0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как рассчитать толщину пенопласта для утепления дома?

Подробная технология утепления стен пенопластом своими руками и особенности крепления материала снаружи

Утепление наружных стен дома — это многоцелевое мероприятие, решающее проблемы экономии и сохранения тепла внутри помещения. При этом, если разобраться в физической сущности этого действия, то окажется, что термин «утепление» не полностью отражает суть регулируемых процессов.

Большинство считает, что утепление призвано прекратить процесс «обогрева Вселенной», т.е. сократить теплопотери от выхода энергии наружу.

Тем не менее, основная проблема, которую призвано решить утепление стен — это вывод наружу точки росы, то есть — повышение температуры внутренней поверхности стен с целью исключить появление конденсата.

Холодная стена, имеющая температуру ниже критической, обязательно отпотеет или даже покроется инеем, а повышение ее температуры всего лишь на несколько градусов прекратит процесс оседания влаги, сохраняя материал стен и конструкций от коррозии или разрушения.

С какой стороны утеплять дом?

Для наиболее эффективного вывода точки росы лучше всего использовать наружное утепление стен. Причина этого в том, что слой утеплителя, установленный снаружи, исключает непосредственный контакт стены с внешним холодным воздухом, отчего наружная поверхность стены перестает отдавать тепло в атмосферу.

При этом, внутренняя поверхность стены нагревается от теплого воздуха дома и теряет способность конденсировать влагу. Точка росы переносится за ее пределы, вглубь материала утеплителя, что практически полностью исключает какие-то вредные процессы — внутри утеплителя (при правильной установке) влаге взяться неоткуда. Поэтому наружное утепление — намного предпочтительнее внутреннего, при котором возникают большие сложности с отсечкой пара.

Единственным серьезным недостатком наружного способа утепления является сложность работ — необходимость использования лесов, иногда приходится прибегать к помощи промышленных альпинистов и т.д. Специфические условия налагают свои ограничения и могут вызвать недостаток качества работы, поэтому следует тщательно продумывать и организовывать процесс максимально эффективным образом. Кроме того, имеются ограничения по наружной температуре воздуха — зимой наружное утепление стен не производится.

Данные виды утеплителей подходят для наружного и внутреннего утепления:

Пенопласт – достоинства и недостатки

Пенопласт — лидер среди утепляющих материалов, сочетающий в себе самые удачные качества:

  • Низкая теплопроводность. Пенопласт на 98% процентов состоит из воздуха и только на 2% из полистирола, поэтому теплосберегающие качества его весьма высоки.
  • Малый вес. Среди всех материалов пенопласт наиболее легкий, он не создает лишних нагрузок на стены.
  • Отсутствие последствий от действия воды. Материал состоит из множества герметичных гранул, заполненных пузырьками газа, в которые вода просто не может проникнуть.
  • Достаточная жесткость. Лист пенопласта удобен для монтажа, он не гнется и хорошо держит форму, легко режется.
  • Удобный формат и толщина листа. Стандартные размеры листов имеют удобные линейные размеры и толщину, позволяя использовать оптимальный вариант.
  • Хорошая адгезия — сцепление поверхности пенопласта с грунтовками или составами для оштукатуривания стен.
  • Пожарная безопасность. Производители заявляют, что шариковый пенопласт не горит вовсе. Это не совсем верно, он горит, но температура воспламенения его в два раза выше, чем, например, у дерева. Поэтому источником опасности он быть не может.
  • Цена пенопласта самая низкая из всех типов утеплителей.

Разница толщины при одинаковой теплоизоляции

Такие свойства характеризуют материал с очень положительной стороны.

Тем не менее, имеются и недостатки:

  • Пенопласт совершенно не переносит контактов с растворителями типа ацетона или бензина.
  • Хрупкость материала довольно высока, он крошится при резке, не допускает сгибания.
  • Пенопластовые плиты непроницаемы для воздуха, в отличии от минваты.
  • Имеется возможность обитания в толще материала грызунов.

Все недостатки можно определенным образом компенсировать, если знать об их существовании и принять необходимые меры.

Какой пенопласт выбрать для теплоизоляции снаружи?

В настоящее время производятся следующие виды пенопласта:

  • ПБС-С-15. Имеет самую низкую плотность, используется на второстепенных объектах.
  • ПБС-С-25. Наиболее используемый материал, имеет оптимальные характеристики и цену.
  • ПБС-С-35. Материал, применяемый для утепления и гидроизоляции подземных конструкций — фундаментов, цоколей.
  • ПБС-С-50. Самый плотный тип, используемый на ответственных объектах со сложными условиями эксплуатации.

Кроме того, существуют модифицированные образцы пенопласта — например, экструзионный пенополистирол (ЭПС). Он имеет более высокую прочность, не крошится. При этом, он горюч и имеет более низкую паропроницаемость, чем у обычного пенопласта. Кроме того, он дороже, что несколько ограничивает область его применения.

Стеновой пирог наружного утепления

Строение стенового пирога при наружном способе утепления довольно просто.

Поскольку для наиболее эффективного протекания вывода пара из материала стены требуется как можно более плотное прилегание утеплителя, то никакие пленочные материалы между стеной и пенопластом не устанавливается.

С наружной стороны тоже никакой гидрозащиты не делается, если в качестве облицовки используется «мокрый» метод — нанесение штукатурки или декоративной облицовочной плитки или подобных материалов с применением цементных смесей.

Если же используется вентилируемый фасад, то промежуток между пенопластом и фасадом по технологии должен составлять не менее 40 мм, поэтому для защиты утеплителя от влажного воздуха можно (но необязательно) установить слой гидрозащитной паропроницаемой мембраны с выходом наружу.

Состав стенового пирога:

  • Наружная поверхность стены.
  • Утеплитель (пенопласт).
  • Слой штукатурки или облицовочная плитка, приклеенная на соответствующую смесь.

Для вентилируемых фасадов:

  • Внешняя поверхность стены.
  • Слой пенопласта.
  • Слой паро- гидрозащитной мембраны.
  • Контробрешетка, создающая вентиляционный зазор.
  • Вентилируемый фасад.

Как рассчитать толщину пенопласта для качественного утепления?

Имеется два основных способа расчета толщины утеплителя:

  • По местонахождению точки росы.
  • По теплопроводности стены.

Оба способа по своему хороши, но вариант с точкой росы считается более ненадежным, так как в основном он сводится к определению ее положения в толще материала при определенных температуре и влажности. На практике эти показатели не бывают одинаковыми, поэтому точка росы перемещается в разные положения, причем, если она даже изредка выходит на внутреннюю поверхность стены, то требуется утепление.

При этом, местонахождение точки обычно определяется по таблицам, работать с которыми довольно сложно и полученный результат никак нельзя проверить.

Вариант расчетов по теплопроводности стены выглядит более корректным. Нужны две расчетные величины:

  • Минимальное теплосопротивление стены. Это — отношение толщины стены к коэффициенту теплосопротивления материала.
  • Фактическое теплосопротивление. Эта формула сложнее, суммируются значения теплосопротивления всех слоев стены и коэффициенты теплоотдачи внутренней и внешней поверхностей.

Если фактическое значение больше минимального, то утепление незачем. Если же оно меньше, то недостача восполняется слоем утеплителя. На практике все необходимые значения и коэффициенты находить бывает очень сложно, разные источники предлагают противоречивые показатели,что вносит в расчеты ненужную путаницу.

Поэтому принято использовать онлайн-калькуляторы, в большом количестве имеющимися в сети интернет. Они действуют по простому принципу — подставляются свои данные и получается готовый результат, который рекомендуется проверить при помощи нескольких калькуляторов для получения более корректного значения.

Этот вариант является универсальным, обеспечивающим вывод пара из толщи материала и гарантированное удержание точки росы внутри материала утеплителя.

Подготовка поверхности стен

Поверхность стены должна отвечать следующим требованиям:

  • Отсутствие отставшей штукатурки.
  • Отсутствие старой краски.
  • Поверхность стены должна быть стабильной и не осыпаться при проведении по ней рукой.
  • Плоскость стены должна быть ровной, максимальное значение перепадов составляет 1-2 см. Более глубокие впадины подлежат оштукатуриванию или заделке.

При необходимости стена штукатурится или покрывается грунтовкой глубокого проникновения (если сильно осыпается).

Нужна ли пароизоляция и гидроизоляция под пенопласт?

Между пенопластом и стеной ни в коем случае не должны находиться никакие материалы, препятствующие выводу пара. Парциальное давление, выдавливающее водяной пар сквозь толщу стены, будет постоянно добавлять все большие количества, отчего пар, не имея возможности вывода сквозь утеплитель, начнет накапливаться в толще стены.

Этого допускать нельзя, наоборот, надо обеспечить беспрепятственный проход пара сквозь пенопласт. С наружной стороны, при использовании вентилируемого фасада, допускается установка паро- гидрозащитной мембраны, обеспечивающей вывод пара, но препятствующей проходу влаги снаружи.

Подготовка обрешетки под пенопласт

Обрешетка требуется, если в качестве внешней финишной обшивки используется сайдинг. Крепить его непосредственно к пенопласту невозможно, поэтому необходимо установить обрешетку.

Для этого перед установкой пенопласта к стене прикрепляются деревянные бруски такой же толщины, что и утеплитель. Они крепятся так, чтобы точно попадать между листами пенопласта, без щелей, которые при необходимости заполняют монтажной пеной.

После установки утеплителя к ним в поперечном направлении крепится контробрешетка, служащая непосредственной опорой для сайдинга.

Способы крепления пенопласта к стене

Пенопласт можно прикрепить такими способами:

  • Механически, при помощи специальных дюбелей («грибков»), с широкими шляпками. При забивании надо их утапливать в пенопласт минимум на 1 мм. Располагают грибки по углам с одновременным захватом четырех листов, с дополнительным дюбелем по центру.
  • С использованием сухой смеси, разводимой водой. Получается состав, схожий с тем, что используется для приклеивания керамической плитки. Он наносится непосредственно на пенопласт, который сразу же устанавливается на стену.
  • С использованием специального клея. Он обычно выпускается в баллонах, напоминает монтажную пену (практически, это она и есть, только с меньшим расширением). Нанесение клея производится на утеплитель полосами по периметру и несколькими линиями внутри.

Крепление при помощи клея

Все варианты практически равнозначны, выбор производится по принципу «как удобнее», Если состояние (или материал) стены не позволяет использовать дюбели, то следует применить другой, более подходящий вариант. При этом, по возможности рекомендуется усиливать клеевые соединения грибками, исключая отставание смеси или клея от проблемных участков стены.

Установка утеплителя

Утепление стен пенопластом своими руками производится в следующем порядке:

  1. Установить площадки или леса, организовать свободный доступ к стене по всей площади.
  2. Подготовить стену. Удалить отслоившиеся куски, при необходимости заделать вмятины или щели. Установить бруски обрешетки (если надо).
  3. Установить поочередно листы пенопласта выбранным способом. Установку начинать снизу вверх, при образовании щелей заполнять монтажной пеной.

Утепление под сайдинг

Наружное утепление стен — надежный способ сохранения тепла и защиты материала стен от намокания и разрушения. Главным условием успешного результата является изучение технологии и физической основы процессов, происходящих с воздушной влагой. При владении знаниями и навыками работа будет быстрой и эффективной.

Полезное видео

Видео-инструкция по утеплению стен пенопластом:

Расчет толщины утеплителя на примере пенопласта для стен, пола, потолка

Утеплитель — это универсальный материал для создания в доме оптимального микроклимата, защиты от теплопотерь. Сегодня в качестве такого материала можно использовать различные варианты, начиная от опилок и заканчивая современными напыляемыми теплоизоляторами. Наиболее часто для частного малоэтажного строительства применяются минеральная вата и пенопласт.

Минеральная вата и пенопласт — материалы, которые наиболее часто используются в качестве утеплителей.

Перед монтажом необходимо выполнить расчет толщины утеплителя. Это позволит узнать, какой именно материал можно использовать исходя из определенных параметров. При проведении вычислений толщины утеплителя ориентируются на нормативы и требования, внимание следует обращать не только на сам теплоизолятор, но и на то, из чего выполнена конструкция дома, межкомнатная перегородка или конструкция крыши.

Что влияет на толщину теплоизолятора?

При проведении расчета следует учесть несколько параметров:

Таблица расчета толщины теплоизоляции.

  1. Эксплуатационная плотность. Выбирать изолятор следует таким образом, чтобы плотность и теплопроводность были оптимальными для стен из конкретного материала.
  2. Нагрузка на конструкцию. Все утеплители обладают различным весом, при этом чем больше плотность, тем выше вес. Для каменного или кирпичного дома подойдет практически любой утеплитель, его вес не будет критичным для строения. Для деревянных и каркасных домов такой показатель является гораздо важнее, так как при большой толщине и оказываемая нагрузка на конструкцию будет значительной.
  3. Наличие точки росы. При расчете изолятора внимание надо уделить тому, что слишком толстый или тонкий материал приведет к формированию точки росы внутри стены или утеплителя. В этом месте будет скапливаться конденсат, материал быстро придет в негодность, на стенах дома начнет образовываться плесень.

Есть еще один параметр, о котором забывать нельзя. Он касается материала изготовления самой стены, использования внутренней и внешней отделки. Например, при наличии штукатурки толщина может браться меньшая, чем ее расчетное значение, так как слой штукатурки сам по себе является отличным теплоизоляционным средством.

Вернуться к оглавлению

Сравнение параметров теплопроводности материалов

Когда планируется к использованию теплоизоляционный материал, необходимо учесть, какого именно типа он будет. Сегодня на рынке предлагается большое количество подобных средств, но все они отличаются внешним видом, способом укладки, теплофизическим свойствами.

Схема минеральной ваты в качестве утеплителя.

Пенополистирол, который применяется в строительстве довольно часто, является одним из популярных утеплителей. Он имеет коэффициент теплопроводности в 0,042, соответствующий толщине слоя в 124 мм. На деле для стен материал применяется тоньше, до 100 мм.

Минеральная вата стоит на втором месте по популярности, утепление при помощи этого материала простое, быстрое, особого опыта иметь не надо. Коэффициент теплопроводности равен 0,046 при толщине слоя в 135 мм. При выборе теплоизолятора такого типа необходимо учесть его назначение. Сегодня производители предлагают плиты и рулоны уже фиксированной толщины, т. е. подобрать средство не составит труда.

В качестве утепления могут быть использованы специальные керамические теплые блоки. Внешне они напоминают большие кирпичи, которые укладываются на специальный клей. Коэффициент теплопроводности равен 0,17 при параметрах слоя в 575 мм. Натуральное дерево также часто применяется для строительства теплых и комфортных домов. Используется клееный брус или массив сосны, коэффициент теплопроводности равен 0,18, толщина — 530 мм. При сравнении различных типов утеплителей предпочтение отдается первым двум вариантам. Показатели их теплопроводности и сравнение толщины слоя делают минеральную вату и пенопласт наиболее выгодными для утепления дома.

Вернуться к оглавлению

Расчет толщины пенопласта для утепления дома

Расчет толщины теплоизолятора для стен можно подробно рассмотреть на примере с пенопластом. Вычисление рекомендуется поручать специалистам, но при наличии определенных знаний и использовании формул можно узнать необходимую толщину самостоятельно.

Расчет толщины пенопласта для утепления дома.

Следует обратить внимание на теплосопротивление — это величина R. Расчет толщины выполняется в этом случае, исходя из данных по климатической зоне, где находится строение. Например, строительство проводится в зоне I, тут теплосопротивление равно 2,8 м²К/Вт. Если теплосопротивление нужно вычислить отдельно для нескольких слоев (случается, что конструкция имеет сложный пирог), то необходимо брать сумму показателей для разных материалов.

Расчет толщины с учетом такого значения проводится по формуле:

  • Р — это значение для толщины материала;
  • К — значение для коэффициента теплопроводности.

К примеру, необходимо провести расчет теплоизолятора для стен из кирпича (при кладке в 2 кирпича) при условии использования утеплителя из пенополистирола типа ПСБ25. Сначала требуется получить значение теплосопротивления. Например, размер стены составляет 0,51 м, а коэффициент теплопроводности равен 0,7 (для силикатного кирпича). В этом случае R = 0,51/0,7 = 0,73 м²К/Вт.

Расчет пенопласта для стен включает в себя проведение таких вычислений:

Формула расчета толщины теплоизоляции.

  1. Общее теплосопротивление равно Rутеплителя — R стены из кирпича=2,8 — 0,73 = 2,07 м² К/Вт.
  2. Исходя из полученных данных выполняется расчет пенопласта ПСБ для стен: p (псб-25) = R(псб-25)*k(псб-25) = 2,07*0,035=0,072 м. Коэффициент к = 0,035 — это фиксированное значение.

Проведенный расчет теплоизолятора для кирпичной стены из пенопласта ПСБ 25 составляет 0,072 м, или 72 мм. Надо учесть наличие воздушной прослойки между отдельными силикатными кирпичами. Она предусмотрена строительными нормами и может быть равна 5-10 см. Кроме нее имеется внутренняя отделка, фасадный материал, которые у стандартной кирпичной стены могут занимать определенную толщину. Таким образом, для силикатных кирпичных стен, согласно полученным данным, лучше всего применять пенопласт ПСБ 25 с толщиной плиты в 70 мм.

Вернуться к оглавлению

Какие показатели у минеральной ваты?

Одним из наиболее часто применяемых материалов для стен дома является минеральная вата. Этот материал выпускается в виде плит или рулонов, он легко укладывается, обладает при этом отличными теплофизическими свойствами.

При покупке минеральной ваты следует обращать внимание на то, что производители уже указывают назначение материала с определенной толщиной.

Схема расчета толщины утеплителя.

Для расчета можно не применять сложные формулы, а воспользоваться уже готовыми нормативными данными и значениями, которые позволяют узнать требования к теплосопротивлению. Более подробно особенности такого несложного расчета описаны выше на примере пенопласта (процесс здесь ничем не отличается).

Минеральная вата для утепления строительных конструкций сегодня выпускается с такой стандартной толщиной (на примере ISOVER):

  • утепление для всех строительных конструкций: 40-150 мм, 40-200 мм, 50-200 мм;
  • утепление, звукоизоляция для стен, потолков, внутренних межкомнатных перегородок;
  • тепло- звукоизоляция для пола плавающего типа — 20-50 мм;
  • теплоизоляция для скатов кровли — 50-200 мм;
  • теплоизоляция для плоской кровли — 50-170 мм;
  • тепло- звукоизоляция для оштукатуренных стен — 50-200 мм.

При выборе теплоизолятора необходимо сразу определить, в какой климатической зоне находится дом, узнать плотность материала, так как от этого значение толщины может изменяться.

Утеплитель — универсальный материал, чаще всего в строительстве сегодня применяется пенопласт или минеральная вата. Особое внимание следует уделить подбору толщины, для этого достаточно провести несложный расчет.

Читайте также: К олонны своими руками
Как и чем утеплить панельный дом снаружи
Какой утеплитель лучше — читайте здесь.

Как рассчитать толщину утеплителя — методики и способы

Теплый дом — мечта каждого владельца, для достижения этой цели строятся толстые стены, проводится отопление, устраивается качественная теплоизоляция. Чтобы утепление было рациональным необходимо правильно подобрать материал и грамотно рассчитать его толщину.

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

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.

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.

Расчет теплоизоляционного слоя: формулы и примеры

Чтобы иметь возможность точно рассчитать величину утепления, необходимо найти коэффициент сопротивления теплопередачи всех материалов стены или другого участка дома. Он зависит от климатических показателей местности, поэтому вычисляется индивидуально по формуле:

tв — показатель температуры внутри помещения, обычно составляет 18-22ºC;

tот — значение средней температуры;

zот — длительность отопительного сезона, сутки.

Значения для подсчета можно найти в СНиП 23-01-99.

При вычислении теплового сопротивления конструкции, необходимо сложить показатели каждого слоя: R=R1+R2+R3 и т. д. Исходя из средних показателей для частных и многоэтажных домов определены примерные значения коэффициентов:

  • стены — не менее 3,5;
  • потолок — от 6.

Толщина утеплителя зависит от материала постройки и его величины, чем меньше теплосопротивление стены или кровли, тем больше должен быть слой изоляции.

Пример: стена из силикатного кирпича толщиной в 0,5 м, которая утепляется пенопластом.

Rст.=0,5/0,7=0,71 — тепловое сопротивление стены

R- Rст.=3,5-0,71=2,79 — величина для пенопласта

Имея все данные, можно рассчитать необходимый слой утеплителя по формуле: d=Rxk

Для пенопласта теплопроводность k=0,038

d=2,79×0,038=0,10 м — потребуются плиты пенопласта толщиной в 10 см

По такому алгоритму легко подсчитать оптимальную величину теплоизоляции для всех участков дома, кроме пола. При вычислениях, касающихся утеплителя основания, необходимо обратиться к таблице температуры грунта в регионе проживания. Именно из нее берутся данные для вычисления ГСОП, а далее ведется подсчет сопротивления каждого слоя и искомая величина утеплителя.

Популярные способы утепления дома

Выполнить теплоизоляцию здания можно на этапе возведения или после его окончания. Среди популярных методов:

  • Монолитная стена существенной толщины (не менее 40 см) из керамического кирпича или дерева.
  • Возведение ограждающих конструкций путем колодезной кладки — создание полости для утеплителя между двумя частями стены.
  • Монтаж наружной теплоизоляции в виде многослойной конструкции из утеплителя, обрешетки, влагозащитной пленки и декоративной отделки.

По готовым формулам произвести расчет оптимальной толщины утеплителя можно без помощи специалиста. При вычислении следует округлять число в большую сторону, небольшой запас величины слоя теплоизолятора будет полезен при временных падениях температуры ниже среднего показателя.

Энергоэффективный дом – утепление экструзионным пенополистиролом. Рекомендации специалиста

Основы энергоэффективности, расчёты утепления для загородного дома.

Это часть учебного курса по «Утеплению экструдированным пенополистиролом». Полностью пройти курс можно в Академии FORUMHOUSE.

Постоянное увеличение цен на энергоносители, желание возвести комфортный и экономичный дом привело к всплеску интереса к строительству энергоэффективного жилья. Но как разобраться в море утеплителей, ведь у каждого из них есть свои особенности? Экструзионный пенополистирол — материал, неизменно набирающий обороты на рынке утепления, и в этой статье при помощи специалистов мы поможем разобраться, как сделать расчёты при утеплении этим материалом.

Итак, мы рассмотрим:

  • Базовые принципы энергоэффективного (энергопассивного) строительства.
  • Расчёты необходимой толщины экструзионного пенополистирола (XPS).
  • «Дышащие» стены — миф или реальность.
  • Какие инженерные системы нужны энергоэффективному дому.

Энергоэффективность: базовые принципы

У обычного, неподготовленного застройщика при упоминании словосочетания «энергоэффективное жилище» в голове возникает образ коттеджа премиального класса, требующего значительных вложений. Отсюда — нежелание вкладываться в строительство хорошо утеплённого и энергоэффективного дома.

Практика говорит об обратном. Если обобщить опыт, то можно сказать, что строительство энергоэффективного дома увеличивает смету строительства на 15-20%. При этом эксплуатация такого жилища, в среднем, обходится на 50-75% дешевле в сравнении с традиционным строительством.

Если построить энергоэффективный дом, то экономия вложенных в его строительство средств начинается уже в первый отопительный сезон.

Чтобы разобраться в базовых принципах строительства энергоэффективного дома, надо понять, на что в доме тратится энергия.

Основные потребители энергии — электроприборы, система ГВС и система отопления. Т.к. на территории нашей страны превалирует холодный климат, то львиная доля расходов (до 70%) в стандартном доме, с большими теплопотерями, уходит на отопление.

Основные источники теплопотерь в здании — пол, стены, окна, двери, кровля и система вентиляции.

«Мостик холода» — это конструкционная часть здания (бетонные перемычки, стыки в стенах и т.д.), через которые, из-за низкого термического сопротивления этого узла или материала, происходят теплопотери.

Для наглядности процентное соотношение теплопотерь представлено на следующем рисунке.

Об энергоэффективности дома можно судить по коэффициенту сезонного использования тепловой энергии – Е.

В европейских странах для определения класса энергоэффективности дома используется коэффициент ЕР. За отправную точку берётся ЕР = 1 и энергетический класс D, т.е. стандартный.

Основная задача по дополнительной теплоизоляции здания — повышение энергоэффективности и, как следствие, снижение затрат на отопление. Это приводит к экономии средств и снижению стоимости владения домом в долгосрочной перспективе.

Как выбрать утеплитель и рассчитать его толщину

Разобравшись в базовых характеристиках энергоэффективного дома, можно перейти к определению оптимальной толщины утеплителя. Судя по запросам на портале, это один из лидирующих вопросов среди наших пользователей при строительстве тёплого и комфортного дома.

У меня построен дом в Минске из силикатного кирпича. Толщина стены — 0.5 метра. Если температура на улице падает до — 25°C, то дом остывает до 14-15°C. Дом построен ещё в начале 90-х годов. Судя по кладке, дом строили с нарушениями технологии, даже раствор не везде был положен. Затем я дом достроил и отштукатурил. Теперь хочу его утеплить. Думаю взять утеплитель толщиной в 100 мм. Строители же говорят, что и 50 мм хватит. Как правильно рассчитать необходимую мне толщину утепления?

Как уже говорилось выше, теплопотери через стены составляют около 20% от всех теплопотерь. Поэтому, чтобы утеплить дом, нужен качественный и долговечный утеплитель, который со временем не потеряет своих свойств. Чтобы его выбрать, нужно понять, какими качествами он должен обладать.

Эффективный утеплитель – это теплоизоляционный материал, который, обладая малой толщиной, повышает сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций (обозначается R), т.е. препятствует переносу тепла из помещения с более высокой температурой (из комнаты) во внешнюю среду с более низкой температурой (на улицу).

Отталкиваясь от этого определения, мы переходим к теплопроводности, т.к. это — основная характеристика утеплителя. Коэффициент теплопроводности выражается в способности материала проводить тепло от более нагретой части к менее нагретой. Рассмотрим этот параметр более подробно.

Любой материал пропускает через себя тепловую энергию. Хороший пример – дерево и сталь. Если нагреть эти два материала, то сталь, из-за высокой теплопроводности, быстро нагреется, в то время как дерево, из-за более низкого коэффициента, останется тёплым. Для наглядности этого процесса представим себе сковородку с деревянной ручкой, поставленную на газовую плиту.

Идём далее. Коэффициент теплопроводности обозначается как λ. У каждого строительного материала – свой коэффициент теплопроводности. Этот коэффициент определяет количество тепловой энергии, проходящей за 1 секунду через 1 кв. м площади материала при разнице температуры в 1°С. λ измеряется — Вт/(м*°С).

Чем меньше коэффициент теплопроводности — (λ), тем меньше теплопередача, т.е. выше термическое сопротивление конструкции — (R). Это напрямую влияет на теплоизоляционные качества ограждающей конструкции.

Зная нормы по теплосопротивлению (R) для разных регионов России (в зависимости от климатической зоны) и коэффициент теплопроводности материала (λ), используемого при возведении стен, можно высчитать необходимую толщину утеплителя.

Таблица. Нормируемое тепловое сопротивление стен.

Примечание: для перекрытий и покрытий нормируемое тепловое сопротивление имеет другие значения. По нормам СП 50.13330 «Тепловая защита зданий» расчёт требуется делать для температуры + 20 °С. (В зимний период в жилых помещениях температура должна поддерживаться на уровне 18…22 °С).

Пример расчёта утепления дома экструзионным пенополистиролом (XPS)

За счёт своих характеристик — низкого коэффициента теплопроводности (0.028-0.034 Вт/(м*°С), высокой прочности на сжатие (200-1000 кПа) и минимального коэффициента водопоглощения (0.2-0.4%) – этот материал применяется для утепления следующих конструкций:

  • Пол и перекрытия.
  • Фундаменты и цокольные этажи.
  • Кровли.

Зная, какие материалы применяются в конструкции стены, можно рассчитать её термическое сопротивление и соответствие нормам.

Например, возьмём стену, сложенную из полнотелого кирпича толщиной в 0.3 метра. По нормативам термическое сопротивление для стен в Московском регионе должно быть: R — 3.065 (м²*°С)/Вт. Отсюда, по формуле находим фактическое сопротивление теплопередачи кирпичной кладки.

d — толщина материала;

λ — коэффициент теплопроводности материала.

Rф = 0.3/0.81= 0.37 (м²*°С)/Вт

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

Rт = Rн – Rф = 3.065 — 0.37 = 2.69 (м²*°С)/Вт

Теперь находим необходимую нам толщину утеплителя, которая компенсирует эту разницу. Расчётный коэффициент теплопроводности экструзионного пенополистирола (XPS) — 0.03 Вт/(м*°С). Ставим его в следующую формулу:

d — толщина утеплителя;

Rт — сопротивление теплопередаче;

λ — коэффициент теплопроводности утеплителя.

d = Rт * λ = 2.69 * 0.03 = 0.08 м

Переводим в см, округляем в большую сторону (с учетом кратности толщины выпускаемой теплоизоляции 10 мм) и получаем – 8 см.

Вывод: для приведения значения теплосопротивления кирпичной стены до нормируемого необходимо снаружи стены смонтировать слой экструзионного пенополистирола (XPS) толщиной в 80 мм.

Используя этот упрощённый алгоритм, можно самостоятельно рассчитать необходимую толщину утеплителя. Если конструкция стены состоит из нескольких слоёв, например – штукатурка-газобетон-теплоизоляция-облицовочный кирпич и т.д., то для расчёта и получения общего значения теплосопротивления стены (R) нужно сложить показатели каждого слоя.

Таким образом, тонкий слой утеплителя позволяет достичь требуемого норматива по теплосопротивлению ограждающих конструкций (R). А при утеплении изнутри, за счёт применения эффективного утепления, мы можем уменьшить общую толщину наращиваемой конструкции стены, при этом не «съедая» внутреннюю полезную площадь дома.

Инженерные системы энергоэффективного дома

Главный принцип строительства энергоэффективного дома — это сооружение герметичной (замкнутой), воздухонепроницаемой оболочки внутри здания. Т.е. — строительство своего рода дома-термоса, в котором всё тепло сохраняется и не выводится наружу за счет теплопереноса, который возможен при миграции воздушных масс в так называемых «дышащих стенах». Таким образом, предвидя вопрос застройщиков, можно сразу сказать, что т.н. «дыхание стен», т.е. воздухообмен, между внутренней и наружной средой, который якобы обеспечивает здоровый микроклимат в доме — миф! Несущие конструкции не должны «дышать» и пропускать воздух, они должны сохранять наше тепло внутри. За «дыхание дома» (удаление отработанного и поступление свежего воздуха) должны отвечать соответствующие системы.

Виниловые обои, слой штукатурки, ламинат, клинкерный кирпич и прочие отделочные материалы, даже простая масляная краска — уже сами по себе являются хорошими слоями, обеспечивающими герметичность системы. Поддерживать микроклимат в доме и обеспечивать приток свежего воздуха должна вентиляции, которую, к сожалению, забывают закладывать в проекты. Ведь от качества воздуха и скорости воздухообмена зависит самочувствие человека и уровень комфорта в доме. В коттедже с правильно смонтированной вентиляцией легко дышится.

Современные стандарты регламентируют: весь объём воздуха в жилом помещении должен полностью обновляться один раз за 60 мин.

Здесь кроется «подводный камень». Потери тепла через неэффективную систему вентиляции могут составлять свыше 30%. Т.е. — обеспечивая приток необходимого нам объёма воздуха зимой, мы «выбрасываем» наружу тепло и тратим дополнительную энергию на нагрев вновь поступившего воздуха.

Как поступить? Чтобы не сокращать объём поступающего воздуха, монтируем систему, которая станет подогревать холодный уличный воздух за счет отработанного воздуха, удаляемого из помещений. Эта система называется рекуператор, и она является одним из возможных вариантов устройства системы вентиляции в энергоэффективном доме.

Это часть учебного курса по «Утеплению экструдированным пенополистиролом». Полностью пройти курс можно в Академии FORUMHOUSE.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector