Толщина утеплителя для стен

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

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

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

Требования нормативов

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

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

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

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

Как рассчитывается толщина утеплителя

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Что подходит для стен

Приведены результаты расчетов для различных климатических зон.

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

Какая толщина утеплителя для кирпичной стены 0,36 м

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

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

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

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

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

Проверка по паропроницаемости слоев

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

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

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

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

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

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

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

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

Правила и примеры расчета толщины утеплителя

Почему важно правильно рассчитать показатели утепления?

Теплоизоляция устанавливается для сокращения потерь энергии через стены, пол и крышу дома. Недостаточная толщина утеплителя приведет к перемещению точки росы внутрь здания. Это означает появление конденсата, сырости и грибка на стенах дома. Избыточный слой теплоизоляции не дает существенного изменения температурных показателей, но требует значительных финансовых затрат, поэтому является нерациональным. При этом нарушается циркуляция воздуха и естественная вентиляция между комнатами дома и атмосферой. Для экономии средств с одновременным обеспечением оптимальных условий проживания требуется точный расчет толщины утеплителя.

Ассортимент современных утеплителей

Теплоизоляционная продукция отличается универсальностью и внушительным выбором. На вопрос, чем лучше утеплить стены, трудно дать однозначный ответ.
Следует рассмотреть несколько факторов:

• размещение утеплителя (внутри или снаружи);
• материал, из которого возведены несущие конструкции (бетон, дерево и т. д.);
• климатические условия региона;
• бюджет на проведение теплоизоляционных работ.

Популярные виды утеплителей для стен являются универсальными изделиями. Они характеризуются низкой теплопроводностью, значительным шумопоглощением, прочностью и долговечностью.

Пенопласт — ячеистые плиты малого веса с низким показателем передачи тепла и поглощения влаги. Размер изоляционного слоя составляет 50-100 мм. Безопасность материала подтверждает его использование в качестве пищевой упаковки. Он долговечен, не деформируется при эксплуатации и не гниет. Плиты пенопласта поглощают звук и вибрацию. Они монтируются снаружи и внутри здания, установка не требует создания каркаса.

Пенопласт — самый дешевый утеплитель для стен из продуктов, представленных на рынке. Его недостаток — повышенная горючесть и подверженность воздействию грызунов.

Экструдированный пенополистирол ЭППС — материал на основе полистирола, имеющий однородную закрытую ячеистую структуру. Благодаря ней плиты ЭПППС устойчивы к механической нагрузке, характеризуются минимальным водопоглощением и передачей тепла. На стенах, отделанных пенополистиролом, не появится плесень и грибок. Влагостойкий утеплитель можно использовать для изоляции фундамента и цокольного этажа. Добавка антипиренов при изготовлении изделий снижает их горючесть и повышает безопасность эксплуатации. Для утепления стен используются изделия плотностью 35 кг/м3.

Минеральная вата на основе базальтового или стеклянного волокна — лучший утеплитель для стен. Она обладает следующими характеристиками:

• устойчивость к морозу и высокой температуре;
• низкий коэффициент теплопроводности;
• паропроничаемость, позволяющая поддерживать нормальный уровень влажности;
• устойчивость к химическим веществам, гниению, микроорганизмам;
• пожаробезопасность.

Это дешевый, экологически безопасный и простой в монтаже материал. Легкая минеральная вата используется для каркасных стен и перегородок, а более плотная (80-150 кг/м3) — для вентилируемых и штукатурных фасадов.

Пенополиуретан — утеплитель для стен, предлагаемый в виде плит или напыления. Последний вариант отличается высокой адгезией с любым материалом, создает монолитный слой, устойчивый к влаге и механическому воздействию. Пенополиуретан является одним из самых эффективных изоляторов, его выбирают для частных домов и производственных помещений. Недостаток теплоизоляции — высокая стоимость и чувствительность к ультрафиолету.

Отражающая теплоизоляция на основе вспененного полиэтилена стала популярна благодаря минимальному размеру толщины полотна при высоких изолирующих свойствах. Материал с армирующим слоем алюминиевой фольги популярен при утеплении балконов, лоджий, бань. Он устойчив к влаге, отражает инфракрасные волны от своей поверхности. Полотно толщиной 2-10 мм отнимает малый объем полезной площади.

Плотность и ее влияние на свойства материала

Показатель плотности определяет отношение массы материала к объему. Высокий коэффициент означает существенную нагрузку на основание, этот факт учитывают при выборе утеплителя. Есть плотные материалы, которые уступают по изоляционным характеристикам более рыхлым изделиям. Например, деревянный брус с показателями 510 кг/м3 имеет теплопроводность 0,15 ВТ/м*К, а минеральная вата в 50 кг/м3 — 0,35 Вт/м*К.

Современные теплоизоляторы классифицируются по уровню плотности на 4 группы:

• очень легкие — пенопласт, имеющий пористую структуру и газонаполненные ячейки;
• легкие — минераловатная продукция;
• средние — пеностекло;
• плотные — жесткие плиты из базальтового волокна.

Легкий утеплитель для стен плохо переносит механическую нагрузку, поэтому нуждается в создании защитного слоя. Слабая связь между молекулами не может противостоять внешнему воздействию, и материал разрушается. При монтаже минеральной ваты, пенопласта, экструдированного пенополистирола устанавливают гидроизоляцию и ветрозащиту, используют облицовку или наносят слой штукатурки.

Какие данные нужны для расчета толщины утеплителя?

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.

Название материала

Теплопроводность, Вт/м*К

Кирпич силикатный

Пенобетон

Минеральная вата

Экструдированный пенополистирол

Пенополиуретан

Пенополистирол

Пеностекло

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.

Расчет теплоизоляции стен

Способность ограждений оказывать сопротивление потоку тепла, проходящему из помещения наружу, характеризуется сопротивлением теплопередачи R0.

Требуемая толщина утеплителя наружной стены вычисляется по формуле:

αут=(R0тр/r-0,16-δ/λ)·λут, (1)

• αут — толщина утеплителя, м
• R0тр — нормируемое сопротивление теплопередаче наружной стены, м2· °С/Вт;
  (см. таблица 2)
• δ — толщина несущей части стены, м
• λ — коэффициент теплопроводности материала несущей части стены, Вт/(м · °С) (см. таблица 1)
• λут— 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

δ1/λ1+δ2/λ2 +… + δn/λn=Σ δi/λi,

δi — толщина отдельного слоя многослойной стены;

λi — 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

МатериалПлотность,кг/м3Коэффициент теплопроводности в сухом состоянии λ, Вт/(м·оС)Расчетные коэффициенты теплопроводностиво влажном состоянии*λА,Вт/(м·оС)λБ,Вт/(м·оС)

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/м3 (брутто) на цементно-песчаном растворе	1600	0,47	0,58	0,64
Керамического пустотного плотностью 1000 кг/м3 (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

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

Таблица 2

Город РФУсловияэксплуатацииНормируемое сопротивление теплопередаче наружных стенR0тр, м2 °С/ВтТолщина утеплителя**,мм

Архангельск	Б	3,56	140
Астрахань	А	2,64	90
Анадырь	Б	4,72	200
Барнаул	А	3,54	130
Белгород	А	2,86	100
Благовещенск	Б	3,74	150
Брянск	Б	3,00	120
Волгоград	А	2,78	100
Вологда	Б	3,35	130
Воронеж	А	3,0	110
Владимир	Б	3,3	130
Владивосток	Б	3,04	120
Владикавказ	А	2,59	90
Грозный	А	2,47	80
Екатеринбург	А	3,49	130
Иваново	Б	3,23	130
Игарка	Б	4,78	200
Иркутск	А	3,79	140
Ижевск	Б	3,39	130
Йошкар-Ола	Б	3,33	130
Казань	Б	3,30	130
Калининград	Б	2,68	100
Калуга	Б	3,08	120
Кемерово	А	3,69	140
Вятка	Б	3,45	140
Кострома	Б	3,25	130
Краснодар	А	2,34	80
Красноярск	А	3,62	140
Курган	А	3,49	130
Курск	Б	2,95	110
Кызыл	А	4,16	160
Липецк	А	3,06	110
Магадан	Б	4,13	170
Махачкала	А	2,30	80
Москва	Б	3,13	120
Мурманск	Б	3,63	150
Нальчик	А	2,54	90
Нижний Новгород	Б	3,21	130
Новгород	Б	3,13	120
Новосибирск	А	3,71	140
Омск	А	3,60	130
Оренбург	А	3,26	120
Орел	Б	3,03	120
Пенза	А	3,17	120
Пермь	Б	3,48	140
Петрозаводск	Б	3,34	130
Петропавловск-Камчатский	Б	3,07	120
Псков	Б	3,0	120
Ростов-на-Дону	А	2,63	90
Рязань	Б	3,11	120
Самара	Б	3,19	130
Санкт-Петербург	Б	3,08	120
Саранск	А	3,19	120
Саратов	А	3,07	110
Салехард	Б	4,61	190
Смоленск	Б	3,09	120
Ставрополь	А	2,52	90
Сыктывкар	Б	3,61	150
Тамбов	А	3,07	110
Тверь	Б	3,15	120
Томск	Б	3,75	150
Тула	Б	3,07	120
Тюмень	А	3,54	130
Ульяновск	А	3,29	120
Улан-Удэ	А	3,92	150
Уфа	А	3,33	120
Хабаровск	Б	3,56	140
Чебоксары	Б	3,29	130
Челябинск	А	3,43	130
Чита	А	4,06	160
Элиста	А	2,68	90
Южно-Сахалинск	Б	3,36	130
Якутск	А	5,04	200
Ярославль	Б	3,26	130

**толщина теплоизоляции стен определялась по следующим конструктивным решениям:

несущая часть стен выполнена из полнотелого керамического кирпича толщиной 380 мм, а наружный защитно-декоративный слой из штукатурки толщиной до 8 мм. Стена с внутренней стороны имеет отделочный штукатурный слой толщиной 20 мм. Коэффициент теплотехнической однородности стен — 0,9. Коэффициенты теплопроводности утеплителя: λА=0,040; λБ=0,042.

Какая должна быть толщина утеплителя: пенопласта, минваты, пенополистерола

Толщина теплоизоляции зависит от:

• температуры наружного воздуха зимой в месте строительства;

• состава утепляемой конструкции: какие материалы использованы для несущего и отделочных слоёв, толщины и теплопроводности каждого слоя;

• вида и плотности выбранного утеплителя.

Вентиляционный зазор

Паропроницаемость стены – характеристика, которая показывает наличие естественной вентиляции. Если паропроницаемость низкая или отсутствует, то тогда есть необходимость сооружения принудительной вытяжки. Стенам из натуральных материалов свойственна естественная паропропускная способность. Говорят, что они «дышат». У многих искусственных материалов, пенопластовых утеплителей, паропроницаемости нет. Поэтому они блокируют газообмен через стену.

Устройство вентзазора в каркасном доме.

Стена, сделанная только из минеральной ваты, имеет высокую паропроводящую способность. При этом в утеплителе скапливается конденсат, который нарушает теплопроводные свойства утеплителя. Для того чтобы стена не пропускала холод, необходимо правильно построить пирог стены каркасного дома. Для защиты от паров из дома делается пароизоляция, снаружи монтируется мембранная пленка и предусматривается наличие вентиляционного зазора.

Хороший каркасный дом утепляется минеральной ватой с обязательным устройством вентиляционной щели между утеплителем и наружной стеновой обшивкой. При этом снаружи утеплитель закрывают пароизолирующей мембраной, которая предупреждает проникновение пара в утеплитель. Но не препятствует выходу возможного пара наружу, из утепляющего слоя. Таким образом, вентзазор в каркасном доме является щелью, через который влажный пар может выйти из стены.

Также вентзазор предупреждает конденсат на внутренней стороне облицовки.

Необходимость в использовании вентзазора

• Если минеральный утеплитель теряет свои теплосберегающие свойства при намокании.
• Если наружная отделка выполнена из материала, который не пропускает пар. В таком случае каркасный дом без вентзазора будет конденсировать влагу с внутренней стороны сайдинга.

Толщина вентиляционного пространства между утеплителем и наружной обшивкой определяется его расположением, и длиной стены, чем длиннее, тем шире должен быть вентзазор. Ширина вентзазора в каркасном доме снаружи составляет минимум 25 мм. При большой площади стены она должна составлять минимум 50 мм.

Правильное устройство.

Иногда в целях удешевления строения используют утепление каркасного дома пеноплексом. Этот утеплитель является воздухонепроницаемым, поэтому не требует наличия воздушного вентиляционного зазора. Нужен ли вентзазор в каркасном доме?

• Материал утеплителя паронепроницаем.
• Наружная стеновая отделка пропускает пар. Минвату можно закрывать штукатуркой без вентзазора, если штукатурная смесь имеет высокую паропроницаемость, выше, чем у минваты.

В таком случае, толщина утепления стен каркасного дома не требует установки вентиляционного зазора внутри и снаружи.

Толщина стен

Внешняя стеновая отделка выполняет две важные функции. Она защищает внутреннюю стену от осадков и поддерживает прочность дома, усиливает каркас. Выбор стеновой обшивки учитывает не только характеристики водо- и влагостойкости, а также прочность на изгиб, способность противостоять ветровым нагрузкам.

Внешняя стеновая обшивка

Наружная стеновая обшивка может быть выполнена различными материалами. Используются плиты ОСБ на каркасный дом, металлопрофиль, цементностружечные плиты, деревянные доски – вагонка, блок-хаус, брус. Каждый из них имеет собственные характеристики и размеры.

Изоплат для обшивки.

Чаще других используются плиты ОСБ – в силу ценовой доступности. Выбор их толщины определяется этажностью строения. Толщина ОСП для стен каркасного дома в одноэтажных постройках составляет минимум 9 мм. Для двухэтажных домов она должна быть не меньше 12 мм. Таким образом, в каркасном доме толщина ОСБ определяет его прочность, долговечность, устойчивость к ураганному ветру.

Внутренняя стеновая обшивка

Внутренняя обшивка стены может выполняется листовыми материалами. Это может быть ОСБ толщиной 9 или 12 мм. Она также может быть собрана из тонких материалов – фанеры, МДФ, толщина которых не превышает 5 мм. Она может быть сделана из гипсокартона, толщина листов которого составляет 12-13 мм.

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.

Какие данные понадобятся?

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

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)

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.

Рекомендации и требования к внешнему утеплению стен

Помимо теплопроводности, изолирующие материалы, выбираемые для утепления стен снаружи, должны отвечать таким требованиям:

• соответствие экологическим нормам. Сюда относится наличие выделяемых в воздух вредных веществ (формальдегидные смолы и другое), возможность утилизации остатков без вреда для окружающей среды, особенности производства;
• пожарная безопасность;
• приемлемая паропроницаемость, низкая способность накапливать влагу, малое изменение свойств при изменении влажности;
• стойкость к влиянию внешних факторов (резкие перепады температур, ультрафиолетовое излучение, атмосферная влага);
• простота и удобство монтажа;
• долговечность;
• приемлемая стоимость.

При этом следует отметить: большая часть теплоизолирующих материалов не отвечает всем пунктам требований, только их части.

Рекламируя свою продукцию, производители утеплителя для стен снаружи и внутри сообщают не всю информацию, подают данные так, чтобы покупатель не разобрался в указанных характеристиках или – при недобросовестном подходе – намеренно сообщают неправильные данные. Поэтому покупка изолирующих материалов у непроверенных производителей – риск получить не подходящие для решения задачи утеплители.

При термоизоляции жилья, построенного из оцилиндрованного бревна или бруса, требования к изолирующим материалам немного отличаются. Это связано с особенностями строительства – горизонтальное расположение бревен или бруса требует межвенцового уплотнителя, а не только изоляции по всей площади стены.

• Материал должен сочетаться с древесиной, оптимален выбор натуральных утеплителей для стен дома снаружи (джут, пакля) или специализированных герметиков.
• Оптимален вентилируемый теплоизолирующй слой.
• Пожарная безопасность утеплителя выбирается в соответствии с характеристиками стенового материала: если брус (бревно) не прошли антипириновой обработки, стоит внимательнее отнестись к выбору изолирующего слоя. Желательно, чтобы он не имел способности к возгоранию или затруднял распространение огня.
• Учитывая экологичность деревянных построек, утеплитель для деревянных стен снаружи также должен соответствовать нормам экологии.

Достоинства и недостатки утеплителей

1. Пенополиуретан– на сегодняшний день самый эффективный утеплитель.
   Виды ППУ

Достоинства: бесшовный монтаж пеной, долговечность, лучшая тепло- и гидроизоляция.

Недостатки: дороговизна материала, неустойчивость к УФ-излучению.

1. Пенополистирол (пенопласт) – востребован для использования в качестве утеплителя для помещений разных типов.

Достоинства: низкая теплопроводность, невысокая стоимость, удобство монтажа, водонепроницаемость.

Недостатки: хрупкость, легкая воспламеняемость, образование конденсата.

1. Экструдированный пенополистирол – прочный и удобный материал, при необходимости элементов нужного размера легко разрезается ножом.

Достоинства: очень низкая теплопроводность, водонепроницаемость, прочность на сжатие, удобство монтажа, отсутствие плесени и гниения, возможность эксплуатации от -50⸰С до +75⸰С.

Недостатки: намного дороже пенопласта, восприимчивость к органическим растворителям, образование конденсата.

1. Базальтовая (каменная) вата – минеральная вата, изготавливающаяся на базальтовой основе.

Достоинства: противостояние образованию грибков, звукоизоляция, прочность к механическим воздействиям, огнеупорность, негорючесть.

Недостатки: более высокая стоимость, по сравнению с аналогами.

1. Эковата – утеплитель, выполненный на основе естественных материалов (волокна дерева и минералы). На сегодняшний день применяется довольно часто.

Достоинства: звукоизоляция, экологичность, влагостойкость, доступная стоимость.

Недостатки: во время эксплуатации повышается теплопроводность, необходимость специального оборудования для монтажа, возможность усадки.

1. Изолон – современный утеплитель, изготавливаемый путем вспенивания полиэтилена. Является одним из самых востребованных.

Достоинства: низкая теплопроводность, низкая паропроницаемость, высокая шумоизоляция, удобство резки и монтажа, экологичность, гибкость, небольшой вес.

Недостатки: низкая прочность, необходимость устройства вентиляционного зазора.

1. Пенофол – утеплитель, который отвечает многим требованиям, предъявляемым к качеству утеплителя и утепления различных помещений, а также конструкций и т.д.

Достоинства: экологичность, высокая способность к отражению тепла, высокая шумоизоляция, влагонепроницаемость, негорючесть, удобство перевозки и монтажа, отражение воздействия радиации.

Недостатки: малая жесткость, затрудненность крепления материала, в качестве теплоизоляции одного пенофола недостаточно.

Расчет утепления каркасного дома

При выполнении расчетов на требуемую теплоизоляцию каркасного дома (без капитальных стен) следует учитывать отсутствие базовой конструкции, имеющей собственную сопротивляемость теплопотерям. В расчете учитываются такие нюансы:

• материал каркаса – дерево или металл. Во втором случае следует учитывать возникновение «мостиков холода» и их устранение;
• компоновку здания, возможность применения шовных или бесшовных материалов;
• заранее принимать во внимание эксплуатационные характеристики облицовочных материалов изнутри и снаружи;
• выбирать теплоизоляторы с требуемыми параметрами водо-, паро-, ветропроницаемости.

Ниже представлены иллюстрации с вариантами теплозащиты каркасного строения.

Упрощенный тип
Более сложный, но и более эффективный способ утепления.

Ещё немного советов, которые упростят работу

Расчет теплозащищенности дома или нежилого строения, выбор способа монтажа теплоизолирующих материалов и предпочтение типа материала – сложный и требующий учета многих факторов вопрос. Для непрофессионала такой расчет очень сложен, в том числе за счет поиска необходимой информации по используемым материалам.

Заметно упростит работу использование специального программного обеспечения, в наиболее простом варианте – онлайн-калькуляторов для расчета толщины теплоизолирующего слоя. При их использовании следует учитывать, что большая часть калькуляторов разрабатывается производителями средств для теплоизоляции и ориентированы на их продукцию. Соответственно, данных по товарам других производителей может не быть или же информация может содержать неточности.

Из программного обеспечения, помимо калькуляторов, можно рекомендовать Revit компании AutoDESK, а также расчеты в Exel.

Правильно и рационально утепленный дом позволяет сократить расходы на отопление до 50%, а разумная конструкция на стадии строительства – создать не просто пассивный (потребляющий незначительное количество энергии), а активный – имеющий положительный годовой баланс энергии. Тем самым при высокой начальной стоимости строительства (в том числе значимых расходах на теплоизолирующие материалы и энергосберегающие конструкции) окупаемость такого строения будет удачно дополнена сохранением экологической обстановки и комфортными условиями проживания.

Последствия неправильного выбора размера теплоизоляции

Все виды утеплителей для стен препятствую потерям энергии в разной степени. Одно из негативных последствий неправильного выбора толщины изолирующего материала — смещение точки росы не наружу покрытия, а внутрь. Стены будут промерзать, на них появится плесень и грибок. Чрезмерная толщина слоя не приносит вреда конструкции, но и условия проживания не изменятся. Излишняя теплоизоляция — напрасные расходы на материал и трудозатраты.

Какой утеплитель выбрать для изоляции дома каждый решает самостоятельно, главное не забывать о грамотном подходе к плотности и толщине слоя.

Толщина утеплителя в каркасном доме

В качестве утеплителя для каркасного дома чаще всего выбирают минеральную вату или эковату.

Необходимая толщина определяется по тем же формулам, что и при традиционном строительстве. Дополнительные слои многослойной стены дают примерно 10% от его величины. Толщина стены каркасного дома меньше, чем при традиционной технологии, и точка росы может оказаться ближе к внутренней поверхности. Поэтому излишне экономить на толщине утеплителя не стоит.

Как рассчитать толщину утепления крыши и чердака

Формулы расчета сопротивления для крыш используют те же, но минимальное термосопротивление в этом случае немного выше. Неотапливаемые чердаки укрывают насыпным утеплителем. Ограничений по толщине здесь нет, поэтому рекомендуется увеличивать ее в 1,5 раза относительно расчетной. В мансардных помещениях для утепления крыши используют материалы с низкой теплопроводностью.

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.

Порядок расположения слоев в каркасном доме стандартныйИсточник sargorstroy.ru

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.

Как рассчитать толщину утепления пола

Хотя наибольшие потери тепла происходят через стены и крышу, не менее важно правильно рассчитать утепление пола. Если цоколь и фундамент не утеплены, считается, что температура в подполе равна наружной, и толщина утеплителя рассчитывается также, как для наружных стен. Если же некоторое утепление цоколя сделано, его сопротивление вычитают из величины минимально необходимого термосопротивления для региона строительства.

Заключение

Рассмотренные достоинства и недостатки утеплителей позволят выбрать самый подходящий вариант уже на стадии проектирования. При этом учитывать все требования, предъявляемые к теплоизоляционному материалу, в первую очередь теплопроводность.