Выбор оптимального материала для теплоизоляции стен изнутри

07.04.2017 182 Просмотров

Толщина утеплителя для стен: формулы, особенности расчета и требования

От правильного расчета теплоизоляции зависит немало: и комфортность дома, и затраты на его обогрев. Потому без утеплителя не обойдется.

Более того, придется разобраться с таким вопросом, как расчет толщины утеплителя для стен — какой она должна быть.

Какие материалы лучше всего подходят под условия вашего региона проживания, и что лучше: пенопласт, пеноплекс, минеральная вата, эковата, штукатурка или другой отделочный материал.

Как разобраться с расчетом утепления самостоятельно

В этом деле величина минимального термосопротивления имеет не последнее значение. Его величина напрямую зависит от климатических особенностей региона.

Рассчитывая этот показатель во внимание берут продолжительность отопительного сезона, а также разницу между внутренней и наружной температурами.

Учитывая это, обратите внимание, что коэффициент сопротивления передачи тепла для наружных стен жилого дома должен составлять не меньше 3,28 для Москвы, 1,79 — для Сочи и 5,28 — для Якутска.

Толщина утеплителя для стен: формулы, особенности расчета и требования

Важно

Термосопротивление стен равно сумме сопротивления всех слоев конструкции, независимо от того, несущие они или утепляющие. Из этого выходит, что толщина теплоизоляции зависит от типа материала, использующегося в ходе строительства. Потому кирпичные и бетонные строения требуют бо́льшего утепления по сравнению с деревянными и пеноблочными.

Обратите внимание на показатели толщины выбранного для возведения конструкции строительного материала, а также его теплопроводность. Чем меньше толщина несущей конструкции, тем больше должна быть толщина утеплителя.

При необходимости использовать утеплитель для стен с толщиной больше обычного, рекомендуется проводить наружное утепление стен. Такой подход поможет поддержать законы эргономики и сэкономить внутреннее пространство дома. Еще одно преимущество наружного утепления — предотвращение накопления влаги внутри помещения.

Что такое показатель теплопроводности

Теплопроводность – это свойство материала пропускать тепло. У дерева, кирпича, бетона, пеноблоков теплопроводность разная, а повышенная влажность воздуха, кроме всего, способствует ее увеличению.

Есть у теплопроводности и обратная величина, которая получила название теплосопротивления. Чтобы определить это число, используют показатель теплопроводности в сухом состоянии, указанный в паспорте к используемому материалу.

Если таков отсутствует, то можно воспользоваться специальной таблицей.

Утеплители для стен каркасных домов

Энергоэффективность домов, построенных по каркасной технологии, достигается применением теплоизоляторов с низкой теплопроводностью. Свод правил СП 31-105-2002 рекомендует к использованию материалы, у которых эта величина не превышает 0,1 Вт/м°С.

В этой категории:

  • Каменная (базальтовая) вата;
  • Стекловата;
  • Эковата;
  • Пенопласт (пенополистирол).

Минеральная вата

Для утепления стен каркасных домов используют каменную или стеклянную вату. Это волокнистые материалы с большим количеством воздушных полостей. Пористая структура обеспечивает низкую теплопроводность изолятора, так как теплообмен в газах намного ниже, чем в твердых веществах.

Минеральную вату производят из расплава базальтовых горных пород или стеклянного боя. В состав вводят гидрофобизирующие (водоотталкивающие) добавки. Волокна диаметром 6-8 мкм формируются в центрифуге под воздействием сильного потока воздуха. Ковер из тонких нитей обрабатывают органическим связующим на основе фенолформальдегидных или карбамидных смол. Затем его нарезают на листы длиной 50-2000 мм, шириной 400-1000 мм. Толщина готовых изделий – до 200 мм.

Читайте также:  Декоративная покраска стен своими руками

Маркируются плиты по плотности от ПМ 40 до ПТ 300. Мягкие, полужесткие, жесткие и твердые утеплители находят применение в разных областях, где к материалам предъявляют требования не только по теплопроводности, но и прочности, термоустойчивости. В ГОСТ 9573-2012 указаны нормативные характеристики теплоизоляции из минерального сырья.

Утеплители для стен каркасных домов

Минеральная вата – негорючий материал, поэтому она рекомендована для укладки внутри стен каркасных строений.

Пенопластовые утеплители

Теплоизоляционные изделия из пенопласта – газонаполненной пластмассы – широко применяют для утепления стен каркасных строений. Нормативы разрешают использовать их для крепления к наружной поверхности, так как исходное сырье для производства – полистирол – горючее вещество. Штукатурка или невоспламеняющаяся облицовка – условие пожаробезопасности при эксплуатации такого утеплителя.

Гранулы полимера при высокой температуре и давлении подвергают катализу со смесью фреона и углекислоты. Похожую на взбитые сливки массу формируют в изделия с микропористой структурой путем экструзии – выдавливания сквозь формы.

Материал обладает низкой теплопроводностью и водопоглощением, долговечностью, биологической устойчивостью, легкостью и прочностью. Маркируется в зависимости от плотности. Самые легкие – плиты ППС 10, их удельный вес всего 10 кг/м³.

Наиболее «тяжелый» пенополистирол – ППС 45. Кубический метр этого материала весит 45 кг.

Стандартные размеры изделий 60х120 см. Строительная индустрия выпускает плиты с длиной более 2 м, шириной – свыше 1 м, толщиной – 20-100 мм. Прочность на сжатие – от 40 до 350 кПа. Коэффициент теплопроводности не превышает 0,044 Вт/м°С, время самостоятельного горения – 1-4 с. Технические условия на теплоизоляционные пенополистирольные плиты регламентирует ГОСТ 15588-2014.

Эковата

Это название целлюлозный утеплитель получил благодаря внешнему сходству с ватой и экономически выгодному сырью. На 80 % он состоит из макулатуры, остальное – малотоксичные нелетучие антисептики и антипирены.

Эковата обладает низкой теплопроводностью (на уровне минеральной ваты), экологически безопасна, не боится увлажнения. Капиллярная структура материала после высыхания восстанавливает свои свойства. Плотность целлюлозного утеплителя – 28-65 кг/м³, группа горючести Г2 – умеренная. Обработанный бурой (натриевой солью борной кислоты) природный полимер воспламеняется, но огонь быстро затухает.

В нашей стране эковата стала использоваться с 1992 года. Производство ее растет, технологические линии включают переработку вторсырья, измельчение, смешивание с борной кислотой и бурой, упаковку.

Используют 3 способа укладки:

  1. Ручная укладка на горизонтальные поверхности;
  2. Сухая задувка специальной установкой;
  3. Напыление влажной целлюлозы на вертикальные и наклонные поверхности.
Утеплители для стен каркасных домов

Последний вариант предпочтительней для стен каркасного дома, так как позволяет контролировать качество укладки. Полученная ровная поверхность уже через 12 часов готова к дальнейшей отделке.

Эковата соответствует требованиям отечественного ГОСТ 16381-77.

Другие материалы

Для утепления каркасников применяют пенополиуретан в виде листов с замком по кромкам или напыляемой пены. Он не горюч, хорошо проникает в мелкие щели, обладает высокой адгезией, экологической чистотой, низкой теплопроводностью.

Цементно-стружечными фибролитовыми плитами плотностью 600 кг/м³ обшивают внутренние перегородки, а высокоплотные (950-1050 кг/м³) применяют для утепления наружных стен. Материал не горюч, прочен, служит до 50 лет. В составе отсутствуют фенолформальдегидные смолы и другие органические соединения, которые могут выделять токсичные для человека вещества.

Читайте также:  Виниловый и акриловый сайдинг или металлический - Что выбрать?

Газобетонные стены

Согласно СП 23-101-2004 «ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ»: Коэффициент теплопроводности:

  • Газобетонные блоки D500 — Вт/м/oС — приложение Д

Согласно СТО 501-52-01-2007 «ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ВОЗВЕДЕНИЕ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЯЧЕИСТЫХ БЕТОНОВ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ»: Коэффициент теплопроводности:

  • Газобетонные блоки D500 — Вт/м/oС — табл.4.7
  • Кладка блоков на клею — Вт/м/oС — табл. 7.1
  • Кладка блоков на растворе — Вт/м/oС — табл 7.1

Согласно производителю газобетонных блоков Коэффициент теплопроводности:

  • Газобетонные блоки D500 — Вт/м/oС

Даже при условии, что современные выпускаемые газобетонные блоки имеют более низкий коэффициент теплопроводности по сравнению с приведенными нормативными документами, минимальный коэффициент теплопроводности кладки стен из газобетонных блоков с учетом кладки на клей следует принимать не менее Вт/м/oС.

Пример Теплотехнический расчет чердачного перекрытия

Определитьтолщину утеплителя для теплого чердакаиз условия энергосбережения.

Исходныеданные. Вариант № 40.

Здание– жилой дом.

Районстроительства: г. Оренбург.

Зонавлажности – 3 (сухая).

Расчетные условия

N п.п. Наименование расчетных параметров Обозначение параметра Единица измерения Расчетное значение
1 Расчетная температура внутреннего воздуха °С 22
2 Расчетная температура наружного воздуха °С — 31
3 Расчетная температура теплого чердака °С +5
4 Расчетная температура техподполья °С +2
5 Продолжительность отопительного периода сут 202
6 Средняя температура наружного воздуха за отопительный период °С — 6,3
7 Градусо-сутки отопительного периода °С·сут 5717

Конструкция ограждения

Плитажелезобетонная – 150мм: δ1= 0,15м; λ1= 1,92 Вт/м∙0С

Пароизоляция(поливинилхлоридная пленка)

УтеплительStyrodur – 2500: δ3= ? м; λ3= 0,031 Вт/м∙0С

Слойцементно-песчаного раствора – 20мм: δ4= 0,02м; λ4= 0,7 Вт/м∙0С

Ходовыедоски – 30 мм. δ5= 0,03м; λ5= 0,14 Вт/м∙0С

сопротивление теплопередачеперекрытия теплого чердака ,м·°С/Втопределяют по формуле:

где: — нормируемое сопротивление теплопередачеперекрытия, определяемое по таблице 4СНиП 23-02-2003 в зависимости от градусо-сутокотопительного периода климатическогорайона строительства;

-коэффициент, определяемый по формуле:

, — то же, что и в формуле (1);

-расчетная температура воздуха в чердаке,0С,устанавливаемая по расчету тепловогобаланса для 6-8-этажных зданий 140С,для 9-12-этажных зданий 15-16 0С,для 14-17 этажных зданий 17-18 зданий ниже 6 этажей чердак, какправило, выполняют холодным, а вытяжныеканалы из каждой квартиры выводят накровлю.

–сутки отопительного периода

Dd= (tint– tht)zht

Dd= (22 + 6,3) 202 = 5717°С∙сут

значение сопротивлениятеплопередаче, Rreq,табл. 4.

Rreq= a∙Dd+b = 0,00045∙5717 + 1,9 = 4,47 м2∙0С/Вт

Rgf= n∙Rreq= 0,31∙4,47 = 1,38 м2∙0С/Вт

толщину утеплителя определяемиз условия Rgf₀= Rgf

Rgf0=Rsi+ΣRк+Rse=1/αint+Σδ/λ+1/αext= Rgf

δут= [Rgf– (1/αint+Σδ/λ+1/αext)]λут= [1,38 – (1/8,7 + 0,15/1,92 + 0,02/0,07 + 0,03/0,14 +1/12)]∙0,031 = [1,38 – (0,11 + 0,08 + 0,28 + 0,21 + 0,08)]∙0,031= (1,38 – 0,76)∙0,031 = 0,019м

Принимаемтолщину утеплителя 0,02м.

приведенное сопротивлениетеплопередаче, Rgf₀,с учетом принятой толщины утеплителя

Rgf0= 1/αint+Σδ/λ+1/αext= 1/8,7 + 0,15/1,92 + 0,02/0,031 + 0,02/0,07 + 0,03/0,14 + 1/12 =1,40 м2∙0С/Вт

проверку конструкции наневыпадение конденсата на внутреннейповерхности ограждения.

Температурувнутренней поверхности τsiперекрытия следует определять по формуле

τsi= tint- [n(tint– text)]/ (Rgfоαint)= 22 — 0С

где: tint– расчетная температура воздуха внутриздания;

text- расчетная температура наружноговоздуха;

n– коэффициент, учитывающий зависимостьположения наружной поверхностиограждающих конструкций по отношениюк наружному воздуху и приведенный втаблице 6.

Читайте также:  Как выбрать износостойкую краску по бетону для пола

конструкции техническихподвалов

Техническиеподвалы (техподполье) — это подвалы приналичии в них нижней разводки трубсистем отопления, горячего водоснабжения,а также труб системы водоснабжения иканализации.

Расчетограждающих конструкций техподполийследует выполнять в приведеннойпоследовательности.

1).

Нормируемое сопротивление теплопередаче ,м·°С/Вт,части цокольной стены, расположеннойвыше уровня грунта, определяют согласноСНиП 23-02-2003 для стен в зависимости отградусо-суток отопительного периодаклиматического района этом в качестве расчетной температурывнутреннего воздуха принимают расчетнуютемпературу воздуха в техподполье ,°С, равную не менее плюс 2°С при расчетныхусловиях.

2).Определяют приведенное сопротивлениетеплопередаче ,м·°С/Вт,ограждающих конструкций заглубленнойчасти техподполья, расположенных нижеуровня земли.

Длянеутепленных полов на грунте в случае,когда материалы пола и стены имеютрасчетные коэффициенты теплопроводности Вт/(м·°С),приведенное сопротивление теплопередаче определяют по таблице 10 в зависимостиот суммарной длины ,м, включающей ширину техподполья и двевысоты части наружных стен, заглубленныхв грунт.

Таблица10

Нужна ли внутренняя пароизоляция?

Необходимость внутренней пароизоляции несомненна. Практически весь смысл внутреннего утепления — создание герметичной границы между насыщенным паром воздухом и стеной.

При этом, если утеплитель сам по себе хороший пароизолятор (как ППС или ЭППС), то наличие отдельного слоя рулонной пароизоляции необязательно, особенно если имеется эффективная приточно-вытяжная вентиляция.

Нужна ли внутренняя пароизоляция?

Тем не менее, для страховки от возможных микроскопических щелей, зазоров или иных полостей в утеплителе, а также для отсечки примыкающих стен часто устанавливается дополнительный слой парозащиты.

Если в качестве утеплителя используется более рыхлый материал, пропускающий пар, то наличие полноценной пароизоляции обязательно. Попытки обойтись без нее сведут на нет всю затею с утеплением стены — она намокнет, конденсат пропитает утеплитель, отчего он перестанет удерживать тепло, превратится в аккумулятор влаги. В это время, материал стены будет мокнуть, обмерзать и от этого активно разрушаться.

Внутреннее утепление значительно проигрывает в эффективности наружному способу, и используется лишь как дополнительная мера. В качестве самостоятельного мероприятия такая методика сомнительна и требует понимания динамики процессов, протекающих в стеновом пироге при разных температурах и в разное время года.

Стеновой пирог

Нужна ли внутренняя пароизоляция?

Эффект от такой методики зачастую требует множества экспериментов и изменений, что на практике означает постоянный ремонт. Поэтому следует действовать очень осмотрительно и тщательно, чтобы постараться достичь нужного результата с первой попытки.

ВконтактеFacebookTwitterGoogle+Одноклассники

Выбор утеплителя для наружных стен. варианта утепления стен снаружи

Строительно-композиционный состав стен многоэтажных зданий или одноэтажных домов, а также их толщина не в состоянии обеспечить 100%-ную сохранность тепловой энергии внутри помещений. Монолитный бетон или камень считаются холодными материалами, но по прочности занимают первое место среди всех применяемых материалов в строительстве гражданского и промышленного назначения. Для превращения данных материалов в энергосберегающие и теплые Утеплители конструкции применяется многослойная технология теплоизоляции строительных сооружений любого типа. Производится теплоизоляция для стен как снаружи, так и изнутри. При выполнении утепления соблюдаются все СНиПы и ГОСТ-ы, эти два пункта очень важные в строительном процессе.

Выбор утеплителя для наружных стен. варианта утепления стен снаружи

Все дома, сооружения или постройки, выполненные из камня, требуют дополнительной теплоизоляции. К камню относятся такие материалы как: кирпич (полнотелый, пустотелый, силикатный, пустотелый поризованный), газобетонные блоки, пенобетонные и фортановые блоки, бутовый камень, ракушник, котилец и все виды цементных и ЖБИ изделий (монолитные плитные конструкции, бетонные панели и перекрытия).