Transstroyservice.ru

ТрансСтройСервис
4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Расчет толщины пенопласта для утепления стен

Оптимальная толщина пенопласта для утепления стен

В строительной области популярностью среди потребителей пользуется такой материал, как пенопласт. Основное направление его применения – теплоизоляция. Именно поэтому важнейшую роль играет толщина пенопласта для утепления стен.

От этого параметра зависит степень эффективности сохранения тепла в жилище. На современном рынке выбор данного материала довольно большой. Для каждого вида существует специальная маркировка, которая помогает определиться покупателю в выборе его толщины и плотности.

Но, чтобы сделать правильный выбор, первоначально необходимо правильно рассчитать все параметры пенопласта, которые подойдут именно для своего дома.

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.

Коэффициент теплопередачи материалов

Что касается самих стен, то наибольшей популярностью пользуются двойные (изнутри наружу):

  • шлакоблок – кирпич;
  • дерево- кирпич.

Каждый из этих материалов обладает своим сопротивлением и своей теплопередачей. Это означает, что расчет утеплителя для таких ограждений будет учитывать и данные параметры. Они, в свою очередь, являются табличными и уже давно рассчитаны (материал – коэффициент теплопроводности):

Таблица расчёта толщины теплоизодяции стены жилого дома.

  • минеральная вата – 0.045;
  • пенопласт (вспененный полистирол) – 0.031;
  • чистая стекловата – 0.033 (применяется в качестве утеплителя для ограждений редко по причине неудобства работы с ней);
  • древесная стружка (опилки) – 0.07;
  • целлюлозная вата – 0.038;
  • сосна – 0.16;
  • дуб- 0.2;
  • ДСП – 0.15;
  • красный кирпич – 0.56;
  • железобетон – 2;
  • керамзитобетон – 0.16;
  • пустотелый кирпич (силикатный) -0.35;
  • пеноблок – 0.47.

Единицы измерения К -Вт/ м*К.

Схема утепления плоской кровли.

Надо сказать, что этот показатель не является константой и может варьироваться в зависимости от конкретных условий. В таблице приведены минимальные показатели для каждого материала. Взяв в руки калькулятор и некоторые формулы, можно увидеть, что, например, для минеральной ваты данный коэффициент может иметь от 0.045 до 0.07 Вт/ м*К. Это же характерно и остальным материалам.

Следует уточнить, что наибольшей эффективностью для разных ограждений обладают те материалы, которые имеют данный показатель на меньшем уровне.

Теперь, чтобы применить онлайн-калькулятор, требуется узнать еще одно неизвестное – эталон теплопроводности.

Стоит заметить, что данный эталон коэффициента теплопроводности для каждого района свой. Для средней полосы он примерно равен 2.8.

Теперь, чтобы рассчитать теплопроводность для каких-то определенных стен, следует рассчитать теплопроводность относительно их толщины. Если посмотреть на единицу измерения коэффициента теплопроводности, то можно увидеть, что его значение рассчитано для стен, толщиной в 1 м.

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.
Читать еще:  Клеящая смесь для пенопласта

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.

Расчет толщины утеплителя

Узнать требуемую толщину утепления можно самостоятельно выполнив небольшой расчет. Необходимо воспользоваться табличными данными и сведениями из СНиП, которые приведены ниже.

Очень важно знать какая толщина утепления необходима. Если ее сделать недостаточной, то не будет максимального эффекта от утепления, в результате большой ущерб. При долгой эксплуатации недоутепленного здания будут потеряны весьма значительные денежные средства. Но и перерасход утеплителя снижает экономическую целесообразность.

Оптимальное сопротивление теплопередаче стены (ограждающей конструкции) прописано в СНиП. Нам нужно утеплить стену так, чтобы достичь нормативного теплового сопротивления или немного превысить его.

Расчет толщины утепления в одно действие

Можно посчитать толщину утепления приблизительно одним действием, но обычно и этого достаточно, чтобы не промахнуться с выбором утеплителя и его толщины. Так как утеплять будем все равно плитами стандартной толщины и подберем их по ближайшему наибольшему значению.

К примеру нам нужно утеплить железобетонную стену квартиры в регионе Москва. Сопротивление теплопередаче стены для региона Москва должно составлять примерно 3,15м? •°С/Вт, (принято 5200 градусо-суток отопительного периода) (можно воспользоваться таблицей данных для разных городов в конце страницы).

Сопротивлением теплопередаче собственно ж/б стены пренебрегаем как несущественным.

Тогда толщина утеплителя пенопласта ПСБ25 составит ?=R• ?•0,9, где

R — требуемое сопротивление теплопередаче;
? — коэффициент теплопроводности материала, Вт/(м•°С), табличная величина;
0,9 — здесь — «коэффициент грубости расчета» — учитывает стену и некоторые другие параметры.
? = 3,15х0,038х0,9=0,107 м, принимаем толщину утеплителя пенопласт — 10 см одним листом.

Определение толщины утеплителя с учетом конструкций

Еще один пример, как узнать сколько утеплителя нужно, также не совсем точный, но приемлемый для применения на практике расчет.
Утепляем стену из полнотелого силикатного кирпича толщиной 0,38 м в Астрахани.

Требуемое сопротивление теплопередаче этой стены — 2,64 м? •°С/Вт
Собственное сопротивление теплопередачи стены составит
Rст.= ? ? ? =0,38/0,7=0,54м? •°С/Вт

Тогда для достижения нормативного значения нам не будет хватать 2,5 — 0,54=1,96м? •°С/Вт. Т.е сопротивление теплопередаче слоя утеплителя пенопласт СПБ 25 должно быть 1,96м? •°С/Вт.
Необходимая толщина пенопласта ?= 1,96х0,038=0,074м.

Промышленность может нас порадовать пенопластом ПСБ25 ближайшей большей толщиной 8 см. Его и будем применять.

Проверка выбора утепления по паропроницаемости

При выборе утеплителя для стены нельзя ошибиться в одном — наружный слой (утеплитель) должен быть более паропрозрачный чем стена. Если условие не выполняется, то нужно заменить утеплитель с меньшим сопротивлением движению пара.

Проверяем, подходит ли выбранный пенопласт толщиной 8 см для кирпичной стены по условиям пароизоляции.

Паропроницаемость слоя определяется делением его толщины на коэффициент паропроницаемости (данные в конце страницы).

Читать еще:  Можно ли красить вагонку покрытую лаком?

Для стены – 0,38/0,11=3,45 м2 • ч • Па/мг.
Для пенопласта – 0,08/0,05=1,6 м2 • ч • Па/мг.
Условие выполняется.

Примечание: Обычно строительные материалы с высокой паропрозрачностью, такие как поризованая керамика, дерево, можно утеплять только лишь ватными материалами с весьма большим коэффициентом паропрозрачности (больше 0,2 мг/(м*ч*Па).

Уточняющие расчеты при выборе утепления

Рассчитаем толщину утеплителя для северо-восточной стены баньки где-нибудь на южном Урале.

Требуемое согласно норматива сопротивление теплопередаче для всей стены — 3,5 м? •°С/Вт.

Сопротивление теплопередаче самой конструкции должно быть:
R=Rо-Rв-Rн=3,5-0,115-0,043=3,342 м? •°С/Вт;

где
Rо-нормативное значение сопротивления теплопередаче= 3,5 м? •°С/Вт;
Rв — сопротивление при переходе тепловой энергии от внутреннего воздуха к внутренней поверхности ограждения, Rв=0,115 м? •°С/Вт (сопротивление тепловосприятию);
Rн — сопротивление при переходе тепловой энергии от наружной поверхности ограждения к наружному воздуху, Rн=0,043 м? •°С/Вт (сопротивление теплоотдаче);

  • Несущая стена — деревянный брус, ель, толщиной 0,2 м.ъ
  • Внутренняя пароизоляция и утепление стены — вспененный фольгированный полиэтилен, обращенный фольгой вовнутрь, толщиной 0,005 м.
  • Вентиляционный зазор между внутренней обшивкой из шпунтованной доски и пароизоляцией толщиной 0,02м (замкнутая воздушная прослойка с конвекционным движением воздуха).
  • Внутренняя обшивка из шпунтованной доски, сосна, ель, толщиной 0,02 м.

Выбранный утеплитель, с учетом рекомендаций по паропроницаемости слоев, минеральная вата, плитная под сайдингом.
Ее коэффициент теплопроводности в условиях эксплуатации под диффузионной мембраной с наружным вентиляционым зазором с учетом увеличения теплопроводности на 20% — 0,045Вт/(м•°С).

Сопротивление теплопередаче имеющейся конструкции стены определяется как сумма сопротивления каждого слоя
Rк=R1+R2+R3+R5=1,176+0,161+0,117+0,28 = 1,734 м? •°С/Вт,

где
R1 — сопротивление теплопередаче несущей стены.
R1=0,2/0,17=1,176м? •°С/Вт,

Здесь толщина бревна ?=0,2м,
коэффициент теплопроводности сосны и ели поперек волокон ?=0,17 Вт/(м•°С).

Далее:
R2=0,005/0,031=0,161 м? •°С/Вт, сопротивление теплопередаче фольгированного вспененного полиэтилена;
R3=0,02/0,17=0,117 м? •°С/Вт, — сопротивление теплопередаче внутренней деревянной обшивки.
R4=0,14м? •°С/Вт х 2=0,28м? •°С/Вт — сопротивление вентиляционного зазора
между отделкой и пароизоляцией, принимается 0,14 для толщины зазора 0,02 м и с коэффициентом 2, так как имеется отражение лучевой энергии фольгой.

Сопротивление теплопередаче самого утеплителя должно быть
Rут=R-Rк=3,342 — 1,734= 1,608м? •°С/Вт,

Расчетная толщина утеплителя минеральная вата
? расч. =1,608х0,045 = 0,072 м.

С учетом того, что стена располагается с северовосточной стороны, уточняем толщину утеплителя — к полученному значению расчетной толщины добавляется поправочное значение ? расч.х0,1,

? утепл. = 0.072+ 0,072х0,1= 0,079 м.

Мы узнали толщину утепления для бани (согласно СП 23-101-2004″Проектирование тепловой защиты зданий»), расположенной в относительно прохладном районе. Сама же баня, на первый взгляд с достаточно теплыми стенами, но расчет показал, что необходимо дополнительное утепление, для чего применяется минеральная вата толщиной 8 см.

Данные СНиП о сопротивлении теплопередаче ограждающих конструкций

Требуемое сопротивление теплопередаче для стен жилых зданий в городах и областях России

Внимание, что бы узнать приблизительное значение:

  • для потолочных перекрытий и крыш, перекрытий над проездами и другими не огражденными участками (на сваях..), необходимо данные умножить на 1,5;
  • для перекрытий над подвалами, неотапливаемыми подпольями, полов по грунту – данные умножить на 1,3[/i]

Значение паропроницаемости для различных строительных материалов

Расчет толщины

Перед покупкой материала требуется не только подобрать его прочность и размеры, но и выполнить расчет необходимой толщины утеплителя для стен или других конструкций. При проектировании здания специалисты выполняют специальный теплотехнический расчет вручную или с помощью программ, поле чего назначают размеры теплоизолятора.

Толщину для частного здания можно подобрать, не делая расчет. Но при этом требуется учитывать климатические особенности местности и условия эксплуатации объекта. В подавляющем большинстве случаев можно порекомендовать следующие размеры:

  • толщина теплоизоляции стен – 100 мм;
  • толщина для чердачного перекрытия – 150 мм;
  • толщина для пола 1 этажа и крыши – 200 мм.
Читать еще:  Теплый подоконник своими руками

Но в любом случае лучше назначать размеры точно. Вычислить необходимую величину утеплителя можно с применением достаточно простых программ. Например, расчет можно сделать в программе «Теремок». Она имеется в интернете в свободном доступе. Есть две версии: онлайн и приложение для ПК.

Толщина утеплителя в зависимости от конструкции стен

Чтобы выполнить расчет в программе потребуется знать состав ограждающей конструкции и теплопроводности используемых материалов. Некоторые виды есть в базе данных программы, но лучше уточнить теплопроводность у производителя того или иного изделия. Рассчитать теплоизолятор с применением этого приложения достаточно просто.

Расчет необходимой толщины утеплителя

Толщина слоя утеплителя зависит от следующих факторов:

  • толщина, конструкция, теплопроводность материала стены;
  • климатическая зона постройки;
  • наличие дополнительных слоев в конструкции (например, слой внутренней штукатурки).

Для простоты проведем расчет толщины утеплителя для стены дома из пенобетонных блоков толщиной 30 см с внутренней штукатуркой толщиной 20 мм, построенном в Подмосковье.

Нормируемое сопротивление теплопередаче стен для разных регионов РФ определяется по таблице:

Сопротивление теплопередаче стены должно составлять 3,16 м2 · °C/Вт.

По таблице находим данные для стены – 0,703 м2 · °C/Вт и слоя штукатурки – 0,035 м2 · °C/Вт.

Вычитаем из нормативного значения индивидуальные данные:

3,16–0,703–0,035= 2,422 м2 · °C/Вт

Толщина пенополистирола для утепления стен должна обеспечить такое сопротивление теплопередаче.

Толщину определяем, используя формулу

  • δ – толщина утеплителя, м;
  • λ – теплопроводность материала, Вт/ м2 · °C.

Пример расчета

Предположим, для теплоизоляции мы приобрели материал марки ППС20 Ф РГ. Плотность пенопласта 20 кг/м3, теплопроводность по худшему условию эксплуатации — 0,033 Вт/ м2 · °C.

δ = 2,422х0,033=0,079, или округлено 80 мм

Поскольку в продаже чаще всего можно найти плиты толщиной до 50 мм, для утепления имеет смысл использовать две плиты 50+30 мм или 2х40 мм.

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.

Расчет толщины утеплителя для стен

Покажем порядок расчетов на гипотетическом примере. Итак, предположим мы строим дом из пенобетона. Снаружи стена будет штукатуриться, внутри также будет нанесена гипсовая штукатурка. Дом строится в Твери.

Исходные данные, которые мы имеем:

  • Пенобетон (толщина – 0,4м, теплопроводность – 0,55 Вт/м* 0 С.
  • Песчано-цементная штукатурка (толщина 4см, теплопроводность — 1,1 Вт/м* 0 С).
  • Гипсовая штукатурка (толщина – 2см, теплопроводность 0,31 Вт/м* 0 С).
  • Утеплитель пенополистирол (теплопроводность – 0,028 Вт/м* 0 С).

Требуется рассчитать толщину пенополистирола.

Для начала определим Т – минимальный порог сопротивления пеплоотдаче. Из таблицы мы видим, что в Твери он равен 3,31 Вт/м* 0 С.

Теперь высчитаем, каким суммарным сопротивлением обладают все материалы, помимо утеплителя Т1. Чтобы узнать значение сопротивления по каждому материалу, нужно его толщину разделить на значение теплопроводности.

Таким образом получаем:

Т1= 0,4/0,55 + 0,04/1,1 + 0,02/0,31 = 0,73 + 0,04 + 0,06 = 0,83

Чтобы понять, какая толщина утеплителя для стен будет оптимальной, высчитаем разницу между Т и Т1:

Мы получили ту недостающую стенам величину сопротивления теплоотдаче, которой должен соответствовать утеплительный слой.

Теперь, наконец, можно высчитать, какой толщины утеплитель нам потребуется.

Для этого полученное значение нужно умножить на показатель теплопроводности утеплительного материала:

2,48 * 0,028 = 0,07м.

Таким образом, минимальная толщина пенополистирола данном случае равна 7см. Расчет по данному алгоритму является наиболее точным.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector