Какая толщина утеплителя для наружных стен
Определяем необходимую толщину утеплителя
Правильный расчет теплоизоляции повысит комфортность дома и уменьшит затраты на обогрев. При строительстве не обойтись без утеплителя, толщина которого определяется климатическими условиями региона и применяемыми материалами. Для утепления используют пенопласт, пеноплекс, минеральную вату или эковату, а также штукатурку и другие отделочные материалы.
Как рассчитать утепление самостоятельно
Чтобы рассчитать, какая должна быть у утеплителя толщина, необходимо знать величину минимального термосопротивления. Она зависит от особенностей климата. При ее расчете учитывается продолжительность отопительного периода и разность внутренней и наружной (средней за это же время) температур. Так, для Москвы сопротивление передаче тепла для наружных стен жилого здания должно быть не меньше 3,28, в Сочи достаточно 1,79, а в Якутске требуется 5,28.
Термосопротивление стены определяется как сумма сопротивления всех слоев конструкции, несущих и утепляющих. Поэтому толщина теплоизоляции зависит от материала, из которого выполнена стена. Для кирпичных и бетонных стен требуется больше утеплителя, для деревянных и пеноблочных меньше. Обратите внимание, какой толщины бывает выбранный для несущих конструкций материал, и какая у него теплопроводность. Чем тоньше несущие конструкции, тем больше должна быть толщина утеплителя.
Теплопроводность
Способность материала пропускать тепло определяется его теплопроводностью. Дерево, кирпич, бетон, пеноблоки по-разному проводят тепло. Повышенная влажность воздуха увеличивает теплопроводность. Обратная к теплопроводности величина называется термосопротивлением. Для его расчета используется величина теплопроводности в сухом состоянии, которая указывается в паспорте используемого материала. Можно также найти ее в таблицах.
Приходится, однако, учитывать, что в углах, местах соединения несущих конструкций и других особенных элементах строения теплопроводность выше, чем на ровной поверхности стен. Могут возникнуть «мостики холода», через которые из дома будет уходить тепло. Стены в этих местах будут потеть. Для предотвращения этого величину термосопротивления в таких местах увеличивают примерно на четверть по сравнению с минимально допустимой.
Пример расчет
Нетрудно произвести с помощью простейшего калькулятора расчет толщины термоизоляции. Для этого вначале рассчитывают сопротивление передаче тепла для несущей конструкции. Толщина конструкции делится на теплопроводность используемого материала. Например, у пенобетона плотностью 300 коэффициент теплопроводности 0,29. При толщине блоков 0,3 метра величина термосопротивления:
Рассчитанное значение вычитается из минимально допустимого. Для условий Москвы утепляющие слои должны иметь сопротивление не меньше чем:
Затем, умножая коэффициент теплопроводности утеплителя на требуемое термосопротивление, получаем необходимую толщину слоя. Например, у минеральной ваты с коэффициентом теплопроводности 0,045 толщина должна быть не меньше чем:
Кроме термосопротивления учитывают расположение точки росы. Точкой росы называется место в стене, в котором температура может понизиться настолько, что выпадет конденсат — роса. Если это место оказывается на внутренней поверхности стены, она запотевает и может начаться гнилостный процесс. Чем холоднее на улице, тем ближе к помещению смещается точка росы. Чем теплее и влажнее помещение, тем выше температура в точке росы.
Толщина утеплителя в каркасном доме
Необходимая толщина определяется по тем же формулам, что и при традиционном строительстве. Дополнительные слои многослойной стены дают примерно 10% от его величины. Толщина стены каркасного дома меньше, чем при традиционной технологии, и точка росы может оказаться ближе к внутренней поверхности. Поэтому излишне экономить на толщине утеплителя не стоит.
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.
Как рассчитать толщину утепления пола
Хотя наибольшие потери тепла происходят через стены и крышу, не менее важно правильно рассчитать утепление пола. Если цоколь и фундамент не утеплены, считается, что температура в подполе равна наружной, и толщина утеплителя рассчитывается также, как для наружных стен. Если же некоторое утепление цоколя сделано, его сопротивление вычитают из величины минимально необходимого термосопротивления для региона строительства.
Расчет толщины пенопласта
Популярность пенопласта определяется дешевизной, низкой теплопроводностью, малым весом и влагостойкостью. Пенопласт почти не пропускает пара, поэтому его нельзя использовать для внутреннего утепления . Он располагается снаружи или в середине стены.
Теплопроводность пенопласта, как и других материалов, зависит от плотности. Например, при плотности 20 кг/м3 коэффициент теплопроводности около 0,035. Поэтому толщина пенопласта 0,05 м обеспечит термосопротивление на уровне 1,5.
Какой материал выбрать для утепления дома. Таблица толщин утеплителя для утепления стен дома
город | Рекомендованная толщина стекловатного (минераловатного) утеплителя в каркасной стене (по данным компании Урса) | Рекомендованная толщина утеплителя при наружном утеплении стенового материала |
Санкт Петербург | 150 мм | 100 мм |
Москва | 150 мм | 100 мм |
Екатеринбург | 150 мм | 100 мм |
Новосибирск | 200 мм | 150 мм |
Ростов | 100 мм | 50 мм |
Самара | 100 мм | 100 мм |
Казань | 100 мм | 100 мм |
Пермь | 100 мм | 100 мм |
Вологоград | 150 мм | 100 мм |
Краснодар | 100 мм | 50 мм |
Основные правила утепления стен домов:
Утеплителя никогда не бывает много . В доме с площадью стен 250 -300 кв м при курглогодичном проживании наружное утепление из базальтовой ваты окупится за 5 лет +-1 год. При использовании дома в дачном режиме выходного дня — срок окупаемости наружного утепления стен дома сдвинется к продолжительности жизни владельца. Однако, для таких стеновых матермалов материалов как газобетон, наружное утепление стен дома теоретически позволяет продлить срок службы самого материала и позволит сэкономить на толщине газобетона при постройке: куб утеплителя стоит на треть дешевле газобетона и при этом имеет большее сопротивление теплопередаче. Экономически обосновано для дачного дома делать более тонкие газобетонные стены и утеплять их снаружи. Это выйдет дешевле, чем строить стены из более толстого газобетона.
Утеплять стены дома без утепления цоколя дома, фундамента и прилежащего грунта — значит терять еще от 10 до 16% тепла из помещения. К тому же, утепление грунта вокруг фундамента дома (или под фундаментом) позволяет снизить подвижки грунта в результате морозного пучения.
При выборе утеплителя для стен нужно обращать внимание на его теплозащитные свойства (теплопроводность), а не на его плотность. Чаще всего существует обратная зависимость между теплоизоляционными свойствами и плотностью утеплителя стен (чем плотнее — тем холоднее). Также важна устойчивость слоев утеплителя стен дома к сползанию.
Рейтинг утеплителей по теплопроводности в сухом состоянии. (в реальности надо брать условия эксплуатации утеплителя во влажности группы Б — показатели отличаются)
Утеплитель стен | Теплопроводность в сухом состоянии (по рекламным данным производителей) (Вт/м°C) | Плотность утеплителя (кг/м 3) |
ЭППС Пеноплекс | 0,028 | 35-45 |
Фенольный пенопласт ФЛ | 0,03 | 30 |
Пенополиэтилен | 0,032 | 20-40 |
Стекловата Isover | 0,033 | 20 |
Минераловатные плиты Изотек | 0,034 | 50 |
0,035 | ||
Минеральная вата Rockwool | 0,036 | 34 |
Пенополиуретан | 0,04 | 40 |
Эковата | 0,041 | |
Минеральная вата Parock | 0,045 | 30 |
Пеностекло | 0,085 | 200 |
Теплоизоляцию лучше устанавливать снаружи стен дома. Внутри дома должен находиться прогреваемый массивный теплоемкий стеновой материал.
При нарушении путей отведения пара из утеплителя (использование непаропроницаемых материалов, мембран и отсутствие вентиляционных зазаоров) теплоизоляционные свойста утеплителей снижаются.
Теплоизоляционные материалы (утеплитель) должны плотно прилегать к стене и каркасу (установка враспор), а также между собой . Неплотное прилегание утеплителя способствует появлению «воздушных карманов» и «мостиков холода», через которые уходит тепло.
Минераловатные материалы обладают высокой паропроницаемостью. Проходящий сквозь минераловатный утеплитель пар конденсируется в его толще. Поэтому в каркасной конструкции утеплитель должен быть защищен изнутри с «теплой» стороны дома пароизоляционным барьером. При наружном утеплении защищать утеплитель пароизоляцие изнутри нельзя: влага останется в стене. Снаружи утеплителя в сторону «улицы» должны быть созданы благоприятные условия для свободного выхода пара (высыхания наружной поверхности стены и утеплителя). Если применяется штукатурка по утеплителю, то она должна быть паропроницаема. Если применяется навесной фасад, то между ним и утеплителем должен быть воздушный зазор 3-4 см для вентиляции. Если утеплитель используется при наружном утеплении стены дома, то между ним и стеной пароизоляцию ставить нельзя — это приведет к отсыреванию стены.
Чем лучше утеплять стены дома: стекловатой ( Isover, Ursa) или минеральная вата (Rockwool, Paroc)?
Однозначно — минераловатным утеплителем: у него меньше сползание слоев, меньше гигроскопичность и большая термостойкость при пожаре. У стекловатных утеплителей все соответсвенно наоборот, только цена ниже. К тому же, «пылит» стекловата при монтаже в стены гораздо больше.
О применении пенополистирола для наружного утепления стен дома. Мое личное мнение: если есть возможность избежать использования пенополистирола — то это следует сделать. Паропроницаемостью обладает только обычный (неэкструдированный) пенопласт марок 15-25 (плотностью до 16-17 кг на кубический метр). При этом такой пенопласт обладает небольшой механической прочностью и его замечательно едят мыши и крысы. Есть специальные фасадные виды пенопласта с сохраниением паропроницаемости и уплотненным наружным слоем. Соответсвенно, цена такого материала никак не ниже минераловатных плит, что лишает его применение смысла. самая типичная ошибка — это утепление газобетонного дома экструдированным пенополистиролом с практически нулевой паропроницаемостью. Вместо утепления такая «народная технология» приводит к отсыреванию газобетона и резкому снижению его теплоизоляционных свойств. Соответственно, от влаги появляется плесень и прочие прелести. Есть специальные перфорированные экструдированные пенополистиролы (Baumit) с высокой паропроницаемостью дл янаружного утепления стен, но цена и труднодоступность делает их применение их бессмысленным для дачного строительства. Использовать обычный непрефорированный экструдированный пенополистирол можно и нужно там, где нет паропереноса через стену, и есть много наружной влаги: на цоколях, ростверках, подземных этажах, бетонных перекрытиях. В этом случае экструдированный пенополистирол служит еще и дополнительным барьером для влаги. В случае возникновения пожара пенополистирол без антипиренов превращается в химическое оружие. Проверить наличие антипиренов в пенополистироле можно лишь экспериментально: поджигая образцы матерала. Верить производителям и продавцам пенополистирола не следует — цена «доверия» будет слишком высока. В наших тестах самые хорошие результаты (плохо загорался и неподдерживал горения без источника огня) были у американского ЭППС Roof mate от Dow Chemicals.
Рейтинг утеплителей по группе горючести (в реальности нужно оценивать группу пожарной опасности определяемой еще и воспламенением, распространением пламени, токсичность и дымностью).
Утеплитель стен дома | Группа горючести | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Пеностекло | НГ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Минеральная вата Rockwool Минеральная вата Parock | НГ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Стекловата Ursa, Isover | НГ-Г1 (плавится при 500С) К группе НГ относится только вата плотностью до 40 кг/м 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Полистиролбетон | Г1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Фенольный пенопласт ФЛ Пенополиэтилен Пеноизол Эковата | Г2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Регионгород | Толщина минваты |
Магадан | 170-180 мм |
Иркутск | 160 -170 мм |
Новосибирск | 150-160 мм |
Екатеринбург | 140-150 мм |
Санкт-Петербург | 130-140 мм |
Краснодар | 90-100 мм |
Сочи | 70-80 мм |
Расчет утеплителя из минваты
S = теплосопротивление стены х коэффициент теплопроводности.
Величина теплосопротивления стены выбирается в зависимости от региона строительства. Она учитывает уровень зимних температур и крайних самых низких холодов. Коэффициент теплопроводности является характеристикой материала утеплителя. Он указывается на упаковке товара, также его значение можно определить по справочным таблицам.
Таблица – теплосопротивление стен дома по регионам
Регионгород | Необходимое сопротивление передаче тепла, м 2 ·°C/Вт |
Якутск | 5,28 |
Магадан | 4,33 |
Иркутск | 4,05 |
Новосибирск | 3,93 |
Екатеринбург | 3,65 |
Владивосток | 3,25 |
Санкт-Петербург | 3,23 |
Ростов-на-Дону | 2,75 |
Краснодар | 2,44 |
Сочи | 1,79 |
На примере разберем, как ведётся строительство каркасных домов во Владивостоке. Как правильно рассчитывается толщина утеплителя для стен каркасного дома, если утепление выполняется минватой с коэффициентом теплопроводности 0,04 Вт/м°C.
Для Владивостока теплосопротивления стен жилого строения должно быть равным 3,25 м 2 °C/Вт. Итого получаем: 0,04 х 3,25 = 0,13 м или почти 130 мм.
Большинство производителей выпускают минеральную вату в двух вариантах толщины – 50 или 100 мм. Поэтому необходимо использовать два слоя утеплителя – один по 100 мм., а другой по 50 мм.
При этом дом будет утеплён с запасом толщины теплоизолятора в 20-30 мм. 100 мм минеральной ваты заменяют по теплоёмкости 2 м. кирпичной стены или 400 мм. дерева. Соответственно 30 мм. дополнительного утепления заменят 600 мм. кирпичной кладки.
Утепление пенополистиролом
Этот вид утепления часто используется при каркасно-щитовом строительстве, когда стену дома сооружают из готовых блоков, утепленных в процессе производства на заводе. Иногда пенопластом утепляют стены каркасных домов, используя его в дополнение к минвате. Какой толщины должны быть стены каркасного дома? Для тёплой зимы в южных регионах используют пенопласт толщиной 70 мм. Для Москвы – необходимы плиты толщиной 150 мм.
Для стенового утепления рекомендуется использовать пенопласт плотностью не менее 25 кгм 3 . Эта характеристика также влияет на выбор ширины плиты. Для сравнения: утепление пенопластом плотностью 25 кгм 3 и шириной 100 мм эквивалентно утеплению пенопластом плотностью 35 кгм 3 толщиной 50 мм. Плотностью и шириной варьируют, выбирая оптимальный вариант материала.
Пенополистирол имеет практически такие же характеристики теплопроводности, что минеральная вата. Они лежат в пределах 0,03- 0,045 Вт/м°С. Расчёт толщины утепления полистиролом будет аналогичным. Необходимо умножить теплосопротивление стены вашего региона на характеристику теплопроводности.
Для Подмосковья получим 0,035 х 3,9 = 140 мм утеплителя.
Пенопласт используется в утеплении полов. Поэтому его толщина важна, когда определяется толщина плиты каркасного дома. Которая влияет на его теплоёмкость, возможность сохранять внутри тепло. Чем сильнее уличный холод, тем больше должна быть толщина утепляющего слоя.
Вентиляционный зазор
Паропроницаемость стены – характеристика, которая показывает наличие естественной вентиляции. Если паропроницаемость низкая или отсутствует, то тогда есть необходимость сооружения принудительной вытяжки. Стенам из натуральных материалов свойственна естественная паропропускная способность. Говорят, что они «дышат». У многих искусственных материалов, пенопластовых утеплителей, паропроницаемости нет. Поэтому они блокируют газообмен через стену.
Иногда в целях удешевления строения используют утепление каркасного дома пеноплексом. Этот утеплитель является воздухонепроницаемым, поэтому не требует наличия воздушного вентиляционного зазора. Нужен ли вентзазор в каркасном доме?
- Материал утеплителя паронепроницаем.
- Наружная стеновая отделка пропускает пар. Минвату можно закрывать штукатуркой без вентзазора, если штукатурная смесь имеет высокую паропроницаемость, выше, чем у минваты.
Чаще других используются плиты ОСБ – в силу ценовой доступности. Выбор их толщины определяется этажностью строения. Толщина ОСП для стен каркасного дома в одноэтажных постройках составляет минимум 9 мм. Для двухэтажных домов она должна быть не меньше 12 мм. Таким образом, в каркасном доме толщина ОСБ определяет его прочность, долговечность, устойчивость к ураганному ветру.
Внутренняя стеновая обшивка
Внутренняя обшивка стены может выполняется листовыми материалами. Это может быть ОСБ толщиной 9 или 12 мм. Она также может быть собрана из тонких материалов – фанеры, МДФ, толщина которых не превышает 5 мм. Она может быть сделана из гипсокартона, толщина листов которого составляет 12-13 мм.
Расчеты толщины
А теперь приведём пример, какой должна быть толщина стен каркасного дома для зимнего проживания в Подмосковье.
Основной вопрос возникает по нахождению градусо-суток отопительного периода. Можно сказать, что для климатической зоны Москвы это значение составляет примерно 5000 С х сут.
Поэтому требования для средней полосы (умеренный климат) примерно принимаются в соответствии от 4000 до 6000 С х сут. А точно количество градусо-суток можно вычислить в соответствии со СНиП для каждой области или города.
Т.е. для климатической зоны под условным название «Москва», где среднегодовая температура примерно +4 град. С, требуемое сопротивление теплопередаче стен принимается примерно 3,2 м2С/Вт.
Как рассчитывается толщина утеплителя
Сопротивление теплопередаче утепленной стены складывается из сопротивления собственно стены и сопротивления слоя утеплителя.
Сопротивление теплопередаче стены можно найти зная ее толщину и материал из которого она сделана. Необходимо поделить толщину стены на коэффициент теплового сопротивления материала.
Для примера рассчитаем стену из кирпича толщиной 36 см. Тогда сопротивление теплопередаче стены составит — 0,36 м / 0,7 Вт/мС = 0,5 м2С/Вт.
Теперь найдем сколько теплового сопротивления нужно добавить этой стене, что бы достигнуть требований норматива.
Отнимем от нормативных требований полученное значение. Для примера принимаем, что стена находится в климате Москвы. Тогда 3,2 – 0,5=2,7 м2С/Вт.
Следовательно, у слоя утепления минимальное сопротивление теплопередаче должно быть 2,7 м2С/Вт.
Найдем минимальную толщину пенопласта для утепления этой стены. Умножим коэффициент его теплопроводности на требуемое сопротивление теплопередаче. 0,037х2,7=0,1 м.
Найдем минимальную толщину минеральной ваты – 0,045х2,7=0,12 м.
Но нужно учитывать, что это минимальные значения, исходя из экономической целесообразности. Больше можно (но любой слой проверяется по паропроницаемости (ниже)), меньше делать нельзя. Т.е. если бы строительство вела организация, то нарушения гос. норматива повлекло бы ответственность…
Что подходит для стен
Приведены результаты расчетов для различных климатических зон.
Показаны градусо-сутки отопительного периода (С х сут.) и минимальная толщина утеплителя (м).
Какая толщина утеплителя для кирпичной стены 0,36 м
Пенопласт
2000 – 0,06
4000 – 0,09
6000 – 0,11
8000 – 0,14
1000 – 0,16
12000 – 0,19
Минеральная вата
2000 – 0,07
4000 – 0,1
6000 – 0,14
8000 – 0,17
1000 – 0,2
12000 – 0,23
Какая толщина утеплителя для железобетонной стены 0,30 м. Нужно учесть, что собственное сопротивление теплопередаче такой стены составляет около 0,14 м2С/Вт
Пенопласт
2000 – 0,07
4000 – 0,1
6000 – 0,12
8000 – 0,15
1000 – 0,18
12000 – 0,2
Минеральная вата
2000 – 0,09
4000 – 0,12
6000 – 0,15
8000 – 0,18
1000 – 0,22
12000 – 0,25
Проверка по паропроницаемости слоев
Вопрос толщины утепления стен тесно увязан с паропроницаемостью слоев в единой конструкции.
На ограждающей конструкции дома (стены, потолок полы) всегда будет перепад температуры. Внутри конструкции будет находиться точка росы. В тоже время через стены, потолок, крышу, полы будет проходить водяной пар, и когда на улице холодно, то направление его движения будет из помещения наружу.
Если пар не встретит препятствий на своем пути на улицу, то его накопления внутри стены не произойдет. А если на пути пара образуется повышенное сопротивление его движению, то конструкция намокнет от сконденсировавшейся воды. В однослойной стене повышенного сопротивления движению пара не бывает. Но когда появляется слой утепления, то на паропроницаемость слоев необходимо обращать пристальное внимание.
Нужно что бы выполнялось правило – наружный слой должен быть более паропрозрачный. А так как мы утепляем снаружи, то следовательно, слой утеплителя, должен быть более проницаемый для пара чем сама стена.
Иногда пользуются приемом разделения слоев пароизолятором. Но при этом пароизоляция должна быть абсолютной, что бы полностью прекратилось движение пара сквозь конструкцию. Тогда на пар находящийся в стене действие парциального давления прекращается и его накопление в конструкции не происходит.
Паропроницаемость слоя можно определить разделив толщину слоя на коэффициент паропроницаемости материала.
Например, для кирпичной стены толщиной 36 сантиметров — 0,36/0,11=3,27 м2 • ч • Па/мг.
Слой пенопласта толщиной 12 сантиметров будет сопротивляться движению пара – 0,12/0,05=2,4 м2 • ч • Па/мг.
Условие паропрозрачности слоев выполняется – 2,40 меньше 3,27.
Следовательно, кирпичную стену толщиной в 36 см можно утеплять слоем пенопласта толщиной 12 сантиметров.
Определенная расчетом толщина утепления стен должна соблюдаться и при строительстве. Нужно помнить, что найти толщину утепления стен не сложно, важно соблюсти теорию на практике.
Толщина стен каркасного дома: конструкция, утепление
Конструкция каркасной стены определяет её толщину, которая важна для выбора размера ленты фундамента. Также на толщину стены влияют выбор утепляющего материала, его ширина, выбор внутренней и наружной стеновой отделки. Какой может быть толщина каркасного дома? И как рассчитать её значение для различных вариантов утепления?
Конструкция стены и её толщина
Толщина стен каркасного дома определяется их конструкцией, наличием вентзазоров и выбором утеплителя. Традиционно каркасная стена состоит из следующих прослоек:
- Наружная стеновая обшивка – её толщина может варьироваться от нескольких миллиметров (если это металлический профилированный лист) до нескольких сантиметров (если это более массивная обшивка – стружечная плита ОСБ или цементно-стружечные плиты ЦСП).
- Вентиляционный зазор между наружной стеновой обшивкой и утеплителем – он составляет как минимум 30-50 мм и обеспечивает свободное движение воздуха.
- Минеральный утеплитель обязательно применяют с мембранной защитой. Сама по себе мембрана не занимает много места. Её ширина измеряется микронами. А вот минеральный утеплитель – определят размер стены, поскольку является самым толстым материалом стенового «пирога». Ширина утепления варьируется от условий климата и предназначения дома (сезонности проживания – круглый год или только лето). Обычно она составляет хотя бы 50 мм для летнего строения и более 150 мм – для круглогодичного. Толщина стены каркасного дома для постоянного проживания – больше, поскольку строение эксплуатируется в период холода и зимних температур. При необходимости теплоизолятор кладут в два слоя, увеличивая толщину наружной стены. Тогда толщина утепления каркасного дома может увеличиваться вдвое.
- Внутренняя стеновая обшивка – её толщина также зависит от выбора стенового материала. Внутренняя обшивка может быть толще наружной, если она выполнена из деревянных материалов (блок-хауса, бруса). Возможна тонкая внутренняя обшивка – фанерой или панелями МДФ.
В разрезе устройство каркаса.
А теперь рассмотрим подробнее как строить каркасный дом, какая толщина стен будет у постройки?
Толщина утеплителя
При расчётах толщины стен начинают с выяснения, какая необходима толщина утеплителя в каркасном доме. От него ведутся все другие расчёты, поскольку вид утеплителя определяет не только его размеры, но также выбор внутренней конструкции самой стены. Ватный утеплитель требует обустройства вентиляционного зазора. Пенополистирольный или пенополиуретановый утеплители выполняются без пустотелой щели в стене. Поэтому начнём с выбора теплоизолятора.
Утепление минеральной ватой
Традиционное утепление каркасной стены – минеральная вата. Она имеет высокие характеристики теплосбережения и среднюю долговечность. Маты из минеральной ваты ограничивают 99% потерь тепла и пропускают десятые доли Вт через 1 кв. м площади.
Разбег в характеристиках теплопроводности определяется структурой и жёсткостью материала. Если минвата имеет форму жёстких плит, предназначенных под штукатурку, то она отличается плотной структурой и большей теплопроводностью (0,04-0,045 Вт/м°С). Если же минвата поставляется в форме сжимаемых матов, её структура – более пористая. У такой минеральной ваты показатели теплопроводности соответствуют нижней границе – 0,035 – 0,039 Вт/м°С
Для эффективного утепления выбирают материал с возможно более низкой характеристикой теплопроводности. В зависимости от этой характеристики рассчитывают его толщину. Какая толщина утеплителя для каркасного дома будет нужна для проживания круглый год?
Правильный пирог с утеплением.
Выбрать толщину можно по специальным таблицам, в которых указывается ширина теплоизолятора в зависимости от уличных температур, -5°С, -10°С, -15°С или -20°С. Толщина минваты каркасного дома выбирается с учётом крайних зимних температур. К примеру, если стабильно в январе месяце наблюдается температура -10, но иногда бывает -20 или -25, то утеплитель рассчитывают на самую низкую температуру холодного месяца.
Таблица – толщина минваты для утепления стен каркасного дома
Регионгород | Толщина минваты |
Магадан | 170-180 мм |
Иркутск | 160 -170 мм |
Новосибирск | 150-160 мм |
Екатеринбург | 140-150 мм |
Санкт-Петербург | 130-140 мм |
Краснодар | 90-100 мм |
Сочи | 70-80 мм |
Расчет утеплителя из минваты
S = теплосопротивление стены х коэффициент теплопроводности.
Величина теплосопротивления стены выбирается в зависимости от региона строительства. Она учитывает уровень зимних температур и крайних самых низких холодов. Коэффициент теплопроводности является характеристикой материала утеплителя. Он указывается на упаковке товара, также его значение можно определить по справочным таблицам.
Таблица – теплосопротивление стен дома по регионам
Регионгород | Необходимое сопротивление передаче тепла, м 2 ·°C/Вт |
Якутск | 5,28 |
Магадан | 4,33 |
Иркутск | 4,05 |
Новосибирск | 3,93 |
Екатеринбург | 3,65 |
Владивосток | 3,25 |
Санкт-Петербург | 3,23 |
Ростов-на-Дону | 2,75 |
Краснодар | 2,44 |
Сочи | 1,79 |
На примере разберем, как ведётся строительство каркасных домов во Владивостоке. Как правильно рассчитывается толщина утеплителя для стен каркасного дома, если утепление выполняется минватой с коэффициентом теплопроводности 0,04 Вт/м°C.
Для Владивостока теплосопротивления стен жилого строения должно быть равным 3,25 м 2 °C/Вт. Итого получаем: 0,04 х 3,25 = 0,13 м или почти 130 мм.
Большинство производителей выпускают минеральную вату в двух вариантах толщины – 50 или 100 мм. Поэтому необходимо использовать два слоя утеплителя – один по 100 мм., а другой по 50 мм.
При этом дом будет утеплён с запасом толщины теплоизолятора в 20-30 мм. 100 мм минеральной ваты заменяют по теплоёмкости 2 м. кирпичной стены или 400 мм. дерева. Соответственно 30 мм. дополнительного утепления заменят 600 мм. кирпичной кладки.
Утепление пенополистиролом
Этот вид утепления часто используется при каркасно-щитовом строительстве, когда стену дома сооружают из готовых блоков, утепленных в процессе производства на заводе. Иногда пенопластом утепляют стены каркасных домов, используя его в дополнение к минвате. Какой толщины должны быть стены каркасного дома? Для тёплой зимы в южных регионах используют пенопласт толщиной 70 мм. Для Москвы – необходимы плиты толщиной 150 мм.
Для стенового утепления рекомендуется использовать пенопласт плотностью не менее 25 кгм 3 . Эта характеристика также влияет на выбор ширины плиты. Для сравнения: утепление пенопластом плотностью 25 кгм 3 и шириной 100 мм эквивалентно утеплению пенопластом плотностью 35 кгм 3 толщиной 50 мм. Плотностью и шириной варьируют, выбирая оптимальный вариант материала.
Пенополистирол имеет практически такие же характеристики теплопроводности, что минеральная вата. Они лежат в пределах 0,03- 0,045 Вт/м°С. Расчёт толщины утепления полистиролом будет аналогичным. Необходимо умножить теплосопротивление стены вашего региона на характеристику теплопроводности.
Для Подмосковья получим 0,035 х 3,9 = 140 мм утеплителя.
Пенопласт используется в утеплении полов. Поэтому его толщина важна, когда определяется толщина плиты каркасного дома. Которая влияет на его теплоёмкость, возможность сохранять внутри тепло. Чем сильнее уличный холод, тем больше должна быть толщина утепляющего слоя.
Вентиляционный зазор
Паропроницаемость стены – характеристика, которая показывает наличие естественной вентиляции. Если паропроницаемость низкая или отсутствует, то тогда есть необходимость сооружения принудительной вытяжки. Стенам из натуральных материалов свойственна естественная паропропускная способность. Говорят, что они «дышат». У многих искусственных материалов, пенопластовых утеплителей, паропроницаемости нет. Поэтому они блокируют газообмен через стену.
Правильное устройство.
Иногда в целях удешевления строения используют утепление каркасного дома пеноплексом. Этот утеплитель является воздухонепроницаемым, поэтому не требует наличия воздушного вентиляционного зазора. Нужен ли вентзазор в каркасном доме?
- Материал утеплителя паронепроницаем.
- Наружная стеновая отделка пропускает пар. Минвату можно закрывать штукатуркой без вентзазора, если штукатурная смесь имеет высокую паропроницаемость, выше, чем у минваты.
Чаще других используются плиты ОСБ – в силу ценовой доступности. Выбор их толщины определяется этажностью строения. Толщина ОСП для стен каркасного дома в одноэтажных постройках составляет минимум 9 мм. Для двухэтажных домов она должна быть не меньше 12 мм. Таким образом, в каркасном доме толщина ОСБ определяет его прочность, долговечность, устойчивость к ураганному ветру.
Внутренняя стеновая обшивка
Внутренняя обшивка стены может выполняется листовыми материалами. Это может быть ОСБ толщиной 9 или 12 мм. Она также может быть собрана из тонких материалов – фанеры, МДФ, толщина которых не превышает 5 мм. Она может быть сделана из гипсокартона, толщина листов которого составляет 12-13 мм.
Расчеты толщины
А теперь приведём пример, какой должна быть толщина стен каркасного дома для зимнего проживания в Подмосковье.
Утеплять дом можно по наружным или внутренним стенам, можно также объединять эти решения, но наиболее эффективным является утепление стен наружных. Внутреннее утепление сдвигает точку росы, которая обязательно существует между разнородными материалами, внутрь дома, а это значит, что стены будут набирать влагу из-за обилия накапливающегося конденсата. Убрать конденсат вентиляционными зазорами не получится, так как утеплитель находится внутри дома. Наружное же утепление, наоборот, сдвигает точку росы ко внешней стороне стены, давая возможность влаге испариться через стену или вентиляционный зазор, который часто делается при наружной теплоизоляции. Сравнение вариантов утепленияВыбор материала для утепления дома
Характеристики теплоизолятора находятся в зависимости от географического региона и климатических условий в нем, размера помещений или здания, стройматериалов домостроения. Также толщина утеплителя зависима от функционального назначения утепляемой площади. Для жилых домостроений это будут одни параметры, а для чердачного или подвального пространства –другие. Как таковая, толщина утеплителя не играет первостепенную роль – здесь важны параметры следующих направлений:
- Погодные условия;
- Строительные материалы для несущих перекрытий и стен;
- Уровень объекта над поверхностью грунта;
- Материал теплоизолятора.
Виды утеплителей
Чтобы точно определиться, какой толщины должен быть теплоизолирующий слой на стенах дома, нужно сравнить коэффициенты теплопроводности известных утеплительных материалов. При этом важно обратить внимание на то, что коэффициенты теплопроводности разных утеплителей всегда будут разными.
Сравнительная информация для выбора популярных теплоизолирующих стройматериалов:
- Пенополистирольные плиты: коэффициент теплопроводности = 0,039 Вт/м 0 С, толщина материала = 120 мм;
- Минеральная, базальтовая, каменная вата: 0,041 Вт/м 0 С, толщина плиты или слоя заливки = 130 мм;
- Армированный бетон, ж/б стены: 1,7 Вт/м 0 С, толщина H= 533 мм;
- Кирпич силикатный: 0,76 Вт/м 0 С, размер изделия = 238 мм;
- Пустотелый красный кирпич: 0,5 Вт/м 0 С, H= 157 мм;
- Клееный профилированный брус: 0,16 Вт/м 0 С, толщина бруса = 50 мм;
- Керамзитобетон: 0,47 Вт/м 0 С, H= 148 мм;
- Газоблок: 0,15 Вт/ м 0 С, H= 470 мм;
- Пеноблок: 0,3 Вт/ м 0 С, H= 940 мм;
- Шлакоблок: 0,6 Вт/ м 0 С, H= 1800 мм.
Экономия материалов при утеплении стен
Из приведенной информации понятно, что утеплитель для стен должен быть толщиной ≥ 1500 мм для комфортного микроклимата в доме. Но это очень и очень много, поэтому стену необходимо сделать тоньше, и слой теплоизолятора уменьшить до 120-130 мм. Как это сделать? Подбором оптимальных параметров стройматериалов и теплоизолирующих стройматериалов. В таблице приведена рекомендуемая толщина минваты (базальтовой, каменной) для разных регионов при строительстве дома:
Город | Материал утеплитель толщина слоя (см) | Толщина теплоизолирующего слоя для наружных стен (см) |
Санкт-Петербург | 15,0 | 10,0 |
Москва | 15,0 | 10,0 |
Екатеринбург | 15,0 | 10,0 |
Новосибирск | 20,0 | 15,0 |
Ростов | 10,0 | 5,0 |
Самара | 10,0 | 10,0 |
Казань | 10,0 | 10,0 |
Пермь | 10,0 | 10,0 |
Волгоград | 15,0 | 10,0 |
Краснодар | 10,0 | 5,0 |
Утепление ППС кирпичных стен
Сравнительные параметры коэффициентов теплоизоляции разных теплоизолирующих материалов для этих городов и регионов:
- Блоки из пенополистирола ПСБ-С-25: коэффициент теплопроводимости = 0,042 Вт/м 0 С, толщина H= 12,4 см;
- Минвата для утепления вентилируемых фасадов: 0,046 Вт/м 0 С, H= 13,5 см;
- Профилированный клееный брус с прочностью 500 кг/м³: 0,18 Вт/м 0 С, H= 53,0 см;
- Керамоблоки: 0,17 Вт/м 0 С, H= 57,5 см;
- Газоблоки 600 кг/м³: 0,29 Вт/м 0 С, H= 98,1 см;
- Кирпич силикатный: 0,87 Вт/м 0 С, H= 256,0 см.
Применение этих теплоизолирующих материалов утеплении дома – это прямая экономия на толщине наружных стен. Сравнительные характеристики разных утеплителей
Толщина утеплителей в разных климатических регионах:
Минимальная минусовая температура | Район | Материал/плотность | |||
Камень/1300 | Кирпич/1600 | Керамоблок/1200 | Бетон/300 | ||
Толщина, мм | |||||
-60 0 С | Верхоянск | – | 900,0 | 700,0 | 450,0 |
-40 0 С | Новосибирск | – | 900,0 | 700,0 | 450,0 |
-30 0 С | Москва | 30,0 | 640,0 | 500,0 | 350,0 |
-20 0 С | Ереван | 60,0 | 510,0 | 300,0 | 200,0 |
-10 0 С | Красноводск | 45,0 | 330,0 | 250,0 | 160,0 |
Расчет толщины утеплителя
Расчет толщины теплоизоляции начинается с подбора материала по предназначению помещения и уличной среднегодовой температуре. Распространенные географические зоны:
- I-я зона: ≥3501 градусо-суток;
- II-я: ≈3001-3501 градусо-суток;
- III-я: ≈2501-3000 градусо-суток;
- IV-я: ≤2500 градусо-суток.
Понятие «градусо-сутки» – это параметр, отражающий разность температур воздуха внутри здания и температуры воздуха на улице в течение отопительного периода. Его формула:
Где:
- tv– температура воздуха внутри здания, °С;
- t8 – среднее значение температуры отопительного периода со среднесуточной температурой воздуха ≤8°С;
- z8 –количество суток отопительного периода со среднесуточной температурой воздуха ≤ 8°С.
График выражения градусо-суток от численности населения
В качестве реального примера подойдут такие расчеты:
Минимальные параметры сопротивления теплопередаче для всех четырех климатических зон: 2,80; 2,50; 2,20; 2,0. Ниже приведены предельно допустимые минимальные значения сопротивления теплопередаче для разных типов помещений:
- Перекрытия и стеновые покрытия для зданий и помещений без отопления: 4,95; 4,50; 3,90; 3,30;
- Подвальные и цокольные помещения без отопления: 3,50; 3,30; 3,0; 2,50;
- Потолочные перекрытия для неотапливаемых цокольных и подвальных помещений не ниже поверхности грунта: 2,80; 2,60; 2,20; 2,0.
- Потолочные перекрытия подвалов, расположенных ниже поверхности почвы: 3,70; 3,45; 3,0; 2,70.
- Балконы и витринные окна, остекленные фасады, светопрозрачные веранды и террасы: 0,60; 0,56; 0,55; 0,50.
- Парадные подъезды и гостиные: 0,44; 0,41; 0,39; 0,32.
- В частном доме: прихожие, холлы и коридоры: 0,60; 0,56; 0,54; 0,45.
- Прихожие и холлы, расположенные выше Iэтажа: 0,25 для всех четырех зон.
Применяя эти показатели к конкретному зданию, можно вычислить толщину слоя любого теплоизолятора для любого объекта. Для безошибочного выбора теплоизоляционного материала следует максимально точно узнать и рассчитать его технические и эксплуатационные характеристики. На точность результатов влияет климатическая зона строительства, строительные материалы утепляемых стен, функциональное назначение объекта, характеристики каждого типа теплоизолирующих материалов с примерно одинаковыми параметрами.
detector