Расчет толщины утеплителя

Утепление дома – необходимая процедура для созданий комфортных условий проживания. Методы утепления могут быть разными – от увеличения толщины стен здания до нанесения штукатурных слоев, но утепление специальными теплоизолирующими материалами актуально всегда. И здесь важна толщина утеплителя для стен – увеличивать ширину несущих стен до бесконечности нельзя, но тепло нужно сохранить как можно в большем объеме. Поэтому расчет толщины утеплителя должен базироваться на характеристиках строительных и утепляющих материалов.

Утеплять дом можно по наружным или внутренним стенам, можно также объединять эти решения, но наиболее эффективным является утепление стен наружных. Внутреннее утепление сдвигает точку росы, которая обязательно существует между разнородными материалами, внутрь дома, а это значит, что стены будут набирать влагу из-за обилия накапливающегося конденсата. Убрать конденсат вентиляционными зазорами не получится, так как утеплитель находится внутри дома. Наружное же утепление, наоборот, сдвигает точку росы ко внешней стороне стены, давая возможность влаге испариться через стену или вентиляционный зазор, который часто делается при наружной теплоизоляции.

Характеристики теплоизолятора находятся в зависимости от географического региона и климатических условий в нем, размера помещений или здания, стройматериалов домостроения. Также толщина утеплителя зависима от функционального назначения утепляемой площади. Для жилых домостроений это будут одни параметры, а для чердачного или подвального пространства –другие. Как таковая, толщина утеплителя не играет первостепенную роль – здесь важны параметры следующих направлений:

1. Погодные условия;
2. Строительные материалы для несущих перекрытий и стен;
3. Уровень объекта над поверхностью грунта;
4. Материал теплоизолятора.

Чтобы точно определиться, какой толщины должен быть теплоизолирующий слой на стенах дома, нужно сравнить коэффициенты теплопроводности известных утеплительных материалов. При этом важно обратить внимание на то, что коэффициенты теплопроводности разных утеплителей всегда будут разными.

Сравнительная информация для выбора популярных теплоизолирующих стройматериалов:

1. Пенополистирольные плиты: коэффициент теплопроводности = 0,039 Вт/м⁰С, толщина материала = 120 мм;
2. Минеральная, базальтовая, каменная вата: 0,041 Вт/м⁰С, толщина плиты или слоя заливки = 130 мм;
3. Армированный бетон, ж/б стены: 1,7 Вт/м⁰С, толщина H= 533 мм;
4. Кирпич силикатный: 0,76 Вт/м⁰С, размер изделия = 238 мм;
5. Пустотелый красный кирпич: 0,5 Вт/м⁰С, H= 157 мм;
6. Клееный профилированный брус: 0,16 Вт/м⁰С, толщина бруса = 50 мм;
7. Керамзитобетон: 0,47 Вт/м⁰С, H= 148 мм;
8. Газоблок: 0,15 Вт/ м⁰С, H= 470 мм;
9. Пеноблок: 0,3 Вт/ м⁰С, H= 940 мм;
10. Шлакоблок: 0,6 Вт/ м⁰С, H= 1800 мм.

Из приведенной информации понятно, что утеплитель для стен должен быть толщиной ≥ 1500 мм для комфортного микроклимата в доме. Но это очень и очень много, поэтому стену необходимо сделать тоньше, и слой теплоизолятора уменьшить до 120-130 мм. Как это сделать? Подбором оптимальных параметров стройматериалов и теплоизолирующих стройматериалов. В таблице приведена рекомендуемая толщина минваты (базальтовой, каменной) для разных регионов при строительстве дома:

Сравнительные параметры коэффициентов теплоизоляции разных теплоизолирующих материалов для этих городов и регионов:

1. Блоки из пенополистирола ПСБ-С-25: коэффициент теплопроводимости = 0,042 Вт/м⁰С, толщина H= 12,4 см;
2. Минвата для утепления вентилируемых фасадов: 0,046 Вт/м⁰С, H= 13,5 см;
3. Профилированный клееный брус с прочностью 500 кг/м³: 0,18 Вт/м⁰С, H= 53,0 см;
4. Керамоблоки: 0,17 Вт/м⁰С, H= 57,5 см;
5. Газоблоки 600 кг/м³: 0,29 Вт/м⁰С, H= 98,1 см;
6. Кирпич силикатный: 0,87 Вт/м⁰С, H= 256,0 см.

Применение этих теплоизолирующих материалов утеплении дома – это прямая экономия на толщине наружных стен.

Толщина утеплителей в разных климатических регионах:

Расчет толщины теплоизоляции начинается с подбора материала по предназначению помещения и уличной среднегодовой температуре. Распространенные географические зоны:

1. I-я зона: ≥3501 градусо-суток;
2. II-я: ≈3001-3501 градусо-суток;
3. III-я: ≈2501-3000 градусо-суток;
4. IV-я: ≤2500 градусо-суток.

Понятие «градусо-сутки» – это параметр, отражающий разность температур воздуха внутри здания и температуры воздуха на улице в течение отопительного периода. Его формула:

GSOP = (t_v – t₈)z₈;

Где:

• t_v– температура воздуха внутри здания, °С;
• t₈ – среднее значение температуры отопительного периода со среднесуточной температурой воздуха ≤8°С;
• z₈ –количество суток отопительного периода со среднесуточной температурой воздуха ≤ 8°С.

В качестве реального примера подойдут такие расчеты:

Минимальные параметры сопротивления теплопередаче для всех четырех климатических зон: 2,80; 2,50; 2,20; 2,0. Ниже приведены предельно допустимые минимальные значения сопротивления теплопередаче для разных типов помещений:

1. Перекрытия и стеновые покрытия для зданий и помещений без отопления: 4,95; 4,50; 3,90; 3,30;
2. Подвальные и цокольные помещения без отопления: 3,50; 3,30; 3,0; 2,50;
3. Потолочные перекрытия для неотапливаемых цокольных и подвальных помещений не ниже поверхности грунта: 2,80; 2,60; 2,20; 2,0.
4. Потолочные перекрытия подвалов, расположенных ниже поверхности почвы: 3,70; 3,45; 3,0; 2,70.
5. Балконы и витринные окна, остекленные фасады, светопрозрачные веранды и террасы: 0,60; 0,56; 0,55; 0,50.
6. Парадные подъезды и гостиные: 0,44; 0,41; 0,39; 0,32.
7. В частном доме: прихожие, холлы и коридоры: 0,60; 0,56; 0,54; 0,45.
8. Прихожие и холлы, расположенные выше Iэтажа: 0,25 для всех четырех зон.

Применяя эти показатели к конкретному зданию, можно вычислить толщину слоя любого теплоизолятора для любого объекта. Для безошибочного выбора теплоизоляционного материала следует максимально точно узнать и рассчитать его технические и эксплуатационные характеристики. На точность результатов влияет климатическая зона строительства, строительные материалы утепляемых стен, функциональное назначение объекта, характеристики каждого типа теплоизолирующих материалов с примерно одинаковыми параметрами.