Drevmaster18.ru

ДревМастер
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как правильно расчитать толщину утеплителя

Как правильно расчитать толщину утеплителя

Энергетические ресурсы во всем мире увеличиваются в стоимости. Подобная тенденция заставляет подумать над вариантами более экономичного отопления. Установка современного оборудования способна лишь частично решить возникшую проблему. Только качественное утепление строительных конструкций может удержать драгоценное тепло внутри и не пустить прохладу.

  • 1 Видео инструкция
  • 2 Что желательно знать?
  • 3 Пример расчета
  • 4 Популярные способы утепления стен
  • 5 Возможные проблемы, связанные с выбором неправильной толщины утеплителя
    • 5.1 Слой теплоизоляции слишком большой
    • 5.2 Слой теплоизоляции слишком маленький

Не многие знают, каким именно должен быть теплоизоляционный слой и как проводится расчет толщины утеплителя. Достаточно ошибиться на пару сантиметров, чтоб столкнуться в дальнейшем с многочисленными проблемами. В одних случаях они легко поправимы, в других – требуют больших материальных затрат.

Расчет толщины утеплителя

Узнать требуемую толщину утепления можно самостоятельно выполнив небольшой расчет. Необходимо воспользоваться табличными данными и сведениями из СНиП, которые приведены ниже.

Очень важно знать какая толщина утепления необходима. Если ее сделать недостаточной, то не будет максимального эффекта от утепления, в результате большой ущерб. При долгой эксплуатации недоутепленного здания будут потеряны весьма значительные денежные средства. Но и перерасход утеплителя снижает экономическую целесообразность.

Оптимальное сопротивление теплопередаче стены (ограждающей конструкции) прописано в СНиП. Нам нужно утеплить стену так, чтобы достичь нормативного теплового сопротивления или немного превысить его.

Расчет толщины утепления в одно действие

Можно посчитать толщину утепления приблизительно одним действием, но обычно и этого достаточно, чтобы не промахнуться с выбором утеплителя и его толщины. Так как утеплять будем все равно плитами стандартной толщины и подберем их по ближайшему наибольшему значению.

К примеру нам нужно утеплить железобетонную стену квартиры в регионе Москва. Сопротивление теплопередаче стены для региона Москва должно составлять примерно 3,15м? •°С/Вт, (принято 5200 градусо-суток отопительного периода) (можно воспользоваться таблицей данных для разных городов в конце страницы).

Сопротивлением теплопередаче собственно ж/б стены пренебрегаем как несущественным.

Тогда толщина утеплителя пенопласта ПСБ25 составит ?=R• ?•0,9, где

R — требуемое сопротивление теплопередаче;
? — коэффициент теплопроводности материала, Вт/(м•°С), табличная величина;
0,9 — здесь — «коэффициент грубости расчета» — учитывает стену и некоторые другие параметры.
? = 3,15х0,038х0,9=0,107 м, принимаем толщину утеплителя пенопласт — 10 см одним листом.

Определение толщины утеплителя с учетом конструкций

Еще один пример, как узнать сколько утеплителя нужно, также не совсем точный, но приемлемый для применения на практике расчет.
Утепляем стену из полнотелого силикатного кирпича толщиной 0,38 м в Астрахани.

Требуемое сопротивление теплопередаче этой стены — 2,64 м? •°С/Вт
Собственное сопротивление теплопередачи стены составит
Rст.= ? ? ? =0,38/0,7=0,54м? •°С/Вт

Тогда для достижения нормативного значения нам не будет хватать 2,5 — 0,54=1,96м? •°С/Вт. Т.е сопротивление теплопередаче слоя утеплителя пенопласт СПБ 25 должно быть 1,96м? •°С/Вт.
Необходимая толщина пенопласта ?= 1,96х0,038=0,074м.

Промышленность может нас порадовать пенопластом ПСБ25 ближайшей большей толщиной 8 см. Его и будем применять.

Проверка выбора утепления по паропроницаемости

При выборе утеплителя для стены нельзя ошибиться в одном — наружный слой (утеплитель) должен быть более паропрозрачный чем стена. Если условие не выполняется, то нужно заменить утеплитель с меньшим сопротивлением движению пара.

Проверяем, подходит ли выбранный пенопласт толщиной 8 см для кирпичной стены по условиям пароизоляции.

Паропроницаемость слоя определяется делением его толщины на коэффициент паропроницаемости (данные в конце страницы).

Для стены – 0,38/0,11=3,45 м2 • ч • Па/мг.
Для пенопласта – 0,08/0,05=1,6 м2 • ч • Па/мг.
Условие выполняется.

Примечание: Обычно строительные материалы с высокой паропрозрачностью, такие как поризованая керамика, дерево, можно утеплять только лишь ватными материалами с весьма большим коэффициентом паропрозрачности (больше 0,2 мг/(м*ч*Па).

Уточняющие расчеты при выборе утепления

Рассчитаем толщину утеплителя для северо-восточной стены баньки где-нибудь на южном Урале.

Требуемое согласно норматива сопротивление теплопередаче для всей стены — 3,5 м? •°С/Вт.

Читать еще:  Как приклеить пеноплекс к стене

Сопротивление теплопередаче самой конструкции должно быть:
R=Rо-Rв-Rн=3,5-0,115-0,043=3,342 м? •°С/Вт;

где
Rо-нормативное значение сопротивления теплопередаче= 3,5 м? •°С/Вт;
Rв — сопротивление при переходе тепловой энергии от внутреннего воздуха к внутренней поверхности ограждения, Rв=0,115 м? •°С/Вт (сопротивление тепловосприятию);
Rн — сопротивление при переходе тепловой энергии от наружной поверхности ограждения к наружному воздуху, Rн=0,043 м? •°С/Вт (сопротивление теплоотдаче);

  • Несущая стена — деревянный брус, ель, толщиной 0,2 м.ъ
  • Внутренняя пароизоляция и утепление стены — вспененный фольгированный полиэтилен, обращенный фольгой вовнутрь, толщиной 0,005 м.
  • Вентиляционный зазор между внутренней обшивкой из шпунтованной доски и пароизоляцией толщиной 0,02м (замкнутая воздушная прослойка с конвекционным движением воздуха).
  • Внутренняя обшивка из шпунтованной доски, сосна, ель, толщиной 0,02 м.

Выбранный утеплитель, с учетом рекомендаций по паропроницаемости слоев, минеральная вата, плитная под сайдингом.
Ее коэффициент теплопроводности в условиях эксплуатации под диффузионной мембраной с наружным вентиляционым зазором с учетом увеличения теплопроводности на 20% — 0,045Вт/(м•°С).

Сопротивление теплопередаче имеющейся конструкции стены определяется как сумма сопротивления каждого слоя
Rк=R1+R2+R3+R5=1,176+0,161+0,117+0,28 = 1,734 м? •°С/Вт,

где
R1 — сопротивление теплопередаче несущей стены.
R1=0,2/0,17=1,176м? •°С/Вт,

Здесь толщина бревна ?=0,2м,
коэффициент теплопроводности сосны и ели поперек волокон ?=0,17 Вт/(м•°С).

Далее:
R2=0,005/0,031=0,161 м? •°С/Вт, сопротивление теплопередаче фольгированного вспененного полиэтилена;
R3=0,02/0,17=0,117 м? •°С/Вт, — сопротивление теплопередаче внутренней деревянной обшивки.
R4=0,14м? •°С/Вт х 2=0,28м? •°С/Вт — сопротивление вентиляционного зазора
между отделкой и пароизоляцией, принимается 0,14 для толщины зазора 0,02 м и с коэффициентом 2, так как имеется отражение лучевой энергии фольгой.

Сопротивление теплопередаче самого утеплителя должно быть
Rут=R-Rк=3,342 — 1,734= 1,608м? •°С/Вт,

Расчетная толщина утеплителя минеральная вата
? расч. =1,608х0,045 = 0,072 м.

С учетом того, что стена располагается с северовосточной стороны, уточняем толщину утеплителя — к полученному значению расчетной толщины добавляется поправочное значение ? расч.х0,1,

? утепл. = 0.072+ 0,072х0,1= 0,079 м.

Мы узнали толщину утепления для бани (согласно СП 23-101-2004″Проектирование тепловой защиты зданий»), расположенной в относительно прохладном районе. Сама же баня, на первый взгляд с достаточно теплыми стенами, но расчет показал, что необходимо дополнительное утепление, для чего применяется минеральная вата толщиной 8 см.

Данные СНиП о сопротивлении теплопередаче ограждающих конструкций

Требуемое сопротивление теплопередаче для стен жилых зданий в городах и областях России

Внимание, что бы узнать приблизительное значение:

  • для потолочных перекрытий и крыш, перекрытий над проездами и другими не огражденными участками (на сваях..), необходимо данные умножить на 1,5;
  • для перекрытий над подвалами, неотапливаемыми подпольями, полов по грунту – данные умножить на 1,3[/i]

Значение паропроницаемости для различных строительных материалов

Расчет теплоизоляционного слоя: формулы и примеры

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

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

tот — значение средней температуры;

zот — длительность отопительного сезона, сутки.

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

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

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

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

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

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

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

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

Для пенопласта теплопроводность k=0,038

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

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

Читать еще:  Как рассчитать толщину утеплителя для стен

1 Зачем нужен расчет?

Кто-то из вас может задать закономерный вопрос, а зачем собственно рассчитывать все так дотошно?

Ведь можно просто на глаз взять, к примеру, 10 сантиметров утеплителя из пенопласта, и его наверняка хватит для полноценного утепления дома.

И действительно, при отделке тех же стен часто расчет вообще не выполняется. Но это не всегда правильно.

Если вы экономный человек и желаете расходовать свои средства правильно, то вам придется выполнить несколько простых действий.

Это необходимо для того, чтобы получить возможность использовать точное количество утеплительного материала. При этом его будет достаточно и для надежной теплоизоляции, и для размещения точки росы в правильном месте.

С теплоизоляцией все и так понятно, даже если производится утепление ангара с помощью ППУ. Если толщины утеплителя не хватит, то поверхность стен не будет защищена должным образом. Рано или поздно она промерзнет, а это значит, что температура у вас в доме упадет, и очень быстро.

Тут важно использовать формулы расчета, чтобы не прогадать с толщиной, при этом не затрачивая лишних средств на работу. Ведь лишние пару сантиметров того же пенопласта – это тоже деньги.

В особенности если вы собираетесь отделывать всю наружную поверхность стен. На таких площадях перерасход теплоизоляции может существенно отразиться на вашем кошельке.

1.1 Что такое точка росы?

Второй – более неочевидный момент, заключается в необходимости смещения точки росы. Для стен, особенно наружных, важно просчитать точку росы правильно.

Точкой росы называют место отложения конденсата. Конденсат образуется из-за пара, что проходит через стену. Выходит он из помещений внутри. Это нормальный процесс. Поверхность стен постоянно подвергается воздействию пара, так как пар – это продукт жизнедеятельности человека.

Горячий, слегка увлаженный воздух довольно легко проходит через почти все конструкции. И если стена не защищена пароизоляцией, то пар будет беспрепятственно выходить наружу.

Внутреннее утепление стен минеральной ватой по каркасу

Однако выход пара может существенно затрудниться, если температура разных конструкций имеет разные показатели.

Наверняка вы видели, как на поверхности стен в сарае или на даче скапливается вода даже с утеплителем для стен снаружи. Она появляется ниоткуда и провоцирует появление на площади стен грибков, а также других подобных неприятностей.

Образуется конденсат из-за того, что неутепленные стены имеют пониженную температуру. Они промерзают, и на внешнем крае стены появляется так называемая точка росы. Положение, где температура конструкции находится на уровне примерно 10 градусов по Цельсию.

Именно в этом месте при образовании конфликта температур происходит физический процесс образования конденсата.

Если человек позаботился о монтаже утеплителя на поверхность стен, то они уже не промерзнут так, как раньше. Однако это не значит, что проблема решена. Без основательного расчета утеплитель может тоже частично промерзать. Это означает, что точка росы просто сместится на дальний край утеплителя.

Все бы ничего, да вот только большинство теплоизоляционных материалов влагу не любят, особенное ее избыточное количество. Нахождение в таких условиях может привести к различным неприятностям.

А всего этого можно избежать, если использовать калькулятор для расчета рабочей толщины теплоизоляции стен.

1.2 Функции калькулятора

Выполнять расчет толщины для утепления стены можно вручную, а можно и с помощью калькулятора.

Калькулятор в привычном понимании – это специальная вычислительная машина, которая помогает проводить нам расчеты. Он часто используется даже при ручном выведении оптимальной толщины стен.

Однако в данном случае подразумевается другой калькулятор. Имеется в виду специальная программа по расчету эффективности теплоизоляции и утепления полиуретаном.

Сам по себе расчет можно изложить всего в нескольких формулах. Основные различия есть только в том, что каждый хозяин использует определенные материалы.

Читать еще:  Какой дом лучше блочный или панельный

Так, стены могут быть выполнены из:

  • Кирпича;
  • Бетона;
  • Легких блоков;
  • Древесины и т.д.

Слой утеплителя в пустотелой стене из пеноизола

При этом каждый материал имеет свою теплопроводность и влияет на конструкции. Аналогичная ситуация проходит с утеплителем для стен. Строители часто прибегают к помощи:

  • Пенопласта;
  • Минеральной ваты;
  • Пеноизола;
  • Арболита;
  • Утепления пенополиуретаном;
  • Утеплительных составов из легких бетонов.

То есть по сути, все что от нас требуется – заранее определить нужные значения и подставить их в формулу. Этим и занимается калькулятор. Будучи прописанной по текущим стандартам программой, он содержит в себе все необходимые для работы данные.

Вам же нужно только выбрать материал, вписать его параметры и получить ответ. У того же пенопласта теплопроводность немного отличается от минваты.

Калькулятор же примет все заданные свойства и через секунду выдаст вам результат. Причем результат будет максимально точным, ведь калькулятор не может ошибаться.

Такие программы существенно упрощают жизнь людям. Даже далекому от математических формул и строительства человеку справиться с ними будет достаточно легко.

Расчет утепления для стен из пеноблоков

Например, в роли материала для стен выступают:

  • пенобетонный блок D600, толщина которого составляет 30 см;
  • теплоизолятор — базальтовая вата, имеющая плотность 80-125 кг/м 3 ;
  • отделка из пустотелого кирпича (1000 кг/м 3 ) толщиной 12 см.

Коэффициент теплопроводности данных материалов:

  • бетон — 0,26 Вт/м *0 С;
  • утеплитель — 0,045 Вт/м *0 С;
  • кирпич — 0,52 Вт/м *0 С.

Затем определяем теплосопротивление:

Газобетон — RГ = δSГ/λSГ = 0,3/0,26 = 1,15 м 2 * 0 С/Вт. Кирпич — RК = δSК/λSК = 0,12/0,52 = 0,23 м 2 * 0 С/В. Так как стена имеет три слоя, ищем искомое: RТР = RГ + RУ + RК, после чего вычисляем теплосопротивление нашего утеплителя — RУ = RТР— RГ — RК.

Вообразим, что наш дом находится в местности, где RТР (22°С) — 3,45 м 2 * 0 С/Вт. Рассчитываем: RУ = 3,45 — 1,15 – 0,23 = 2,07 м 2 * 0 С/Вт. Нужное сопротивление утеплителя найдено, теперь надо узнать его толщину: δS = RУ х λSУ = 2,07 х 0,045 = 0,09 м или 9 см.

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.

Расчет толщины утеплителя для стен

Покажем порядок расчетов на гипотетическом примере. Итак, предположим мы строим дом из пенобетона. Снаружи стена будет штукатуриться, внутри также будет нанесена гипсовая штукатурка. Дом строится в Твери.

Исходные данные, которые мы имеем:

  • Пенобетон (толщина – 0,4м, теплопроводность – 0,55 Вт/м* 0 С.
  • Песчано-цементная штукатурка (толщина 4см, теплопроводность — 1,1 Вт/м* 0 С).
  • Гипсовая штукатурка (толщина – 2см, теплопроводность 0,31 Вт/м* 0 С).
  • Утеплитель пенополистирол (теплопроводность – 0,028 Вт/м* 0 С).

Требуется рассчитать толщину пенополистирола.

Для начала определим Т – минимальный порог сопротивления пеплоотдаче. Из таблицы мы видим, что в Твери он равен 3,31 Вт/м* 0 С.

Теперь высчитаем, каким суммарным сопротивлением обладают все материалы, помимо утеплителя Т1. Чтобы узнать значение сопротивления по каждому материалу, нужно его толщину разделить на значение теплопроводности.

Таким образом получаем:

Т1= 0,4/0,55 + 0,04/1,1 + 0,02/0,31 = 0,73 + 0,04 + 0,06 = 0,83

Чтобы понять, какая толщина утеплителя для стен будет оптимальной, высчитаем разницу между Т и Т1:

Мы получили ту недостающую стенам величину сопротивления теплоотдаче, которой должен соответствовать утеплительный слой.

Теперь, наконец, можно высчитать, какой толщины утеплитель нам потребуется.

Для этого полученное значение нужно умножить на показатель теплопроводности утеплительного материала:

2,48 * 0,028 = 0,07м.

Таким образом, минимальная толщина пенополистирола данном случае равна 7см. Расчет по данному алгоритму является наиболее точным.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector