Правила и примеры расчета толщины утеплителя

Таблица теплопроводности материалов

Материал	Теплопроводность материалов, Вт/м*⸰С	Плотность, кг/м³
Пенополиуретан	0,020	30
0,029	40
0,035	60
0,041	80
Пенополистирол	0,037	10-11
0,035	15-16
0,037	16-17
0,033	25-27
0,041	35-37
Пенополистирол (экструдированный)	0,028-0,034	28-45
Базальтовая вата	0,039	30-35
0,036	34-38
0,035	38-45
0,035	40-50
0,036	80-90
0,038	145
0,038	120-190
Эковата	0,032	35
0,038	50
0,04	65
0,041	70
Изолон	0,031	33
0,033	50
0,036	66
0,039	100
Пенофол	0,037-0,051	45
0,038-0,052	54
0,038-0,052	74

Экологичность.

Этот фактор является значимым, особенно в случае утепления жилого дома, так как многие материалы выделяют формальдегид, что влияет на рост раковых опухолей. Поэтому необходимо делать выбор в сторону нетоксичных и биологически нейтральных материалов. С точки зрения экологичности лучшим теплоизоляционным материалом считается каменная вата.

Пожарная безопасность.

Материал должен быть негорючим и безопасным. Гореть может любой материал, разница состоит в том, при каком температуре он возгорается. Важным является то, чтобы утеплитель был самозатухающим.

Паро- и водонепроницаемость.

Преимущество имеют те материалы, которые обладают водонепроницаемостью, так как впитывание влаги приводит к тому, что  эффективность материала становится низкой и полезные характеристики утеплителя через год использования снижаются на 50% и более.

Долговечность.

В среднем срок службы изоляционных материалов составляет от 5 до 10-15 лет. Теплоизоляционные материалы, имеющие в составе вату  в первые годы службы значительно снижают свою эффективность.  Зато пенополиуретан обладает сроком службы свыше 50 лет.

Популярные способы утепления стен

Утеплить поверхности сегодня можно самыми различными способами. Все они могут делиться на подтипы по двум критериям:

• Выбранному утеплителю
• Способу проведения монтажных работ

Набирает большую популярность метод под названием моностена. Она представляет собой перегородку исключительно из одного материала – древесины или кирпича. Толщина свыше 40 см позволяет забыть о дополнительном утеплении.

Второй тип – многослойный пирог. В этом случае утеплитель располагают внутри стены между наружной и внутренней панелью. Если теплоизоляция предусматривается на этапе возведения перегородок – проблем не возникнет.

Когда утеплитель нужно поместить в уже выстроенные стены, содержащие полости – работу доверяют исключительно специалистам. Так как операция проводится «в слепую», у них должно быть в распоряжении специальное оборудование (эндоскопическая камера или телевизор), позволяющее наблюдать за всем происходящим.

Третий вариант – нанесение утеплителя снаружи на поверхность стен с последующим его сокрытием. Декорирование может быть любым: оштукатуривание, плитка, сайдинг и т. п

В этом случае особое внимание уделяется парорегуляции, гидроизоляции и ветровой защите

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.

Устройство вентзазора в каркасном доме.

Стена, сделанная только из минеральной ваты, имеет высокую паропроводящую способность. При этом в утеплителе скапливается конденсат, который нарушает теплопроводные свойства утеплителя. Для того чтобы стена не пропускала холод, необходимо правильно построить пирог стены каркасного дома. Для защиты от паров из дома делается пароизоляция, снаружи монтируется мембранная пленка и  предусматривается наличие вентиляционного зазора.

Хороший каркасный дом утепляется минеральной ватой с обязательным устройством вентиляционной щели между утеплителем и наружной стеновой обшивкой. При этом снаружи утеплитель закрывают пароизолирующей мембраной, которая предупреждает проникновение пара в утеплитель. Но не препятствует выходу возможного пара наружу, из утепляющего слоя. Таким образом, вентзазор в каркасном доме является щелью, через который влажный пар может выйти из стены.

Также вентзазор предупреждает конденсат на внутренней стороне облицовки.

Необходимость в использовании вентзазора

• Если минеральный утеплитель теряет свои теплосберегающие свойства при намокании.
• Если наружная отделка выполнена из материала, который не пропускает пар. В таком случае каркасный дом без вентзазора будет конденсировать влагу с внутренней стороны сайдинга.

Толщина вентиляционного пространства между утеплителем и наружной обшивкой определяется его расположением, и длиной стены, чем длиннее, тем шире должен быть вентзазор. Ширина вентзазора в каркасном доме снаружи составляет минимум 25 мм. При большой площади стены она должна составлять минимум 50 мм.

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.

В таком случае, толщина утепления стен каркасного дома не требует установки вентиляционного зазора внутри и снаружи.

Способ теплоизоляции

Эффективность утепления зависит от характеристик утеплителя и способа утепления. Существует несколько различных способов, имеющих свои достоинства:

• Монолитная конструкция, может быть выполнена из древесины или газобетона.
• Многослойная конструкция, в которой утеплитель занимает промежуточное положение между наружной и внутренней частью стены, в этом случае на этапе строительства выполняется кольцевая кладка с одновременным утеплением.
• Наружное утепление мокрым (штукатурная система) или сухим (вентилируемый фасад) способом.
• Внутреннее утепление, которое выполняют, когда снаружи по каким-либо причинам утеплить стену невозможно.

Для утепления уже построенных и эксплуатируемых зданий применяют наружное утепление, как наиболее эффективный способ снижения потерь тепла.

Расчет теплоизоляционного слоя формулы и примеры

Чтобы иметь возможность точно рассчитать величину утепления, необходимо найти коэффициент сопротивления теплопередачи всех материалов стены или другого участка дома. Он зависит от климатических показателей местности, поэтому вычисляется индивидуально по формуле:

tв — показатель температуры внутри помещения, обычно составляет 18-22ºC;

tот — значение средней температуры;

zот — длительность отопительного сезона, сутки.

Значения для подсчета можно найти в СНиП 23-01-99.

При вычислении теплового сопротивления конструкции, необходимо сложить показатели каждого слоя: R=R1+R2+R3 и т. д. Исходя из средних показателей для частных и многоэтажных домов определены примерные значения коэффициентов:

• стены — не менее 3,5;
• потолок — от 6.

Толщина утеплителя зависит от материала постройки и его величины, чем меньше теплосопротивление стены или кровли, тем больше должен быть слой изоляции.

Пример: стена из силикатного кирпича толщиной в 0,5 м, которая утепляется пенопластом.

Rст.=0,5/0,7=0,71 — тепловое сопротивление стены

R- Rст.=3,5-0,71=2,79 — величина для пенопласта

Имея все данные, можно рассчитать необходимый слой утеплителя по формуле: d=Rxk

Для пенопласта теплопроводность k=0,038

d=2,79×0,038=0,10 м — потребуются плиты пенопласта толщиной в 10 см

По такому алгоритму легко подсчитать оптимальную величину теплоизоляции для всех участков дома, кроме пола. При вычислениях, касающихся утеплителя основания, необходимо обратиться к таблице температуры грунта в регионе проживания. Именно из нее берутся данные для вычисления ГСОП, а далее ведется подсчет сопротивления каждого слоя и искомая величина утеплителя.

Принцип работы приложений для расчета толщины теплоизоляции

При разработке онлайн калькуляторов учитываются государственные нормы в отношении толщины теплоизоляции для того или иного региона. Сам же принцип расчета базируется на применении проверенных формул.

Программа является простой и доступной как для пользователей стационарных ПК, так и для владельцев смартфонов на базе IOS и Android. С ее помощью можно рассчитать толщину изоляции сразу для нескольких объектов, сформировать ведомость расхода изоляционных материалов, протокол расчета и техно-монтажную ведомость.

В процессе учитываются нормы плотности среды, а также требования безопасности, возможные температуры, предотвращение конденсата на поверхности. Допустимо проводить расчет для использования комбинированных материалов.

В заключение остается отметить, что показатели толщины играют огромное значение для эффективной и долговечной теплоизоляции и не так важно будет выполнен расчет с помощью онлайн калькулятора или по старинке — с использованием формул. Первый вариант более удобный, надежный и быстрый

Воспользоваться формулами для расчета нужных показателей также можно, но лишь тем, кто имеет определенные навыки в области инженерии. Новичкам в этой сфере сориентироваться будет крайне сложно, равно как и не допустить ошибок в ходе вычислений

Первый вариант более удобный, надежный и быстрый. Воспользоваться формулами для расчета нужных показателей также можно, но лишь тем, кто имеет определенные навыки в области инженерии. Новичкам в этой сфере сориентироваться будет крайне сложно, равно как и не допустить ошибок в ходе вычислений.

Расчет утеплителя для стен калькулятор

Калькулятор утепления стен – это готовая программа для вычисления толщины теплоизоляционных материалов. Здесь уже введены данные всех необходимых таблиц: по городам, материалам, утеплителям. Так выполнять расчеты удобнее из-за получения мгновенного результата.

Пример калькулятора толщины утеплителяИсточник inrosstroy.ru

Достаточно только ввести информацию о:

• населенном пункте;
• помещении и конструкции;
• физических параметрах и составе объекта.

На вышеуказанных примерах будут получены такие результаты (стена 4*2,5 м, площадь 15 кв.м):

1. Москва. В квартире для внутреннего утепления для постоянной температуры +22 градуса по Цельсию рекомендовано использовать пеноплекс толщиной 8 мм. Здесь также учтен гипсокартон с расстоянием до стены в 60 мм.
2. Краснодар. В условиях того же зазора минвату берут толщиной 26 мм при плотности 75 кг/куб.м.
3. Анадырь. В зависимости от плотности минеральной ваты и теплотехнических показателей толщина составляет 18-21 см.

Кроме работ со стенами существуют также калькуляторы расчета утеплителя для кровли, потолка и пола в многоэтажном или частном доме с грунтовым основанием. Есть сайты, где можно получить информацию с указанием того или иного теплоизолятора. Прямой производитель либо поставщик указывает рекомендуемый вариант с учетом строения конструкции, материалов и минимальной толщины. Может быть отмечен нормативный документ (СП или СНиП).

Видео описание

В видео рассказано как работает утеплитель, как рассчитать его толщину:

Коротко о главном

Утеплитель нужен только для компенсации теплопотерь через те или иные конструкции. Толщина не должна быть ниже или выше расчетной.

Параметры слоя теплоизоляции зависят от общего теплосопротивления стены (пола, потолка, кровли) и коэффициента теплопроводности конкретного типа изолятора.

Для самостоятельного проведения вычислений используется формула R=d/k. Данные для расчетов можно взять в официальных таблицах. Другой вариант – калькулятор.

Минеральная вата

Минеральная вата — что это такое?

В зависимости от вида, минеральная вата может иметь различную структуру: вертикально и горизонтально расположенные волокна, пространственную и даже гофрированную. Устойчивость к высоким температурам и невосприимчивость ко многим химическим веществам, делают минеральную вату одним из самых популярных теплоизоляционных материалов в нынешнее время ().

Что такое минеральная вата?

Минеральная вата — это общепринятое название всех теплоизоляционных материалов, которые имеют волокнистую структуру. Основным материалом для изготовления минеральной ваты служат горные породы и продукты их переработки.

Для этого сырье при изготовлении минваты плавят в печах под воздействием высоких температур, свыше 1000°С. Затем расплавленные продукты переработки вытягивают в волокна посредством различных технологий. Это может быть дутьевое литье или центробежно-валковое, вследствие которого образуются тонкие волокна, используемые в дальнейшем для изготовления минеральной ваты.

В качестве связующего элемента для волокон минеральной ваты используется фенолформальдегидная смола. Она наносится на волокна, после чего вся масса подвергается процессу полимеризации и формировки в готовые формы. Заключительным этапом производства минеральной ваты, является термообработка плит, вследствие чего утеплительный материал приобретает дополнительную прочность.

Виды минеральной ваты

На сегодняшний день существуют различные виды минеральной ваты которые отличаются друг от друга своими свойствами и областью применения:

Стеклянная вата — представляет собой штапельное стекловолокно, изготавливаемое из расплава стекла,и песка. Стеклянна вата имеет низкие показатели теплопроводности и лёгкий вес. Из всех видов минеральной ваты, стекловата самая мягкая, поэтому её рекомендуется использовать в тех местах, где отсутствует какая-либо нагрузка.

Каменная вата — основными материалами для изготовления каменной ваты, служат изверженные горные породы. Как правило, это габбро и диабаз, которые отличаются малой степенью водопоглощения, морозостойкостью и высокой прочностью. Каменная вата является отменным утеплительным материалом, сочетающим в себе отличные как теплоизоляционные, так и звукоизоляционные качества, а также высокую степень огнестойкости.

Шлаковая вата — изготавливается из расплава доменных шлаков и является также разновидностью минеральной ваты. Данный вид минеральной ваты применяется чаще всего для изготовления таких изделий, как, матов и утеплительных плит. Шлаковая вата имеет высокие значения теплопроводности и очень хорошо впитывает влагу, что несколько затрудняет её применение при утеплении тех мест, в которых она может образовываться.

Характеристики минеральной ваты

Популярность и востребованность минеральной ваты в роли утеплительного материала, обусловлены в первую очередь её отличными характеристиками:

1. Теплопроводностью 0,040 Вт/м°С, которая во многом зависит от плотности минеральной ваты;
2. Плотностью, среднее значение которой 20-220 кг/м³;
3. Шумоизоляция минеральной ваты позволяет использовать её для хорошего шумоподавления;
4. Паропроницаемостью, ведь минеральная вата характеризуется и этим высоким показателем, значение которого варьируется в пределах 0,48 гПа;
5. Удобными размерами, которые во многом зависят от вида минеральной ваты. Так, плитные утеплители имеют толщину в 5 и более сантиметров при размерах в 60 на 100 см.

Кроме того, минеральная вата не поддерживает горения и не подвержена порче грызунами. Единственным, пожалуй, её недостатком, является сильное впитывание влаги.

Но при правильно выполненном монтаже обрешетки и защитного гидроизоляционного слоя, можно избежать многих проблем с этим утеплительным материалом в процессе его эксплуатации.

Применение минеральной ваты

В силу своих отменных свойств и качеств, минеральная вата как утеплительный материал, применяется на сегодняшнее время практически повсеместно. Она может быть использована в качестве основного теплоизоляционного материала для стен и потолков в доме, в системе вентилируемого фасада, при утеплении водопроводов и многого другого.

Не меньшей популярностью пользуется минеральная вата и для утепления различного промышленного оборудования, резервуаров например, газопроводов и трубопроводов сетей отопления. Можно использовать минеральную вату и при утеплении, как основной теплоизоляционный материал для стен с потолками.

Характеристики прокладки сетей и нормативной методики вычислений

Выполнение вычислений по определению толщины теплоизоляционного слоя цилиндрических поверхностей — процесс достаточно трудоемкий и сложный

Если вы не готовы доверить его специалистам, следует запастись вниманием и терпением для получения верного результата. Самый распространенный способ расчета теплоизоляции труб — это вычисление по нормируемым показателям тепловых потерь. Дело в том, что СНиПом установлены величины потерь тепла трубопроводами разных диаметров и при различных способах их прокладки:

Дело в том, что СНиПом установлены величины потерь тепла трубопроводами разных диаметров и при различных способах их прокладки:

Схема утепления трубы.

• открытым способом на улице;
• открыто в помещении или тоннеле;
• бесканальным способом;
• в непроходных каналах.

Суть расчета заключается в подборе теплоизоляционного материала и его толщины таким образом, чтобы величина тепловых потерь не превышала значений, прописанных в СНиПе. Методика вычислений также регламентируется нормативными документами, а именно — соответствующим Сводом Правил. Последний предлагает несколько более упрощенную методику, нежели большинство существующих технических справочников. Упрощения заключены в таких моментах:

Потери теплоты при нагреве стенок трубы транспортируемой в ней средой ничтожно малы по сравнению с потерями, которые теряются в слое наружного утеплителя. По этой причине их допускается не учитывать.
Подавляющее большинство всех технологических и сетевых трубопроводов изготовлено из стали, ее сопротивление теплопередаче чрезвычайно низкое. В особенности если сравнивать с тем же показателем утеплителя

Поэтому сопротивление теплопередаче металлической стенки трубы рекомендуется во внимание не принимать.

Зачем нужна теплоизоляция?

Многие люди не до конца понимают, как толщина утеплителя влияет на долговечность и технические характеристики сооружения. Говоря простым языком, теплоизоляция позволяет экономить на оплате коммунальных услуг, ведь теплопотери сокращаются почти на треть, а в некоторых случаях – на половину.

Немаловажным остается и побочный эффект теплоизоляции, коим является звукоизоляция

Это особенно важно для многоквартирных домов в городской черте, где звуки с улицы могут доставлять лишний дискомфорт. Крайне низкую звукоизоляцию имеют и панельные дома

В случае если речь идет о личном строительстве своими руками, к примеру, собственного особняка или же загородного жилища, то теплоизоляционные материалы дают возможность уменьшать затраты на строительство, заменяя собой материалы для построения стенок.

Так, применяя толстые полистирольные или же плиты из минеральной ваты (в пределах 10 см шириной), возможно заменять ими стенки из кирпича. Нагрузка на эти стенки обязана быть малой, вследствие этого данный метод подойдет для одноэтажных построек, построения веранд или же домиков для постояльцев.

Сравнение параметров

Разные виды утеплителя имеют различные средние показатели плотности.

• Мминераловатные утеплители имеют плотность от 30 до 200 кг/м3, что обеспечивает их универсальность – можно подобрать материал для любого участка дома.
• Максимальная плотность вспененного полиэтилена составляет 25 кг/м3, при этом материал довольно тонкий – 8–10 мм. Повышение плотности до 55 кг/м3 достигается благодаря использованию с одной из сторон фольгированного слоя. Интересно, что его появление лишь ненамного увеличивает плотность изделия, значительно повышая теплоэфективность материала. Это обеспечивается способностью покрытия из фольги отражать до 97% тепловой энергии.

• Популярный материал для утепления пенопласт имеет удельный вес 80–160 кг/м3, а экструдированный пенополистирол – 28 до 35 кг/м3. Неслучайно последний является одним из самых легких материалом для теплоизоляции, имеющим к тому же низкую теплопроводность.
• Благодаря особенностям состава и технологии нанесения (напыляется полужидкой массой на поверхность, после чего застывает), пеноизол также имеет низкую плотность – 10 кг/м3. Однако, как и большая часть аналогичных материалов, требует дополнительной защиты как минимум – слоя штукатурки.
• Широкий диапазон показателей удельного веса характерен и для пеностекла – вспененного или ячеистого стекла. Интересно, что стандартные показатели составляют 200–400 кг/м3, а облегченная версия имеет плотность 100–200 кг/м3. В сочетании с высокой теплоэффективностью, ведь коэффициент теплопроводности равен аналогичным величинам минеральной ваты, материал позволяет использовать для утепления фасадных конструкций облегченную версию, то есть, имеющую меньший вес и стоимость.

Стандартная длина, ширина и толщина кирпича

Так как у кирпича есть свои стандартные размеры (6,5 х 12 х 25), то и толщина кирпичной стены будет иметь несколько стандартных размеров, учитывая толщину шва между соседними кирпичами.

Бывают и другие размеры, но они в основном отличаются по высоте, а высота кирпича на толщину стены не влияет.

Стандартные размеры кирпичной стены

Количество кирпичей, шт	Толщина стены, см
0,5	12
1	25
1,5	38
2	51
2,5	64

Кроме толщины в 65 мм, бывает толщина кирпича 88 мм — полуторный кирпич и 138 мм — двойной. Т.е. размеры 8,8х12х25 и 13,8х12х25. А вообще, толщина (высота) кирпича никак не влияет на толщину кирпичной кладки.

Основным критерием при выборе толщины кирпичной стены, является назначение и расположение самой стены.

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.

Зачем рассчитывать толщину утеплителя?

Толщина утеплителя для наружных стен – не постоянная величина. Она меняется в зависимости от совокупности факторов. Все рекомендации о том, какой толщины взять тот или иной утеплитель, будут лишь примерными. И на них вряд ли стоит опираться.

Расчет утеплителя для стен сугубо индивидуальная процедура. И на самом деле она не так сложна, как может показаться на первый взгляд. Провести расчеты можно самостоятельно, не обращаясь к специалистам.

Проводить расчеты обязательно, так как недостаточная толщина утеплительного контура приведет к тому, что дом будет промерзать, влага, образующаяся внутри фасада станет благоприятной средой для грибков и плесени. И напротив, закупив более толстый утеплитель, чем требуется, вы зря потратите бюджет на бесполезный дополнительный объем материала.

В связи с этим, основное назначение расчетов – найти золотую середину.

Как пользоваться онлайн приложениями правильно

Процесс расчета толщины утеплителя с использованием онлайн калькулятора простой и доступный. Сегодня таким способом пользуются все, кто считают услуги инженеров дорогими, а инженерные формулы для собственного расчета — слишком сложными.

Частные пользователи без проблем могут подобрать калькуляторы для быстрого и достаточно точного расчета параметров теплоизоляции для трубопровода.

Большинство источников предоставляют возможность пользоваться калькулятором без оплаты и даже регистрации на сайте. Более того, приложения не нужно скачивать и устанавливать. Онлайн калькуляторы позволяют проводить расчеты изоляции по нескольким целям:

• теплоизоляции трубопроводов для образования нужной температуры на поверхности;
• изоляции труб для защиты среды от промерзания при минусовых температурах;
• утеплению трубопроводов для гарантии защиты поверхностей от образования конденсата и коррозии;
• изоляции для двухтрубной тепловой магистрали, монтированной под землей.

Как только нужная задача будет установлена, в поля калькулятора вводят данные для проведения нужного расчета. Обычно речь идет о диметре трубы, температуре среды, продолжительности замерзания жидкости без прокачки, материале в основе труб, температуре на их поверхности, коэффициенте теплопроводности теплоизолятора.

Готовый результат поможет определиться с выбором толщины теплоизолятора. Выбирать материал нужно в соответствии с данными калькулятора, не пытаясь покупать утеплитель с «запасом» толщины, так как это не даст нужного эффекта, но значительно повлияет на увеличение итоговой стоимости утепления.