Толщина утеплителя для стен

Какой толщины должен быть утеплитель для стен

Дом является защитой для всех его жителей, от внешних вредных воздействий, будь то осадки, перепады температуры, ветер. Поэтому качественное обустройство дома залог приятной атмосферы и спокойствия. Для сохранения тепла в доме поможет утепление стен, но какой толщины должен быть утеплитель для стен? Это мы выясним далее в этой статье.

Выбор материала для утепления

Сегодня на рынке большое количество разнообразной продукции, и выбор ограничивается только вашей фантазией и кошельком.

Основные критерии по выбору утеплителя:

• Как вы собираетесь утеплять, снаружи или внутри?
• Материал из которого сделан дом
• Климатические особенности местности
• Ваш бюджет на приобретение утеплителя

Большинство популярных материалов для утепления как правило обладают универсальными свойствами способные обеспечить надежную защиту в разных условиях. Такие материалы имеют низкую теплопроводимость, обладают хорошей шумоизоляцией, довольно прочные и долговечные.

Пенопласт — это ячейстый материал с малым коэффициентом передачи тепла. Средняя толщина такого утеплителя для стены составляет 50-100 мм. Плиты пенопласта характеризуются своей безопасностью, так как их используют для упаковки пищевой продукции. Он не деформируется, не гниет, поглощает вибрацию и звук.

Пенопласт является универсальным и бюджетным утеплителем на рынке. Но имеет недостатки — может легко загореться от воздействия искры, а также часто подвергается атаке грызунов.

Экструдированный пенополистирол — данный материал состоит из однородных ячеек наполненных воздухом или другим газом. Благодаря такой структуре пенополистирол почти не передает тепло, имеет отличную водонепроницаемость и выдерживает большие механические нагрузки. Стены, утепленные таким материалом защищены от появления грибка или плесени. Добавка в ячеистую структуру, при изготовлении, сделают его абсолютно негорючим.

Минеральная вата — пожалуй на сегодняшний момент будет лучшим выбором для теплоизоляции дома. Поскольку имеет все необходимые свойства для утеплителя. Он устойчив к низким температурам, пожаробезопасен, сохраняет тепло в доме, также устойчив к развитию грибка и плесени. Все это делает его одним из лидеров по выбору утеплителя. Стоит он совсем не дорого, а также экологически безвреден.

Пенополиуретан — используется в виде плит или же наносится напылением на стену. Хорошо сцепляется с любой поверхностью, создавая однородный и ровный слой. Является отличным решением для теплоизоляции дома. Его как правило используют для утепления частных домов или для производственных помещений. Но у всех плюсов есть и свой недостаток, он довольно дорогой и портится под воздействием ультрафиолета.

Свою популярность пенополиуретан приобрел благодаря маленькой толщине, при высоких изулирующих свойствах. Толщина утеплителя как правило от 2 до 10 мм.

Влияние плотности материала на его свойства

Плотность, как известно из физики, определяет вес материала к его объему. При высоких коэффициентах создается ощутимая нагрузка на основание, не стоит забывать про это. Также при менее плотном материале возможна более лучшая теплозащита. Один из примеров это брус с характеристиками 510 кг/м3 имеет коэффициент теплопроводности 0,15 ВТ/м*К, а минеральная вата в 50 кг/м3 — 0,35 Вт/м*К.

Все утеплители делятся на 4 группы по плотности:

• Очень легкие — яркий пример пенопласт, с его пористой структурой.
• Легкие — Минеральная вата.
• Средние — пеностекло.
• Плотные — Производные от базальтового волокна.

Надо отметить, что если вы выбираете легкие или очень легкие утеплители, не стоит забывать что они не переносят механические воздействия и подвержены разрушению. Нужно заранее побеспокоится о защите данных материалов.

Как узнать какой толщины должен быть утеплитель для стен

Для того что бы узнать какую толщину утеплителя применять необходимо узнать некоторые факторы влияющие на толщину утеплителя.

Ниже приведен список популярных материалов для утепления стен дома и их коэффициент теплопроводносити:

• Стекловата URSA — 0.043 Вт/м×К;
• Каменнаявата Rockwool — 0.037 Вт/м×К;
• Пенополистирол (пенопласт) — 0.036 Вт/м×К;
• Эковата — 0.036 Вт/м×К;
• Пенополиуретан — 0.02 Вт/м×К;
• Керамзит — 0.16 Вт/м×К;
• Кирпичная кладка — 0.521 Вт/м×К.

А теперь приведен список материалов с минимальной толщиной утеплителя :

• Стекловата URSA — 188 мм;
• Каменная (базальтовая) вата Rockwool — 166 мм;
• Пенополистирол (пенопласт) — 155 мм;
• Эковата — 151 мм;
• Пеноплиуретан — 121 мм;
• Керамзит — 868 мм;
• Кирпичная кладка — 1461 мм.

Соответственно посчитайте: коэффициент теплопроводности материала умножайте на его толщину, это и будет величина теплопроводности. Каждому региону требуется разная величина теплопроводности. Также не забывайте что свое значение теплопроводности имеют и сами стены или несущая конструкция, поэтому ее значение нужно прибавить к значению утеплителя. Ниже посмотрите подробное видео какой толщины должен быть утеплитель для стен.

Утепление по СНиП, или как снизить расходы на отопление

Почему в одном доме на обогрев 100 м² расходуется 1500 кВт электроэнергии в зимний месяц, а в другом 3000 кВт? Отчего это зависит, помимо системы отопления? Можно ли исправить ситуацию и уменьшить расходы на отопление? Конечно, все в Ваших руках! Для этого надо посчитать теплопотери дома и постараться их минимизировать.

Дом в Сочи и дом в Якутске могут тратить энергию за отопление одинаково в отопительный сезон, при условии, что построены по СНиП 23-02-2003 – строительные нормы и правила для каждого региона, разработанные Министерством регионального развития.

Теплопотери дома

Воздух в доме остывает за счет потери тепловой энергии через ограждающие конструкции, вентиляцию и канализацию.

Основные теплопотери 60-80% идут через ограждающие конструкции.

Давайте проверим, а соответствуют ли толщина ограждающих конструкций вашего дома (наружных стен) нормам строительства для проживания в зимний период. И если нет, то узнаем, как это исправить. А для тех, кто только планирует строительство дома – решить вопрос из чего и какой толщины должны быть наружные стены, чтобы дома было тепло и уютно, и при этом за отопление платить гораздо меньше.

Какие цифры нужны, чтобы посчитать теплопотери стены?

Во-первых, это сопротивление теплопередаче наружных стен для жилых домов(Rreg) – насколько хорошо наружные стены «сохраняют» тепло внутри дома. В каждом регионе он свой, зависит от температуры внутри дома, средней температуры снаружи дома, и количества суток отопительного периода.

Ниже приведены минимальные значения сопротивления теплопередаче наружных стен Rreg для жилых домов для некоторых городов России:

Во-вторых, коэффициент теплопроводности материала стены λ и его толщина — d. Теплопроводность – это способность материала к теплообмену от его теплой части к холодной. У каждого материала она своя, и отличается довольно значительно.

Так, например, утеплитель из минеральной ваты в 20 см равнозначен по теплоизоляции со стеной из кирпичной кладки в 1,5 метра. Также теплопроводность может меняться в зависимости от их влажности у некоторых строительных материалов.

На это стоит обратить внимание, поскольку в сухом состоянии строительные материалы при расчете теплопроводности ограждающих конструкций не используются, а «нормальные А» и «влажные Б» строительные условия могут существенно отличаться, и можно совершить ошибку. «Влажные» — это не только баня и сауна.

Например, у газобетона в сухом состоянии коэффициент теплопроводности отличается от нормальных условий строительства от 0,03 до 0,16 – в зависимости от плотности. Вроде бы цифры мизерные, но толщина стены уже поменяется значительно: от 15 до 50 см!

Приведем коэффициенты теплопроводности популярных строительных материалов, в зависимости от условий эксплуатации в сравнительной таблице, которую можно скачать по ссылке

Соответствует ли толщина стены нормам по СНиП?

Приведем пример для дома в Нижнем Новгороде, построенного из пустотелого кирпича, плотностью 1300 кг/м³ на цементно-известковом растворе толщиной в 2,5 кирпича – 640 см. Нижний Новгород относится к зоне влажности 2 – «Нормальная», влажностной режим в доме – «нормальный», поэтому коэффициент теплопроводности выбираем из столбика «Б».

Вычислим сопротивление теплопередаче внешней стены дома Rо:

d — толщина материала, м

λ — коэффициент теплопроводности материала, условия А или Б.

Рекомендуемое значение Rreg для Нижнего Новгорода – 3,36 м²х°С/Вт., чему совсем не удовлетворяет наш расчет. В таком доме зимой будет холодно, потребуются более мощные отопительные приборы и счета за оплату будут значительно выше, чем у утепленного дома по СНиП.

Проверим тогда, какой должна быть толщина стены, чтобы она удовлетворяла нормам?

d = Rreg * λ

d = 3,36 * 0,58 = 1,95 м

Вот это стена! Но только такая толщина кирпичной кладки позволит Вам иметь теплый дом. Кирпич обладает очень большой теплопроводностью, и чтобы дом хранил тепло намного дольше, приходиться городить такую стены. Понятно, что мало кто решится возводить такое «бомбоубежище».

Значит будем утеплять стены другим материалом, у которых теплопроводность низкая, а соответственно толщина стены будет намного меньше. Материалов для утепления очень много, плюсы и минусы которых — это отдельная история, а сейчас решим утеплить стену каменной ватой.

Какой толщины выбрать слой ваты? Рекомендуемое значение сопротивления теплопередаче в Нижнем Новгороде 3,36, у нас уже есть стена со значением сопротивления – 1,1. Остается «добрать» 2,26.

Из таблицы теплопроводности материалов берем значение коэффициента для каменной ваты, плотностью 25 кг/м³ – 0,045, и вычисляем какой толщины должен быть утеплитель:

d = 2, 26 * 0,045 = 0,10 м

0,1 метра – 10 см – это минимальная толщина утеплителя, которая позволит сделать дом теплым.

Вывод: утепляем стены дома до требуемых норм СНиП, а также не забываем про пол и потолок, т.к. через них также идут большие теплопотери. Чем больше толщина утеплителя, тем меньше теплопотери, тем меньше энергозатрат придется потратить на обогрев помещения.

Не будем Вас утомлять расчетами, а сразу скажем, что каменной ваты на пол и потолок в качестве утеплителя необходимо минимум по 20 см – для Центральной полосы России. Для Севера – 25-30 см. Тогда Ваш дом будет держать тепло очень долго, расходы на отопление будут радовать, а отопительные приборы будете выбирать не из расчета 1 кВт на 10 м², а, например, КОУЗИ 450Вт на 10м². Почему на такую площадь будет достаточно одного «КОУЗИ», читайте в следующих статьях.

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.

Какая толщина утеплителя в стенах должна быть по строительным нормам?

Хочу сделать утепление наружных стен в кирпичном доме в полном соответствии со строительными нормами. Информации много и вся она противоречивая, в разных источниках требуемые толщины одного и того же утеплителя отличаются в разы и все авторы утверждают, что это по нормам. Есть ли единые нормы, и какая толщина, например, плитного утеплителя из пенополистирола в кирпичной стене, необходима для условий Московской области?

Основным нормативным документом, в котором представлена методика теплотехнического расчета наружных ограждающих конструкций, являются строительные нормы и правила СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий». Данная методика подробно изложена в статье Теплозащита дома. Определяющие факторы, критерии оценки, пути оптимизации.

Теплотехнический расчет (определение толщины слоя утеплителя) по указанному СНиПу, довольно сложная и многовариантная задача, что и приводит к такой разнице в рекомендациях, взятых из различных источников. Дело в том, что кроме требуемой теплоизоляции ограждающих конструкций по двум группам условий:

— санитарно-гигиеническим условиям (нормативные значения температур воздуха в помещениях и внутренних поверхностей ограждающих конструкций);

— минимуму приведенных затрат на теплоизоляцию и на расход тепловой энергии в процессе эксплуатации дома через эту теплоизоляцию,

СНиП 23-02-2003 предусматривает еще и возможность вместо минимума приведенных затрат на теплоизоляцию конструкций учитывать удельные теплопотери всего дома в целом, значения которых также регламентируются. Именно эта возможность выбора варианта нормативных условий для определения толщины теплоизоляции и дает большой разброс результатов ее расчета.

Самая маленькая толщина утеплителя получается при ее расчете по санитарно-гигиеническим условиям, а самая большая – при расчете по наименьшим приведенным затратам:

По требованиям СНиПа 23-02-2003 необходимо выбрать один из двух вариантов: либо утеплять конструкции по максимуму (красный график), и этого достаточно, либо по минимуму (синий график), но с принятием дополнительных мер по снижению удельных теплопотерь дома в целом (доутеплить наружные конструкции, уменьшить их воздухопроницаемость, ограничить теплопотери через окна т.п.). На практике, как правило, получается некий компромиссный вариант: когда конструкции наружных ограждений доутепляют относительно санитарно-гигиенических условий, чем и обеспечивают требуемые удельные теплопотери здания.

В случае конкретного вопроса: утепление каменных наружных стен пенополистиролом в Московской области, при соблюдении нормативных требований СНиПа 23-02-2003 будет достаточным уложить в стены примерно 5-10 см этого утеплителя. Почему примерно – потому что для точного расчета необходимо знать все остальные параметры дома (его общую площадь, этажность, систему вентиляции, конструкцию стен, перекрытий, крыши, окон, дверей и многое другое, что определяет теплопотери дома в целом, а не только через рассчитываемую конструкцию).

Толщина утепления стен каркасного дома

Каркасные дома — распространенный вид строительства. Такие здания можно встретить во всех климатических зонах. Для круглогодичного проживания, нужно выполнять одно из условий — теплоизоляция. Толщина утепления каркасного дома зависит от района застройки.

Материалы для утепления стен каркасного дома

Для утепления стен каркасного дома применяют несколько видов теплоизоляционного материала — минеральная вата и все ее разновидности, пенопласт или экструзионный пенополистирол, сыпучие утеплители – опилки, керамзит. Рассмотрим все типы подробно.

Каменная вата

Производят из базальтовых пород с добавлением карбоната, который регулирует уровень содержания кислоты. Для скрепления между собой волокон используют связующие элементы — битумные, бентонитовые и синтетического происхождения.

Каменная вата не впитывает влагу

Обладает такими свойствами:

• высокие теплоизолирующие показатели;
• не воспламеняется, предохраняет деревянные конструкции от возгорания;
• не дает усадку и не теряет форму во время эксплуатации;

При выборе каменной ваты в качестве утеплителя необходимо обращать внимание на расположение волокон.

Есть три типа — вертикальное, горизонтальное и хаотичное. Первые два вида делают утеплитель устойчивым к механическим воздействиям, третий — отвечает за высокий коэффициент теплоизоляции. При утеплении каркасных домов каменную вату используют для фасада, цокольных и подвальных этажей.

Эковата

По своему составу на 80 % состоит из целлюлозы. В качестве антисептика и антипирена в ее состав введены борная кислота и тетраборат натрия. К достоинствам относят:

• высокие показатели звукоизоляции;
• хорошее соотношение цена — качество;
• при работе с этим материалом нет швов и стыков;
• легко укладывать даже в труднодоступных местах.

Как и у всякого материала наряду с плюсами есть и минусы:

• при эксплуатации большой процент усадки;
• впитывает влагу, из-за этого значительно увеличивается теплопроводность;
• для работы необходимо специальное оборудование;
• очень маленькая жесткость, из-за чего не подходит для бескаркасной теплоизоляции;
• вблизи нагревательных приборов есть риск возгорания.

Проводить теплоизоляционные работы этим материалом лучше специалистам. Самостоятельно утеплить дом эковатой сложно.

Стекловата

Как утеплитель нашла свое применение при изоляции внутренних и наружных стен, межэтажных и кровельных перекрытий. Наряду с достоинствами обладает и недостатками:

• большой процент усадки;
• низкий уровень плотности;
• хрупкий и ломкий материал;
• хорошо впитывает влагу.

Стекловата состоит из расплавленного стекла с добавлением песка

• хорошо переносит низкие температуры;
• пожаробезопасная;
• низкая цена;
• не подвержена действию химических веществ;
• при утеплении пола не нужна дополнительная защита от грызунов.

Стекловата не содержит вредных веществ, но из-за ее хрупкости работать надо в защитном костюме.

Минвата

Имеет три разновидности — базальтовая, стеклянная и шлаковая. Используют при утеплении кровли, наружных и внутренних стен, напольных и чердачных перекрытий.

При выборе материала необходимо обращать внимание на показатели плотности.

В зависимости от места монтажа теплоизоляционного слоя подбирать марку материала. Например, минвата П–75. Показатель плотности 75 кг/м³ подойдет для утепления чердачных перекрытий и других горизонтальных плоскостей, неподвергающихся большим нагрузкам. Для теплоизоляции пола лучше выбрать материал с большими показателями плотности и жесткости — ПЖ–175 или ППЖ–200.

Сыпучие

К сыпучим утеплителям относят — керамзит, вермикулит, пеностекло, перлит. Часто утепляют каркасный дом опилками, что не совсем рационально во влажном климате. Сыпучие утеплители завоевали свою популярность благодаря многим качествам:

• низкие показатели теплопроводности;
• устойчивы к смене температурных режимов;
• за счет малого веса не утяжеляют всю конструкцию;
• длительный срок службы.

Работать с этими материалами просто, не нужны специальные инструменты и профессиональные навыки. Засыпной утеплитель способен заполнить любое пространство, даже в труднодоступных местах.

Какая толщина утеплителя должна быть в каркасной стене?

Каркасные дома представляют один из наиболее распространенных вариантов строительства загородного дома. Каркасные технологии строительства известны уже более 5 веков и в настоящее время являются основным типом малоэтажного строительства в странах Скандинавии, США и Канады. Популярность каркасного домостроения возрастает с каждым годом и в нашей стране.

Современные технологии строительства и применяемые при строительстве материалы позволяют строить каркасные дома, которые не уступают каменным домам по долговечности и надежности. Основными преимуществами каркасного домостроения являются: быстровозводимость, относительно низкая стоимость, всесезонность строительных работ и практически полное отсутствие мокрых процессов при возведении коробки дома. Большинство энергоэффективных зданий в настоящее время возводится по каркасной технологии.

Стены каркасных зданий состоят из несущего каркаса, который может быть выполнен из деревянного бруса, бруса из клееного шпона (ЛВЛ) или тонкостенных профилей из оцинкованной стали (ЛСТК) с заполнением пространства между стойками каркаса плитами из эффективного утеплителя (теплоизоляции). Изнутри и снаружи каркас закрывается отделочными изделиями, перечень которых широк и разнообразен.

Утеплитель (теплоизоляция) служит для уменьшения потерь тепловой энергии на отопление. Чем толще слой теплоизоляции, тем меньшими оказываются потери тепла и, следовательно, в здание требует меньшего расхода энергоресурсов (топливо).

Чем меньше потери тепла в здании, тем меньшее количество тепловой энергии требуется подвести к зданию от источника тепла.

Таким образом, утепление ограждающих конструкций приводит к уменьшению потребляемой в здании энергии и, следовательно, к сокращению эксплуатационных затрат на отопление.

Однако, чем толще слой утеплителя, тем большими оказываются капитальные затраты. Таким образом, еще на этапе проектирования следует произвести экономическую оценку вариантов технических решений.

Капитальные затраты, как правило, значительны, но выделяются единовременно, а экономический эффект от дополнительного утепления будет «набегать» ежегодно, но меньшими порциями. Следовательно, существует некоторая оптимальная толщина слоя теплоизоляции, характеризующая экономическую эффективность принятого решения. Ее можно определить путем оценки экономической эффективности различных вариантов утепления и сравнения их между собой.

Рассмотрим типовой каркасный дом площадью 150 м 2 с площадью наружных стен 175 м 2 . В качестве несущего каркаса рассмотрим наиболее распространенный вариант – деревянный брус сечением 150×50 мм. Отопление в доме – индивидуальное, от газового котла с КПД 90 %. Месторасположение объекта: Московская область.

В качестве слоя теплоизоляции примем изделия теплоизоляционные из минеральной ваты на синтетическом связующем URSA TERRA 34 PN.

Схематичное изображение рассматриваемой конструкции наружной стены представлено на рисунке 1.

Рисунок 1 – Схематичное изображение рассматриваемой конструкции наружной стены каркасного дома

Рассмотрим как влияет увеличение толщины теплоизоляции на первоначальные вложения (инвестиции), потери тепловой энергии через наружные стены, эксплуатационные затраты на компенсацию потерь тепла и сроки окупаемости инвестиций.

Вариант стены с толщиной утеплителя 50 мм примем в качестве базового (минимально-допустимого) варианта. Стена каркасного дома может быть выполнена без утеплителя, но такой дом, как правило, не подходит для круглогодичного проживания или окажется некомфортным. По этой причине вариант стены каркасного дома без теплоизоляции в даннй статье не рассматривается.

Разница эксплуатационных затрат, достигаемая за счет дополнительного утепления наружных стен в течение одного отопительного периода показана на рисунке 2:

Рисунок 2 – Расходы на компенсацию потерь тепла через стены в течение одного отопительного сезона

Срок окупаемости вложений в теплоизоляцию стен можно расчитать с учетом роста тарифов на энергоносители и дисконтирования будущих денежных потоков.

Средняя величина относительного роста тарифов на тепловую энергию для населения России составляет примерно 12 % в год.

Мерой дисконтирования будущих денежных потоков можно выбрать средний уровень инфляции за определенный промежуток времени (например, за 5 или 10 последних лет), ставку рефинансирования Центрального Банка, доходность альтернативных вложений (например, открытие вклада в банке на депозитный счет), прочие факторы, влияющие на величину будущих денежных потоков.

Определим срок, по истечении которого вложения в дополнительное утепление стен окупятся (по сравнению с базовым вариантом утепления 50 мм).

Результаты расчета представлены на рисунке:

Рисунок 3 – График зависимости срока окупаемости вложений в теплоизоляцию стен каркасного дома от толщины слоя теплоизоляции

Как следует из этих данных самым лучшим вариантом является применение толщины теплоизоляции 150 мм. При данный толщине срок окупаемости вложений оказывается минимальным (менее 5 лет).

Кроме того, нужно учесть, что при толщине стоек каркаса 150 мм и толщине утеплителя 150 мм обеспечивается плотное прилегание ветрозащитного слоя к утеплителю (рис. 2). В этом случае при прохождении воздуха в воздушной вентилируемой прослойке не будет наблюдаться провисания ветрозащитной мембраны.

Увеличение срока окупаемости вложений при толщине слоя теплоизоляции 200 мм обусловлено необходимостью устройства дополнительного контрбруса (сечением 50×50 мм) и размещения между ним второго (наружного) слоя теплоизоляции толщиной 50 мм. Следует отметить, что при таком варианте утепления несущие стойки каркаса оказываются в зоне положительных температур, что увеличивает их долговечность. При однослойном утеплении стен каркасного дома различные участки стоек оказываются под воздействием различных температур, что вызывает их деформацию. При наличии средств для повышения надежности и долговечности элементов каркаса рекомендуется производить утепление именно таким образом.

Горшков А.С., кандидат технических наук, директор Учебно-научного центра «Мониторинг и реабилитация природных систем» ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого»

Керник А.Г., руководитель группы технической поддержки продаж ООО «УРСА Евразия»

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.