Расчет необходимой толщины утеплителя
В информационном разделе нашего сайта Вы можете найти полезную информацию о расчетах, технологиях и методах выполнения работ.
Многие индивидуальные застройщики, проведя сравнительный анализ предлагающихся сейчас вариантов теплоизоляции стен останавливаются на пенопласте (по-другому его часто называют пенополистиролом). Преимущества этого материала очевидны, поэтому такой выбор вполне понятен. Однако для того, чтобы теплоизоляция была долговечной и качественной, не менее важно определиться, какой толщиной пенопласта утеплять дом. Делать это наугад не рекомендуется, тем более что вопрос легко решается при помощи простых и понятных расчетов.
Содержание:
Как правильно рассчитать толщину пенопласта
Необходимые размеры утеплителя зависят от трех основных параметров:
1.Толщины стен.
2.Материала, из которого они построены.
3.Местности, в которой стоит дом.
Учет климатических особенностей местности производится при помощи специального коэффициента, который называется термосопротивлением и обычно обозначается буквой R. Он задается государственными строительными нормами, в соответствии с которыми вся территория Украины поделена на две части:
1.На большей части Западной и Восточной Украины коэффициент R установлен равным 3,3.
2.В южных регионах (Николаев, Херсон, Одесса) и в Ужгородском районе R = 2,8.
Толщина утеплителя должна выбираться так, чтобы суммарное тепловое сопротивление всех конструктивных слоев стены (обычно несущей части и самого утеплителя) было не меньше нормативного для заданной местности. При этом термосопротивление каждого слоя определяется делением его толщины на коэффициент теплопроводности материала (обозначается буквой λ), из которого он состоит.
Какую толщину пенополистирола выбрать для утепления стен
Рассмотрим алгоритм расчета на примере утепления дома из силикатного щелевого кирпича (теплопроводность кирпича 0,4 Вт /(м · град), пенопласта — 0,039 Вт /(м · град), толщина стены 25 см) в Киевской области:
• Вычисляем тепловое сопротивление стены: Rст = 0,25/0,4 = 0,625.
• Вычитаем полученное значение из нормативного показателя и получаем требуемое термосопротивление пенопласта: Rп = 3,3 – 0,625 = 2,675.
• Находим необходимую толщину утеплителя, для чего его термосопротивление умножаем на коэффициент теплопроводности: H = 2,675 · 0,039 = 0,104 м.
Таким образом, для утепления стены в один кирпич (250 мм) достаточно слоя пенополистирола толщиной 10 см.
Для сравнения рассчитаем, какой толщины должен быть пенопласт для утепления дома из других материалов при тех же условиях:
• Пеноблоки. Коэффициент теплопроводности конструкционного пеноблока марки D1000 равен 0,29 Вт /(м · град), его толщина — 30 см. Следовательно, Rст = 1,03; Rп = 2,27; H = 0,884 м. Результат почти не изменился, это значит, что с точки зрения теплоизоляции пенобетон и кирпич практически равнозначны.
• Сосновый брус. Произведем теперь расчет утеплителя для стен деревянного дома из бруса сечением 150х150 мм. Коэффициент теплопроводности сосны равен 0,15 Вт /(м · град), поэтому Rст = 1,0; Rп = 2,3; H = 0,897 м. Видим, что дерево — более эффективный материал, при меньшей толщине оно обеспечивает лучшую теплоизоляцию. Отметим, что сосна — не самое «теплое» дерево, если рассчитать аналогичный дом из кедра, то необходимая толщина пенопласта для утепления составит всего 0,671 м. Правда, и дом будет стоить заметно дороже.
• Шлакоблоки. Коэффициент теплопроводности шлакоблоков зависит от их конструкции и наполнителя. У самых лучших экземпляров (пустотелых с наполнителем из ракушечника) он равен 0,27. Расчет толщины утеплителя по приведенному выше алгоритму дает величину 8,5 см. Но такой материал не обладает достаточной прочностью, поэтому в реальности дома строят из шлакоблоков, изготовленных из крупного щебня. Теплопроводность у них больше (λ = 0,5), следовательно, слой утеплителя требуется толще — чуть более 10 см.
• Керамзитобетон средней плотности (конструктивный) — коэффициент теплопроводности равен 0,45. При подстановке в стандартные формулы получаем те же 10 см. Этот размер приведен в ДБН В.2.6-31:2006 «Теплова ізоляція будівель» в качестве нормативного указания, какой толщиной пенопласта утеплять панельный дом.
Из проведенного анализа можно сделать вывод: для большинства материалов, применяемых в малоэтажном домостроении, в климатических условиях Украины фасад толщиной 25-30 см достаточно утеплить слоем в 10 мм. Посмотрим, что будет, если увеличить толщину стены. Например, рассчитаем, какой толщины должен быть пенопласт для утепления стены в 2 кирпича (50 см):
1. Rст = 0,5/0,4 = 1,25.
2. Rп = 3,3 – 1,25 = 2,05.
3. H = 2,05 · 0,039 = 0,800 м.
Толщина утеплителя уменьшилась, но не сильно. Это объясняется невысокими теплоизоляционными способностями кирпича — утолщение стены ведет к значительному увеличению веса здания и его стоимости, но мало влияет на его способность сохранять тепло.
Эффект от утепления пенопластом
Использование пенопласта — это вполне рабочее решение для бюджетной теплоизоляции индивидуальных жилых домов и квартир: материал сам по себе стоит недорого, при этом технология его монтажа довольно проста, поэтому сэкономить можно не только на цене утеплителя, но и на стоимости работ по его установке.
Для того чтобы утепление пенопластом дало эффект, необходимо соблюдать несколько простых правил:
• Утеплять стены можно только снаружи. Одна из причин утепления дома пенополистеролом – борьба с плесенью и конденсатом на стенах. Выполнив внешнее утепление фасада, вы сместите точку росы в слой утеплителя и стены перестанут отсыревать. При внутреннем утеплении грибок и плесень продолжат размножаться под слоем пенопласта;
• Пенопласт гигроскопичен, т. е. поглощает влагу, поэтому использовать его в подвалах и на фундаментах не рекомендуется;
• Необходимо строго соблюдать установленные нормы по толщине материала. Следует иметь в виду, что приведенные в нашей статье расчеты дают лишь минимально допустимое значение, на практике слой утепления можно делать толще. Если же пренебречь требованиями нормативов, то эффекта от утепления не будет.
По эффективности теплоизоляции пенополистирол превосходит многие популярные утеплители. Его коэффициент теплопроводности меньше, чем у минеральной ваты (0,049–0,06) и пенофола (0,037–0,049), примерно такой же, как у эковаты (0,037–0,041) и уступает только пенополиуретану (0,02–0,03). Это означает, что конкуренцию пенопласту может составить лишь пенополиуретан в силу меньшей требуемой толщины слоя утепления. Рассчитаем ее для того же кирпичного дома, который мы рассматривали в предыдущем разделе:
1. Rст = 0,25/0,4 = 0,625.
2. Rп = 3,3 – 0,625 = 2,675.
3. H = 2,675*0,02 = 0,0535 м.
Таким образом, для достижения того же эффекта можно использовать пенополиуретан вдвое меньшей толщины. Однако в пересчете цены на кубометр пенопласт все равно получается дешевле.
Итак, рассчитать необходимую толщину пенопласта для утепления дома довольно просто. Произведя несколько математических действий, вы сможете избежать ситуации, когда из-за ошибок при оценке на глазок деньги будут потрачены впустую, а затраты на отопление помещений по-прежнему останутся высокими.
