Толщина утеплителя для стен: пример расчета толщины утеплителя

Как рассчитать толщину утеплителя для стен

Строительство любого здания не может обойтись без очень важного этапа — утепления пола, его потолка и стен. Особо ответственным он является для жилых зданий. И главную роль здесь играет не оптимальный выбор теплоизоляционного материала, а именно корректный расчет необходимой его толщины. От правильности определения этого показателя будет зависеть и долговечность строения, и его эксплуатационные характеристики. Как рассчитать толщину утеплителя для стен? В этом нам и предстоит разобраться.

Разбираемся в величинах

Абсолютно все материалы имеют такие показатели, как теплопроводность и теплосопротивление. Если первая величина говорит о способности их проводить тепло, то вторая, наоборот, является оборотной стороной «медали». Тот стройматериал, что замечательно проводит тепло, имеет низкое значение теплосопротивления. Эти показатели определяются в лабораторных условиях, и эти же величины любой производитель указывает на упаковке своего товара.

Без качественно выполненных теплоизоляционных работ обойтись невозможно, ведь если в ваши расчеты вкрадется ошибка, то в вашем доме появятся мостики холода — слабые места, через которые тепло начнет быстро покидать жилище. Помимо утечки драгоценного нагретого воздуха такие мостки приведут к другим бедам — к образованию конденсата, а затем и к появлению плесени. Теперь понятно, что утепление дома — операция, которая жизненно необходима.

Как рассчитывается необходимая толщина?

Сначала нужно определиться с материалами, которые вы выбрали для отделочных работ. Здесь важна и схема отделки — как экстерьера, так и интерьера. От нее зависит окончательная толщина стен строения.

Расчет теплосопротивления (Rпр.) проводится по формуле, которая потребует от вас знания материала стены и его толщины:

Rпр. = (1/α (в))+R1+R2+R3+(1/α (н))

Тут R1, R2, R3 означают тепловое сопротивление слоя, а α(в) и α(н) являются коэффициентами теплоотдачи поверхностей стен (внутренней — в, наружной — н).

Затем необходимо заняться расчетом минимального значения теплосопротивления (Rмин.) для той климатической зоны, в которой располагается дом:

Δ — толщина слоя материала (измеряется в метрах), а λ — его теплопроводность (Вт/м*К). Последнее значение должно быть проставлено на упаковке, также его можно найти в таблице коэффициентов теплопроводности материалов.

Чем выше значение, тем холоднее материал. Самый высокий коэффициент у мрамора и металла, самый низкий у воздуха, поэтому пористые материалы являются отличными теплоизоляторами: пенопласт толщиной в 40 мм имеет такую же теплопроводность, как метровая кирпичная кладка.

Теперь необходимо сравнить Rмин. с Rпр. и найти разность — ΔR. Когда первое значение равняется второму, или же меньше его, то в утеплении стен необходимости нет. В случае если Rмин. больше, то нужно снова найти разность: ΔR = Rмин.- Rпр.

Подбирается толщина теплоизоляционного материала, исходя из величины ΔR. Необходимо учесть и остальные его характеристики: класс горючести и плотность, коэффициенты водопоглощения и теплопроводности.

Расчет утепления для стен из кирпича

Если стены дом построены из пенобетона, плотность которого составляет 0,3 м, а коэффициент теплопроводности равняется 0,29, то разделив первое число на второе, мы получим искомое значение — 1,03.

Для того, чтобы корректно рассчитать нужную толщину утеплителя для стен, нужно узнать минимально возможное значение теплосопротивления в той местности, где расположено ваше жилище. В результате вычитания из него нашего числа (1,03) получится коэффициент теплосопротивления, необходимый искомому материалу — теплоизолятору.

В том случае, когда при возведении стен использовалось много материалов, придется сложить все их показатели теплосопротивления. Для расчета утеплителя надо учитывать сопротивление теплопередаче материала (R). Для этого придется вычислить величину ГОСП (градусосутки периода отопления):

t_B — температура в помещении (нормой считается +20-22°С). t_от — средняя температура воздуха, z_от — количество дней отопительного периода в году. Все эти показатели можно отыскать в «Строительной климатологии» СНиП 23-01-99.

После определения теплосопротивления всех материалов необходимо найти толщину утеплителя для кровельного материала, потолка, пола и стен. Рассчитывается значение по формуле:

RТР = R1 + R2 + R3 … Rn, где n обозначает число слоев, а R — теплосопротивление материалов — рассчитывается по формуле:

R = δs/λS, где первое значение толщина, второе — теплопроводность.

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 утепления для мансарды

Теплоизоляционный слой материала для мансарды рассчитывается так же, как и для стен. Лучше, если теплопроводность его будет 0,04 Вт/м *0 С. Наиболее популярными являются плиты, маты или рулонная теплоизоляция. Расчет делается по алгоритму, приведенному выше. От его грамотности зависит микроклимат всех помещений в зимний период. Люди сведущие утверждают, что толщина теплоизолятора должна быть вдвое больше, чем та, что представлена в проекте. Если выбор пал на засыпные материалы, то они потребуют периодического разрыхления.

Расчет утепления для стен каркасного строения

В этом случае теплоизолятором может служить эковата или сыпучие материалы. Здесь расчеты элементарны, так как в конструкции утеплитель наличествует. Если взять в качестве примера столицу нашей родины, то теплосопротивление стен (R) здания должно быть равным 3,20 м 2 * 0 С/Вт. Вата имеет λут = 0,045 Вт/м *0 С. Здесь используется формула δут = R х λут = 3,20 х 0,045 = 0,14 м.

Расчет утепления для пола

Для правильного расчета необходимо обладать некоторыми знаниями, к которым относятся:

• расположение пола по отношению к уровню земли;
• температура грунта на глубине.

В этом поможет следующая таблица.

Расчет происходит по следующему сценарию:

• определяется ГОСП;
• вычисляется теплосопротивление;
• определяется толщина всех слоев и сопротивление каждого из них;
• данные суммируются.

Для нахождения толщины утеплителя нужно из нормативного сопротивления вычесть суммарное значение слоев, исключение — изоляционный. Для нахождения нужного значения теплосопротивление утеплителя умножают на коэффициент теплопроводности.

Если процесс «Как рассчитать толщину утеплителя для стен» не слишком понятен, то лучше пойти другим путем: в сети можно найти множество калькуляторов, которые способны значительно облегчить ваши труды.

О том, как надо это делать, смотрите здесь:

Что учитывает калькулятор при вычислении толщины утеплителя для стен

Современный строительный рынок заполнен различными по составу и структуре теплоизоляционными материалами. Энергоэффективность образцов отражается среди прочего в физических параметрах. Рассмотрим, как произвести расчет толщины утеплителя для стен: калькулятор, формулы для самостоятельных вычислений. Ознакомимся с источниками, которые обязательно учитываются во время проектирования. После прочтения статьи не сложно будет прийти к оптимальному результату без вреда для дома и увеличения расходной сметы.

Зачем нужно выполнять расчет толщины утеплителя

Рассчитывают теплоизоляцию для компенсации теплопотерь той или иной конструкции. Так, для стен имеется конкретный показатель теплосопротивления (R), который определяется в зависимости от климатических условий. Например, в Москве нормативным считается 3, в Анадыре – 4,7, а в Краснодаре – 2,3 кв.м*℃/Вт. Узнать информацию о других нормах можно из таблицы в СП 131.13330 от 2012 года.

Стены технически представлены многослойной конструкцией. В состав входят основа, отделочные материалы с внутренней и фасадной стороны. Каждый из слоев обладает своим коэффициентом теплопроводности. В таблице представлены показатели востребованных образцов (в Вт/м*℃).

Остов
Железобетон	1,7
Оцилиндрованный брус	0,08-0,2
Газопенобетон	0,08-0,21
Фасадные материалы
Облицовочный кирпич	0,93
ПВХ сайдинг	0,15-0,2
Фасадная штукатурка	1
Внутренний доминирующий материал
Гипсокартон	0,12-0,2
Штукатурка гипсовая	0,3
Кафельная плитка	1,05

Из примеров видно, что сочетания базовой основы с отделочными материалами часто бывает недостаточно для обеспечения нормального теплосопротивления стен. Использование теплоизоляции позволяет сделать дом теплее, а значит сократить расходы на усиленном отоплении.

Распространенное мнение обывателя заключается в следующем: чем толще будет утеплитель, тем лучше. Это ошибочное утверждение. Если установить тепловой барьер с излишне низкими показателями, то внутренние слои стен будут подвергаться разрушительным и деформационным процессам. Это обосновано смещением точки росы и ухудшением дышащей способности конструкции. Если сэкономить на тонком слое теплоизоляции, то эффективность окажется недостаточной в морозное время.

Как рассчитать толщину утеплителя для стен

Первый шаг расчета толщины теплоизоляции – определение теплосопротивления, которое необходимо компенсировать тепловым изолятором. Рассмотрим примеры на основе перечисленных данных. Здесь нужно воспользоваться формулой R=d/k, где толщина слоя делится на коэффициент теплопроводности.

Вот несколько вариантов (коэффициенты взяты как среднее значение):

1. Москва. ЖБ-плита толщиной 15 см без отделки. Фактически R=0,15/1,7=0,088. Не хватает 3-0,088=2,911 единиц.
2. Краснодар. Сруб из бревна сечением 20*20. Внутри гипсокартон. R=0,2/0,14=1,43. Компенсировать нужно 2,3-1,43-0,16=0,71 кв.м*℃/Вт.
3. Анадырь. Газопенобетонная стена толщиной 30 см. Фасад кирпичный, внутри кафель и штукатурка. R=0,3/0,145=2,068. Общее тепловое сопротивление составляет: 2,068+0,93+1,05+0,3=4,348 кв.м*℃/Вт. Здесь не хватает всего 4,7-4,348=0,352 единицы.

Следующий шаг – выбор теплоизоляционного материала по эффективности, способу монтажа, стоимости. Толщина определяется по первому критерию: d=R*k. Рассмотрим на примерах:

• Москва. Эковата должна быть уложена слоем 2,911*0,034=0,01 м, пеноплекс 2,911*0,029=0,084 м, вспененный пенополистирол 2,911*0,038=0,11 м. Для бетонных стен оптимально будет использовать ЭППС толщиной 8,4 см без учета отделочных материалов.

• Краснодар. В том же порядке получатся такие результаты: 0,71*0,034=0,024, 0,71*0,029=0,02 и 0,71*0,038=0,026 м. Здесь разница в толщинах незначительная, поэтому можно сделать выбор в пользу эковаты из дышащей способности, что актуально в случае с брусом.
• Анадырь. Так как облицовка выполняется кирпичом между отделкой и блочной кладкой имеется зазор. Его плотно заполнять нельзя из-за низкой паропроницаемости облицовки. Как и в Краснодаре для теплоизоляции нужно брать дышащий материал. Например, минеральную вату толщиной 0,352*0,055=20 см.

Формула для расчета утеплителя проста. Готовые сводные таблицы найти можно в интернете в открытом доступе.

Но есть недостаток. Приходится выполнять много операций для получения данных касаемо всех слоев стены, чтобы получить недостающий показатель теплосопротивления конструкций. А после этого еще и утеплители выбирать. Кропотливое занятие, но практичное.

Расчет утеплителя для стен калькулятор

Калькулятор утепления стен – это готовая программа для вычисления толщины теплоизоляционных материалов. Здесь уже введены данные всех необходимых таблиц: по городам, материалам, утеплителям. Так выполнять расчеты удобнее из-за получения мгновенного результата.

Достаточно только ввести информацию о:

• населенном пункте;
• помещении и конструкции;
• физических параметрах и составе объекта.

На вышеуказанных примерах будут получены такие результаты (стена 4*2,5 м, площадь 15 кв.м):

1. Москва. В квартире для внутреннего утепления для постоянной температуры +22 градуса по Цельсию рекомендовано использовать пеноплекс толщиной 8 мм. Здесь также учтен гипсокартон с расстоянием до стены в 60 мм.
2. Краснодар. В условиях того же зазора минвату берут толщиной 26 мм при плотности 75 кг/куб.м.
3. Анадырь. В зависимости от плотности минеральной ваты и теплотехнических показателей толщина составляет 18-21 см.

Кроме работ со стенами существуют также калькуляторы расчета утеплителя для кровли, потолка и пола в многоэтажном или частном доме с грунтовым основанием. Есть сайты, где можно получить информацию с указанием того или иного теплоизолятора. Прямой производитель либо поставщик указывает рекомендуемый вариант с учетом строения конструкции, материалов и минимальной толщины. Может быть отмечен нормативный документ (СП или СНиП).

Видео описание

В видео рассказано как работает утеплитель, как рассчитать его толщину:

Коротко о главном

Утеплитель нужен только для компенсации теплопотерь через те или иные конструкции. Толщина не должна быть ниже или выше расчетной.

Параметры слоя теплоизоляции зависят от общего теплосопротивления стены (пола, потолка, кровли) и коэффициента теплопроводности конкретного типа изолятора.

Для самостоятельного проведения вычислений используется формула R=d/k. Данные для расчетов можно взять в официальных таблицах. Другой вариант – калькулятор.

Как рассчитать толщину утеплителя для стен: пример расчета

Дома, предназначенные для круглогодичного проживания, нужно утеплять. И утепление стен является одним из важнейших этапов строительства. Важно не только правильно подобрать утеплитель, но и понять, какая его толщина необходима для грамотной теплоизоляции дома.

Зачем рассчитывать толщину утеплителя?

Толщина утеплителя для наружных стен – не постоянная величина. Она меняется в зависимости от совокупности факторов. Все рекомендации о том, какой толщины взять тот или иной утеплитель, будут лишь примерными. И на них вряд ли стоит опираться.

Расчет утеплителя для стен сугубо индивидуальная процедура. И на самом деле она не так сложна, как может показаться на первый взгляд. Провести расчеты можно самостоятельно, не обращаясь к специалистам.

Проводить расчеты обязательно, так как недостаточная толщина утеплительного контура приведет к тому, что дом будет промерзать, влага, образующаяся внутри фасада станет благоприятной средой для грибков и плесени. И напротив, закупив более толстый утеплитель, чем требуется, вы зря потратите бюджет на бесполезный дополнительный объем материала.

В связи с этим, основное назначение расчетов – найти золотую середину.

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.

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.

Толщина утеплителя для каркасных стен

Этот параметр определяется абсолютно аналогично, по приведенной выше схеме. Как правило, утеплителем в данном случае является базальтовая вата.

При расчетах для каркасников также учитывают теплопроводность и толщину каждого из слоев «пирога». Тонкими прослойками, как пароизоляция, при расчетах можно пренебречь.

Толщина утеплителя для стен: калькулятор

Для выполнения приблизительных расчетов вы можете также воспользоваться онлайн-калькулятором.

Подбираем толщину утеплителя

У всех дом ассоциируется с комфортом, теплотой и уютом. Тепло в доме создается при помощи качественной системы отопления, но важным фактором остается и утепление дома или квартиры, ведь зачастую, особенно в домах старой постройки, состояние утепления стен оставляет желать лучшего или отсутствует вовсе.

Для утепления существует специализированный материал – утеплитель, который монтируется на внешние стены, на потолки или пол.

Внутри помещения (на внутренней стороне стен) обычно этого не делают. Это связано со многими факторами, в том числе – нерентабельностью данного занятия.

Важным показателем остается и толщина самого теплоизолирующего материала, который специально рассчитывается под необходимые объемы отопления, площади и температуры за окном.

Почему так важно правильно рассчитать?

В современном мире теплоизоляция необходима не только для большего комфорта, но и для экономии. Стоимость отопления неустанно растет, что бьет по карману все сильнее и сильнее, и задача утеплителя также состоит в экономии за счёт удержания тепла.

Грамотно подобранная толщина как настенного, так и напольного или потолочного утеплителя позволяет сократить расходы на коммунальные платежи в несколько раз.

Зимой тепло гораздо дольше удерживается внутри помещения, а летом наоборот – задерживает лишнее тепло с улицы.

Многим кажется, что чем больше толщина плиты теплоизоляционного материала – тем больше экономии. Но это далеко не так: летом будет прохладнее, а зимой – гораздо жарче, но вот конструкция стены может подвергнуться деформации и разрушению. Меньшая же толщина может привести к дополнительному увеличению потребляемой энергии.

Утепление конструкции дома (потолок, стены, пол) – необходимая часть при ремонте или строительстве (как в жилом доме, так и в зданиях, предназначенных для работы людей). Подбор качественных материалов для теплоизоляции – важный момент в этом деле, но гораздо важнее – грамотный подбор толщины материала. От этого зависят такие факторы, как: долговечность сооружения и технические характеристики при непосредственной эксплуатации здания.

Между первым и вторым этажом обязательно наличие воздуховодов, а вверху – дымохода.

Если проводить сравнение теплопроводности разного сырья, то можно увидеть что минераловатная плита проводит его лучше, чем конструкция из керамзитобетонных блоков.

Зачем нужна теплоизоляция?

Многие люди не до конца понимают, как толщина утеплителя влияет на долговечность и технические характеристики сооружения. Говоря простым языком, теплоизоляция позволяет экономить на оплате коммунальных услуг, ведь теплопотери сокращаются почти на треть, а в некоторых случаях – на половину.

Немаловажным остается и побочный эффект теплоизоляции, коим является звукоизоляция. Это особенно важно для многоквартирных домов в городской черте, где звуки с улицы могут доставлять лишний дискомфорт. Крайне низкую звукоизоляцию имеют и панельные дома.

В случае если речь идет о личном строительстве своими руками, к примеру, собственного особняка или же загородного жилища, то теплоизоляционные материалы дают возможность уменьшать затраты на строительство, заменяя собой материалы для построения стенок.

Так, применяя толстые полистирольные или же плиты из минеральной ваты (в пределах 10 см шириной), возможно заменять ими стенки из кирпича. Нагрузка на эти стенки обязана быть малой, вследствие этого данный метод подойдет для одноэтажных построек, построения веранд или же домиков для постояльцев.

Требования к теплоизоляционным материалам

Есть большое количество требований к теплоизоляционным материалам, которые выделяются в зависимости от эксплуатационной нагрузки для нового строения, погодных критерий, материальных возможностей и пр.

Одной из главных и важных характеристик теплоизоляции считается техническая возможность проводить и сохранять тепло. Это зависит от разных факторов, таких как: структура и пористость материала, его плотность, а также уровень впитывания влаги и влажности.

По теплопроводности различают три класса теплопроводности:

• А – низкая теплопроводность и теплосбережение (0,06 Вт/кв. м);
• Б – средняя теплопроводность и теплосбережение (0,06 – 0,115 Вт/кв. м);
• В – высокая теплопроводность и теплосбережение (0,115 – 0,175 Вт/кв. м).

Для гарантии высококачественной теплоизоляции фасада (торца), будь то высотное строение или же личный небольшой особняк, теплоизоляция обязана быть довольно долговечной и прочной, дабы суметь выдержать вес финальной отделки.

Вследствие этого, необходимо тщательно выбирать материал, основываясь на том, чем будет покрываться стена на этапе внешней отделки. Плитка, к примеру, весит достаточно много, потому необходимо прочное основание, а вот обои (а также пробковое покрытие) будут отлично крепиться практически во всех случаях, но наносить такое покрытие на улицу крайне не рекомендуется.

Не считая того, что теплоизоляция обязана быть максимально паронепроницаемой, она не должна впитывать влагу. Этот материал не должен воспламеняться или гореть, а также поддерживать горение (должен затухать после воспламенения), выделять вредные и токсические вещества, а при перепадах температур не должен подвергаться деформации.

Способы утепления

Уменьшение теплопотери зависит от корректного подбора материала, а также от его расположения на здании. Различают несколько способов по утеплению стен, которые отличаются по своим свойствам, имея и достоинства и недостатки.

Различают следующие способы по утеплению стен:

• Стена. Является обыкновенной кирпичной перегородкой со СниПовской толщиной от 40 см.
• Многослойная изоляция. Представляет собой обшивку стены с обеих сторон. Делается это только на моменте строения конструкции, в противном случае -придется демонтировать часть стены.
• Утепление наружное. Самый распространенный способ, выполняется путем утепление внешней стороны стены, после чего наносится слой финишной отделки. Из недостатков этого способа – необходимость дополнительной гидро- и пароизоляции.

Какими бывают габариты материала?

В случае если теплоизоляционный материал очень тонок, сквозь стенку просачивается холод и сырость, но и излишняя толщина также ни к чему.

Стандартными габаритами материала считаются такие:

В случае если слой теплоизоляционного материала меньше положенного хоть на пару сантиметров, стенки станут пропускать холод и отсыревать.

Например, точка росы, которая располагается снаружи сооружения, сместится немного вовнутрь стенки, вследствие того, что теплоизоляционный материал не сможет ее удержать. В итоге – на плоскости стенки станет появляться конденсат, она станет медленно отсыревать, рушиться, будет появляться плесень и грибок.

Очень толстый слой теплоизоляции приведет к неоправданным расходам. Любой хороший хозяин желает построить не просто качественный и надежный дом, но и сэкономить по максимуму, а толстый слой изоляции стоит неплохих денег. Также при большой толщине термоизоляции не соблюдается естественная вентиляция изнутри стенок, вследствие чего внутри здания становится весьма душно и дискомфортно. Кроме того, в случае если утепление выполняется на внутренней части стенки, толстый слой материала заберет весьма большое количество свободного места, уменьшив квадратуру комнаты как визуально, так и физически.

Именно поэтому важно уметь рассчитывать толщину теплоизоляции.

Ещё один весьма значимый момент – определение толщины теплоизолятора зависит напрямую от сырья, из которого изготовлена стенка. Исходя из этой информации, можно сделать вывод о теплопроводимости и теплотехнических свойствах этой части сооружения. Такие данные дают возможность квалифицировать теплоотдачи на любом квадратном метре площади. Абсолютный перечень данных материалов указан в СНиП No2-3-79. Плотность утеплителя бывает разной, но обычно используют от 0,6 – 1000 кг/м3.

В современном строительстве зачастую используют пеноблоки, на которые распространяются определенные требования к термоизоляции:

• ГСОП – 6000;
• сопротивление в теплоотдаче и термопередаче стен – свыше 3,5 С/кв. м/Вт;
• сопротивление в теплоотдаче и термопередаче потолков – свыше 6С/кв. м/Вт.

В случае если вы намереваетесь положить некоторое количество слоев теплоизолятора, характеристики сопротивления теплопередачи рассчитываются в виде суммы всех слоев. При этом нужно принимать во внимание теплопроводимость и свойства материала, из которого приготовлены стенки.

Схемы вычислений и калькуляторы

Дабы исполнить теплотехнический расчет теплоизолятора, необходимо принимать во внимание несколько моментов, которые достаточно непросто понять неопытному строителю. Наиболее необходимым показателем считается характеристика стенки и климатические особенности территории, где идет строительство, а также их соотношение. Как только вы определились с технологией выполнения работ и выбрали нужный материал, следует приступить к расчётам.

Необходимый совет: для утепления первого этажа в частном или многоквартирном доме рекомендуется выбирать одинаковый материал от одного и того же производителя из одной партии.

В обязательном порядке необходимо утеплить трубопроводы и иные магистрали со стороны улицы, которые ведут внутрь жилья. Это одни из самых потенциально опасных мест возникновения огромной локальной теплопотери и проникновения через них холода (уходит до 30% тепла).

Когда вы определились с технологией выполнения работ и выбрали подходящий материал, можно приступать к расчетам.

Какие данные понадобятся?

У теплопроводности стен и потолка есть определенные минимальные показатели. Для расчёта необходимо воспользоваться формулами:

• стена: R=3,6-R;
• потолок: R=6-R.

После получения числового значения разницы следует вычислить толщину утеплителя по следующей формуле: p = R*k, где р-искомая толщина утеплителя.

При использовании теплоизоляции из пенопласта или минеральной ваты рекомендованное значение – 10 см (в кирпичных домах, а также в домах с панельными стенами, лоджиях, на балконе).

Коэффициент теплопередачи всех материалов стены или иных участков в жилом сооружении определяется отдельно, зависит от разных климатических условий и является индивидуальным:

ГСОП= (tв-tср) x*z, где:

• tв — средняя температура внутри помещения;
• tот — средняя температура окружающей среды;
• zот — длительность отопительного сезона в сутках (если у вас автономное отопление, то принимайте значение, основываясь на личном опыте)

Калькуляторы

Для тех, кто не хочет учить эти формулы наизусть или не имеет возможности просчитать все самостоятельно, запоминая разные уточнения, существует огромное множество онлайн-калькуляторов.

Они специально созданы для подбора оптимальной толщины и учитывают различное множество факторов и характеристик как утеплителя, так и стен. Некоторые из них имеют встроенный ассортимент товара, в котором вам не требуется вводить дополнительные значения – будет достаточно выбрать тип утеплителя, его марку и модель, а также вид материала, из которого стена изготовлена.

Весьма популярным среди таких калькуляторов является ROCKWOOL, который разработан опытными специалистами в области строительства. Этот калькулятор также рассчитывает и энергоэффективность утеплителя, выдавая все необходимые значения в отчёте. Также для тех, кто не хочет разбираться в функционале, на сайте этого калькулятора предусмотрена простая пошаговая инструкция, в которой не составит труда разобраться: достаточно нажать на кнопку «Начать расчёт» и следовать подсказкам.

Таким образом, рассчитать необходимую толщину утеплителя сможет даже новичок в строительстве. Однако стоит руководствоваться полезными советами от профи.

Следует помнить, что при игнорировании расчётов толщины теплоизоляционного материала может появиться ряд проблем, в том числе – может быть оказан вред самой конструкции сооружения, что практически невозможно исправить, а если и возможно, то это потребует дополнительных, гораздо больших затрат (придется ждать срочного или капитального ремонта от управляющей компании).

Как рассчитать толщину утеплителя, смотрите в следующем видео.

Толщина стен каркасного дома для круглогодичного проживания: примеры расчета для разных утеплителей

При достаточно невысокой цене, качество применяемых в каркасном домостроении материалов растёт с каждым годом. Неудивительно, что такой вид построек получает всё большее распространение во всех регионах России. И в зависимости от климатической зоны, один и тот же проект будет иметь различные требования к теплосбережению, поэтому, какая должна быть толщина стен каркасного дома, надо определять в каждом случае отдельно.

Типовая конструкция стены

Конечно, выбор толщины стены зависит не только от климата в регионе, но и от предназначения конструкции: будет ли дом для постоянного проживания, или – для временного, а так же от материалов применяемых в конструкции внутренней и внешней частей стены, от вида используемого утеплителя, наличия воздушного зазора.

Классическая стена состоит из следующих элементов:

• Внешняя обшивка . Может быть толщиной от нескольких миллиметров до десятков сантиметров в зависимости от используемых материалов. Чаще всего применяют цементно-стружечные ЦПС или древесно-стружечные OSB плиты, реже используют металлопрофиль или облицовочный кирпич. При отсутствии воздушного зазора внешняя часть может состоять просто из оштукатуренного утеплителя.
• Воздушный зазор . Он нужен для того, чтобы исключить проникновение влаги через внешнюю обшивку в утеплитель, и он оставался сухим, не теряя своих теплоизолирующих свойств. В зависимости от типа применяемых изоляционных материалов может составлять от 25 до 50 мм.

• Каркас . Может быть утеплённым, или нет. Минимальная толщина несущей конструкции стены без утепления составляет 50мм и увеличивается в зависимости от вида используемого утеплителя: минеральное волокно, эковата, пенополистирол, полиуретановое напыление. Толщина утеплителя для стен каркасного дома может достигать 400мм.
• Внутренняя обшивка . Обычно состоит из более экологичных материалов, чем внешняя, так как связана с жилым пространством. Чаще всего используют гипсокартон или материалы на основе натурального дерева (доска, брус), реже фанеру, МДФ или OSB. Если несущая конструкция каркаса не утепляется, то обшивки стены может и не быть.

Из конструкционных особенностей стены понятно, что самое сложное — это определить толщину утепления каркаса.

Толщина утеплителя

В первую очередь, толщина утеплителя в каркасном доме для постоянного проживания будет зависеть от географического положения будущего жилья, его климатической зоны, а так же от коэффициента теплопроводности материала.

По следующей формуле можно рассчитать толщину теплоизолятора:

δ = R . k ,

где δ — толщина,

R — показатель теплового сопротивления для конкретного региона, а

k — коэффициент теплопроводности.

Показатель теплового сопротивления R можно рассчитать самостоятельно, основываясь на данных СНиП 23-01-99 Климатология, а можно взять из следующей таблицы:

Не менее важно правильно подобрать материал, который позволит избежать излишних тепловых потерь. Сейчас нет смысла рассматривать столь популярные на заре каркасного домостроения утеплители подобные опилкам или шлаку. На рынке масса более технологичных и практичных в применении теплоизоляционных материалов.

Минеральная вата

Такой вид утеплителя изготавливают с применением стеклянного или базальтового волокна по следующей технологии:

1. Сначала базальт расплавляют в печи при высоких температурах до тех пор, пока он не станет жидким.
2. Полученную жидкость закачивают в центрифугу, где под огромным давлением воздуха она превращается в волокна.
3. Затем эти волокна попадают под пресс, уплотняющий их до нужных параметров.
4. Далее полученный материал скатывают в рулоны или разрезают на плиты.

Положительные моменты при использовании минеральной ваты заключаются в её низкой теплопроводности, которая даже ниже, чем у дерева. При плотности 50 кг/м 3 средний её показатель будет в районе 0,045-0,05 Вт/м о С (зависит от производителя). Опираясь на эти данные, по формуле δ = R . k можно рассчитать толщину утеплителя для любого региона России:

• 3 х 0,05 = 0,15 (м) – для Московской области,
• 4,9 х 0,05 = 0,24 (м) – для Якутска,
• 1,8 х 0,05 = 0,09 (м) – для Сочи.

Если сравнить с толщиной стен из дерева без дополнительного утепления, то получим:

3 х 0,11 (коэффициент теплопроводности ели) = 0, 33 м. Это для Московской области.

Единственный минус теплоизоляции из минерального волокна состоит в том, что при намокании его свойства ухудшаются в разы. Поэтому при монтаже нужно следить за соблюдением норм гидроизоляции.

Эковата

Относительно недавно появившийся на рынке материал на основе целлюлозы, полученной при переработке макулатуры и прочих бумажных отходов. Негорючесть достигается за счёт добавления в утеплитель соединений бора. По этой же причине в эковате не заводятся насекомые и грызуны. На сегодняшний день на рынке – это действительно, самый экологически чистый утеплитель.

Для монтажа этого материала на большие площади требуется специальное, распыляющее волокна оборудование, в простонародье называемое «пылесосом». Благодаря нему, можно напылять гранулы ваты как на конструкцию, которая ещё не зашита с одной из сторон, так и закачивать материал внутрь уже смонтированной стены через специально проделанные для этого отверстия. На небольшие площади волокно можно наносить без применения спецсредств подобно штукатурке.

Из недостатков необходимо отметить усадку, которая происходит через некоторое время, а как следствие теряются изоляционные свойства. Это устраняется закачкой дополнительного количества утеплителя в уже смонтированную конструкцию, что не всегда удобно.

Теплопроводность эковаты примерно равна теплопроводности минерального утеплителя при их одинаковой плотности, поэтому расчёт будет таким же.

Пенополистирол

Всем с детства знакомый пенопласт. Используется в строительных технологиях очень давно, но до сих пор не потерял актуальность из-за своей низкой теплопроводности и небольшой массе.

Технология производства пенополистирола достаточно проста:

• Полистирол доводят до температуры плавления и под давлением насыщают его парами и газами. В итоге образуются маленькие шарики наполненные воздухом.
• Далее шарики повторно нагревают и прессуют в листы самой различной формы.
• Для улучшения характеристик пенопласт обрабатывают экструдером — опять доводят до вязкого состояния, а затем формуют (выдавливают через специальное отверстие). Так получается экструдированный пенополистирол.

Из минусов этого утеплителя можно отметить его горючесть, хотя если говорить об экструдированном материале, то этот показатель будет в пределах допустимого.

Плотность пенопласта варьируется от 20 до 160 кг/м3 при коэффициенте теплопроводности 0,03-0,05 Вт/м °C.

Таким образом, можно посчитать, что минимальная толщина этого утеплителя для Московской области должна быть не меньше 150 мм (3 х 0,05).

Полиуретановое напыление

Как и эковата, этот вид утеплителя появился на рынке сравнительно недавно. Полиуретановая пена — это пористая, но прочная изоляция. Наносится она на поверхность в жидком виде при помощи специальной установки, которая генерирует пену из химических компонентов и под давлением разбрызгивает на поверхность. Время полного высыхания слоя толщиной в 10 мм примерно час.

Каждый производитель по-разному определяет соотношение компонентов для получения полиуретановой пены и не рекомендует нарушать рецептуру при замешивании смеси.

Плотность вспененного полиуретана зависит от химических компонентов, применяемых для получения пены, и может составлять от 10 до 110 кг/м 3 , но наибольший теплоизоляционный эффект достигается при использовании материала с плотностью 30-40 кг/м 3 .

Самый большой плюс данного метода утепления — это абсолютная герметичность. В процессе напыления образуются однородные слои, заполняющие собой все стыки и швы. Среди минусов нужно отметить цену. Пока — это самый дорогостоящий вид утеплителя, из всех, которые есть на рынке.

Из-за прекрасных теплоизоляционных свойств полиуретана, минимальная толщина слоя для Подмосковья составит всего 80 мм, а для сибирских регионов от 100 до 150 мм.

Пример расчёта толщины стены

Толщина утепления каркасного дома для постоянного проживания на примере Московской области (такой расчёт был приведён выше) составила 150 мм при применении минерально ваты плотностью 50 кг/м 3 . Поскольку большинство производителей выпускают этот утеплитель толщиной 50 и 100 мм, то придётся положить изоляцию либо в три слоя толщиной по 50 мм, либо в два 100 и 50 мм. От этого коэффициент теплопроводности не изменится.

В качестве наружной обшивки была выбрана OSB толщиной 12 мм с воздушным зазором в 50 мм и штукатуркой 5 мм.

Внутренняя часть обшита гипсокартоном 13 мм.

Итого: 150 + 12 + 50 + 5 + 13 = 230 (мм).

Теперь, ориентируясь на эти данные теперь можно производить расчёт фундамента, но нужно понимать, что это всего лишь математический расчёт и он не учитывает проблемы, которые могут возникнуть при монтаже конструкции.

Онлайн калькулятор фундамента

Чтобы узнать примерную стоимость фундаментов различных типов, воспользуйтесь следующим калькулятором :

Заключение

При грамотном расчете толщины стен, учитывается достаточно большое количество дополнительных факторов, влияющих на теплосбережение:

• Качество дверей, окон и их количество в будущем строении.
• Наличие сквозняков внутри помещения.
• Роза ветров на участке и наличие солнца.

Поэтому всегда лучше подстраховаться и заложить в проект немного большую толщину стен, чем этого требует математика. В противном случае, возможные проблемы, связанные с тепловыми потерями, придётся решать дополнительным внутренним или внешним утеплением, что повлечёт за собой дополнительные расходы.

Толщина утеплителя для стен

Однослойные стены, выполненные только из обычного керамического или силикатного кирпича, не соответствуют современным нормативным параметрам по теплосбережению.

Для обеспечения требуемых теплозащитных характеристик наружных стен необходимо использовать эффективный утеплитель, установленный с наружной стороны или в толще конструкции стен.

Применение утеплителя, в многослойных конструкциях наружных стен, позволяет обеспечить требуемую теплозащиту стен во всех регионах России. За счет применения утеплителя потери тепла снижаются приблизительно в 2 раза, уменьшается расход строительных материалов, снижается масса стеновых конструкций, а в помещении создаются требуемые санитарно-гигиенические условия, благоприятные и комфортные для проживания.

Расчет теплоизоляции стен

Способность ограждений оказывать сопротивление потоку тепла, проходящему из помещения наружу, характеризуется сопротивлением теплопередачи R.

Требуемая толщина утеплителя наружной стены вычисляется по формуле:

• α_ут – толщина утеплителя, м
• R тр – нормируемое сопротивление теплопередаче наружной стены, м 2 · °С/Вт;
  (см. таблица 2)
• δ – толщина несущей части стены, м
• λ – коэффициент теплопроводности материала несущей части стены, Вт/(м · °С) (см. таблица 1)
• λ_ут– коэффициент теплопроводности утеплителя, Вт/(м · °С) (см. таблица 1)
• r – коэффициент теплотехнической однородности
  (для штукатурного фасада r=0,9; для слоистой кладки r=0,8)

Для многослойных конструкций в формуле (1) δ/λ следует заменить на сумму

δ_i – толщина отдельного слоя многослойной стены;

λ_i – коэффициент теплопроводности материала отдельного слоя многослойной стены.

При выполнении теплотехнического расчета системы утепления с воздушным зазором термическое сопротивление наружного облицовочного слоя и воздушного зазора не учитываются.

Таблица 1

Материал	Плотность, кг/м 3	Коэффициент теплопроводности в сухом состоянии λ, Вт/(м· о С)	Расчетные коэффициенты теплопроводности во влажном состоянии*
			λА, Вт/(м· о С)	λБ, Вт/(м· о С)
Бетоны
Железобетон	2500	1,69	1,92	2,04
Газобетон	300	0,07	0,08	0,09
	400	0,10	0,11	0,12
	500	0,12	0,14	0,15
	600	0,14	0,17	0,18
	700	0,17	0,20	0,21
Кладка из кирпича
Глиняного обыкновенного на цементно-песчаном растворе	1800	0,56	0,70	0,81
Силикатного на цементно-песчаном растворе	1600	0,70	0,76	0,87
Керамического пустотного плотностью 1400 кг/м 3 (брутто) на цементно-песчаном растворе	1600	0,47	0,58	0,64
Керамического пустотного плотностью 1000 кг/м 3 (брутто) на цементно-песчаном растворе	1200	0,35	0,47	0,52
Силикатного одиннадцати-пустотного на цементно-песчаном растворе	1500	0,64	0,70	0,81
Силикатного четырнадцати-пустотного на цементно-песчаном растворе	1400	0,52	0,64	0,76
Дерево
Сосна и ель поперек волокон	500	0,09	0,14	0,18
Сосна и ель вдоль волокон	500	0,18	0,29	0,35
Дуб поперек волокон	700	0,10	0,18	0,23
Дуб вдоль волокон	700	0,23	0,35	0,41
Утеплитель
Каменная вата	130-145	0,038	0,040	0,042
Пенополистирол	15-25	0,039	0,041	0,042
Экструдированный пенополистирол	25-35	0,030	0,031	0,032

*λ_А или λ_Б принимается к расчету в зависимости от города строительства (см. таблица 2).

Расчет толщины для наружных стен жилого дома

Методический материал для самостоятельного расчета толщины стен дома с примерами и теоретической частью.

Часть 1. Сопротивление теплопередаче – первичный критерий определения толщины стены

Чтобы определится с толщиной стены, которая необходима для соответствия нормам энергоэффективности, рассчитывают сопротивление теплопередаче проектируемой конструкции, согласно раздела 9 «Методика проектирования тепловой защиты зданий» СП 23-101-2004.

Сопротивление теплопередаче – это свойство материала, которое показывает, насколько способен удерживать тепло данный материал. Это удельная величина, которая показывает насколько медленно теряется тепло в ваттах при прохождении теплового потока через единичный объем при перепаде температур на стенках в 1°С. Чем выше значение данного коэффициента – тем «теплее» материал.

Все стены (несветопрозрачные ограждающие конструкции) считаются на термоспротивление по формуле:

R=δ/λ (м 2 ·°С/Вт), где:

δ – толщина материала, м;

λ – удельная теплопроводность, Вт/(м ·°С) (можно взять из паспортных данных материала либо из таблиц).

Полученную величину R_общ сравнивают с табличным значением в СП 23-101-2004.

Чтобы ориентироваться на нормативный документ необходимо выполнить расчет количества тепла, необходимого для обогрева здания. Он выполняется по СП 23-101-2004, получаемая величина «градусо·сутки». Правила рекомендуют следующие соотношения.

Таблица 1. Уровни теплозащиты рекомендуемых ограждающих конструкций наружных стен

Сопротивление теплопередаче (м 2 ·°С/Вт) / область применения (°С·сут)

Двухслойные с наружной теплоизоляцией

Трехслойные с изоляцией в середине

С невентили- руемой атмосферной прослойкой

С вентилируемой атмосферной прослойкой

Керамзитобетон (гибкие связи, шпонки)

Блоки из ячеистого бетона с кирпичной облицовкой

Примечание. В числителе (перед чертой) – ориентировочные значения приведенного сопротивления теплопередаче наружной стены, в знаменателе (за чертой) – предельные значения градусо-суток отопительного периода, при которых может быть применена данная конструкция стены.

Полученные результаты необходимо сверить с нормами п. 5. СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий».

Также следует учитывать климатические условия зоны, где возводится здание: для разных регионов разные требования из-за разных температурных и влажностных режимов. Т.е. толщина стены из газоблока не должна быть одинаковой для приморского района, средней полосы России и крайнего севера. В первом случае необходимо будет скорректировать теплопроводность с учетом влажности (в большую сторону: повышенная влажность снижает термосопротивление), во втором – можно оставить «как есть», в третьем – обязательно учитывать, что теплопроводность материала вырастет из-за большего перепада температур.

Часть 2. Коэффициент теплопроводности материалов стен

Коэффициент теплопроводности материалов стен – эта величина, которая показывает удельную теплопроводность материала стены, т.е. сколько теряется тепла при прохождении теплового потока через условный единичный объем с разницей температур на его противоположных поверхностях в 1°С. Чем ниже значение коэффициента теплопроводности стен – тем здание получится теплее, чем выше значение – тем больше придется заложить мощности в систему отопления.

По сути, это величина обратная термическому сопротивлению, рассмотренному в части 1 настоящей статьи. Но это касается только удельных величин для идеальных условий. На реальный коэффициент теплопроводности для конкретного материала влияет ряд условий: перепад температур на стенках материала, внутренняя неоднородная структура, уровень влажности (который увеличивает уровень плотности материала, и, соответственно, повышает его теплопроводность) и многие другие факторы. Как правило, табличную теплопроводность необходимо уменьшать минимум на 24% для получения оптимальной конструкции для умеренных климатических зон.

Часть 3. Минимально допустимое значение сопротивления стен для различных климатических зон.

Минимально допустимое термосопротивление рассчитывается для анализа теплотехнических свойств проектируемой стены для различных климатических зон. Это нормируемая (базовая) величина, которая показывает, каким должно быть термосопротивление стены в зависимости от региона. Сначала вы выбираете материал для конструкции, просчитываете термосопротивление своей стены (часть 1), а потом сравниваете с табличными данными, содержащимися в СНиП 23-02-2003. В случае, если полученное значение окажется меньше установленного правилами, то необходимо либо увеличить толщину стены, либо утеплить стену теплоизоляционным слоем (например, минеральной ватой).

Согласно п. 9.1.2 СП 23-101-2004, минимально допустимое сопротивление теплопередаче R_о (м 2 ·°С/Вт) ограждающей конструкции рассчитывается как

R₁=1/α_вн, где α_вн – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м 2 × °С), принимаемый по таблице 7 СНиП 23-02-2003;

R₂ = 1/α_внеш, где α_внеш – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для условий холодного периода, Вт/(м 2 × °С), принимаемый по таблице 8 СП 23-101-2004;

R₃ – общее термосопротивление, расчет которого описан в части 1 настоящей статьи.

При наличии в ограждающей конструкции прослойки, вентилируемой наружным воздухом, слои конструкции, расположенные между воздушной прослойкой и наружной поверхностью, в этом расчете не учитываются. А на поверхности конструкции, обращенной в сторону вентилируемой воздухом снаружи прослойки, следует принимать коэффициент теплоотдачи α_внеш равным 10,8 Вт/(м 2 ·°С).

Таблица 2. Нормируемые значения термосопротивления для стен по СНиП 23-02-2003.

Жилые здания для различных регионов РФ

Градусо-сутки отопительного периода, D, °С·сут

Нормируемые значения сопротивления теплопередаче , R, м 2 ·°С/Вт, ограждающих конструкций для стен