Как рассчитать толщину пенопласта для утепления дома?

Энергоэффективный дом – утепление экструзионным пенополистиролом. Рекомендации специалиста

Выбираете энергоэффективные решения?

Обратите внимание на геотермальные тепловые насосы FORUMHOUSE

Геотермальный тепловой насос EU (старт/стоп)

Геотермальный тепловой насос IQ (псевдоинвертор)

Геотермальный тепловой насос IQ (инвертор)

Это часть учебного курса по «Утеплению экструдированным пенополистиролом». Полностью пройти курс можно в Академии FORUMHOUSE.

Постоянное увеличение цен на энергоносители, желание возвести комфортный и экономичный дом привело к всплеску интереса к строительству энергоэффективного жилья. Но как разобраться в море утеплителей, ведь у каждого из них есть свои особенности? Экструзионный пенополистирол — материал, неизменно набирающий обороты на рынке утепления, и в этой статье при помощи специалистов мы поможем разобраться, как сделать расчёты при утеплении этим материалом.

Итак, мы рассмотрим:

• Базовые принципы энергоэффективного (энергопассивного) строительства.
• Расчёты необходимой толщины экструзионного пенополистирола (XPS).
• «Дышащие» стены — миф или реальность.
• Какие инженерные системы нужны энергоэффективному дому.

Энергоэффективность: базовые принципы

У обычного, неподготовленного застройщика при упоминании словосочетания «энергоэффективное жилище» в голове возникает образ коттеджа премиального класса, требующего значительных вложений. Отсюда — нежелание вкладываться в строительство хорошо утеплённого и энергоэффективного дома.

Практика говорит об обратном. Если обобщить опыт, то можно сказать, что строительство энергоэффективного дома увеличивает смету строительства на 15-20%. При этом эксплуатация такого жилища, в среднем, обходится на 50-75% дешевле в сравнении с традиционным строительством.

Если построить энергоэффективный дом, то экономия вложенных в его строительство средств начинается уже в первый отопительный сезон.

Чтобы разобраться в базовых принципах строительства энергоэффективного дома, надо понять, на что в доме тратится энергия.

Основные потребители энергии — электроприборы, система ГВС и система отопления. Т.к. на территории нашей страны превалирует холодный климат, то львиная доля расходов (до 70%) в стандартном доме, с большими теплопотерями, уходит на отопление.

Основные источники теплопотерь в здании — пол, стены, окна, двери, кровля и система вентиляции.

«Мостик холода» — это конструкционная часть здания (бетонные перемычки, стыки в стенах и т.д.), через которые, из-за низкого термического сопротивления этого узла или материала, происходят теплопотери.

Для наглядности процентное соотношение теплопотерь представлено на следующем рисунке.

Об энергоэффективности дома можно судить по коэффициенту сезонного использования тепловой энергии – Е.

В европейских странах для определения класса энергоэффективности дома используется коэффициент ЕР. За отправную точку берётся ЕР = 1 и энергетический класс D, т.е. стандартный.

Основная задача по дополнительной теплоизоляции здания — повышение энергоэффективности и, как следствие, снижение затрат на отопление. Это приводит к экономии средств и снижению стоимости владения домом в долгосрочной перспективе.

Как выбрать утеплитель и рассчитать его толщину

Разобравшись в базовых характеристиках энергоэффективного дома, можно перейти к определению оптимальной толщины утеплителя. Судя по запросам на портале, это один из лидирующих вопросов среди наших пользователей при строительстве тёплого и комфортного дома.

У меня построен дом в Минске из силикатного кирпича. Толщина стены — 0.5 метра. Если температура на улице падает до — 25°C, то дом остывает до 14-15°C. Дом построен ещё в начале 90-х годов. Судя по кладке, дом строили с нарушениями технологии, даже раствор не везде был положен. Затем я дом достроил и отштукатурил. Теперь хочу его утеплить. Думаю взять утеплитель толщиной в 100 мм. Строители же говорят, что и 50 мм хватит. Как правильно рассчитать необходимую мне толщину утепления?

Как уже говорилось выше, теплопотери через стены составляют около 20% от всех теплопотерь. Поэтому, чтобы утеплить дом, нужен качественный и долговечный утеплитель, который со временем не потеряет своих свойств. Чтобы его выбрать, нужно понять, какими качествами он должен обладать.

Эффективный утеплитель – это теплоизоляционный материал, который, обладая малой толщиной, повышает сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций (обозначается R), т.е. препятствует переносу тепла из помещения с более высокой температурой (из комнаты) во внешнюю среду с более низкой температурой (на улицу).

Отталкиваясь от этого определения, мы переходим к теплопроводности, т.к. это — основная характеристика утеплителя. Коэффициент теплопроводности выражается в способности материала проводить тепло от более нагретой части к менее нагретой. Рассмотрим этот параметр более подробно.

Любой материал пропускает через себя тепловую энергию. Хороший пример – дерево и сталь. Если нагреть эти два материала, то сталь, из-за высокой теплопроводности, быстро нагреется, в то время как дерево, из-за более низкого коэффициента, останется тёплым. Для наглядности этого процесса представим себе сковородку с деревянной ручкой, поставленную на газовую плиту.

Идём далее. Коэффициент теплопроводности обозначается как λ. У каждого строительного материала – свой коэффициент теплопроводности. Этот коэффициент определяет количество тепловой энергии, проходящей за 1 секунду через 1 кв. м площади материала при разнице температуры в 1°С. λ измеряется — Вт/(м*°С).

Чем меньше коэффициент теплопроводности — (λ), тем меньше теплопередача, т.е. выше термическое сопротивление конструкции — (R). Это напрямую влияет на теплоизоляционные качества ограждающей конструкции.

Зная нормы по теплосопротивлению (R) для разных регионов России (в зависимости от климатической зоны) и коэффициент теплопроводности материала (λ), используемого при возведении стен, можно высчитать необходимую толщину утеплителя.

Таблица. Нормируемое тепловое сопротивление стен.

Примечание: для перекрытий и покрытий нормируемое тепловое сопротивление имеет другие значения. По нормам СП 50.13330 «Тепловая защита зданий» расчёт требуется делать для температуры + 20 °С. (В зимний период в жилых помещениях температура должна поддерживаться на уровне 18…22 °С).

Пример расчёта утепления дома экструзионным пенополистиролом (XPS)

За счёт своих характеристик — низкого коэффициента теплопроводности (0.028-0.034 Вт/(м*°С), высокой прочности на сжатие (200-1000 кПа) и минимального коэффициента водопоглощения (0.2-0.4%) – этот материал применяется для утепления следующих конструкций:

• Пол и перекрытия.
• Фундаменты и цокольные этажи.
• Кровли.

Зная, какие материалы применяются в конструкции стены, можно рассчитать её термическое сопротивление и соответствие нормам.

Например, возьмём стену, сложенную из полнотелого кирпича толщиной в 0.3 метра. По нормативам термическое сопротивление для стен в Московском регионе должно быть: R — 3.065 (м²*°С)/Вт. Отсюда, по формуле находим фактическое сопротивление теплопередачи кирпичной кладки.

d — толщина материала;

λ — коэффициент теплопроводности материала.

Rф = 0.3/0.81= 0.37 (м²*°С)/Вт

Отталкиваясь от этого значения, определяем разницу между нормативным и фактическим сопротивлением теплопередачи (Rт):

Rт = Rн – Rф = 3.065 — 0.37 = 2.69 (м²*°С)/Вт

Теперь находим необходимую нам толщину утеплителя, которая компенсирует эту разницу. Расчётный коэффициент теплопроводности экструзионного пенополистирола (XPS) — 0.03 Вт/(м*°С). Ставим его в следующую формулу:

d — толщина утеплителя;

Rт — сопротивление теплопередаче;

λ — коэффициент теплопроводности утеплителя.

d = Rт * λ = 2.69 * 0.03 = 0.08 м

Переводим в см, округляем в большую сторону (с учетом кратности толщины выпускаемой теплоизоляции 10 мм) и получаем – 8 см.

Вывод: для приведения значения теплосопротивления кирпичной стены до нормируемого необходимо снаружи стены смонтировать слой экструзионного пенополистирола (XPS) толщиной в 80 мм.

Используя этот упрощённый алгоритм, можно самостоятельно рассчитать необходимую толщину утеплителя. Если конструкция стены состоит из нескольких слоёв, например – штукатурка-газобетон-теплоизоляция-облицовочный кирпич и т.д., то для расчёта и получения общего значения теплосопротивления стены (R) нужно сложить показатели каждого слоя.

Таким образом, тонкий слой утеплителя позволяет достичь требуемого норматива по теплосопротивлению ограждающих конструкций (R). А при утеплении изнутри, за счёт применения эффективного утепления, мы можем уменьшить общую толщину наращиваемой конструкции стены, при этом не «съедая» внутреннюю полезную площадь дома.

Инженерные системы энергоэффективного дома

Главный принцип строительства энергоэффективного дома — это сооружение герметичной (замкнутой), воздухонепроницаемой оболочки внутри здания. Т.е. — строительство своего рода дома-термоса, в котором всё тепло сохраняется и не выводится наружу за счет теплопереноса, который возможен при миграции воздушных масс в так называемых «дышащих стенах». Таким образом, предвидя вопрос застройщиков, можно сразу сказать, что т.н. «дыхание стен», т.е. воздухообмен, между внутренней и наружной средой, который якобы обеспечивает здоровый микроклимат в доме — миф! Несущие конструкции не должны «дышать» и пропускать воздух, они должны сохранять наше тепло внутри. За «дыхание дома» (удаление отработанного и поступление свежего воздуха) должны отвечать соответствующие системы.

Виниловые обои, слой штукатурки, ламинат, клинкерный кирпич и прочие отделочные материалы, даже простая масляная краска — уже сами по себе являются хорошими слоями, обеспечивающими герметичность системы. Поддерживать микроклимат в доме и обеспечивать приток свежего воздуха должна вентиляции, которую, к сожалению, забывают закладывать в проекты. Ведь от качества воздуха и скорости воздухообмена зависит самочувствие человека и уровень комфорта в доме. В коттедже с правильно смонтированной вентиляцией легко дышится.

Современные стандарты регламентируют: весь объём воздуха в жилом помещении должен полностью обновляться один раз за 60 мин.

Здесь кроется «подводный камень». Потери тепла через неэффективную систему вентиляции могут составлять свыше 30%. Т.е. — обеспечивая приток необходимого нам объёма воздуха зимой, мы «выбрасываем» наружу тепло и тратим дополнительную энергию на нагрев вновь поступившего воздуха.

Как поступить? Чтобы не сокращать объём поступающего воздуха, монтируем систему, которая станет подогревать холодный уличный воздух за счет отработанного воздуха, удаляемого из помещений. Эта система называется рекуператор, и она является одним из возможных вариантов устройства системы вентиляции в энергоэффективном доме.

Это часть учебного курса по «Утеплению экструдированным пенополистиролом». Полностью пройти курс можно в Академии FORUMHOUSE.

Утепление пенопластом снаружи: как не выбросить деньги на ветер

Пенопласт, пенополистирол, экструдированный пенополистирол – суть один материал, и он – самый популярный утеплитель в России.

Несмотря на его хрупкость, горючесть, нестойкость к ультрафиолету, большинство домовладельцев используют именно его. Рассмотрим, какая толщина пенопласта для утепления стен снаружи нужна, чтобы не выбрасывая лишних денег, создать комфортные условия для жизни.

Что такое пенопласт

Впервые производство вспененного органического вещества стирола наладила американский концерн BASF в 1951 году. Материал с названием «стиропор» состоял на 98% из воздуха, заполняющего ячейки пенообразной основы, что придало ему низкую теплопроводность, водопоглощение и паропроницаемость.

Технологию усовершенствовали, и появился экструдированный пенополистирол – пенопласт самозатухающий. Также нынешний утепляющий материал содержит противогрибковые добавки.

Качество и технические характеристики пенопластов в России декларирует ГОСТ 15588–2014 «Плиты пенополистирольные теплоизоляционные. Технические условия». Вместо привычных маркировок ПСБ и соответствующих маркировок, в РФ теперь действуют маркировки ППС, а сам пенополистирол подразделяется на резанный (Р), резанный графитосодержащий (РГ) и термоформованный (Т). Плиты, предназначенные для использования в утеплении фасадов с применением штукатурок, маркируются дополнительно буквой Ф.

Согласно этому документу технические характеристики плит для фасадных работ следующие:

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.

Монтаж утепления

Утепление дома пенополистиролом снаружи с финишной штукатуркой нетрудно выполнить самостоятельно.

Вам понадобятся материалы:

• утеплитель;
• клеящий состав;
• щелочестойкая пластиковая сетка;
• грунтовка глубокого проникновения;
• для финишной отделки – паропроницаемая акриловая краска или структурная штукатурка.
• цокольная планка;
• перфорированные уголки для углов здания и внешних углов проемов;
• дюбель – винты с металлическим сердечником и шляпкой – зонтиком (грибок);
• специальные пластиковые уголки для оформления углов проемов окон и дверей.

Основные рабочие этапы

1. Подготовка основания – выравнивание, ремонт и пропитка штукатурки.
2. Монтаж цокольной планки.
3. Монтаж утеплителя на клей.
4. После схватывания клея – крепление утеплителя дюбелями.
5. Наклеивание полос сетки на углы проемов по фасаду.
6. Монтаж пластиковых уголков на внутренние углы проемов.
7. Нанесение первого слоя клеевого состава с втапливанием в него защитной сетки.
8. Нанесение второго слоя клеевого состава и втапливание второго слоя сетки на высоту 2х метров.
9. Монтаж защитных фартуков и отливов.
10. Финишная отделка.

Некоторые правила выполнения утепления

1. Дюбель – винты должны иметь длину, обеспечивающую заделку в стену для пористых и пустотелых материалов не менее 70 мм, для полнотелого кирпича – 50 мм. Количество креплений – не менее 6/м2.
2. Листы утеплителя крепятся в разбежку швов.
3. Клеящий состав не должен попадать на торцы плит во избежание образования мостиков холода.
4. Межплитные швы шириной более 3-х мм заполнять обрезками утеплителя, монтажной пеной или клей пеной.

Заключение

Подсчитать требуемую толщину утеплителя несложно. При закупке материала и выполнении работ самое сложное – отключить желание сэкономить на мелочах, не слушать советов «бывалых специалистов», утверждающих, что для утепления достаточно толщины плиты в 50 мм, когда по расчету у Вас 120!

Для того, чтобы выполнить утепление и не выбросить деньги на ветер, необходимо следовать требованиям норм и инструкциям производителей материалов.

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.

Что необходимо знать

Перед началом работ по обустройству теплоизоляции дома необходимо продумать некоторые моменты, чтобы впоследствии не пришлось исправлять ошибки. Первоначально определяемся:

• какой материал использовать ;
• размер слоя теплоизоляции;
• метод утепления: внутренний или наружный.

Материалов для этих целей много, но одним из них является пенополистирол. Этот строительный материал довольно хорошо справляется со всеми поставленными задачами. Использовать его можно как для наружных, так и внутренних работ.

Чаще всего его применяют для наружного утепления стен жилища.

Основные характеристики

Строительный материал пенопласт состоит из шариков вспененного полистирола, которые спрессованы между собой, и воздуха. К его основным характеристикам можно отнести:

• абсолютно не токсичен, с успехом используется не только в строительной отрасли, но и при изготовлении упаковки бытовых приборов и в пищевой отрасли;
• со временем не теряет своих качеств;
• обладает высокой степенью устойчивости к воздействию влаги, образованию грибка и плесени;
• довольная высокая степень теплоизоляционных свойств;
• имеет маленький вес, что обеспечивает простоту монтажа;
• очень просто можно придать нужные размеры.

Наряду с достоинствами есть существенный недостаток. Этот материал хорошо горит, при этом выделяются токсичные материалы, которые очень опасны для здоровья человека. Этот факт следует учитывать при утеплении стен пенопластом.

Толщина пенопласта

Как уже было сказано, на качество теплоизоляции очень существенно влияет толщина пенопласта для утепления стены снаружи. Ведь если утеплительный слой будет недостаточной толщины, то возможно в холодное время года строение будет промерзать. Это чревато смещением «точки росы» внутрь жилища, а, следовательно, повышенная влажность и запотевание окон и стен.

Многие начинающие строители считают, что чем толще пенопласт, тем лучше. Это ошибочное мнение, так как здесь также существуют свои нюансы. К примеру, желаемый эффект не будет достигнут, а материальные затраты существенно возрастут.

Лучший способ – это правильный расчёт оптимальной толщины утеплителя. При этом необходимо учитывать строительный материал, используемый при возведении жилища, и особенности климата.

Утепление позволит сэкономить на энергоносителе

Перечисленные преимущества подскажут, как выбрать пенопласт:

• существенные сокращения на затраты, сам материал и работы по монтажу;
• экономия тепла на энергоресурсы;
• отпадает необходимость использование дополнительных отопительных приборов, что также позволяет сэкономить семейный бюджет;
• за счёт утепления стен пенопластом можно уменьшить толщину стен из основного строительного материала;
• стабилизация температурного режима в помещении;
• достижение состояния экологии строения;
• увеличение сроков службы строения, так как пенопласт надёжно защитит стены от влияния климатических факторов.

Как определить толщину

Существенную роль для расчёта толщины пенополистирола играет тепловое сопротивление материала (R). Именно от него зависит качество теплоизоляции здания. Для каждого региона эта величина индивидуальна. Некоторые из них можно просмотреть в представленной таблице.

Если стены состоят из нескольких прослоек, то необходимо суммировать показатели теплосопротивлений для каждого материала.

Расчёт толщины пенопласта производится путём умножения показателей теплового сопротивления и коэффициента теплопроводности, который можно узнать из таблицы.

Плотность пенопласта

Также существенным параметром для обеспечения правильной теплоизоляции, которая влияет на эффективность и долговечность этой процедуры – это плотность пенополистирола. Зависит она от марки материала, минимум 7 кг/м 3 и максимум 50 кг/м 3 . Пенопласт с низкими показателями плотности лучше не использовать для теплоизоляции строения. Подробнее о том, как выбрать материал для утепления фасада, смотрите в этом видео:

Чтобы правильно определиться с данными показателями, предлагается таблица для изучения, в которой указаны характеристики теплоизоляционных материалов.

Изучив все данные, можно сделать вывод, что для утепления стен снаружи лучше всего подходит пенопласт плотностью 25кг/м 3 , 35кг/м 3 и 50кг/м 3 .

Потребители, выбравшие другие марки, не смогут обеспечить нужный результат, так как они либо не достаточно прочны, либо не обладают необходимой степенью теплопроводности.

Пенопласт плотностью 50 кг/м 3 довольно дорогой, поэтому оптимальным вариантом остаются плиты с плотностью 25 кг/м 3 , 35 кг/м 3 . Для теплоизоляции стен лучше использовать первый вариант, а второй – для утепления полов.

Следующий параметр, на который также стоит обратить внимание, это габариты плит. Особенно это касается начинающих строителей. Приведём перечень размеров плит, которые предоставляются сейчас на строительном рынке:

• 0, 5 м × 1 м;
• 1 м × 1 м;
• 1 м × 1,2 м;
• 1 м × 2 м.

Габариты плит пенопласта также смогут обеспечить безотходный процесс. Для этого необходимо предварительно измерить размеры стен, которые планируется утеплять, а затем выполнить расчёт размеров плит. Выбрать пенопласт необходимо выбрать таких размеров, чтобы как можно меньше выполнять разрезы материала. После этого можно определиться и с количеством. Подробнее о расчете толщины материала смотрите в этом видео:

В связи с повышенной пожароопасностью материала, после выполнения работ по его монтажу, необходимо защитить его от возможности постороннего воздействия и выполнить отделку стен.

Кроме пенополистирола понадобятся клей для его монтажа, крепёжные элементы, армирующая сетка и прочее. Всё это также следует рассчитать заранее. Не старайтесь удешевить затраты посредством исключения какого-либо процесса. Это приведёт к нежелаемым результатам по теплоизоляции.

Расчет толщины пенопласта для утепления стен

Напомним, что утепление стен пенопластом может осуществляться изнутри и снаружи. Последний вариант считается оптимальным, однако далеко не всегда в зданиях, уже введенных в эксплуатацию, есть возможность утеплить фасад. В таком случае — выполняется утепление изнутри. И хотя технология во многом будет схожей, и в том, и в другом случае толщина пенопласта для утепления стен будет разной.

Почему это важно? Не проще ли было бы использовать один и тот же вариант для всех этих случаев? Ведь казалось бы, чем больше слой утеплителя, тем лучше? Однако следует помнить, что чем толще пенопласт, тем он дороже, и в большинстве случаев при прочих равных это будет только лишняя трата денег. Кроме того, при утеплении изнутри лишняя толщина пенопласта – это сокращение полезной площади помещения.

Попытки сэкономить и купить более тонкие листы — также не приведут ни к чему хорошему. Слишком тонкий пенопласт, не сможет как следует защитить стены от низких температур. Однако, в результате разницы температур, между улицей и помещением, может образовываться конденсат. Так что, для того, чтобы теплоизоляция принесла нужный эффект, толщина пенопласта для утепления стен, должна соответствовать конкретным условиям.

Толщина пенопласта: как ее рассчитать?

Для того, чтобы рассчитать, какая толщина пенопласта для утепления стен понадобится — в том или в другом случае, нужен такой показатель, как теплосопротивление. Это постоянная величина, она не меняется в пределах отдельно взятого региона.

В среднем, для наших климатических условий она варьирует в пределах: 3,5-4,6 кв.м*К/Вт. Для пола и потолка — эти величины будут выше. Как эта цифра влияет на такую величину, как толщина пенопласта для утепления стен? Она помогает правильно посчитать, какой пенопласт нужно взять для того, чтобы достичь нужного уровня теплосопротивления.

Для этого, желаемый показатель теплосопротивления (он обозначается как R) делится на k– коэффициент теплопроводности пенопласта, его можно узнать из технической документации. В среднем, в зависимости от марки, коэффициент теплопроводности для этого материала варьирует в пределах 0,031-0,041 Вт/м*К. Следует отметить, что сегодня в Интернете можно найти специальные компьютерные программы, которые помогают произвести необходимые расчеты.

Толщина пенопласта для утепления стен изнутри: практическое применение

Иногда, производители этого материала публикуют таблицы, с помощью которых — можно сориентироваться, какая марка пенопласта вам понадобится. Ведь, помимо, климатических условий, имеют значения и условия эксплуатации.

Одно дело – стены в городской квартире, и совсем другое – стены мансарды, неотапливаемого чердака или балкона.

Выбор плотности утеплителя и теплотехнический расчет толщины теплоизоляции

Не правильный теплотехнический расчет толщины, выбор утеплителя низкой плотности, нарушение технологии монтажа теплоизоляционных материалов – типичные ошибки при частном строительстве. Не эффективное утепление – это лишние затраты, так как отапливать придется не только дом, но и улицу.

Утеплитель, какой плотности использовать в строительных конструкциях и как правильно рассчитать толщину теплоизоляции для уменьшения теплопотерь, читайте в статье.

Виды и область применения утеплителей

Каждый тип изоляции в зависимости от величины сопротивления теплопередаче, прочности, способности сохранять форму при нагрузке имеет свою область применения. Для расчета эффективной толщины теплоизоляционного слоя первоначально нужно определить:

1) Какие конструктивные элементы здания нужно утеплять. Важен тип изолируемой конструкции (вертикальная, горизонтальная, наклонная) и воспринимаемая нагрузка.

2) Из возможных вариантов выбирают утеплитель с лучшим коэффициентом теплопроводности, соответствующий пожарной безопасности, удобный при монтаже.

Ставить на первое место низкую стоимость теплоизоляционных материалов, грубая ошибка частных застройщиков. Пренебрегая коэффициентом сопротивления теплопередаче стройматериалов, из которых построены ограждающие конструкции дома не возможно, выбрать лучший утеплитель.

Виды и назначение теплоизоляционных материалов:

• Жёсткие плитные и листовые утеплители: минеральная вата, пенопласт, экструдированный пенополистирол − способны воспринимать нагрузку без изменения формы. Используются для утепления фасада под штукатурку, плоской кровли, пола под стяжку, монолитного и сборного железобетонного перекрытия. Утеплять жёсткими теплоизоляционными материалами конструкции под обшивку технически возможно, но неоправданно дорого.

• Мягкие утеплители: базальтовая (каменная) вата, стекловата в рулонах и плитах, пенопласт низкой плотности – используются только в не нагруженных каркасно-обшивных конструкциях. Такие материалы применяют звукоизоляции и утепления, внутренних перегородок, наружных стен в системах вентилируемых фасадов, под сайдинг, вагонку, гипсокартон и прочие виды зашивки, для теплоизоляции пола на лагах, перекрытия холодного чердака по деревянным балкам, скатных крыш и мансардных кровель.

• Распыляемые материалы (жидкий пенополиуретан, эковата, пеноизол и пр.) – создают теплоизоляционный слой, не способный воспринять нагрузку. Поэтому применяются для утепления горизонтальных, наклонных и вертикальных конструкций под обшивку.

• Засыпная теплоизоляция (керамзит, шарики пенопласта, гранулированное пеностекло и пр.) применяется для горизонтального утепления обшивных конструкций. Сыпучие утеплители не стоит использовать для пола под стяжку из-за сложности выполнения работ.

Оптимальная область применения строительных материалов для утепления различных элементов здания приведена в таблице 1.

Таблица 1 – Какой утеплитель можно выбрать для теплоизоляции конструкций дома

Выбрать удобный для монтажа размер утеплителя Вы можете в каталоге теплоизоляционных материалов беларуских и иностранных производителей.

Коэффициент сопротивления теплопередаче

Когда с областью применения каждого теплоизоляционного материала всё понятно, определяют наиболее эффективный из возможных вариантов для данной конструкции.

На потери тепла через конструктивные элементы зданий влияет толщина используемого материала и его коэффициент сопротивления теплопередаче — способность пропускать теплоту. Чем меньше коэффициент теплопроводности и толще слой строительного материала, тем лучше сохраняется тепло.

Для наглядного представления необходимой толщины стен из однородного материала, соответствующей требованию по сопротивлению теплопередаче, мы произвели расчет, который учитывает теплотехнические характеристики применяемых строительных материалов. Полученные результаты смотрите на графике:

• Пенополистирол
• Минеральная вата
• Газосиликатный блок
• Массив дерева
• Керамзитобетон
• Кирпич

Для выбора наиболее экономичного варианта, стоит обратить внимание на коэффициент теплопроводности строительных материалов в толще ограждающих конструкций: наружных стен, плоской или скатной кровли, мансардной крыши, чердачных перекрытий, окон, фундаментов, деревянных и бетонных полов (смотрите таблицу 2). Чем ниже этот показатель, тем меньшая толщина теплоизоляционного слоя потребуется.

Таблица 2 – коэффициент теплопроводности строительных материалов

Таблица 3 — Сравнение характеристик утеплителей по теплопроводности

*значения коэффициентов приняты из приложения А ТКП 45-2.04-43-2006, технических характеристик от производителей теплоизоляции;

**в жилых домах наружные ограждающие конструкции относятся к условиям эксплуатации Б, а внутренние стены, перегородки, чердачные и надподвальные перекрытия − к режиму эксплуатации А.

Теплотехнический расчёт толщины теплоизоляции и проверку на не образование конденсата в толще конструкции выполняют проектировщики индивидуально для каждого случая по утвержденным нормативам для Беларуси. Методика и справочные значения приведены в ТКП 45-2.04-43-2006 с действующими изменениями и дополнениями.

Какая должна быть толщина утеплителя: пенопласта, минваты, пенополистерола

Толщина теплоизоляции зависит от:

• температуры наружного воздуха зимой в месте строительства;

• состава утепляемой конструкции: какие материалы использованы для несущего и отделочных слоёв, толщины и теплопроводности каждого слоя;

• вида и плотности выбранного утеплителя.

Формула расчета толщины утеплителя для теплоизоляции строительных конструкций

Теплозащитная способность стены и сопротивление теплопередаче зависят от теплопроводности каждого строительного материала в толще конструкции, общее сопротивление теплопередаче представляет собой их сумму.

Рассчитать, какая ориентировочная толщина утеплителя нужна для теплоизоляции наружной стены, чердачного перекрытия, плоской кровли, пола можно используя онлайн-калькулятор или самостоятельно — по формуле расчета коэффициента сопротивления теплопередаче:

где R – расчётное сопротивление теплопередаче строительной конструкции (стены, перекрытия, пола, крыши),

δ1, δ2, … δn – толщина, м, 1, 2, … n-ого слоя соответственно. Толщина теплоизоляции обозначается через Х и находится из решения неравенства. Округляется в бóльшую сторону.

λ1, λ2,… λn – коэффициент теплопроводности, Вт/(м °С), 1, 2, … n-ого слоя соответственно, зависит от типа и плотности материала (смотрите таблицу 2),

αв = 8,7 Вт/(м2 °С) – теплоотдача поверхности конструкции внутри помещения,

αн – коэффициент теплоотдачи внешней поверхности:

• для наружных стен и плоских кровель αн = 23 Вт/(м2 °С),

• для перекрытия чердака, наружных стен с вентилируемым фасадом αн = 12 Вт/(м2 °С),

Rнорм – нормативная величина сопротивления теплопередаче строительной конструкции:

• для наружной стены Rнорм = 3,2 (м2 °С)/ Вт,

• для совмещённого покрытия, перекрытия чердака Rнорм = 6,0 (м2 °С)/ Вт.

По рассчитанной толщине подбирают стандартный размер утеплителя из каталога теплоизоляционных материалов.

Тепла Вашему дому!

Понравилась статья — поделись с друзьями в соц сетях, сделай доброе дело!

Подробная технология утепления стен пенопластом своими руками и особенности крепления материала снаружи

04.04.2017 1,596 Просмотров

Утепление наружных стен дома — это многоцелевое мероприятие, решающее проблемы экономии и сохранения тепла внутри помещения. При этом, если разобраться в физической сущности этого действия, то окажется, что термин «утепление» не полностью отражает суть регулируемых процессов.

Большинство считает, что утепление призвано прекратить процесс «обогрева Вселенной», т.е. сократить теплопотери от выхода энергии наружу.

Тем не менее, основная проблема, которую призвано решить утепление стен — это вывод наружу точки росы, то есть — повышение температуры внутренней поверхности стен с целью исключить появление конденсата.

Холодная стена, имеющая температуру ниже критической, обязательно отпотеет или даже покроется инеем, а повышение ее температуры всего лишь на несколько градусов прекратит процесс оседания влаги, сохраняя материал стен и конструкций от коррозии или разрушения.

С какой стороны утеплять дом?

Для наиболее эффективного вывода точки росы лучше всего использовать наружное утепление стен. Причина этого в том, что слой утеплителя, установленный снаружи, исключает непосредственный контакт стены с внешним холодным воздухом, отчего наружная поверхность стены перестает отдавать тепло в атмосферу.

При этом, внутренняя поверхность стены нагревается от теплого воздуха дома и теряет способность конденсировать влагу. Точка росы переносится за ее пределы, вглубь материала утеплителя, что практически полностью исключает какие-то вредные процессы — внутри утеплителя (при правильной установке) влаге взяться неоткуда. Поэтому наружное утепление — намного предпочтительнее внутреннего, при котором возникают большие сложности с отсечкой пара.

Единственным серьезным недостатком наружного способа утепления является сложность работ — необходимость использования лесов, иногда приходится прибегать к помощи промышленных альпинистов и т.д. Специфические условия налагают свои ограничения и могут вызвать недостаток качества работы, поэтому следует тщательно продумывать и организовывать процесс максимально эффективным образом. Кроме того, имеются ограничения по наружной температуре воздуха — зимой наружное утепление стен не производится.

Данные виды утеплителей подходят для наружного и внутреннего утепления:

Пенопласт – достоинства и недостатки

Пенопласт — лидер среди утепляющих материалов, сочетающий в себе самые удачные качества:

• Низкая теплопроводность. Пенопласт на 98% процентов состоит из воздуха и только на 2% из полистирола, поэтому теплосберегающие качества его весьма высоки.
• Малый вес. Среди всех материалов пенопласт наиболее легкий, он не создает лишних нагрузок на стены.
• Отсутствие последствий от действия воды. Материал состоит из множества герметичных гранул, заполненных пузырьками газа, в которые вода просто не может проникнуть.
• Достаточная жесткость. Лист пенопласта удобен для монтажа, он не гнется и хорошо держит форму, легко режется.
• Удобный формат и толщина листа. Стандартные размеры листов имеют удобные линейные размеры и толщину, позволяя использовать оптимальный вариант.
• Хорошая адгезия — сцепление поверхности пенопласта с грунтовками или составами для оштукатуривания стен.
• Пожарная безопасность. Производители заявляют, что шариковый пенопласт не горит вовсе. Это не совсем верно, он горит, но температура воспламенения его в два раза выше, чем, например, у дерева. Поэтому источником опасности он быть не может.
• Цена пенопласта самая низкая из всех типов утеплителей.

Разница толщины при одинаковой теплоизоляции

Такие свойства характеризуют материал с очень положительной стороны.

Тем не менее, имеются и недостатки:

• Пенопласт совершенно не переносит контактов с растворителями типа ацетона или бензина.
• Хрупкость материала довольно высока, он крошится при резке, не допускает сгибания.
• Пенопластовые плиты непроницаемы для воздуха, в отличии от минваты.
• Имеется возможность обитания в толще материала грызунов.

Все недостатки можно определенным образом компенсировать, если знать об их существовании и принять необходимые меры.

Какой пенопласт выбрать для теплоизоляции снаружи?

В настоящее время производятся следующие виды пенопласта:

• ПБС-С-15. Имеет самую низкую плотность, используется на второстепенных объектах.
• ПБС-С-25. Наиболее используемый материал, имеет оптимальные характеристики и цену.
• ПБС-С-35. Материал, применяемый для утепления и гидроизоляции подземных конструкций — фундаментов, цоколей.
• ПБС-С-50. Самый плотный тип, используемый на ответственных объектах со сложными условиями эксплуатации.

Кроме того, существуют модифицированные образцы пенопласта — например, экструзионный пенополистирол (ЭПС). Он имеет более высокую прочность, не крошится. При этом, он горюч и имеет более низкую паропроницаемость, чем у обычного пенопласта. Кроме того, он дороже, что несколько ограничивает область его применения.

Стеновой пирог наружного утепления

Строение стенового пирога при наружном способе утепления довольно просто.

Поскольку для наиболее эффективного протекания вывода пара из материала стены требуется как можно более плотное прилегание утеплителя, то никакие пленочные материалы между стеной и пенопластом не устанавливается.

С наружной стороны тоже никакой гидрозащиты не делается, если в качестве облицовки используется «мокрый» метод — нанесение штукатурки или декоративной облицовочной плитки или подобных материалов с применением цементных смесей.

Если же используется вентилируемый фасад, то промежуток между пенопластом и фасадом по технологии должен составлять не менее 40 мм, поэтому для защиты утеплителя от влажного воздуха можно (но необязательно) установить слой гидрозащитной паропроницаемой мембраны с выходом наружу.

Состав стенового пирога:

• Наружная поверхность стены.
• Утеплитель (пенопласт).
• Слой штукатурки или облицовочная плитка, приклеенная на соответствующую смесь.

Для вентилируемых фасадов:

• Внешняя поверхность стены.
• Слой пенопласта.
• Слой паро- гидрозащитной мембраны.
• Контробрешетка, создающая вентиляционный зазор.
• Вентилируемый фасад.

Как рассчитать толщину пенопласта для качественного утепления?

Имеется два основных способа расчета толщины утеплителя:

• По местонахождению точки росы.
• По теплопроводности стены.

Оба способа по своему хороши, но вариант с точкой росы считается более ненадежным, так как в основном он сводится к определению ее положения в толще материала при определенных температуре и влажности. На практике эти показатели не бывают одинаковыми, поэтому точка росы перемещается в разные положения, причем, если она даже изредка выходит на внутреннюю поверхность стены, то требуется утепление.

При этом, местонахождение точки обычно определяется по таблицам, работать с которыми довольно сложно и полученный результат никак нельзя проверить.

Вариант расчетов по теплопроводности стены выглядит более корректным. Нужны две расчетные величины:

• Минимальное теплосопротивление стены. Это — отношение толщины стены к коэффициенту теплосопротивления материала.
• Фактическое теплосопротивление. Эта формула сложнее, суммируются значения теплосопротивления всех слоев стены и коэффициенты теплоотдачи внутренней и внешней поверхностей.

Если фактическое значение больше минимального, то утепление незачем. Если же оно меньше, то недостача восполняется слоем утеплителя. На практике все необходимые значения и коэффициенты находить бывает очень сложно, разные источники предлагают противоречивые показатели,что вносит в расчеты ненужную путаницу.

Поэтому принято использовать онлайн-калькуляторы, в большом количестве имеющимися в сети интернет. Они действуют по простому принципу — подставляются свои данные и получается готовый результат, который рекомендуется проверить при помощи нескольких калькуляторов для получения более корректного значения.

Этот вариант является универсальным, обеспечивающим вывод пара из толщи материала и гарантированное удержание точки росы внутри материала утеплителя.

Подготовка поверхности стен

Поверхность стены должна отвечать следующим требованиям:

• Отсутствие отставшей штукатурки.
• Отсутствие старой краски.
• Поверхность стены должна быть стабильной и не осыпаться при проведении по ней рукой.
• Плоскость стены должна быть ровной, максимальное значение перепадов составляет 1-2 см. Более глубокие впадины подлежат оштукатуриванию или заделке.

При необходимости стена штукатурится или покрывается грунтовкой глубокого проникновения (если сильно осыпается).

Нужна ли пароизоляция и гидроизоляция под пенопласт?

Между пенопластом и стеной ни в коем случае не должны находиться никакие материалы, препятствующие выводу пара. Парциальное давление, выдавливающее водяной пар сквозь толщу стены, будет постоянно добавлять все большие количества, отчего пар, не имея возможности вывода сквозь утеплитель, начнет накапливаться в толще стены.

Этого допускать нельзя, наоборот, надо обеспечить беспрепятственный проход пара сквозь пенопласт. С наружной стороны, при использовании вентилируемого фасада, допускается установка паро- гидрозащитной мембраны, обеспечивающей вывод пара, но препятствующей проходу влаги снаружи.

Подготовка обрешетки под пенопласт

Обрешетка требуется, если в качестве внешней финишной обшивки используется сайдинг. Крепить его непосредственно к пенопласту невозможно, поэтому необходимо установить обрешетку.

Для этого перед установкой пенопласта к стене прикрепляются деревянные бруски такой же толщины, что и утеплитель. Они крепятся так, чтобы точно попадать между листами пенопласта, без щелей, которые при необходимости заполняют монтажной пеной.

После установки утеплителя к ним в поперечном направлении крепится контробрешетка, служащая непосредственной опорой для сайдинга.

Способы крепления пенопласта к стене

Пенопласт можно прикрепить такими способами:

• Механически, при помощи специальных дюбелей («грибков»), с широкими шляпками. При забивании надо их утапливать в пенопласт минимум на 1 мм. Располагают грибки по углам с одновременным захватом четырех листов, с дополнительным дюбелем по центру.
• С использованием сухой смеси, разводимой водой. Получается состав, схожий с тем, что используется для приклеивания керамической плитки. Он наносится непосредственно на пенопласт, который сразу же устанавливается на стену.
• С использованием специального клея. Он обычно выпускается в баллонах, напоминает монтажную пену (практически, это она и есть, только с меньшим расширением). Нанесение клея производится на утеплитель полосами по периметру и несколькими линиями внутри.

Крепление при помощи клея

Все варианты практически равнозначны, выбор производится по принципу «как удобнее», Если состояние (или материал) стены не позволяет использовать дюбели, то следует применить другой, более подходящий вариант. При этом, по возможности рекомендуется усиливать клеевые соединения грибками, исключая отставание смеси или клея от проблемных участков стены.

Установка утеплителя

Утепление стен пенопластом своими руками производится в следующем порядке:

1. Установить площадки или леса, организовать свободный доступ к стене по всей площади.
2. Подготовить стену. Удалить отслоившиеся куски, при необходимости заделать вмятины или щели. Установить бруски обрешетки (если надо).
3. Установить поочередно листы пенопласта выбранным способом. Установку начинать снизу вверх, при образовании щелей заполнять монтажной пеной.

Утепление под сайдинг

Наружное утепление стен — надежный способ сохранения тепла и защиты материала стен от намокания и разрушения. Главным условием успешного результата является изучение технологии и физической основы процессов, происходящих с воздушной влагой. При владении знаниями и навыками работа будет быстрой и эффективной.

Полезное видео

Видео-инструкция по утеплению стен пенопластом: