Расчет толщины утеплителя для стен

На строительном рынке доступно множество утеплительных материалов различных характеристик. Главным показателем является теплосопротивление — способность материала сохранять тепло. В зависимости от этого показателя рассчитывается толщина утепления для каждого вида.

Содержание:

Расчет утеплительного слоя
- Необходимые формулы
- Пример расчета
Коэффициент теплопередачи материалов

Схема расчета толщины утеплителя.

Сегодня самыми распространенными видами утеплителя можно назвать:

пенопласт;
и минеральную вату.

Пенопласт сделан из вспененного полистирола. Минеральная вата имеет своей основой стекловолокно (стекловата). Рассчитать толщину утеплителя можно имея некоторые формулы и параметры каждого отдельного вида.

Расчет утеплительного слоя

Для расчета потребуются все необходимые знания и калькулятор.

Стоит отметить, что сейчас есть возможность применить специальный онлайн-калькулятор, который при вводе необходимых значений автоматически рассчитает толщину утеплителя для конкретных стен.

Необходимые формулы

Итак, для расчета общего теплосопротивления ограждений, состоящих из нескольких слоев, требуется сложить теплопроводности каждого из них по отдельности, то есть Т1 Т2 Т3 = Тобщ, где Тх — теплопередача какой-либо части.

Для установления слоя теплоизолятора нужно выразить его из формулы:

Т = Х/К, где:

Т — теплосопротивление материала;
Х — слой утеплителя;
К — коэффициент теплопередачи.

При расчетах следует иметь при себе калькулятор.

Пример расчета

Примеры расчета толщины утеплителя.

Пусть ограждение состоит из двух отдельных стен — блочной и кирпичной. Блочная стена имеет толщину 25 см. При этом из таблицы можно взять К — 0.56 Вт/м*К.

Слой из шлакоблока имеет толщину 40 см. При этом К равен 0.47 Вт/м*К.

Утепление производилось при помощи пенопласта с каким-то Х (которую требуется найти). При этом К для пенопласта — 0.031 Вт/м*К.

Чтобы найти значение теплопередачи для всех трех слоев вместе, необходимо сложить все три коэффициента.

Нужно только найти значение каждого этого параметра для каждой из частей по отдельности. С этой целью ее нужно разделить на данный коэффициент, при этом она должна быть выражена в метрах. Тогда получим:

0.25/0.56 = 0.446 — для кирпичной стены;
0.4/ 0.47 = 0.851- для блока.

Таблица расчета теплоизоляции пенопластом.

Теперь остается неизвестен итоговое К для теплоизоляционного слоя.

Его нужно найти, при этом известны два других параметра и минимальное итоговое значение (эталонное):

0.446 0.851 Х/0.031 = 2.8, тогда

Х = (2.8-0.446-0.851)*0.031 = 0.047 м.

Полученное значение показывает, что для обеспечения нормальной теплопередачи необходим пенопласт толщиной в 4.7 см минимум.

Таким образом, можно рассчитать необходимую минимальную толщину для любого утеплителя и для любых стен. Подставив все необходимые значения в специальный калькулятор, можно сделать это автоматически. Однако стоит учесть, что данные расчеты верны только для эталонного значения теплопередачи в 2.8, что характерно для средней полосы с мягкими и не очень холодными зимами. Для других регионов эталонный параметр следует уточнять.

Надо отдельно сказать, что расчеты лучше вести не для минимальных, а для максимальных показателей К. Кроме того, эталонный показатель тоже учитывает не все условия. Он приведен для среднестатистической температуры воздуха зимой. Но если она резко упадет, то конкретно в этот момент теплопотери ощутимо увеличатся. По этой причине установив необходимую толщину пенопласта или минеральной ваты, делать утепление лучше на треть больше. Это поможет избежать лишних потерь на топливо в те дни, когда температура значительно ниже средней.

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.

Какой толщины должна быть стена из кирпича?

Выводы Толщина несущих стен должна составлять не менее 1,5 кирпичей (380 мм). Стены толщиной в 1 кирпич (250 мм) допускается применять только для одноэтажных или для последних этажей многоэтажных зданий.

Какая бывает толщина стен?

Толщина стен может существенно варьироваться в зависимости от типа строения и материалов, используемых для строительства. Вот несколько примеров:

Каркасно-обшивные дома: толщина стен обычно составляет 15-30 см, в зависимости от выбранного утеплителя и толщины каркаса.
Кирпичные стены: толщина кирпичной стены может быть от 25 до 50 см, в зависимости от типа кирпича и способа укладки.
Железобетонные стены: толщина железобетонной стены зависит от необходимой прочности и может быть от 10 до 50 см.
Сендвич-панели: толщина сендвич-панелей может варьироваться от 4 до 20 см, в зависимости от выбранного утеплителя и требуемых характеристик панелей.

Это лишь некоторые примеры, и конкретная толщина стен будет зависеть от конкретного проекта и материалов, используемых для строительства.