нанимаете профессионального исполнителя, ваша задача — грамотно подобрать компанию, ведь ее специалисты в любом случае будут заниматься расчетом всех параметров.

Опять-таки, совсем другие требования предъявляет утепление лоджии или балкона. Эти объекты имеют тонкие стены, с трех сторон обдуваются холодным воздухом, не имеют батарей отопления. Как видите, дьявол кроется в деталях, универсальные правила, чаще всего, не более чем миф.

Рассчитываем толщину утеплителя

Теплоизоляция наружной стены дает снижение потерь тепла в два и более раз. Для страны, большая часть территории которой относится к континентальному и резко континентальному климату с продолжительным периодом низких отрицательных температур, как Россия, теплоизоляция ограждающих конструкций дает огромный экономический эффект.

Оттого, правильно ли рассчитана толщина теплоизолятора для наружных стен, зависит долговечность конструкции и микроклимат в помещении: при недостаточной толщине теплоизолятора точка росы находится внутри материала стены или на его внутренней поверхности, что вызывает образование конденсата, повышенной влажности, а, затем, образованию плесени и поражению грибком.

Методика расчета толщины утеплителя прописана в Своде Правил «СП 50. 13330. 2012 СНиП 23–02–2003. Тепловая защита зданий».

Факторы, влияющие на расчет:

1. Характеристики материала стены – толщина, конструкция, теплопроводность, плотность.
2. Климатические характеристики зоны строения – температура воздуха самой холодной пятидневки.
3. Характеристики материалов дополнительных слоев (облицовка или штукатурка внутренней поверхности стены).

Слой утеплителя, отвечающая нормативным требованиям, высчитывается по формуле:

В системе утепления «вентилируемый фасад» термическое сопротивление материала навесного фасада и вентилируемого зазора при расчете не учитывают.

Рекомендации по толщине и плотности минеральной ваты

Учет климатических особенностей региона имеет решающее значение при выборе размера утеплителя. Для наружных стен домов, расположенных в областях умеренного континентального климата (Московская, Ленинградская, Волгоградская и другие области) рекомендуется выбирать плиты толщиной 80-100 мм. По мере отдаленности региона от данной области (континентальный, резко континентальный, муссонный, морской климат; субарктический, арктический пояса) толщина увеличивает примерно на 10%. Например, для Мурманской области желательно взять минвату толщиной 150 мм на внешние стены, а для Тобольска правильный диапазон составит от 90 до 110 мм.

Утеплитель плотностью до 40 кг/куб. м применяется лишь в ненагружаемых горизонтальных поверхностях, поэтому лучше их проигнорировать. Такая вата выпускается в рулонах, раскатываемых по обшиваемым межэтажным перегородкам, полам и т.д. Для утепления наружных стен нежилых или производственных помещений показатель варьируется от 50 до 75 кг/куб. м. Если пользователь делает вентилируемый фасад, плиты должны быть еще плотнее — до 110 кг/куб. м. В противном случае показатель может достигать130-140 кг/куб. м, но при условии, что позже стены будут оштукатурены. Первый же вариант подразумевает последующую отделку сайдингом либо аналогичный метод финишных работ с целью продления срока службы.

От чего зависит толщина?

Итак, перед тем, как рассчитать толщину утеплителя для стен, необходимо определить ряд параметров, от которых она зависит. Очевидно, что на толщину в первую очередь будут влиять климатические условия. Кроме того, важно также, из каких материалов построен дом, какой толщины стены и проч.

Вот параметры, значения которых потребуются для предстоящих расчетов:

1. Коэффициент минимально допустимого сопротивления теплоотдаче в регионе.
2. Теплопроводность всех материалов, используемых при строительстве и отделке стен, а также толщина каждого из слоев.
3. Теплопроводность самого утеплителя.

Параметр под первым номером определяется строительными нормативами. Значения по регионам приведены в соответствующем СНиП. Мы приведем ряд значений для крупных городов в таблице ниже.

Что касается теплопроводности стройматериалов и выбранного утеплителя, то данные значения можно получить из технической документации, прилагаемой к изделиям.

Принципы расчета слоя утеплителя

Для начала нужно определить причину охлаждения помещения, в отопительный период батареи горячие, однако, тепло не задерживается в доме. Вам требуется выяснить, где главный источник потери тепла, возможно, потери происходят через окна, крышу, стены, потолок. Когда вы выясните, где у вас происходят основные потери тепла, тогда нужно будет сделать выбор в способе утепления. Они бывают следующие: наружные, внутренние.

Снимок инфракрасной камерой

Немаловажной деталью является материал, из которого построено здание, поскольку каждый из них обладает своей теплопроводностью. Приведем следующие данные по этому показателю: кирпич 0,56-0,90 ВМ/м К, силикатный кирпич 0,85- 1,15 ВМ/м К, пенобетон 0,14-0,17 ВМ/м К, шлакоблок 0,20-0,60 ВМ/м К

Давайте попробуем разобраться в формуле расчета сопротивления.

Таким образом видно, что данный показатель напрямую зависит от толщины стены.

Для наглядности рассмотрим следующую ситуацию — кирпичная стена выложена в полтора кирпича и ее толщина составляет 380мм, т.е значение Rк =0,38/0,56=0,69м2КВт

Перед тем как приступить к строительным работам, требуется рассчитать количество требуемого материала для ремонта. Для этого замерьте поверхность, далее перемножьте длину и ширину. Таким образом, вы получите сколько нужно квадратных метров материала.

Технология устройства каркасного дома

Одна из самых распространенных, канадская технология строительства каркасных корпусов, предусматривает монтаж на специальной платформе (так называемом черновом полу). Будущий дом, согласно проекту, комплектуется сборочными единицами и затем поставляется на участок застройки для сборки.

Обычно к этому времени все работы нулевого цикла завершены, уложены балки фундамента и выведены анкера для закрепления стеновых панелей. Заранее определена толщина утепления каркасного дома минеральной или базальтовой ватой, с учетом этого параметра изготовлены и полностью подготовлены к монтажу щиты. Разные варианты предусматривают различные способы поставки: иногда панели приходят уже обшитыми снаружи (по выбору и согласованию с заказчиком), бывает, что их выпускают без обшивки.

В последнем случае, после уточнения материала для отделки (ОСБ плиты, гипсокартон или сайдинг) и сборки коробки (всего стенового ограждения), монтажники приступают к устройству обшивки. Рекомендуется начать с наружной стороны, чтобы впоследствии, перекрыв дом кровлей, независимо от погодных условий, заниматься внутренним обустройством, в том числе и отделочными работами.

Когда щиты каркаса установлены и надежно закреплены, начинают укладку утеплителя – минеральной ваты, базальтовых матов или пенопластовых блоков, в соответствии с проектным решением. По окончании процесса переходят к устройству пароизоляции – в ее роли может выступать обычный полиэтилен. Одновременно производится монтаж всех требуемых коммуникаций, которые размещаются в проемах стен, поскольку в дальнейшем доступ к ним будет полностью закрыт.

С внутренней стороны на стены осуществляется крепление обшивки – чаще всего это ГКЛ или ОСБ. Далее переходят на внешнюю сторону стенового ограждения, чтобы заняться отделкой фасада. Ей предшествует обтяжка ветрозащитной прослойкой, она дополнительно предотвращает образование конденсата и препятствует попаданию влаги на конструкции каркаса. В таком качестве могут быть использованы специальные материалы с улучшенными характеристиками или, как бюджетный вариант, обычный полиэтилен. На финальной стадии производится монтаж элементов фасада.