Drevmaster18.ru

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

Как рассчитать толщину утеплителя — методики и способы

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

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

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

Параметры, учитываемые при выборе типа теплоизолятора

Независимо от того, какой материал выбран пользователем в качестве основного, важно правильно определить толщину утеплителя для стен. При условии полной определенности с используемым при строительстве материалом (кирпич, брус или бетон) выбор теплоизоляции зависит от места расположения постройки на карте регионов страны. Для возводимых по одному и тому же проекту деревянных домов в Московской области и в Хабаровском крае, например, толщина утеплителя для стен из ваты будет существенно различаться.

Чтобы учесть факторы, влияющие на выбор толщины теплоизоляционного материала, потребуется ознакомиться с действующими нормативами (СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»). Вместе с ним рассматривается Приложение под номером 23-01-99 “Климатология”. В первом регламентирующем документе приводится значение параметра теплопроводности для ограждающих конструкций (R0). Второй из них потребуется, чтобы выявить продолжительность отопительного сезона в конкретном регионе страны.

Рассматриваемое понятие также определяет такие важные параметры, как:

  • физические теплоизоляционные свойства используемых материалов;
  • нагрузочную способность защитного слоя (устойчивость к деформациям);
  • особенности монтажа на конкретном объекте;
  • защита от шума (качество звуковой изоляции).

Для любого теплоизолятора действует следующее правило: чем меньше его толщина и соответствующий вес, тем более удобен он при монтаже. Но при достижении этим показателем некоторого минимума утеплитель теряет свои функциональные качества. При его выборе всегда учитывается факт влияния толщины материала на вес и другие параметры.

Для чего необходим расчет толщины утеплителя

Зимой поддерживать в доме комфортную температуру воздуха очень важно. Каждый материал, из которого может возводиться жилая постройка, обладает своими теплопроводностью и теплосопротивлением. Таким образом, у древесины, кирпича и пеноблока они будут различаться.

Теплопроводностью называют способность используемого материала передавать тепловую энергию. Для точного вычисления этого показателя проводятся лабораторные исследования. Полученные результаты указываются на упаковке материала. Соответственно, теплосопротивление становится величиной, которая обратна уже названной теплопроводности. Если материал обладает низким сопротивлением, это значит, что он хорошо проводит тепло и нуждается в дополнительной теплоизоляции.

Потребность в проведении теплоизоляционных процедур увеличивается, если во время строительных работ были допущены какие-либо ошибки. Тогда возникают мостики холода, через которые тепло покидает внутренние помещения. Есть также угроза возникновения в проблемных местах конденсата, который приводит к скапливанию влаги и развитию плесени.

Как рассчитать толщину утеплителя для стен

1. Сначала необходимо определить показатель теплопроводности материала, который использовался для возведения дома. Также придется учесть особенности наружной отделки. Если последняя проведена качественно, столь же хорошее утепление может уже не потребоваться.

2. Выполняется расчет теплосопротивления конструкции (Rпр.). Определить этот параметр можно, используя специальную формулу. Но важно знать также, из какого материала возведена стена и какую толщину она имеет. Сама же формула выглядит следующим образом:

Здесь под R понимают сопротивление каждого входящего в конструкцию слоя. Параметр α(в) выступает в роли коэффициента теплопередачи, который характерен для внутренней стороны стен. Соответственно, α(н) – уровень теплоотдачи стены с наружной стороны.

3. В зависимости от конкретной климатической зоны определяется минимальное теплосопротивление (Rмин.). Для этого берется формула Rмин.=δ/λ. В качестве δ понимается толщина использованного материала, выраженная в метрах. Соответственно, λ – показатель теплопроводности материала, который указывается на таре для материала. Хотя есть также таблицы, в которых представлены эти параметры.

С увеличением теплопроводности понижается уровень теплоизоляции, то есть материал становится холоднее. Самой высокой теплопроводностью отличается мрамор. Зато для воздуха этот показатель ниже всего. Соответственно, качественной теплоизоляцией отличаются материалы, содержащие в структуре воздушные поры. Именно по этой причине лист пенопласта толщиной 4 см обеспечивает такое же утепление, как кирпичная кладка толщиной 100 см.

4. Проводится сравнение между Rмин. и ранее определенным Rпр. В итоге определяется разность ΔR, по которой судят, необходимо ли стенам утепление. К такому выводу приходят, когда Rмин. оказывается больше, чем Rпр. В противном случае утепление не требуется. Чтобы провести теплоизоляцию, необходимо знать разницу между показателями, если Rпр. меньше, чем Rмин.

5. Используя разницу ΔR, выбирают оптимальную толщину теплоизоляционного материала. При выборе необходимо учитывать и другие показатели материала. Важнейшее значение имеют теплопроводность, плотность, горючесть, водопоглощение.

Как рассчитать утепление самостоятельно

Теперь стоит рассмотреть конкретный пример расчета необходимой толщины утеплителя. В качестве материала для возведения стен возьмем пенобетон, плотность которого составляет 0,3 м. Для пенобетона теплопроводность равна 0,29. Тогда Rмин. будет равен 0,3/0,29=1,03. Также потребуется знать, какой показатель R должен присутствовать в конкретной климатической зоне. Сравнив полученные числа, можно определить, необходима ли теплоизоляция.

Читать еще:  Панель или монолит

Но помимо самого пенобетона также в конструкции стены могут присутствовать другие слои – облицовочный кирпич, штукатурка и прочее. В таком случае потребуется сложить коэффициенты теплосопротивления, характерные для каждого из слоев. При этом согласно СНиП, внутри жилого помещения температура должна находиться на уровень не меньше +22°С. Причем, речь идет о средней температуре в течение всего года. То есть придется учитывать и те периоды, когда температура воздуха на улице составляет не больше +8°С.

После определения теплосопротивления следует вычислить, какую толщину должен иметь теплоизоляционный материал. Обычно теплоизоляция состоит из нескольких слоев, каждый из которых обладает своим показателем. Поэтому для определения суммарного теплосопротивления «пирога» необходимо сложить все показатели R. Не следует забывать, что R=δS/λS. То есть для его определения толщина материала делится на уровень теплопроводности.

Как рассчитать утепление стен из пеноблока

В качестве примера возьмем пеноблок D600, из которого возведена стена в 30 см. Для создания теплоизоляционного слоя используется базальтовая вата, плотность которой составляет 80-125 кг/м3. Дополнительно используется пустотелый кирпич для отделки. Толщина слоя – 12 см, плотность материала – 1000 кг/м3.

Чтобы выяснить коэффициент теплопроводности каждого из материалов, необходимо посмотреть на указанные в сертификатах значения. У бетона этот параметр равен 0,26 Вт/м*0С, у теплоизолятора – 0,045, у кирпичей – 0,52. Теперь можно без труда вычислить R, используя формулу R=δS/λS. В результате получится, что R пенобетона составляет 1,15, кирпича – 0,23. Чтобы вычислить теплосопротивление утеплителя, нужно из показателя Rтр вычесть определенные ранее Rг и Rк.

Когда работы выполняются в регионе, где для расчета Rрт используется показатель +22°С, его величина будет составлять 3,45. Соответственно, RУ=3,45-1,15-0,23. Таким образом, утеплитель должен иметь теплосопротивление 2,07. Зная этот параметр, можно рассчитывать толщину утеплителя δS=RУ*λSУ, которая окажется 0,09 м. В результате удалось определить, что для получения достойного утепления достаточно использовать плиту минеральной ваты толщиной 9 см. Но обычно берется плита в 10 см, поскольку это значение – фиксированное.

Как рассчитать толщину утепления мансарды

Особой специфики в определении такого параметра не наблюдается. Здесь проводятся те же действия, что в случае вычисления толщины теплоизоляционного материала для обустройства стен. Лучше всего, если теплоизоляция мансарды будет проводиться материалом, теплопроводность которого равна 0,04. В случае чердака не имеет принципиального значения, какой толщиной будет обладать теплоизоляционный слой. Чаще всего теплоизоляцию проводят плитными или листовыми материалами, хотя и утеплитель в виде рулонов тоже используется. Перед применением рулон достаточно только раскатать на ровной поверхности и дать ему выпрямиться.

Тем не менее, большинство профессиональных строителей рекомендует использовать более толстый утеплитель, чем рассчитывается по проекту. Если владелец хочет получить надежное утепление мансарды, ему лучше взять утеплитель толщиной примерно на 50% больше, чем расчетная. При применении сыпучих материалов также нужно учитывать, что периодически потребуется проводить разрыхление, чтобы отдельные гранулы не слипались друг с другом.

Толщина утеплителя в каркасном доме

Обычно теплоизоляцию каркасного дома проводят такими материалами, как каменная вата, керамзит, эковата. Ничего сложного в расчете толщины теплоизоляционного слоя для каркасного дома нет. Дело в том, что изначально постройки каркасного типа предполагают наличие утеплителя. Для средней полосы теплосопротивление стен находится на уровне 3,20. Для определения теплопроводности материала необходимо посмотреть на показатели, представленные в сертификате. Так, у минваты этот параметр составляет 0,045. Тогда для определения толщины утеплителя нужно разделит теплосопротивление на теплопроводность. В результате получится 0,14 м.

Сложность состоит в том, что минеральная вата выпускается в плитах, толщина которых не превышает 10 см. Поэтому лучше всего взять плиты с различающейся толщиной. Сначала укладывается слой минваты в 10 см, а на него – в 5 см.

Как рассчитать толщину утепления пола

Чтобы правильно вычислить толщину утепления, нужно сначала учесть, как глубоко заложен пол по сравнению с уровнем земли. Также важно, какой температурой обладает грунт зимой. Эти показатели берутся из специальной таблицы. Отталкиваясь от того, какую температуру воздуха в помещении нужно получить, вычисляют теплосопротивление, суммируя показатели каждого из слоев, которые образуют пол. В результате получится уровень теплосопротивления пола в целом без учета утеплителя.

Остается вычесть полученный выше показатель из нормативного теплосопротивления. Остаток перемножается с коэффициентом теплопроводности того материала, который будет использоваться для теплоизоляции. Полученное значение – это и есть необходимая толщина утеплителя.

К вычислению толщины утеплителя необходимо очень внимательно подходить. От того, насколько качественно удастся определить этот параметр, зависит комфорт проживания и сохранность самой постройки.

Характеристики различных материалов

Значение нормируемого сопротивления теплопередаче наружной стены зависит от региона РФ, в котором расположена постройка.

Необходимый слой теплоизоляционного материала, определена исходя из следующих условий:

  • наружная ограждающая конструкция здания – полнотелый керамический кирпич пластического прессования толщиной 380 мм;
  • внутренняя отделка – штукатурка цементно-известковым составом толщиной 20 мм;
  • наружная отделка – слой полимерцементной штукатурки, толщина слоя 0,8 см;
  • коэффициент теплотехнической однородности конструкции равен 0,9;
  • коэффициент теплопроводности утеплителя — λА=0,040; λБ=0,042.
Читать еще:  Как строят панельные дома

Толщина утеплителя при применении эковаты

Материал производится из целлюлозы с добавлением соединительного бора. Благодаря этому эковата относится к категории негорючих и экологически чистых материалов.

Наношу эковату при помощи специального оборудования. В толще образуется гранулированное напыление от 30 до 500 мм. Следует быть осторожным при использовании материала, т.к. со временем он дает усадку, устранить которую можно только путем закачки дополнительного утеплителя, а это не всегда удобно.

Как проводят расчет термоизоляции чердачного перекрытия?

Главный редактор проекта Stroyday.ru.Инженер.

Открытые лазейки для тёплого воздуха – это совершенно самостоятельная проблема, которая решается установкой клапанов, задвижек и рекуператоров на вентиляционных каналах, тщательной заделкой всех щелей или неплотностей не стыках конструкций, в местах проходки инженерных коммуникаций и т.п.

Через, скажем так, верхнюю часть дома может абсолютно бесполезно утекать наружу до половины всей выработанной тепловой энергии! Что-то надо делать!

А вот утечки тепла через сплошные ограждающие конструкции – совсем иная «песня». Полностью исключить теплообмен, то есть передачу тепла от нагретого воздуха строительным конструкциям – невозможно. Значит, нужно стремиться к тому, чтобы эти ограждения (стены, полы, и, в нашем случае – потолки) «умели сопротивляться» передаче тепла через себя, так, чтобы с минимальными затратами в помещениях можно было поддерживать оптимальную для людей температуру, при любую погоде на улице. То есть так, чтобы система отопления была в состоянии, без работы «на износ», и затрачивая разумное количество энергоносителя, восполнять эти неизбежные теплопотери, сведенные к возможному минимуму.

Словосочетание «умели сопротивляться», использованное несколько выше, можно было бы даже не брать в кавычки. Способность ограждающей конструкции препятствовать теплообмену так и называется – сопротивлением теплопередаче. Это – одна из основных теплотехнических характеристик в строительстве.

Главный редактор проекта Stroyday.ru.Инженер.

Величина эта подчиняется определенным физическим закономерностям, и измеряется в довольно громоздких единицах: м²×℃/Вт. Чем больше эта величина, тем меньше тепла теряется через такую конструкцию, тем эффективнее считается ее термоизоляция.

А как найти такое термическое сопротивление конкретной преграды? Это несложно: надо знать толщину этой преграды (в метрах), а также располагать информацией, из какого материала она изготовлена.

В справочниках без особого труда можно отыскать показатели коэффициента теплопроводности – табличную, величину, рассчитанную для большинства материалов, применяемых в строительстве. Обычно этот коэффициент обозначается в документации буквой λ, а измеряется в Вт/(м×℃). Очень часто значение коэффициента указывается в том числе в паспортах или иных сопроводительных документах стройматериалов.

Итак, если величины известны, можно подставлять их в формулу.

Rt = h / λ

Rt — искомое сопротивление теплопередаче.

h — толщина ограждающей конструкции (в метрах!).

λ — коэффициент теплопроводности материала, из которого эта перегородка изготовлена.

Например, какое термическое сопротивление показывает сплошная деревянная стенка из доски 40 мм? Коэффициент теплопроводности натуральной древесины нормальной влажности равен примерно 0,15 Вт/(м×℃).

Rt = 0,04 / 0,15 ≈ 0,267 м²×℃/ Вт

Скажем честно, не особо большое.

Но, как правило, ограждения делаются не однослойными, а представляющими собой сочетание нескольких материалов. И если эти слои плотно прилегают один к другому, то показатели их сопротивлений суммируются. Одним из таких слоев обычно становится утеплитель, который за счет очень низкого коэффициента теплопроводности может давать немалое термическое сопротивление даже при относительно небольших толщинах.

Ну так а какое сопротивление теплопередаче можно считать достаточным?

Не волнуйтесь – все уже посчитано специалистами за нас. Для различных строительных конструкций (перекрытий, покрытий, стен) и для всех климатических регионов России выведены так называемые нормированные значения. И в соответствии с действующими правилами, дом можно полагать хорошо утеплённым, если достигнут выход на нормированное сопротивление.

Этот параметр наверняка можно уточнить в любой местной проектной или строительной организации. В еще проще — воспользоваться предлагаемой картой-схемой. На ней указаны по три значения для каждого региона.

Карта с указанием значений нормированного сопротивления теплопередаче строительных конструкций.

Не все города, безусловно, поместились на этой карте. Но найти нужное значение с достаточной степенью точности – труда доставить не должно. Можно применить интерполяцию, если ваше место жительства расположено где-то между двумя указанными точками.

Три значения сопротивления специально показаны разными цветами с расшифровкой внизу карты. В контексте данной статьи нас интересует значение «для перекрытия» — голубые цифры.

Если есть ясное представление, каким по конструкции будет перекрытие между жилой комнатой и холодным чердаком, или если утепляется уже имеющееся перекрытие, то вполне возможно и самостоятельно рассчитать, какой слой и какого термоизоляционного материала сделает конструкцию по-настоящему утепленной.

Главный редактор проекта Stroyday.ru.Инженер.

А еще проще – не искать по справочникам значения коэффициентов теплопроводности, и не составлять формулу для совокупности слоев – а просто воспользоваться нашим онлайн-калькулятором. В нем все уже учтено заранее.

Читать еще:  Из чего сделать перегородки в бане

Несколько пояснений по работе с программой будут размещены ниже.

Калькулятор расчета толщины утепления чердачного перекрытия

Пояснения по проведению расчетов

Задача пользователя – ввести (указать) запрашиваемую информацию, и после нажатия на клавишу расчета – получить готовый результат.

  • Первым делом пользователю предлагается выбрать оптимальный для него термоизоляционный материал. Именно выбрать — из предложного иллюстрированного списка. Не все утеплители, попавшие в этот перечень, одинаково удобны, эффективны, безопасны. Автор калькулятора просто постарался выбрать те материалы, которые чаще других используют для подобных целей. Перечень довольно широк, так как включает целый ряд сыпучих материалов, а их довольно удобно использовать именно при утеплении полов и перекрытий. Так что выбирайте – от инновационных PIR-плит и до «дедовских» способов с помощью опилочных смесей.
  • Второй пункт – выбор по карте-схеме и указание в калькуляторе нормированного значения сопротивления теплопередаче для своего региона.
  • Дальше – переходим к особенностям конструкции перекрытия. Здесь придется проявить определенную смекалку. А еще лучше – сделать себе какой-то графический набросок будущей конструкции – так проще.

— Запрашивается материал и толщина перекрытия. Если речь идет, скажем о плите, или о сплошном дощатом, по которому затем и будет выполняться утепление – то все очень просто. Из выпадающего списка выбирается материал, указывается толщина.

Проблема в том, что перекрытия, как такового, может и вообще не быть. То есть система балок с уложенным внутри утеплителем, с подшитой снизу отделкой, а сверху – с настеленным чердачным полом, как раз в итоге и создаст это перекрытие. А так как для внутренней отделки и для чердачного пола предусмотрены особые поля ввода данных, получается, что, собственно, перекрытия-то и нет. Значит, независимо от типа материала, указывается толщина, равная нулю. Она, кстати, там так и установлена – по умолчанию.

— Аналогичным образом подходят и к возможным вариантам дополнительной (отделочной) подшивки потолка снизу или (и) настила пола сверху. В обоих случаях таких добавочных слоев может и не быть. То есть и здесь следует правильно оценить конструкцию своего «пирога», и если такой слой отсутствует – опять же оставить толщину, равную нулю.

  • После этого – можно переходить к клавише «РАССЧИТАТЬ…» Ответ будет показан в миллиметрах. Это – минимально необходимая толщина для выбранного утеплителя. От этого значения исходят при планировании приобретение материала, при составлении схемы (чертежа) будущей конструкции утеплённого перекрытия.

Кстати, никто не мешает провести несколько расчетов, меняя термоизоляционные материалы и, возможно, варьируя или оставляя без изменений остальные данные— просто для наглядного сравнения. Это иногда подсказывает оптимальное решение – и по выбору утеплителя, и по особенностям конструкции.

А как утепляют крышу?

Отличное решение – если это возможно, сразу утеплить еще и сам чердак, то есть фронтоны и скаты кровли. Кому помешает еще одно тёплое помещение в доме? Как производится утепление крыши своими руками – читайте в отдельной публикации нашего портала.

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.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector