Какая толщина утеплителя для наружных стен

Определяем толщину утеплителя для наружной стены

До второй половины XX века проблемы экологии мало кого интересовали, только разразившийся в 70 годах на Западе энергетический кризис остро поставил вопрос: как сберечь тепло в доме, не отапливая улицу и не переплачивая за энергоносители.

Выход есть: утепление стен, но как определить какая должна быть толщина утеплителя для стен, чтобы конструкция соответствовала современным требованиям по сопротивлению теплопередаче?

Способ теплоизоляции

Эффективность утепления зависит от характеристик утеплителя и способа утепления. Существует несколько различных способов, имеющих свои достоинства:

Монолитная конструкция, может быть выполнена из древесины или газобетона.
Многослойная конструкция, в которой утеплитель занимает промежуточное положение между наружной и внутренней частью стены, в этом случае на этапе строительства выполняется кольцевая кладка с одновременным утеплением.
Наружное утепление мокрым (штукатурная система) или сухим (вентилируемый фасад) способом.
Внутреннее утепление, которое выполняют, когда снаружи по каким-либо причинам утеплить стену невозможно.

Для утепления уже построенных и эксплуатируемых зданий применяют наружное утепление, как наиболее эффективный способ снижения потерь тепла.

Рассчитываем толщину утеплителя

Теплоизоляция наружной стены дает снижение потерь тепла в два и более раз. Для страны, большая часть территории которой относится к континентальному и резко континентальному климату с продолжительным периодом низких отрицательных температур, как Россия, теплоизоляция ограждающих конструкций дает огромный экономический эффект.

Оттого, правильно ли рассчитана толщина теплоизолятора для наружных стен, зависит долговечность конструкции и микроклимат в помещении: при недостаточной толщине теплоизолятора точка росы находится внутри материала стены или на его внутренней поверхности, что вызывает образование конденсата, повышенной влажности, а, затем, образованию плесени и поражению грибком.

Методика расчета толщины утеплителя прописана в Своде Правил «СП 50. 13330. 2012 СНиП 23–02–2003. Тепловая защита зданий».

Факторы, влияющие на расчет:

Характеристики материала стены – толщина, конструкция, теплопроводность, плотность.
Климатические характеристики зоны строения – температура воздуха самой холодной пятидневки.
Характеристики материалов дополнительных слоев (облицовка или штукатурка внутренней поверхности стены).

Слой утеплителя, отвечающая нормативным требованиям, высчитывается по формуле:

В системе утепления «вентилируемый фасад» термическое сопротивление материала навесного фасада и вентилируемого зазора при расчете не учитывают.

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.

Калькуляторы расчета толщины утеплителя

Как рассчитать толщину утеплителя, не выполняя сложных вычислений? Подобный расчет можно провести на многих строительных сайтах, достаточно набрать в строке запроса «калькулятор расчета толщины утепления».

Для расчета потребуются данные:

размер стены;
материал стены;
коэффициент теплопроводности выбранного утеплителя;
отделочные слои;
город, в котором находится утепляемое здание.

Расчет будет выполнен в считаные секунды.

Итоги

Предусматривать снижение затрат на отопление дома желательно на стадии проектирования: заложив в проекте стены, не требующие утепления в дальнейшем, можно сэкономить значительные средства на эксплуатационных расходах.

В случае, если требуется утеплить уже готовый дом, рассчитать требуемую толщину утеплителя несложно. Единственный минус такого утепления – его долговечность меньше, чем срок службы несущей стены.

Определяем необходимую толщину утеплителя

Правильный расчет теплоизоляции повысит комфортность дома и уменьшит затраты на обогрев. При строительстве не обойтись без утеплителя, толщина которого определяется климатическими условиями региона и применяемыми материалами. Для утепления используют пенопласт, пеноплекс, минеральную вату или эковату, а также штукатурку и другие отделочные материалы.

Как рассчитать утепление самостоятельно

Чтобы рассчитать, какая должна быть у утеплителя толщина, необходимо знать величину минимального термосопротивления. Она зависит от особенностей климата. При ее расчете учитывается продолжительность отопительного периода и разность внутренней и наружной (средней за это же время) температур. Так, для Москвы сопротивление передаче тепла для наружных стен жилого здания должно быть не меньше 3,28, в Сочи достаточно 1,79, а в Якутске требуется 5,28.

Термосопротивление стены определяется как сумма сопротивления всех слоев конструкции, несущих и утепляющих. Поэтому толщина теплоизоляции зависит от материала, из которого выполнена стена. Для кирпичных и бетонных стен требуется больше утеплителя, для деревянных и пеноблочных меньше. Обратите внимание, какой толщины бывает выбранный для несущих конструкций материал, и какая у него теплопроводность. Чем тоньше несущие конструкции, тем больше должна быть толщина утеплителя.

Теплопроводность

Способность материала пропускать тепло определяется его теплопроводностью. Дерево, кирпич, бетон, пеноблоки по-разному проводят тепло. Повышенная влажность воздуха увеличивает теплопроводность. Обратная к теплопроводности величина называется термосопротивлением. Для его расчета используется величина теплопроводности в сухом состоянии, которая указывается в паспорте используемого материала. Можно также найти ее в таблицах.

Приходится, однако, учитывать, что в углах, местах соединения несущих конструкций и других особенных элементах строения теплопроводность выше, чем на ровной поверхности стен. Могут возникнуть «мостики холода», через которые из дома будет уходить тепло. Стены в этих местах будут потеть. Для предотвращения этого величину термосопротивления в таких местах увеличивают примерно на четверть по сравнению с минимально допустимой.

Пример расчет

Нетрудно произвести с помощью простейшего калькулятора расчет толщины термоизоляции. Для этого вначале рассчитывают сопротивление передаче тепла для несущей конструкции. Толщина конструкции делится на теплопроводность используемого материала. Например, у пенобетона плотностью 300 коэффициент теплопроводности 0,29. При толщине блоков 0,3 метра величина термосопротивления:

Рассчитанное значение вычитается из минимально допустимого. Для условий Москвы утепляющие слои должны иметь сопротивление не меньше чем:

Затем, умножая коэффициент теплопроводности утеплителя на требуемое термосопротивление, получаем необходимую толщину слоя. Например, у минеральной ваты с коэффициентом теплопроводности 0,045 толщина должна быть не меньше чем:

Кроме термосопротивления учитывают расположение точки росы. Точкой росы называется место в стене, в котором температура может понизиться настолько, что выпадет конденсат — роса. Если это место оказывается на внутренней поверхности стены, она запотевает и может начаться гнилостный процесс. Чем холоднее на улице, тем ближе к помещению смещается точка росы. Чем теплее и влажнее помещение, тем выше температура в точке росы.

Толщина утеплителя в каркасном доме

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.

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.

Расчет толщины пенопласта

Популярность пенопласта определяется дешевизной, низкой теплопроводностью, малым весом и влагостойкостью. Пенопласт почти не пропускает пара, поэтому его нельзя использовать для внутреннего утепления . Он располагается снаружи или в середине стены.

Теплопроводность пенопласта, как и других материалов, зависит от плотности. Например, при плотности 20 кг/м3 коэффициент теплопроводности около 0,035. Поэтому толщина пенопласта 0,05 м обеспечит термосопротивление на уровне 1,5.

Какой материал выбрать для утепления дома. Таблица толщин утеплителя для утепления стен дома

город	Рекомендованная толщина стекловатного (минераловатного) утеплителя в каркасной стене (по данным компании Урса)	Рекомендованная толщина утеплителя при наружном утеплении стенового материала
Санкт Петербург	150 мм	100 мм
Москва	150 мм	100 мм
Екатеринбург	150 мм	100 мм
Новосибирск	200 мм	150 мм
Ростов	100 мм	50 мм
Самара	100 мм	100 мм
Казань	100 мм	100 мм
Пермь	100 мм	100 мм
Вологоград	150 мм	100 мм
Краснодар	100 мм	50 мм

Основные правила утепления стен домов:

Утеплителя никогда не бывает много . В доме с площадью стен 250 -300 кв м при курглогодичном проживании наружное утепление из базальтовой ваты окупится за 5 лет +-1 год. При использовании дома в дачном режиме выходного дня — срок окупаемости наружного утепления стен дома сдвинется к продолжительности жизни владельца. Однако, для таких стеновых матермалов материалов как газобетон, наружное утепление стен дома теоретически позволяет продлить срок службы самого материала и позволит сэкономить на толщине газобетона при постройке: куб утеплителя стоит на треть дешевле газобетона и при этом имеет большее сопротивление теплопередаче. Экономически обосновано для дачного дома делать более тонкие газобетонные стены и утеплять их снаружи. Это выйдет дешевле, чем строить стены из более толстого газобетона.

Утеплять стены дома без утепления цоколя дома, фундамента и прилежащего грунта — значит терять еще от 10 до 16% тепла из помещения. К тому же, утепление грунта вокруг фундамента дома (или под фундаментом) позволяет снизить подвижки грунта в результате морозного пучения.

При выборе утеплителя для стен нужно обращать внимание на его теплозащитные свойства (теплопроводность), а не на его плотность. Чаще всего существует обратная зависимость между теплоизоляционными свойствами и плотностью утеплителя стен (чем плотнее — тем холоднее). Также важна устойчивость слоев утеплителя стен дома к сползанию.

Рейтинг утеплителей по теплопроводности в сухом состоянии. (в реальности надо брать условия эксплуатации утеплителя во влажности группы Б — показатели отличаются)

Стекловата Ursa
Карбамидный пенопласт (Пеноизол)
Пенопласт ПСБ-С

Утеплитель стен	Теплопроводность в сухом состоянии (по рекламным данным производителей) (Вт/м°C)	Плотность утеплителя (кг/м 3)
ЭППС Пеноплекс	0,028	35-45
Фенольный пенопласт ФЛ	0,03	30
Пенополиэтилен	0,032	20-40
Стекловата Isover	0,033	20
Минераловатные плиты Изотек	0,034	50
0,035
Минеральная вата Rockwool	0,036	34
Пенополиуретан	0,04	40
Эковата	0,041
Минеральная вата Parock	0,045	30
Пеностекло	0,085	200

Теплоизоляцию лучше устанавливать снаружи стен дома. Внутри дома должен находиться прогреваемый массивный теплоемкий стеновой материал.

При нарушении путей отведения пара из утеплителя (использование непаропроницаемых материалов, мембран и отсутствие вентиляционных зазаоров) теплоизоляционные свойста утеплителей снижаются.

Теплоизоляционные материалы (утеплитель) должны плотно прилегать к стене и каркасу (установка враспор), а также между собой . Неплотное прилегание утеплителя способствует появлению «воздушных карманов» и «мостиков холода», через которые уходит тепло.

Минераловатные материалы обладают высокой паропроницаемостью. Проходящий сквозь минераловатный утеплитель пар конденсируется в его толще. Поэтому в каркасной конструкции утеплитель должен быть защищен изнутри с «теплой» стороны дома пароизоляционным барьером. При наружном утеплении защищать утеплитель пароизоляцие изнутри нельзя: влага останется в стене. Снаружи утеплителя в сторону «улицы» должны быть созданы благоприятные условия для свободного выхода пара (высыхания наружной поверхности стены и утеплителя). Если применяется штукатурка по утеплителю, то она должна быть паропроницаема. Если применяется навесной фасад, то между ним и утеплителем должен быть воздушный зазор 3-4 см для вентиляции. Если утеплитель используется при наружном утеплении стены дома, то между ним и стеной пароизоляцию ставить нельзя — это приведет к отсыреванию стены.

Чем лучше утеплять стены дома: стекловатой ( Isover, Ursa) или минеральная вата (Rockwool, Paroc)?

Однозначно — минераловатным утеплителем: у него меньше сползание слоев, меньше гигроскопичность и большая термостойкость при пожаре. У стекловатных утеплителей все соответсвенно наоборот, только цена ниже. К тому же, «пылит» стекловата при монтаже в стены гораздо больше.

О применении пенополистирола для наружного утепления стен дома. Мое личное мнение: если есть возможность избежать использования пенополистирола — то это следует сделать. Паропроницаемостью обладает только обычный (неэкструдированный) пенопласт марок 15-25 (плотностью до 16-17 кг на кубический метр). При этом такой пенопласт обладает небольшой механической прочностью и его замечательно едят мыши и крысы. Есть специальные фасадные виды пенопласта с сохраниением паропроницаемости и уплотненным наружным слоем. Соответсвенно, цена такого материала никак не ниже минераловатных плит, что лишает его применение смысла. самая типичная ошибка — это утепление газобетонного дома экструдированным пенополистиролом с практически нулевой паропроницаемостью. Вместо утепления такая «народная технология» приводит к отсыреванию газобетона и резкому снижению его теплоизоляционных свойств. Соответственно, от влаги появляется плесень и прочие прелести. Есть специальные перфорированные экструдированные пенополистиролы (Baumit) с высокой паропроницаемостью дл янаружного утепления стен, но цена и труднодоступность делает их применение их бессмысленным для дачного строительства. Использовать обычный непрефорированный экструдированный пенополистирол можно и нужно там, где нет паропереноса через стену, и есть много наружной влаги: на цоколях, ростверках, подземных этажах, бетонных перекрытиях. В этом случае экструдированный пенополистирол служит еще и дополнительным барьером для влаги. В случае возникновения пожара пенополистирол без антипиренов превращается в химическое оружие. Проверить наличие антипиренов в пенополистироле можно лишь экспериментально: поджигая образцы матерала. Верить производителям и продавцам пенополистирола не следует — цена «доверия» будет слишком высока. В наших тестах самые хорошие результаты (плохо загорался и неподдерживал горения без источника огня) были у американского ЭППС Roof mate от Dow Chemicals.

Рейтинг утеплителей по группе горючести (в реальности нужно оценивать группу пожарной опасности определяемой еще и воспламенением, распространением пламени, токсичность и дымностью).

Пенополиуретан . Если ваш дом из дерева и вы хотите от него быстро избавиться — закажите «обливание» деревнянных стен и перекрытий понополиуретановой пеной. Полное отсутствие вентиляции и паропереноса через пенополиуретан за 5-7 лет сделают свое черное дело. Пенополиуретан уместен только для паронепроницаемых бетонных конструкций вне доступа огня (горит как бензин) и солнечного света ( УФ лучи за несколько месяцев разрушают пенополиуретан). Но при цене с напылением по 10-15 т.р. за куб про этот вид утеплителя дачный строитель может спокойно забыть.

Пеностекло . Хороший теплоизоляционный материал, практически лишенный недостатков, кроме труднодоступности, высокой цены, малой теплоизолирущей способности и необходимости уширения фундамента под пеностекольные блоки.

Среди наиболее экологичных материалов для утепления стен можно назвать качественную эковату . Но ее качество определяется исключительно мерой совести производителей, добавляющих экологичные или неэкологичные антипирены. Нужно знать, что со временем свойства «негорючести» из эковаты исчезают. Горючесть ее на самом деле Г1-Г2. Существуют также экзотические натуральные и горючие утеплители для стен из овечей шерсти, хлопкового вторсырья, сена и т.п.

Сравнение средних розничных цен на различные виды утеплителей для стен:

Утепление наружных стен дома

Создание комфортного микроклимата внутри частного или многоквартирного жилого дома (любого другого строения) требует обеспечения необходимой теплопроводности стен. При этом возможны два решения: базовое строительство с соблюдением требуемой теплопроводности или утепление уже сооруженного здания. Утепление стен снаружи позволяет исправить ошибки на стадии строительства, уменьшить потери тепла и снизить расходы на отопление.

Основные технологии утепления наружных стен дома

Для частных домов теплопотери через стены и окна составляют до 40% в зависимости от стеновых материалов, для многоквартирных строений – до 26%. Уменьшить эти цифры помогает качественное утепление стен дома снаружи или изнутри.

Выбор внешней или внутренней теплоизоляции

При внутреннем утеплении «точка росы» находится внутри капитальной стены или на ее внутренней поверхности, при наружном – в утеплителе на внешней стороне стены.

Кроме того, использование внутреннего утеплителя приводит к сокращению полезной площади помещений на 5…15%.

для комнаты размерами 5х3 м площадь составляет 15 м.кв.;
использование утеплителя толщиной 100 мм размеры составят 4,8х2,8 м, площадь 13,44 м.кв.;
потеря полезной площади 10,4%.

При наружном утеплении площадь строения увеличивается меньше, даже с учетом облицовки поверх утеплителя прирост составляет 6…12%.

для дома размерами 12х8 м площадь составляет 96 м.кв.;
при толщине слоя утеплителя 150 мм и использовании облицовки штукатуркой размеры увеличиваются до 12,4х8,4 м (приблизительно, с учетом установки штукатурной сетки и пароизоляции), соответственно площадь 104,16 м.кв.;
увеличение площади на 8,16 м.кв., что составляет 8,5%.

Ниже представлена иллюстрация утепления здания снаружи и изнутри на примере деревянной постройки (из оцилиндрованного бревна).

Выбор материала утепления

При выборе материала для утепления стен дома необходимо провести сравнение нескольких вариантов для обеспечения максимально комфортного температурного режима внутри строения и экономии средств на работы и материалы.

Утеплитель стен дома	Группа горючести
Пеностекло	НГ
Минеральная вата Rockwool Минеральная вата Parock	НГ
Стекловата Ursa, Isover	НГ-Г1 (плавится при 500С) К группе НГ относится только вата плотностью до 40 кг/м 3
Полистиролбетон	Г1
Фенольный пенопласт ФЛ Пенополиэтилен Пеноизол Эковата	Г2

Материал	Пенопласт (пенополистирол)	Пенополиуретан	Базальтовая вата	Эковата	Стекловата
Форма выпуска	Плиты обычные, экструдированные	Напыление (вспененная масса)	Плиты, маты	Россыпь, напыление	Плиты, рулоны
Коэффициент теплопроводности в зависимости от плотности	0,030…0,050	0,041…0,020	0,032…0,050	0,037	0,042…0,07
Способ монтажа	На тарельчатые дюбели, на клей	Напыление из баллона, требует ограничителей (открытые или закрытые ячейки)	Крепление тарельчатыми дюбелями, планками	Насыпью, напыление на поверхности любой геометрии. При насыпном способе укладывается между слоями строительных материалов	Тарельчатые дюбели, специальный крепеж
Требуемая поверхностная отделка (защита)	Штукатурка	Штукатурка, декоративная облицовка	Паро- и гидроизоляция, любая фасадная отделка	Обязательная обрешетка или черновая стена под наружную отделку	Под жесткую облицовку (обрешетка, черновая стена)
Водопроницаемость, паропроницаемость	Отсутствует	Отсутствует	Гигроскопичен, теряет свойства при повышении влажности	Гигроскопична, не меняет теплопроводности до 20%-го увлажнения по объему	Гигроскопичен, при увлажнении теряет свойства
Пожарная безопасность	Горючий, выделяет дым, допустимая температура до 75 градусов Цельсия	Плохо воспламеняется, не выделяет вредных веществ	Не горючий, предельная температура до 600…700 градусов Цельсия	Не горит, затрудняет распространение огня	Не горючий, не выделяет вредных веществ
Шумоизоляция	Низкая	Высокая	Средняя, высокая (зависит от плотности)	Высокая	Высокая, средняя (зависит от плотности и способа строительства)
Область применения	Наклонные, вертикальные и горизонтальные плоские поверхности. Оптимален для цоколей и подвалов	Поверхности с любой геометрией, предпочтительно горизонтальные и наклонные	Внешняя теплоизоляция фасадов, кровель, поверхностей с простой геометрией	Любые конструкции, в том числе сложной геометрии, внутри и снаружи здания	Любые конструкции простой геометрии

Таблица. Сравнительные характеристики теплоизолирующих материалов

Следует отметить, что при решении вопроса – чем утеплить стены дома снаружи – стоит учитывать появление новых материалов с более высокими эксплуатационными характеристиками. Однако при покупке производитель обязан предоставить сертификаты соответствия материала, результаты испытаний, дать возможность проверить свойства изолятора. Один из простейших способов проверки – взвешивание кубометра материала с поправкой на упаковку, поскольку именно плотность недобросовестные производители указывают с намеренной неточностью. Для сравнения и финансовых расчетов можно использовать данные следующей таблицы.

Выбор материала должен также основываться на стоимости. В зависимости от толщины слоя и термоизолирующей способности итоговая стоимость утеплителя для деревянного дома снаружи более дорогим материалом может оказаться меньше, чем более дешевым. Для сравнения представлены данные ниже.

Выбор изолирующего материала с учетом стоимости работ

Прежде чем окончательно решить, чем утеплить дом снаружи, важно также выяснить стоимость работ. Если они будут выполняться самостоятельно, учитывается цена крепежа и подготовки стен (кровли, подкровельных конструкций, фундамента и прочего) к монтажу. Если предпочтение отдается профессиональной установке, следует заранее узнать расценки выбранной фирмы.

Как утепляют стены снаружи:

в зависимости от типа капитальной стены выбирают способ крепления – на клеевой (клеево-цементный, цементный) состав, с помощью тарельчатых дюбелей, другого крепежа, напылением;
производят подготовку стены к монтажу (зачистка фасадной отделки – при необходимости), выравнивают поверхность при наличии значительных выступов;
осуществляют монтаж;
выполняют поверхностную отделку. Это может быть выкладка дополнительного слоя облицовочного кирпича, оформление фасада сайдингом или вагонкой, заделка штукатуркой или фасадной плиткой, устройство вентилируемого фасада и так далее.

Расчет толщины утепления

При расчете толщины наружного утепления стен необходимо на основе данных о материале стеновых конструкций рассчитать теплопотери и подобрать материал, который при расчетной толщине эти теплопотери исключит. Необходим также небольшой запас, поскольку расчет ведется для средних температур. Коэффициента запаса определяется как 1,05…1,1 в зависимости от климатических условий и назначения здания. Допустимо не учитывать его при условии использования отделочных материалов, данные по которым не задействованы в выкладках.

Данные для расчета берутся из СП 23-101-2004, СП 131. 13330.2012 и СП 50.13330.2012.

При этом учитываются:

требуемая сопротивляемость теплопотерям (при получении данных учитывались статистические сведения для разных регионов и соответствие температуры внутри помещения гигиеническим нормам для жилых и общественных зданий).
существующая или планируемая толщина капитальной стены, коэффициент теплопроводности материала. При наличии нескольких слоев учитывается толщина и коэффициент для каждого слоя, итоговая цифра получается суммированием.
планируемый коэффициент теплопроводности (коэффициенты при выборе из нескольких позиций) утеплителя и – при желании – отделочных материалов. Данные по теплопроводности конкретной марки материала следует уточнять у производителя.

R = p/k

где p – толщина слоя в метрах;
k – коэффициент теплопроводности.

При условии, что дом возведен в Брянске (требуемая сопротивляемость теплопотерям R1=3,00) из кирпича с коэффициентом теплопроводности 0,56, толщина стены составляет 0,38 м, выберем – чем утеплять дома снаружи.

Для указанной толщины стены и материала сопротивляемость теплопотерям составляет
R2 = p/k = 0,38/0,56 = 0,68
При требуемой сопротивляемости теплопотерям три на утеплитель приходится необходимая сопротивляемость
R = R2 – R1 = 3,00 – 0,68 = 2,32

Подобный уровень сопротивляемости может дать:

минеральная вата плотностью 200 кг/м.куб. 2,32х0,070 = 0,162 м;
то же с плотностью 100 кг/м.куб. 2,32х0,056 = 0,129 м;
пенополистирол плотностью 40 кг/м.куб. 2,32х0,038 = 0,089 м;
пенополиуретан плотностью 40 кг/м.куб. 2,32х0,029 = 0,067 м

Таким образом, утеплитель подбирается по «остаточному принципу» с учетом его плотности, теплопроводности, возможности монтажа. Отделочные материалы в базовом расчете лучше не учитывать, поскольку они выступают в роли «запаса» для необычно низких или высоких температур окружающей среды.

При необходимости поддержания более высокой температуры воздуха в помещении (сауны, бани, комнаты специального назначения) расчет ведется с поправкой на другую базовую сопротивляемость теплопотерям. Данные для таких расчетов представлены в нормативных документах, но сложность выкладок заметно возрастает.

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.

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.

Утепление каменного дома: базовые принципы строительства и расчёт толщины утеплителя

Темы, посвящённые строительству энергоэффективного дома, пользуются неизменной популярностью среди пользователей нашего портала. Но часто под энергоэффективным понимают хорошо утеплённый каркасный дом, обходя вниманием дома каменные. Это происходит из-за того, что начинающие застройщики делают ставку на выбор лучшего стенового материала для строительства каменного дома, в то время как вопрос энергосбережения требует комплексного подхода. В нашем сегодняшнем материале мы восполним этот пробел.

Энергоэффективность: базовые принципы

Когда речь заходит о строительстве каменного дома, чаще всего задаются такие вопросы: будет ли тепло в доме из газобетона с толщиной стен в 40 см или, если возвести дом из тёплой керамики, надо ли его будет дополнительно утеплять. Оправдан ли такой подход?

Важно понять, что понятие тёплый дом — весьма субъективно. Кто-то хочет, чтобы зимой в доме было по-настоящему жарко, кто-то, если температура в помещении упадёт ниже +18°С, просто наденет свитер, предпочитая «Африке» в комнате прохладный воздух. Т.е. у каждого человека своё понятие о тёплом, а значит — комфортном доме. Но есть базовое определение, которое поможет нам наметить ориентир при строительстве тёплого каменного дома.

Энергоэффективное жилище — это дом, в котором все теплопотери через ограждающие конструкции и уровень энергопотребления (по сравнению с обычным домом) сведены к минимуму. Для этого возводится замкнутый тепловой контур и отсекаются все «мостики холода».

Мостиками холода в каменном доме являются нетеплоизолированные от внешней среды конструкции. Это, в первую очередь, фундамент, надоконные перемычки, армопояса , торцы плит перекрытий и т.д.

При строительстве каменного дома из мелкоштучных материалов – кирпича, газо- и пенобетона, тёплой керамики, также особое внимание надо уделить кладочным швам. Т.к. в пересчёте на общую площадь стены совокупность толщин всех кладочных швов становится мощным «мостиком холода», приводящим к теплопотерям. Эти теплопотери возрастают ещё больше, если кладка (швы) продувается. Что сводит на нет все преимущества т.н. «тёплых» стеновых материалов – газобетона и крупноформатных поризованных керамических блоков. Чтобы защитить кладку от продувания, её нужно оштукатурить.

Один из способов уменьшить теплопотери через кладочные швы — современный метод кладки газобетона на монтажную пену .

Возводя каменный дом, не следует слепо наращивать толщину стен, полагая, что кладка шириной в полметра наверняка будет тёплой. Надо учесть: климатические особенности в регионе проживания, длительность отопительного сезона, доступность того или иного вида топлива, рост цен на энергоносители, причём — в долгосрочной перспективе, т.к. поддерживать комфортную температуру можно даже в плохо утеплённом доме, с большими теплопотерями через ограждающие конструкции. Вопрос лишь в том, сколько придётся заплатить за работу отопительной системы, вырабатывающей тепло в таком доме.

Кроме стен, перекрытий, окон и дверей за «энергоэффективность» в доме отвечают ещё и системы вентиляции и кондиционирования, через которые также теряется тепло. На величину теплопотерь влияет форма и архитектура дома (наличие выступов, эркеров и т.д.), общая площадь строения, площадь остекления, месторасположение здания на участке относительно севера и юга.

Gaser (Консультант раздела «Вентиляция» на FORUMHOUSE):

Если утеплить выше норм стены, но сделать недостаточное утепление покрытия, «холодные окна» и, допустим, смонтировать «энергоНЕэффективную» естественную систему вентиляции, значит — потратить деньги впустую. Дом — это система, где все должно быть рассчитано и сбалансировано.

Вывод: тёплый каменный дом — это совокупность множества факторов, каждый из которых следует рассматривать в индивидуальном порядке.

Рассмотрев общие принципы энергоэффективности , ответим на вопросы, связанные с необходимостью дополнительного утепления стен каменного дома.

Однослойная каменная стена или стена + дополнительное утепление?

Это, как раз, один из вопросов, который не имеет однозначного решения. Если рассматривать однослойную конструкцию стен, то в малоэтажном строительстве для её возведения часто применяются варианты из ячеистых бетонов (в том числе газобетона), полистиролбетона и арболита. Кирпич и тяжёлый бетон целесообразно утеплять.

Выбирая тот или иной стеновой каменный материал с прицелом на «энергоэффективность», нужно знать его свойства. Например, для того чтобы материал типа керамики или бетона обладал хорошими теплозащитными свойствами, его нужно сделать «воздушным», пористым. С этой целью в материал добавляются пористые наполнители и, соответственно, уменьшается количество «камня» в материале. При этом снижается плотность материала, а значит — и его прочность, и несущая способность.

В результате: либо выбирается материал с достаточными механическими свойствами, позволяющий решить и конструкционную, и теплоизоляционную задачу, как, например, газобетон или тёплая керамика. Или же — задачи разделяют между собой. Т.е. за прочность конструкции отвечает тяжёлый стеновой каменный материал, а теплозащитные функции обеспечиваются за счёт дополнительного утепления.

Поэтому нельзя заранее сказать, что, построив дом из газобетона плотностью D400 толщиной в один блок, мы получим необходимую нам стену, отвечающую как теплоизоляционным, так и прочностным характеристикам. Окончательное решение принимается на основании проектирования и теплотехнического расчёта конструктива дома, в привязке к конкретному региону проживания. Также при строительстве каменного дома следует учесть такие нюансы.

Каменный — тяжёлый дом — обладает высокой теплоёмкостью. Если речь идёт о доме из обычного кирпича и прочего «холодного» камня и бетона, то экономически обоснованным, эффективным и правильным решением станет его наружное утепление.

То есть, внутри у нас находится теплоёмкий несущий «скелет» здания, который утепляется и отделывается снаружи.

Экономическая эффективность этого утепления должна рассчитываться после правильного расчёта «пирога» конструкций, исходя из климата, цены на материалы и цены на энергоносители.Алексей МельниковЭксперт по строительству

На мой взгляд, делать однородные стены для жителей северных широт РФ просто невыгодно экономически. Для жителей южных и средних широт проще и/или дешевле возвести более толстую однородную наружную стеновую ограждающую конструкцию, чем заниматься дополнительным утеплением.

Например, из таких современных конструкционно-теплоизоляционных поризованных стеновых материалов, как газобетон или тёплая керамика . Кроме этого, однородные стены считаются более долговечными, чем многослойные конструкции, у которых в случае нарушения технологии строительства и неправильного использования утеплителей нарушается паропрозрачность слоёв. Это может привести к избыточному влагонакоплению внутри стены, появлению на её внутренней поверхности грибков и плесени и снижению срока службы всей конструкции.

Есть правило, что паропроницание слоёв конструкций для отапливаемых помещений должно увеличиваться изнутри наружу. Это означает, что нельзя утеплять снаружи паропроницаемый материал (например, газобетон) материалом, который пар практически не пропускает.

Если речь идёт о стенах из условных «конструкционно-теплоизоляционных» материалов типа керамзито- и газобетона, тёплой керамики и прочих «тёплых» материалов, то и для достижения «бо́льшей» теплоёмкости, и для экономически обоснованного теплового сопротивления конструкции надо возводить однородные стены. Также однородность стены делает строительство проще и экономичнее. Т.к., например, отпадает необходимость привлекать для монтажа системы «мокрого фасада» хорошо подготовленных и высокооплачиваемых специалистов. Кроме этого, не нужно думать — придётся ли со временем производить замену утеплителя, делать капремонт и т.д.

Т.е. срок службы однородных несущих стен, одновременно являющихся теплоизоляцией, равен сроку службы всей конструкции.

В любом случае, повторим — решение, утеплять ли дополнительно каменные стены или не утеплять, принимается не «на глазок» и не по принципу «так делают все», а на основании расчёта именно вашего дома.

Рассмотрим слоистые кладки стеновых ограждений современных жилых многоэтажек. Они чаще всего возводятся в виде монолитных железобетонных каркасов, с наружным декоративно-защитным слоем из кирпичной кладки. Здесь не обойтись без утеплителя, поскольку они опираются на край дисков междуэтажных перекрытий, которые ничем не теплоизолированы и, соответственно, являются мощными мостиками холода.

Т.е. для восполнения повышенных тепловых потерь, по действующему теплотехническому СНиПу (СП), нужно увеличивать сопротивление теплопередачи стен. Но делать это без использования утеплителей — невыгодно, т.к. придётся возводить более толстую стену, а значит — возрастёт нагрузка на перекрытия и уменьшится внутренняя полезная площадь в доме в привязке стен разной толщины к одному периметру фундамента.

Т.е. делать, к примеру, однородные метровые стены из кирпича, которые будут соответствовать современным теплотехническим нормативам, естественно, никто не будет. Использование внешнего утеплителя позволяет ограничить толщину стен только требованиями по их несущей способности. При этом несущие стены выступают в роли массивных аккумуляторов тепла. Более того, поскольку они изолированы слоем утеплителя от внешних негативных знакопеременных воздействий (температурных перепадов), это увеличит потенциальный срок службы строения.

Важно отметить, что расчётный слой утеплителя (например, полистиролового пенопласта, обладающего относительно низкой паропроницаемостью, относительно, например, стеновых блоков из газобетона) желательно брать здесь с запасом. Это позволит вывести в него (утеплитель) точку росы и тем самым избежать возможного риска увлажнения конструкции.

Если говорить о наиболее распространённых видах утеплителей , которые используются для теплоизоляции каменного дома снаружи, то можно перечислить следующие. Это — минеральная вата (в зависимости от плотности, может использоваться как элемент штукатурного или вентилируемого фасада), пенополистирол (предназначенный для утепления фасадов), например т.н. «мокрый фасад». Реже, в силу высокой цены, используются пеностекольные плиты (следует помнить, что это — паронепрозрачный материал). Также существуют и варианты утепления каменного дома по типу трёхслойная «колодезная кладка» с засыпкой керамзитом .

Пример упрощённого теплотехнического расчёта

Через стены из дома тепло уходит наружу. Наша задача создать «барьер», который будет препятствовать переносу тепла из помещения с более высокой температурой (из комнаты) во внешнюю среду с более низкой температурой (на улицу). Т.е. мы должны увеличить теплосопротивление ограждающей конструкции. Этот коэффициент (R) зависит от региона и измеряется в (м²*°С)/Вт. Что означает, сколько Вт тепловой энергии проходит через 1 кв.м. стены при разности температур на поверхностях в 1°С.

Идём дальше. Каждый материал имеет свой коэффициент теплопроводности (λ) (способность материала к переносу энергии от тёплой части от более холодной ) и измеряется в Вт/(м*°С). Чем меньше этот коэффициент, тем меньше теплопередача и выше термическое сопротивление стены.

Важно: коэффициент теплопроводности увеличивается, если материал переувлажнён. Наглядный пример — мокрый минераловатный утеплитель, который в этом случае теряет свои теплоизолирующие свойства.

Наша задача — узнать, соответствует ли стена из условного каменного материала базовым значениям требуемого сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций. Для упрощённого примера возьмём Москву и Московскую область. Требуемое нормируемое значение теплосопротивления стен – 3.0 (м²*°С)/Вт.

Примечание: для перекрытий и покрытий нормируемое тепловое сопротивление имеет другие значения.

Стены условного дома толщиной в 38 см возведены из полнотелого керамического кирпича. Коэффициент теплопроводности материала λ (берём усреднённое значение в сухом состоянии) – 0.56 Вт/(м*°С). Кладка велась на цементно-песчаном растворе. Для упрощения расчёта, теплопотери через кладочные швы — «мостики холода» — не учитываем, т.е. кирпичная стена — условно однородная.

Теперь рассчитываем величину теплосопротивления этой стены. Для этого подставляем значения в формулу:

d — толщина материала;

λ — коэффициент теплопроводности материала.

Rф=0.38/0.56 = 0.68 (м²*°С)/Вт (округлённое значение).

Отталкиваясь от этого значения, определяем разницу между нормативным и фактическим сопротивлением теплопередачи (Rт):

Rт = Rн – Rф = 3.0 – 0.68 = 2.32 (м²*°С)/Вт

Т.е. стена не «дотягивает» до необходимого нормируемого значения.

Теперь находим необходимую толщину утеплителя, которая компенсирует эту разницу. В качестве утеплителя возьмём пенополистирол (пенопласт), предназначенный для утепления фасада с последующим оштукатуриванием, т.н. «мокрый фасад».

Коэффициент теплопроводности материала в сухом состоянии — 0.039 Вт/(м*°С) (берём усреднённое значение). Ставим его в следующую формулу:

d — толщина утеплителя;

Rт — сопротивление теплопередаче;

λ — коэффициент теплопроводности утеплителя.

d = Rт * λ = 2.32 * 0.039 = 0.09 м

Переводим в см и получаем – 9 см.

Вывод: чтобы утеплить стену и довести значение до нормируемого теплосопротивления, необходим слой утеплителя (в данном упрощённом примере пенополистирола) толщиной в 90 мм.

Если «пирог» стены включает в себя несколько слоёв, то для того, чтобы получить общее значение сопротивления теплопередаче стены, нужно суммировать показатели каждого слоя.

В теме FORUMHOUSE пользователи нашего портала могут узнать, как рассчитать оптимальную толщину утеплителя . Также предлагаем вам выбрать материал для стен каменного дома и получить экспертный совет наших консультантов по строительству каменного дома .

Наше видео рассказывает о личном опыте строительства дома из тёплой керамики . Также посмотрите видеосюжет о том, как выбрать качественный арболитовый блок.

Обсудить статью и прочитать другие материалы посвященные загородной жизни вы можете на портале FORUMHOUSE.

Подписывайтесь на канал чтобы не пропустить следующую публикацию!

Утеплитель для стен: какой толщины и плотности выбрать

Чтобы дом стал настоящей крепостью для своих хозяев, он должен защищать их от осадков, жары и холода. Теплоизоляция стен необходимое условие для создания комфортной атмосферы. Не менее важным фактором является минимизация потерь энергии и сокращение расходов на отопление. Весь комплекс этих проблем решает утеплитель с правильно подобранной толщиной и плотностью.

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.

Как выбирают толщину утеплителя

Любой теплоизоляционный материал предлагается в широкой линейке размеров. Показатели плотности, теплопроводности и эффективной толщины связаны между собой. При расчете оптимальной теплоизоляции учитывают:

параметры утепляемого объекта;
данные таблицы сопротивления теплопередаче для различных городов;
коэффициент теплопроводности утеплителя.

Первым вычисляется значение теплопередачи стены, затем находят остаток, компенсирующий полное сопротивление потерям энергии. Это количество приходится на теплоизоляционный слой. Дальше подсчет по формуле: d = R x K, где d — толщина утеплителя, R — величина остатка, компенсирующего теплопередачу, K — коэффициент теплопроводности.

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.

голоса

Рейтинг статьи

Читать еще: Как уменьшить оконный проем в кирпичной стене