Как рассчитать толщину пенопласта для утепления стен?

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.

Инструкция по расчету и утеплению стен пенопластом

При выборе пеноплекса для теплоизоляции стен очень важно сделать всю работу в соответствии с технологией. Прежде всего необходимо провести расчет утепления стен. Пенопласт выпускается в нескольких стандартных размерах, поэтому, прежде чем утеплять стены, необходимо определить оптимальную ширину, высоту и толщину листов.

Утепление пенополистиролом фасада несущей стены.

1. Важные моменты и порядок проведения расчета
2. Другие важные условия
3. Пошаговая инструкция по наружному утеплению
4. Руководство по креплению пенопласта
5. Руководство по утеплению стен пенопластом изнутри

Важные моменты и порядок проведения расчета

Прежде всего нужно знать, что пенопласт может использоваться для утепления стен снаружи и изнутри. Вариант наружного утепления стен пенопластом используется чаще всего, однако лучше проводить комплексную теплоизоляцию. Технология утепления стен снаружи и изнутри практически не имеет различий, однако для выполнения работы нужно будет использовать плиты пенопласта разной толщины.

Расчет толщины теплоизоляционного материала.

Очень важно правильно выполнить расчет. Нужно понимать, что в данном случае большая толщина утеплителя повлечет за собой дополнительные расходы. И при всех остальных равных условиях проведение утепления стен без выполнения предварительного расчета подходящей толщины плит пенопласта вынудит хозяина попросту зря потратить деньги. Помимо этого, если плиты пенопласта будут использоваться для утепления стен внутри помещения, расчет позволит сохранить максимум полезного пространства, обеспечив качественную теплоизоляцию.

Однако и попытки купить самые тонкие листы пенопласта тоже обернутся против вас. Чересчур тонкая плита не сможет обеспечить должную защиту от холода. Так что расчет является обязательной частью подготовительного этапа. Именно грамотно составленный расчет позволит организовать такую теплоизоляцию, которая будет иметь необходимую эффективность.

Крепление пенопласта к стене фасадным металлическим дюбелем.

Чтобы правильно выполнить расчет теплоизоляции, нужно прежде всего учитывать теплосопротивление. Это постоянный показатель для конкретного климатического региона.

Для российских условий он колеблется в среднем от 3,5 до 4,6 м*К/Вт. Если параллельно со стенами вы будете утеплять потолок и пол, расчет нужно будет сделать с использованием увеличенных значений.

Данный параметр позволяет подобрать наиболее оптимальную толщину слоя пенопласта для обеспечения требуемого теплосопротивления.

Расчет предельно прост: показатель теплосопротивления делится на коэффициент теплопроводности плит пенопласта (в зависимости от марки колеблется в среднем от 0,031 до 0,041 Вт/м*К).

Другие важные условия

Выполняя расчет, нужно учитывать и ряд других условий. К примеру, для утепления стен в жилом доме и стен неотапливаемого гаража понадобится разный слой утеплителя. Как правило, производители пенопласта в инструкции к своему товару приводят специальные таблицы, в которых перечислены все важные факторы. Обязательно уточните этот момент у консультанта по месту покупки пенопласта.

Таким образом, если вы будете утеплять стены чердака или гаража и хотите максимально сэкономить на отоплении и электричестве, нужно будет использовать слой пенопласта толщиной порядка 6 см. Такой же слой используется и в жилых помещениях. Если же вы не будете использовать чердак или же утепление выполняется лишь для того, чтобы уменьшить теплопотери через помещение без отопления, будет достаточно листов пенопласта толщиной 20-40 мм. Это бюджетный, но весьма эффективный и широко использующийся материал. Однако именно толщина в 5-6 см является наиболее оптимальной в большинстве случаев.

Пошаговая инструкция по наружному утеплению

Наружные теплоизоляционные работы с использованием пенопласта выполняются в следующем порядке:

1. Сначала подготавливается рабочая поверхность.
2. После этого выполняется крепление плит утеплителя.
3. Затем устанавливается специальная сетка.
4. В завершение поверхность оштукатуривается.

На начальном этапе работы вам понадобятся следующие материалы и инструменты:

1. Наружная шпатлевка. При желании вместо нее можно использовать бюджетный аналог — цементно-песчаный раствор.
2. Грунтовка.
3. Шпатель.
4. Молоток, дюбели.
5. Цокольная планка.
6. Строительный уровень.

Схема нанесения клея на пенопласт.

Перед началом работы нужно просушить стены. Слишком высокая влажность рабочей поверхности негативно отразится на качестве отделки. Любые неровности и дефекты поверхности нужно исправить.

Сначала удаляется старая штукатурка, выступающие части, наплывы и пр. Затем тщательно заделываются все трещины и поверхность основательно выравнивается. Для этого можно использовать штукатурку. Она проста в работе и прекрасно устраняет дефекты стен.

Состав, предназначенный для приклеивания пенопласта к поверхности, содержит воду. Если вы нанесете его на необработанную поверхность, она впитает воду из клея, что резко снизит его адгезию. В результате пенопласт попросту отслоится. Именно поэтому предварительно поверхность необходимо прогрунтовать. Если стены построены из шлакоблока или другого пористого материала, грунтовка наносится двойным слоем. Ей дают высохнуть и закрепляют цокольную планку под пенопласт. Планка устанавливается на стыке стены и цоколя и закрепляется с помощью дюбелей.

Руководство по креплению пенопласта

На этом этапе работы вам понадобится следующее:

1. Пенопласт толщиной от 5 см.
2. Емкость для приготовления клеящего раствора.
3. Строительный миксер или дрель со специальной насадкой.
4. Молоток, дюбели.
5. Широкая малярная кисть.

Прежде всего необходимо приготовить клей. Существует достаточно большой выбор смесей, поэтому в процессе приготовления ориентируйтесь на инструкцию производителя. Клей нужно тщательно размешать. В готовой смеси не должно быть комочков и любых других сторонних включений. Не отклоняйтесь от инструкции производителя, т.к. это может негативно отразиться на качестве работы.

Схема расположения крепежа для пенопласта.

Нанесите готовый клей на лист пенопласта. Смазывать всю плиту не нужно. Сделайте несколько густых точек в центре или же нанесите полосы по периметру. Возьмите первый лист, опустите его нижнюю кромку в закрепленную ранее цокольную планку и плотно прижмите к поверхности. Посередине и в углах плиты сделайте отверстия под дюбели. Используйте для этого электродрель. Глубина должна быть такой, чтобы сверло входило в стену не менее чем на 5 см. Забейте дюбели молотком. Заполните пенопластом весь нижний ряд. Следующий ряд немного сместите. Важно, чтобы вертикальные стыки плит не совпадали друг с другом. Заполните всю поверхность.

Пенопласт — это материал с хорошими эксплуатационными характеристиками. Однако он крайне неустойчив как перед механическими, так и перед атмосферными воздействиями.

Поэтому, после того как вся предполагаемая поверхность будет заполнена пенопластом, поверх него необходимо будет наложить специальную армирующую малярную сетку.

После крепления сетки поверхность будет оштукатурена. На данном этапе вам нужно подготовить:

1. Клей.
2. Сетку с мелкими ячейками.
3. Валики, шпатели.

Приступать к устройству армирующей сетки можно сразу после того, как будет приклеен весь пенопласт. Сначала необходимо нанести от угла дома вертикальную полосу клея.

Делайте ее такой ширины, которая немного превышала бы ширину армирующей сетки. Приложите сетку поверх клея и плотно вдавите, прокатите валиком, нанесите новый слой клеевой смеси, чтобы полностью закрыть сетку. Наносите так полосу за полосой, пока не покроете всю стену. Дайте поверхности просохнуть в течение суток и приступайте к штукатурным работам.

Схема утепления стены пенопластом под сайдинг.

Для этого подготовьте:

• штукатурку;
• грунтовку;
• кисть;
• шпатель.

Тщательно прогрунтуйте поверхность. Это обеспечит максимально надежное сцепление слоя штукатурки с поверхностью. Замесите раствор в соответствии с инструкцией производителя и аккуратно распределите его по поверхности при помощи шпателя. Не спешите набирать сразу слишком много раствора, без соответствующего опыта вам будет сложно его разравнивать.

Распределите штукатурку равномерным слоем (обычно делается слой толщиной 3 мм) по внешней стене. Уберите все излишки с помощью шпателя. Нельзя, чтобы на данном слое оставались какие-либо дефекты. В противном случае существенно снизится качество всей отделки. При желании штукатурке можно придать фактурность. На этом работы по внешней облицовке стен пенопластом считаются завершенными.

Руководство по утеплению стен пенопластом изнутри

Процесс внутренней теплоизоляции стен при помощи пенопласта не имеет особых отличий от наружного утепления. Рабочая поверхность подготавливается в том же порядке:

1. Удаляется старая облицовка.
2. Замазываются трещины.
3. Выравниваются неровности.

Обшивать пенопластом можно только максимально ровную стену. Работа проводится с применением следующих инструментов:

1. Гидроизоляции.
2. Грунтовки.
3. Специального клея для работы с пенопластом.
4. Малярных кистей.
5. Штукатурки или гипсокартона.

Сухую и ровню стену нужно обработать грунтовкой. В случае с внутренней отделкой обычно достаточно 1 раза. После того как поверхность высохнет, ее нужно закрыть слоем гидроизоляции. Можно использовать обыкновенную полиэтиленовую пленку. Данный материал будет защищать плиты пенопласта от влаги, проникающей через стены. В зимнее время образование конденсата будет происходить особенно эффективно, поэтому пленка должна быть устроена обязательно. Лишь в условиях полного отсутствия влаги теплоизоляция будет в течение долгого времени оставаться эффективной.

Далее выполняется облицовка плитами пенопласта. Их можно прикрепить к стене пластиковыми дюбелями, однако гораздо более удобно и быстро все можно сделать с помощью клея. Современные клеевые смеси позволяют надежно прикрепить пенопласт без особых усилий. Состав наносится только на обрабатываемую поверхность, на пенопласт наносить его не надо. Пенопласт прикладывается к стене с нанесенным клеем и плотно прижимается. Между плитами не должно быть зазоров, т.к. через них будет уходить тепло. Приклеивайте плиты максимально аккуратно и плотно.

После того как все стены будут оклеены плитами утеплителя, можно переходить к заключительному этапу работы. К примеру, можно закрыть стены гипсокартоном, а затем оклеить обоями или зашпаклевать. На это уйдет немного времени, и в результате будет получена абсолютно ровная красивая поверхность. Можно все сделать и без гипсокартона, покрыв пенопласт уже знакомой вам армирующей сеткой, зашпаклевав и покрасив.

Одновременное наружное и внутреннее утепление стен дает максимальный эффект. Если будет сделано только внутреннее утепление, под слоем гидроизоляции может начать собираться конденсат. Из-за этого начнет появляться плесень, будут запотевать окна. Во избежание этого необходимо выполнять утепление в строгом соответствии с технологией и регулярно проветривать комнату. Правильно устроенная теплоизоляция позволит вам сэкономить на счетах за электричество и отопление и сделать свой дом максимально уютным. Удачной работы!

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.

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.

Правила и примеры расчета толщины утеплителя

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.

Ассортимент современных утеплителей

Теплоизоляционная продукция отличается универсальностью и внушительным выбором. На вопрос, чем лучше утеплить стены, трудно дать однозначный ответ.
Следует рассмотреть несколько факторов:

• размещение утеплителя (внутри или снаружи);
• материал, из которого возведены несущие конструкции (бетон, дерево и т. д.);
• климатические условия региона;
• бюджет на проведение теплоизоляционных работ.

Популярные виды утеплителей для стен являются универсальными изделиями. Они характеризуются низкой теплопроводностью, значительным шумопоглощением, прочностью и долговечностью.

Пенопласт — ячеистые плиты малого веса с низким показателем передачи тепла и поглощения влаги. Размер изоляционного слоя составляет 50-100 мм. Безопасность материала подтверждает его использование в качестве пищевой упаковки. Он долговечен, не деформируется при эксплуатации и не гниет. Плиты пенопласта поглощают звук и вибрацию. Они монтируются снаружи и внутри здания, установка не требует создания каркаса.

Пенопласт — самый дешевый утеплитель для стен из продуктов, представленных на рынке. Его недостаток — повышенная горючесть и подверженность воздействию грызунов.

Экструдированный пенополистирол ЭППС — материал на основе полистирола, имеющий однородную закрытую ячеистую структуру. Благодаря ней плиты ЭПППС устойчивы к механической нагрузке, характеризуются минимальным водопоглощением и передачей тепла. На стенах, отделанных пенополистиролом, не появится плесень и грибок. Влагостойкий утеплитель можно использовать для изоляции фундамента и цокольного этажа. Добавка антипиренов при изготовлении изделий снижает их горючесть и повышает безопасность эксплуатации. Для утепления стен используются изделия плотностью 35 кг/м3.

Минеральная вата на основе базальтового или стеклянного волокна — лучший утеплитель для стен. Она обладает следующими характеристиками:

• устойчивость к морозу и высокой температуре;
• низкий коэффициент теплопроводности;
• паропроничаемость, позволяющая поддерживать нормальный уровень влажности;
• устойчивость к химическим веществам, гниению, микроорганизмам;
• пожаробезопасность.

Это дешевый, экологически безопасный и простой в монтаже материал. Легкая минеральная вата используется для каркасных стен и перегородок, а более плотная (80-150 кг/м3) — для вентилируемых и штукатурных фасадов.

Пенополиуретан — утеплитель для стен, предлагаемый в виде плит или напыления. Последний вариант отличается высокой адгезией с любым материалом, создает монолитный слой, устойчивый к влаге и механическому воздействию. Пенополиуретан является одним из самых эффективных изоляторов, его выбирают для частных домов и производственных помещений. Недостаток теплоизоляции — высокая стоимость и чувствительность к ультрафиолету.

Отражающая теплоизоляция на основе вспененного полиэтилена стала популярна благодаря минимальному размеру толщины полотна при высоких изолирующих свойствах. Материал с армирующим слоем алюминиевой фольги популярен при утеплении балконов, лоджий, бань. Он устойчив к влаге, отражает инфракрасные волны от своей поверхности. Полотно толщиной 2-10 мм отнимает малый объем полезной площади.

Плотность и ее влияние на свойства материала

Показатель плотности определяет отношение массы материала к объему. Высокий коэффициент означает существенную нагрузку на основание, этот факт учитывают при выборе утеплителя. Есть плотные материалы, которые уступают по изоляционным характеристикам более рыхлым изделиям. Например, деревянный брус с показателями 510 кг/м3 имеет теплопроводность 0,15 ВТ/м*К, а минеральная вата в 50 кг/м3 — 0,35 Вт/м*К.

Современные теплоизоляторы классифицируются по уровню плотности на 4 группы:

• очень легкие — пенопласт, имеющий пористую структуру и газонаполненные ячейки;
• легкие — минераловатная продукция;
• средние — пеностекло;
• плотные — жесткие плиты из базальтового волокна.

Легкий утеплитель для стен плохо переносит механическую нагрузку, поэтому нуждается в создании защитного слоя. Слабая связь между молекулами не может противостоять внешнему воздействию, и материал разрушается. При монтаже минеральной ваты, пенопласта, экструдированного пенополистирола устанавливают гидроизоляцию и ветрозащиту, используют облицовку или наносят слой штукатурки.

Какие данные нужны для расчета толщины утеплителя?

Размер слоя изоляции зависит от теплового сопротивления материала. Этот показатель является величиной, обратной теплопроводности. Каждый материал — дерево, металл, кирпич, пенопласт или минвата обладают определенной способностью передавать тепловую энергию. Коэффициент теплопроводности высчитывается в ходе лабораторных испытаний, а для потребителей указывается на упаковке.

Если материал приобретается без маркировки, можно найти сводную таблицу показателей в интернете.

Пенопласт: сопротивление теплопередаче стены и толщина

Пенопласт – весьма популярный утеплитель. Цена его невысока, монтаж выполняется достаточно просто. И при условии грамотного соблюдения всех технологических требований к укладке можно получить довольно качественный утеплительный контур. Разберемся, как правильно рассчитать необходимую толщину пенопласта.

От чего зависит толщина утеплителя?

Разумеется, толщина утеплителя при внутренней и наружной укладке будет значимо различаться.

Если речь идет о наружном утеплении, то важнейшее значение здесь имеет такой параметр, как теплосопротивление внешней поверхности стены (Т). Он имеет постоянное значение и зависит от того, в какой климатической зоне располагается дом.

К примеру, в Москве этот параметр равен 3,28 и более, в Краснодарском крае он должен быть не меньше 1,79, а вот Якутск потребует коэффициента 5,28.

Значения коэффициентов в разных городах представлены в таблице ниже.

Теплосопротивление стены складывается из показателей теплосопротивления всех материалов, из которых она состоит.

Сюда входит основной материал стен, отделочный слой и, разумеется, утеплитель.

Сопротивление теплопередаче стены и толщина: расчет

Итак, чтобы понять, какой толщины пенопласт для утепления необходим, нужно вычесть из общего теплосопротивления (Т) значения аналогичных показателей, соответствующих всем входящим в состав стены слоев, кроме утеплительного.

Теплопроводность материалов вы можете найти в технических характеристиках, представленных производителем.

Предположим, мы возвели стену из керамоблоков (их толщина 0,3м). Стены изнутри отделаны слоем гипсовой штукатурки в 2см. Наружная отделка выполнена песчано-цементной штукатуркой слоем в 3см.

Производителем заявлены следующие показатели теплопроводности материалов:

• Керамоблоки – 0,14 (Вт/м* 0 С),
• Гипсовой штукатурки – 0,31 (Вт/м* 0 С),
• Песчано-цементной штукатурки – 1,1(Вт/м* 0 С).

Т₁= 0,3/0,14 + 0,02/0,31 + 0,03/1,1 = 2,14 + 0,06 + 0,02 = 2,22 (Вт/м* 0 С).

Таким образом, мы нашли Т₁. Это сопротивление теплопередаче наших стен без утеплителя. Предположим, что дом строится в Московском регионе. Табличное значение минимального сопротивления, как мы видим, равно 3,28.

Из него мы вычитаем полученное значение и получаем, что коэффициент сопротивления пенопласта должен быть равен:

Чтобы высчитать, какая толщина пенопласта для стены нам необходима, нужно знать его теплопроводность. Это значение можно найти в технической документации к материалу.

Для качественных изделий оно равно 0,039.

Итак, толщина будет считаться по формуле: сопротивление теплопередаче умножается на теплопроводность.

Таким образом получаем: 1,06 * 0,039 = 0,04м.

То есть минимальный слой пенопласта для утепления в данном случае будет составлять 4см.

Значения для расчетов

Теплопроводность различных материалов, используемых для возведения стен, вы можете найти в таблице ниже или посмотреть в технической документации.