Добавить в закладки

Расчет утеплителя: формулы и справочные данные, способы

Расчет количества утеплителя для стен, как правило, проблем не представляет: он берется по площади утепляемого фасада с небольшим запасом на обрезку. А вот рассчитать необходимую толщину теплоизоляционного материала с известными параметрами – задача более сложная. Как это сделать – мы и постараемся разобраться.

Наша задача - определить необходимую толщину слоя утепления.

Наша задача – определить необходимую толщину слоя утепления.

Общая информация

Итак, мы решили выполнить утепление лоджии или фасада своими руками и хотим выяснить необходимую толщину утеплителя для дома. На что опираются расчеты?

Нам необходимо знать всего два параметра:

  1. Коэффициент теплопроводности материала. Он свой для каждого типа теплоизоляции и в общем случае обратно пропорционален его плотности. Собственно функцию утепления выполняет воздух; задача утеплителя – создать множество закрытых ячеек для него, ограничивающих перенос тепла за счет излучения и конвекции.
  2. Требования к тепловому сопротивлению стен.

Внимание: этот параметр зависит прежде всего от климатической зоны.
При одинаковом утеплении стены потери тепла через нее будут сильно различаться при +5, характерных для зимних месяцев в Крыму, и -50 в Якутии.

Если стены многослойные ( а утепленный фасад именно таким и будет), расчет утепления стен должен учитывать тепловое сопротивление каждого слоя.

Формулы и справочные данные

Тепловое сопротивление стены, необходимое для вашего конкретного региона, несложно найти в справочниках и СНиП 23-02-2003.

Приведем некоторые значения с привязкой к крупным городам:

  • Для Санкт-Петербурга нормой является тепловое сопротивление в 3,18 м2*К/Вт.
  • Для Москвы – 3,14.
  • В теплом Сочи – всего 2,1 м2*К/Вт.
  • Якутск, напротив, требует серьезной защиты от холода – 5,0.
  • Ростов-на-Дону – 2,75.
  • Казань – 3,44.
  • Самара – 3,35.
  • Новосибирск – 3,79.
  • Владивосток – 3,22 м2*К/Вт.
Зима в Якутске. Фото очень наглядно обосновывает требования к утеплению стен в этом регионе.

Зима в Якутске. Фото очень наглядно обосновывает требования к утеплению стен в этом регионе.

Для многослойной утепляемой стены суммарное тепловое сопротивление рассчитывается предельно просто: значения для каждого слоя суммируются. В результате формула расчета имеет вид R = R1+R2+R3, где R – общее тепловое сопротивление фасада, а R1, R2 и R3 – сопротивление отдельных слоев.

Тепловое сопротивление фасада целиком прямо пропорционально толщине каждого слоя и обратно пропорционально его коэффициенту теплопроводности. Их связывает еще одна несложная формула: R=p/k, в которой R – все то же сопротивление слоя, p – его толщина в метрах, k – пресловутый коэффициент теплопроводности.

Где брать коэффициенты? Инструкция довольно очевидна: в справочниках.

Значения для наиболее популярных строительных материалов и утеплителей мы приведем здесь:

  • Железобетон: 1,69 Вт/м*К.
  • Керамзитобетон: 0,66.
  • Красный полнотелый кирпич: 0,56.
  • Силикатный кирпич: 0,7.
  • Красный пустотелый кирпич плотностью 1600 кг/м3: 0,41.
  • Красный пустотелый кирпич плотностью 1200 кг/м3: 0,35.

Любопытно: у менее плотного пустотелого кирпича цена заметно ниже.
Причина понятна: уменьшается расход сырья.
Для малоэтажных домов, соответственно, и полнотелый кирпич, и пустотелый большой плотности является сомнительным выбором: они применяются там, где предвидятся серьезные нагрузки.

  • Пенобетон плотностью 1000 кг/м3 – 0,29.
  • Пенобетон плотностью 300 кг/м3 (теплоизоляционный) – 0,08.
  • Сосна, ель поперек волокон (типичный случай для домов из бруса и бревна) – 0,09.
  • Дуб поперек волокон – 0,10.
  • Фанера – 0,12.
  • ОСП, ДСП – 0,15.
  • Гипсокартон – 0,15.
  • Минеральная вата – 0,07 Вт/м*К при плотности 200 кг/м3 и 0,048 при плотности 50 кг/м3.
  • Экструдированный пенополистирол – 0,031-0,035.
  • Пенопласт марки С25 – 0,039.
  • Пенополиуретан – 0,02 – 0,041 в зависимости от плотности.
  • Керамзит – 0,1 – 0,18 в зависимости от соотношения пор и плотного материала.
  • Песок – 0,35.
Диаграмма сравнительной эффективности утеплителей.

Диаграмма сравнительной эффективности утеплителей.

Переходим к расчетам

Итак, как рассчитать утеплитель для стен?

Очень простой способ

Самое простое решение, как это ни забавно, не имеет отношения к приведенным формулам и таблицам. Калькулятор расчета утеплителя стен доступен и в онлайн-версиях, и в виде программ для персональных компьютеров и смартфонов. Нет, разумеется, он использует ту же схему расчетов; но от пользователя не требуется никаких специальных знаний.

Давайте используем онлайн – калькулятор утепления стен для расчета необходимой толщины слоя пенопласта С25 при утеплении стены в 2 кирпича (51 сантиметр) в Якутске. Вбив в соответствующие строки нужные нам параметры, нажимаем кнопку “рассчитать”. По мнению калькулятора, необходимый минимум – 181 миллиметров. Запомним это значение.

Калькулятор для платформы Android.

Калькулятор для платформы Android.

Простой способ

Давайте проверим калькулятор утеплителя собственными расчетами.

  • Необходимое тепловое сопротивление для Якутска – 5,0 м2*К/Вт.
  • Кирпич создаст сопротивление, равное 0,51 м / 0,56 Вт/м*К=0,91 м2*К/Вт.
  • Необходимое тепловое сопротивление утеплителя равно 5,0 – 0,91 = 4,09 м2*К/Вт.
  • Коэффициент теплопроводности пенопласта марки С25 – 0,039 Вт/м*К.
  • Стало быть, расчет необходимой толщины согласно приведенной выше формуле будет иметь вид p=4.09 м2*К/Вт х 0,039 = 0,159 метра, или 159 миллиметров. Разница с результатами расчета калькулятора есть, но, как легко заметить, она составляет чуть больше 10 процентов.

Полезно: на практике лучше округлять результаты в большую сторону.
Ценой небольшого увеличения расходов вы получите заведомо надежную теплоизоляцию.
В этом конкретном случае можно смело рекомендовать толщину пенопласта в 200 миллиметров – два слоя 100-миллиметровых плит с перекрытием швов.

Двухслойный утеплитель крепится со смещением швов. Оно убережет вас от появления мостиков холода.

Двухслойный утеплитель крепится со смещением швов. Оно убережет вас от появления мостиков холода.

Вывод

Как видите, на практике подсчеты не так сложны, как это может показаться. Как всегда, в представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме. Теплых зим!


Добавить в избранное Версия для печати
Поделитесь:
Рейтинг статьи:
Опубликовано: 19.02.2018

Статьи по теме