Важную роль в обустройстве жилого и нежилого строения играет качественная теплоизоляция. Современные теплоизоляторы позволяют минимизировать затраты на строительство и последующее отопление. Строительный рынок предлагает большое разнообразие утеплителей для стен дома внутри различной толщины. Наиболее распространены модификации 50, 100, 150 и 200 мм. В теплых регионах укладка производится в 1 слой, в северных в несколько слоев для достижения наилучших показателей тепла и снижения теплопотерь, благодаря чему возможно уменьшить последующие затраты на обогрев.
Стройматериалы с низкой теплопроводностью задействуют для утепления, а с высокой для отвода тепла. Например, полистирол и минвата имеют самый низкий показатель теплопроводности 0,037 и 0,040 соответственно, у кирпичной кладки он 0,50, то есть кирпич значительно уступает по теплопроводности. Если стена дома состоит из нескольких слоев, ее теплопроводность будет вычисляться как сумма коэффициентов всех материалов. При расчете будет учитываться теплопроводность кирпичной кладки, самого теплоизолятора, гипсокартона и другого отделочного материала. Данные потребуется суммировать, благодаря чему получится общая теплоизоляционная способность ограждающей конструкции.
Зачем требуется производить теплоизоляцию?
- Защита жилого строения от промерзания в холодное время года. Важно подобрать подходящую толщину утеплителя для стен и кровли.
- Увеличение эксплуатационного ресурса объекта. Теплоизоляторы выполняют защитную функцию, продлевают срок службы основных элементов конструкции.
- Поддержание требуемого температурного режима. Правильно подобранные для объекта теплоизоляционные составы позволят поддерживать комфортный микроклимат в жилых и офисных помещениях.
- Обеспечение дополнительной звукоизоляции. Грамотное определение толщины используемого утеплителя поможет снизить проникновение посторонних шумов с улицы или городской трассы.
Теплоизоляция позволяет также сберечь имеющееся пространство на объекте. Утепление наружной конструкции помогает сместить точку образования конденсата, что исключает появление и распространение грибковых микроорганизмов.
Качественная теплоизоляция позволяет минимизировать теплопотери и соответственно уменьшить расходы на обогрев. В одном доме на обогрев 150 м2 в зимний период расходуется 2000 кВт электроэнергии, а в другом 3500 кВт. Почему может быть такая разница? Многое зависит от используемых материалов и теплоизоляторов. По данным инженеров основные теплопотери происходят через ограждающие конструкции, а также вентиляцию и канализацию.
При подборе утеплителя для стен из кирпича и шлакоблока учитывается не только толщина, но также степень поглощения воздуха и влаги, паропроницаемость и неподверженность температурным перепадам. Рекомендуется обратить внимание на устойчивость к химфакторам. Ценятся теплоизоляционные изделия, которые не дают усадки, имеют небольшой вес, не оказывают нагрузки на стены и кровельную конструкцию.
От чего зависит толщина используемого утеплителя?
- Условия климата. Чем суровее климат в регионе, тем более толстым должен быть теплоизоляционный материал.
- Технические параметры изделия. Каждый теплоизолятор отличается по своим характеристикам. Наиболее низкий коэффициент теплопроводности у базальтового волокна и минваты.
- Требуемый уровень теплоизоляции. Для каждого объекта существуют соответствующие нормы и положения, определяющие минимальную толщину утеплителя.
- Структура и характеристики строения. Следует помнить, что для кровли и стен используется один теплоизолятор, для фундамента и обустройства цокольного этажа совершенно другой, который менее подвержен воздействию биохимических факторов.
- Ветровая нагрузка. В каждом регионе погода может сильно отличаться, где-то может быть относительно спокойно, а в другом месте достаточно ветрено. Чем сильнее дует ветер, тем выше теплопотери и значит больше должна быть толщина кровельного утеплителя.
- Влажность в помещении. При увлажнении эффективность теплоизоляции всегда снижается. На упаковке прописываются данные для стандартных условий. Поэтому перед тем, как посчитать толщину утеплителя, требуется определить примерные показатели влажности воздуха на объекте. Особенно это касается ситуаций, когда укладка теплоизолятора производится с внешней стороны здания.
Подбор толщины утеплителя осуществляется в соответствии с документацией СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий», СП 131.13330.2018 «Строительная климатология» и другими нормативно-правовыми актами.
Для того, чтобы определить толщину нужного теплоизоляционного слоя, сегодня проводятся специальные технические расчеты, применяются специализированные программы. При утверждении стандартной толщины утеплителя учитываются параметры климата, возможные теплопотери и уровень теплоизоляции.
Пример расчета толщины утеплителя для стен
Жилое строение возведено в Перми из обычного силикатного кирпича. Стены имеют толщину в 2 кирпича. Расчет толщины утеплителя будет проводиться по следующей формуле:
d = Rreg * λ,
где Rreg – сопротивление теплопередачи для наружных стен жилых домов, а λ представляет собой коэффициент теплопроводности стройматериалов. Существует специальная таблица, где зафиксирован минимальный показатель Rreg для конкретных городов России, для Перми он составляет 3,64.
Расчет толщины теплоизоляции
d = 3,64 (Rreg) * 0,85 (коэффициент теплопроводности силикатного кирпича) = 3,094 м
Исходя из этого толщина стены из силикатного кирпича должна составлять 3 метра. Такую конструкцию никто возводить не будет, так как это нерентабельно. Поэтому используют фасадные утеплители соответствующей толщины под штукатурку и любой другой отделочный материал.
Сопротивление теплопередаче внешней стены дома Rо рассчитывается по формуле:
Rо = d / λ,
где d – толщина стройматериала, в нашем случае силикатного кирпича, а λ – коэффициент теплопроводности. В нашем случае толщина стены из двух силикатных кирпичей с цементно-известковым раствором составляет примерно 25 см.
Расчет будет таким:
Rо = 0,25м/0,85 = 0,29 м²х°С/Вт.
Какой же толщины должно быть утепление кирпичного дома снаружи? Рекомендуемое значение Rreg в Перми 3,64. У нас имеется стена с сопротивлением Rо 0,29. Необходимо эти данные свести в формуле: 3,64 – 0,29 = 3,35. Из таблицы теплопроводности стройматериалов берем значение для минеральной ваты, оно составляет 0,035 Вт/(м*К). Оптимальная толщина теплоизоляционного изделия будет рассчитываться следующим образом: d = 3,35 * 0,035 = 0,11 м. Получается минеральная вата должна иметь толщину как минимум 100 мм. Все это лишь примерный расчет, который позволяет подобрать толщину утеплителя по соответствующему региону и городу.
При вычислении толщины утепления для пеноблоков, а также стен из газобетона и бруса необходимо знать толщину уложенных стройматериалов и их коэффициент теплопроводности. Используя эти данные, будет возможно определить минимальную толщину теплоизоляционного изделия. Выполняя расчет толщины слоя конкретного утеплителя, принимайте во внимание показатели влажности. Так как толщина утеплителя с учетом теплотехнического расчета может быть больше.
Определение оптимальной толщины утеплителя для крыши
Кровельная конструкция с целью минимизации теплопотерь обязательно нуждается в утеплении. Определить, какая должна быть толщина утеплителя на крыше поможет формула:
α ут = (Rо – 0,16) * λ ут,
где α ут – толщина теплоизолятора, Rо – утвержденное сопротивление теплопередачи на крыше, λ ут – коэффициент теплопроводности теплоизоляционного изделия. Существует специальная таблица, в которой утвержден показатель Rо для разных городов. Например, в Екатеринбурге он составляет 5,19, а в Москве 4,67. Минеральная вата в среднем имеет коэффициент теплопроводности 0,035 Вт/(м*К). Расчет для Перми будет следующим:
α ут = 5,17 * 0,035 = 0,180 м
Толщина утеплителя для крыши на Урале должна быть примерно 180-200 мм. В этом случае можно производить укладку теплоизолятора в один слой, используя утеплитель толщиной 20 см, или же в два слоя по 10 см каждый. По мнению специалистов многослойное утепление считается наиболее эффективным, так как препятствует появлению мостиков холода. Поэтому важно, чтобы кровельная конструкция имела именно два слоя теплоизоляции. Получить точный расчет о том, какая нужна толщина утеплителя для крыши можно обратившись к специалистам по кровельным материалам.
При подборе толщины плитного утеплителя в обязательном порядке учитывается как будет использоваться подкровельное пространство, будет оно холодным или же теплым. Если теплым, толщина теплоизолятора должна быть в два раза больше. Специалисты подскажут, какая должна быть максимальная толщина утеплителя, если планируется возводить мансардное помещение.
Виды теплоизоляторов с учетом коэффициента теплопроводности
В строительстве стараются использовать изоляторы, которые отличаются негорючестью, биостойкостью и низкой теплопроводностью. Чем ниже последний показатель, тем лучше материал будет удерживать тепло в помещении. В последнее время стараются выбирать теплоизоляционные изделия, отличающиеся экологичностью и долговечностью. Поэтому необходимо знать не только то, какой толщиной утеплять крышу и стены, но и входящие в состав химические элементы.
Коэффициент теплопроводности представляет собой количественную характеристику проводимости тепла. В технической документации обозначается символом λ, измеряется в Вт/(м*К). Благодаря КП инженеры проектировщики определяют сколько тепла за 1 час проходит через 1 м2. Чем ниже значение, тем медленнее передается тепло. Поэтому рекомендуется подбирать изделия, которые имеют самый низкий показатель теплопроводности. Однако следует знать, что КП может меняться в зависимости от условий эксплуатации. Например, при повышенной влажности данный коэффициент может увеличиваться. Рассмотрим распространенные виды теплоизоляционных изделий, которые используются для обустройства стен и кровли.
Пенополистирол
Высококачественный состав на основе пенопласта, состоящий из газонаполненных ячеек. Главным достоинством является небольшой вес, малая гигроскопичность и низкий коэффициент теплопроводности 0,036 Вт/(м*К). Благодаря небольшому весу материал можно использовать для обустройства как стен, так и кровли, он не утяжеляет общую массу конструкции. Изделие рассчитано на длительный срок службы, не теряет своих технических свойств на протяжении десятков лет. В процессе эксплуатации ППС не выделяет вредных химических веществ. Достаточно часто его задействуют при обустройстве частных домов, небольших построек промышленного назначения, торговых центров.
Производители предлагают изделия различной толщины от 20 до 150 мм. Если вы не знаете, какой толщины выбрать утеплитель для крыши, можно посоветоваться с инженерами. Существует специальный калькулятор расчета, куда можно внести соответствующие данные и получить примерные параметры толщины утеплителя исходя из требуемой температуры воздуха в помещении.
Пенополиуретан
Высококачественный состав, который наносится методом напыления при помощи специального оборудования. Состоит он из полиуретана и воздуха. Его можно свободно укладывать как на ровной, так и неровной поверхности, например на шлакоблочные стены. Коэффициент его теплопроводности самый низкий и составляет 0,028 Вт/(м*К). Пенополиуретановое покрытие достаточно эффективно защищает от холода. Обычно толщина напыляемого ППУ составляет от 1,5 до 3 см. Единственный его недостаток в том, что требуется специальное оборудование и соответствующий опыт для равномерного нанесения состава. Материал используется исключительно для обустройства стен, для кровли его обычно не применяют.
Экструдированный пенополистирол
Высококачественный теплоизолятор, который производят из пенопласта метод экструдирования. Изделие отличается наибольшей плотностью, имеет небольшой вес. Коэффициент теплопроводности 0,030-0,034 Вт/(м*К). Материал не разрушается под действием влаги и внешних агрессивных факторов. Перед тем как устанавливать утеплитель необходимо правильно рассчитать требуемую толщину. Ходовыми являются изделия 50-100 мм. Их задействуют для отделки стен, фундамента, кровли. Чаще всего он используется для наружного обустройства частных домов, офисных зданий и медицинских учреждений.
Минеральная вата
Самый распространенный теплоизолятор, используемый в частном, промышленном и производственном строительстве. Теплоизолятор эффективно сохраняет комфортную температуру в доме благодаря низкому коэффициенту теплопроводности. Он составляет 0,034 Вт/(м*К) и зависит от типа изделия. Достаточно удобен в работе, при укладке не требует специальных навыков и умений. Производители выпускают продукцию толщиной 50, 100, 150 мм. Перед тем как подобрать толщину утеплителя рекомендуется учесть климатическую зону и определить требуемые показатели теплопроводности.
Стекловата
Высококачественный материал, который изготавливается путем плавления стекольных отходов. В состав входит природный кварцевый песок, стекло, известняк и связующие компоненты, такие как глина и полимерные смолы. Стекловата относится к категории негорючих материалов, поэтому подходит для обустройства большинства объектов, в том числе тех, к которым предъявляются повышенные требования пожарной безопасности. Коэффициент теплопроводности 0,032-0,038 Вт/(м*К) и зависит от типа изделия и многих других факторов. Перед покупкой необходимо определить расчетную толщину утеплителя с помощью специального онлайн-калькулятора.
Шлаковата
Бюджетное теплоизоляционное изделие, чаще всего используемое при обустройстве хозяйственных построек и дачных домиков. Главное достоинство в том, что материал не подвержен горению, прекрасно переносит любое внешнее воздействие. Показатель теплопроводности 0,044-0,045 Вт/(м*К). На сегодняшний день шлаковата невостребована.
Пенопласт
Распространенный теплоизолятор, который часто применяют для обустройства и утепления зданий и сооружений. Имеет белую расцветку и жесткую вспененную структуру. Состоит из полистирола и воздуха. Его отличает низкое водопоглощение, долговечность. В процессе эксплуатации материал не деформируется и не разрушается. Устойчив к воздействию солей, щелочей и кислот. В сравнении с другими изоляторами имеет небольшой вес. Коэффициент теплопроводности составляет 0,04-0,05 Вт/(м*К) и зависит от кратности толщины утеплителя. Главный недостаток материала в высокой хрупкости. На сайте производителя можно узнать какой толщины бывает пенопластовый утеплитель.
Эковата
Экологичный теплоизолятор, производимый из целлюлозы и специальных добавок. Биозащитные пропитки обеспечивают материалу длительный срок эксплуатации. Коэффициент теплопроводности колеблется от 0,036 до 0,038 Вт/(м*К). Эковату задействуют для обустройства наружных и внутренних стен, межэтажных и чердачных перекрытий, полов, скатной кровли. Для определения того, какая должна быть толщина данного утеплителя для наружных стен используют специальную формулу, которую мы рассматривали выше.
Представленные теплоизоляторы имеют разный коэффициент теплопроводности. Самый низкий у напыляемого пенополиуретана, выше у обычного пенопласта. При выборе рекомендуется обращать внимание также на вес изделия, плотность, паропроницаемость и влагоустойчивость. Если стройматериал будет подобран неправильно, даже при достаточной толщине его теплоизоляционные свойства станут неэффективными.
Существует специальная таблица теплопроводности материалов и утеплителей по толщине. Благодаря ей можно оценить соотношение утеплителя по толщине и выполнить сравнение утеплителей одной толщины. Сравнение теплопроводности утеплителя по толщине позволит грамотно подобрать подходящий теплоизолятор, чтобы обеспечить хорошую теплоизоляцию на круглый год. Правильный выбор толщины утеплителя определяется для минимизации затрат при строительстве и обеспечения качественной изоляции объекта от внешних факторов.
Что нужно кроме теплоизолятора?
При выполнении теплоизоляционных работ важно не только подобрать сам утеплитель и его толщину по СНиПу, но приобрести и другие стройматериалы для качественной отделки стен и кровли. К ним относится:
- Гидро-ветрозащита. Применяются гидроветрозащитные мембраны, основное назначение которых состоит в защите теплоизоляционного изделия от влаги. При этом мембрана отличается паропроницаемостью, что исключает образование влаги на минвате. Монтаж гидроизоляционных мембран выполняется, когда утеплитель укладывается с внешней стороны стен под сайдингом, вагонкой или же декоративными панелями.
- Пароизоляция. Пароизоляционная пленка предотвращает намокание теплоизоляционного материала со стороны жилого помещения. Обычно применяют в случае, когда объект утепляют внутри. Для склейки полотен используется специальная пароизоляционная клейкая лента, чтобы обеспечить полную герметичность.
Теплоизоляция включает в себя комплекс работ по внешнему и внутреннему обустройству здания в зависимости от выбранного утеплителя. Важно не просто определить точную толщину утеплителя под сайдинг или мокрый фасад, но и позаботиться о гидро-пароизоляции. Толщина утеплителя на покрытие здания всегда определяется внешними условиями и требуемыми показателями теплопроводности. Мы рассмотрели, как правильно рассчитывается толщина утеплителя для стен и кровли. С целью получения наиболее точных расчетов толщины утеплителя по ГОСТ рекомендуется обратиться к квалифицированным инженерам, специализирующимся на теплоизоляции объектов. Это поможет избежать просчетов при подборе толщины конструкции и теплоизоляционного слоя.
Ответы на частые вопросы
Какая толщина промерзания утеплителя? В умеренном климате данный параметр для минераловатного теплоизолятора для кровли составляет как минимум 100 мм, для северных регионов 150-200 мм.
Какую толщину утеплителя выбрать для мокрого фасада? Многое будет зависеть от климатических особенностей, основного материала стен и их ширины. Толщина утеплителя для стен на Урале будет составлять 100 мм, а в северных регионах 150 мм.
Какая толщина утеплителя должна быть на плоской кровле? В соответствии со строительными нормами и утвержденными положениями минимальная толщина 100 мм, в северных регионах 200 мм. При использовании экструдированного пенополистирола для кровли на Урале будет достаточно изделия толщиной 50-60 мм и 80-100 мм для более холодной местности.
