Правила и примеры расчета толщины утеплителя

Коэффициент теплопроводности

Теплопроводность материалов – это способность сохранять тепловую энергию в помещении, один из важных параметров теплоизоляционных материалов. От характеристик теплоизоляторов зависит область их использования.

Коэффициент отображает количество тепла, которое проводится за 1 час через 1 кв. м поверхности утеплителя толщиной 1 м, учитывается также отсутствие утечек тепла по бокам и разность температур в 1°C для обеих поверхностей. То есть низкий параметр теплопроводности минеральной ваты говорит о минимальной теплопотере.

Коэффициент измеряется в Вт/ (м°C), изначально зависит от исходного сырья, влияющего на структуру волокнистости. Показатель не остается постоянно на одном уровне – так, за 3 года может увеличиться на 50% из-за попадания влаги в структуру. Параметр используется в расчетах необходимой толщины слоя теплоизолятора для внутренней или наружной отделки. Чем ниже показатель, тем тоньше слой понадобится для утепления строительной конструкции (крыша, стены, полы и другое) и, соответственно, тем меньше затраты.

Увеличение или уменьшение толщины слоя никак не повлияет на коэффициент. На значение теплопроводности влияет только выбранное сырье, но толщина утеплителя важна для защиты конструкций. Например, минеральная вата толщиной до 50 мм часто используется для внутреннего утепления помещений (полы, перегородки, межэтажные перекрытия и прочее), где теплопотери небольшие, и требуется сэкономить пространство. Для наружного утепления (фасады домов, крыши) применяют минвату с толщиной слоя 100-200 мм.

Коэффициенты теплопроводности с учетом исходного сырья составляют:

• каменная (базальтовая) вата – 0,032-0,046 Вт/ (м°C);

• шлаковая вата – 0,46-0,48 Вт/ (м°C);

• стекловолоконная вата – 0,038-0,046 Вт/ (м°C).

Основным недостатком минваты является изменение уровня теплопроводности при попадании влаги на материал. Так, повышение влажности на 5% ухудшает теплоизоляционные свойства почти на 50%. А попавшая внутрь влага при замерзании может деформировать утеплитель и нарушить эксплуатационные свойства.

Менее всего подвержена изменению теплопроводности каменная вата, например, из базальта. Благодаря высокому уровню паропроницаемости (водопоглощение – менее 1%) и минимальной гигроскопичности избыток влаги испаряется, а не скапливается внутри изделия. По этой причине каменная вата часто используется при наружном утеплении (фасады, кровля зданий), и для теплоизоляции полов первых этажей, чтобы снизить теплопотери.

Не подходит для наружного утепления и применения в помещениях с высокой влажностью стекловолоконная и шлаковая вата. Связано это с повышением теплопроводности при увеличении уровня влажности. Так, при монтаже данных видов минваты требуется полная изоляция от влаги.

Что это такое?

Минеральная вата состоит из тонких спрессованных в мат волокон. Внешне похожа на медицинскую вату, только более жесткая. Минвата признается специалистами одним из лучших теплоизоляционных материалов, поскольку обладает такими достоинствами:

• эффективность,

• безопасность для человеческого здоровья,

• легкость монтажа,

• доступная стоимость.

Существует 3 разновидности минеральной ваты.

1. Каменная – производится из расплавленных горных пород. Для ее создания преимущественно используются доломит, базальт и известняк. Такой утеплитель надежен и долговечен, отличается длительным сроком эксплуатации.

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

2. Шлаковая – изготавливается из расплавленного доменного шлака. При создании используются отходы черных и цветных металлов. Этот утеплитель менее долговечен, по качеству уступает каменной вате – не стоит применять в климатических зонах с повышенным уровнем влажности и резкими перепадами температуры.

3. Стеклянная (стекловолоконная) – получают из расплавленного стекловолокна, а также из песка, соды, известняка, доломита, буры. Основные характеристики – это высокая плотность, упругость и память формы. Имеет хорошие показатели теплопроводности и паропроницаемости, но характеристики уступают по качеству каменной (базальтовой) и шлаковой вате. Популярна благодаря соотношению качества и доступной стоимости.

Несмотря на разное исходное сырье, все разновидности минеральной ваты обладают общим свойством – материал рыхлый, с волокнистой структурой и низкой плотностью, и по этой причине имеющий низкую теплопроводность.

На теплопроводность минваты влияют минералогический состав, плотность и влажность. Средним показателем для минеральной ваты разных видов обычно считается 115 кг на 1 куб. м с водопоглощением не более 1% на объем. Диаметр волокна в среднем не более 0,2 мкм.

Основные параметры, от которых зависит величина теплопроводности

Не все строительные материалы одинаково теплоэффективны. На это влияют следующие факторы:

Пористая структура материала говорит о том, что подобное строение неоднородно, а поры наполнены воздухом. Тепловые массы, перемещаясь через такие прослойки, теряют минимум своей энергии. Поэтому пенобетон именно с замкнутыми порами считается хорошим теплоизолятором.

Повышенная плотность материала гарантирует более тесную взаимосвязь частиц друг с другом. Соответственно, уравновешивание температурного баланса происходит намного быстрее. По этой причине плотный материал обладает большим коэффициентом проводимости тепла. Поэтому железобетон считается одним из самых «холодных» материалов.

Влажность – злокачественный фактор, повышающий скорость прохождения тепла

Поэтому так важно качественно произвести гидроизоляцию необходимых узлов здания, грамотно организовать вентиляцию и использовать максимально инертные к намоканию строительные материалы.

«Холодно, холодно и сыро. Не пойму, что же в нас остыло…» Даже Согдиана знает о том, что сырость и холод − вечные соседи, от которых не спрячешься в тёплом свитере

Зная, что такое проводимость тепла, и какие факторы на неё влияют, можно смело пробовать применять свои знания для расчётов будущих строительных конструкций. Для этого нужно знать коэффициенты используемых материалов.

Влияние на свойства

Большинство характеристик утеплителя взаимосвязаны. Так, показатель плотности влияет на теплопроводность.

Как известно, воздух является лучшим теплоизолятором. Большое количество воздушных пузырьков расположено между хаотично направленными волокнами минераловатных утеплителей, например, каменной ваты. Однако если увеличить удельный вес материала (по сути, сильнее сжать волокна), то объем воздушных пузырьков уменьшится, что приведет к повышению теплопроводности.

Впрочем, связь между плотностью и теплопроводностью обусловлена структурой материала. Например, при изменении плотности пенополистирола объем воздуха, содержащийся в его капсулах, остается неизменным. Это значит, что теплопроводность никак не изменяется при смене плотности утеплителя.

А вот на звукоизоляцию изменение удельного веса влияет всегда. Это обусловлено тем, что с уменьшением воздухопроницаемости теплоизолятора растут его шумопоглощающие показатели.

Иначе говоря, чем плотнее материал, тем лучшей звукоизоляцией он характеризуется. Однако по мере увеличения плотности растет и вес, толщина материала. Работать с ним становится неудобно.

Выходом из подобной ситуации станет применение специальных теплоизоляционных панелей с улучшенными звукоизоляционными свойствами. Это может быть легкая стекловата или базальтовый утеплитель с перекрученными тонкими и длинными волокнами. При этом плотность материала может не превышать 50 кг/м3.

Показатели прочности связаны также со способностью материала выдерживать большие нагрузки, причем связь здесь прямо пропорциональная. В связи с этим на нагружаемых участках следует использовать более плотные материалы. Только так можно избежать деформации утеплителя.

Наконец, от удельного веса утеплителя зависит способ его монтажа. Так, между лагами и элементами обрешетки можно применять теплоизоляторы легкие, небольшой плотностью. Если этот же вариант монтировать на стены, он просто сползет, поэтому выбор делается в пользу более прочных матов и листов.

Кроме того, плотные утеплители не нуждаются в дополнительной механической защите, они достаточно прочны, чтобы противостоять механическим нагрузкам. А более рыхлые материалы – пенопласт, пенополистирол, минеральная вата – всегда нуждаются в дополнительной защите.

Пол

Расчет толщины ничем не отличается от всех вышеприведенных расчетов. Следует учитывать все слои материалов, задействованных при постройке здания, а также наличие или отсутствие холодного подвала под ним.

Не рекомендуется использовать внутри жилых помещений в качестве утеплителя минеральную вату. Первые два материала из-за своей горючести и вредных испарений, а последний — из-за хорошей способности впитывать влагу, что впоследствии может привести к появлению плесени, грибка и гниению.

Хорошим вариантом для пола станет К минусам можно отнести его довольно высокую цену. Однако он также является очень хорошим звукоизолятором, так что можно решить сразу две строительные задачи. Этот материал достаточно прочный, его рекомендуется использовать под бетонную стяжку и наливные полы. Красивая текстура позволяет оставлять материал в качестве финишного покрытия, обрабатывая верхний слой специальным лаком.

Выбирая для укладки на пол пробковый материал, как, впрочем, и любой другой, важно правильно провести расчет толщины утеплителя, так как принцип «больше — лучше» тут не действует. Вы не только значительно поднимете уровень и уменьшите полезную площадь помещения, но и неоправданно повысите стоимость строительства

Сколько нужно утеплителя

Определяющим при закупке материалов является не только вид и толщина плит (рулонов), но и данные – сколько нужно утеплителя на известную площадь отделки. Для этого рационально использовать онлайн калькулятор утеплителя, он значительно упрощает проведение подсчетов, поскольку площадь стен, фронтонов, проемов окон и дверей вычисляются автоматически.

Для ручных вычислений необходимо знать:

• длину периметра строения;
• высоту стен (а также цоколя и фундамента, если он тоже утепляется);
• размеры и форму фронтонов;
• размеры и количество оконных и дверных проемов.

Делать подсчет – сколько утеплителя понадобится – удобно при наличии подробного чертежа.

На иллюстрации для расчета утеплителя (онлайн или в ручном режиме) представлен архитектурный вариант чертежа. Пользователь при вычислениях ставит размеры более удобным для себя способом.

Важно помнить: в архитектурных чертежах длины стен указываются как расстояния между их осями, в реальности от угла и до угла длина составляет расстояние между осями плюс толщина стены.

Полки для ванных комнат: виды, материалы и стилевое оформление

Утеплители для стен применяемые внутри помещения

Основные требования, кроме низкой теплопроводности, которые предъявляют к термоизоляционным материалам, используемым внутри помещения:

• небольшая толщина изоляционной конструкции, для экономии полезной площади;
• экологическая чистота – материал не должен выделять никаких вредных веществ.

Таким параметрам отвечает несколько типов утеплителей, каждый из которых имеет свои особенности технологии монтажа.

Фольгированные утеплители

Из всей номенклатуры фольгированных материалов, для утепления стен изнутри больше всего подходит термоизоляция на основании вспененного полиэтилена.

Производители выпускают множество марок: Фольгоизол, Алюфом, Экофол, Армафлекс, Джермафлекс, Пенофол, Изолон, Изофлекс. Термоизоляция помещения происходит по двойному принципу. Инфракрасное излучение отражается алюминиевым слоем обратно в помещение, а вспененный полиэтилен толщиной от 2 до 10 мм не дает проникнуть холоду.

Монтаж производится отражающей стороной внутрь помещения. Стыки полотнищ проклеиваются алюминиевым скотчем. Главная особенность устройства такой изоляции – это наличие зазора в 10-20 мм между фольгой и внутренней стороной отделочных декоративных материалов.

Через некоторое время после монтажа тонкого фольгированного вспененного полиэтилена на стену он может провиснуть и потерять часть эффективности. Для того чтобы это предотвратить производится монтаж на клей по все площади поверхности (на бетонные или кирпичные основы), более частое крепление теплоизоляции к деревянной стене скобами из строительного степлера или использование армированного материала.

Одним из современных материалов, которые можно использовать для утепления стен еще на стадии строительства является эковата. Это экологически чистый материал, который на 80% состоит из волокон целлюлозы с активными добавками:

• Буры – предотвращающей горение;
• Борной кислоты – обеспечивающей защиту от грибков, гнили, грызунов и насекомых.

Монтаж эковаты производится с помощью специальных аппаратов напылителей в межстенное пространство. Более подробно процесс напыления можно увидеть здесь:

Сколько нужно вагонки для отделки – онлайн калькулятор

Планируя обшить помещение тонкой профилированной доской – вагонкой – важно точно знать необходимое ее количество с учетом. Оптимальный варианта расчета включает не только вычисление необходимой площади облицовочного материала (сколько нужно вагонки), но и подбор длины ламелей с учетом габаритов помещения

Онлайн-расчет вагонки

Для вычисления необходимой площади вагонки используется онлайн-калькулятор.

Базовыми данными для расчета площадь облицовываемой поверхности и размеры планок

При этом важно учитывать некоторые особенности вычислений:

Ручной расчет

Один из частых вариантов применения материала – внутренняя отделка балкона (лоджии). На примере простого эскиза рассчитаем, сколько стоит обшить вагонкой это помещение с учетом того, сколько стоит кв.м. вагонки разного профиля.

Итак, необходимо отделать только стены. Рассчитываем периметр при условии известных

• длины – 1200 + 3000 + 1200 +3000 = 8400 мм;
• высоты 2800 мм;
• размера «вычитаемых» проемов – для балконного блока (окно и дверь на лоджию) и балконной рамы (остекление самой лоджии). Стандартный размер проема под балконный блок (размеры могут отличаться в зависимости от планировки дома). Размер проема под раму равен длине ограждения с учетом его высоты.

Соответственно рассчитать количество вагонки просто: из общей площади стен балкона (без учета проемов) необходимо вычесть площадь проемов. Для удобства расчет ведется в метрах.

8,40 х 2,80 = 23,52 кв. м;1,30 х 1,40 + 0,68 х 2,05 + 3,00 х 1,10 = 1,82 + 1,394 + 3,30 = 6,514 кв. м;

23,52 – 6,514 = 17,006 кв. м.

Далее учитывается выбранный профиль и сколько вагонки в 1 м2 помещается. Если выбран профиль с параметрами 140х15х3000, то одна такая панель имеет площадь

0,140 х 3,00 = 0,420 м.кв.В квадратном метре

1:0,420 = 2,38 ламелей.

Соответственно, для облицовки потребуется

17,006:0,420 = 40,5 панелей.

Сравнить, сколько стоит квадрат вагонки в зависимости от толщины и числа планок, можно с помощью информации из прайсов производителей (там указывается цена вагонки за квадратный метр, за упаковку с указанием количества ламелей в ней или за штуку).

Важно: при расчете необходимо заложить запас 5…10% количества материала!

Общее описание

Пенопласт представляет собой плиты различной толщины, состоящие из вспененного материала – полимера. Теплопроводность пенопласта обеспечивается воздухом, из которого он состоит на 95-98%, т.е. газа, который не пропускает тепло.

Так как пенопласт в своей основе состоит из воздуха, то он имеет крайне низкую плотность, и, соответственно, малый удельный вес. Также пенопласт обладает очень хорошей звукоизоляцией (тонкие перегородки ячеек, заполненные воздухом – очень плохой проводник звуков).

В зависимости от исходного сырья (полимера) и процессов изготовления, можно производить пенопласт разной плотности, устойчивости к воздействию механических факторов, устойчивости к иным видам воздействия. В связи с вышеперечисленным, обусловливается выбор определенного вида пенопласта и его применение.

Особенности применения

Прежде чем определиться с материалами для отделки частного дома или квартиры, необходимо правильно рассчитать толщину слоя конкретного утеплителя. Также следует придерживаться следующих рекомендаций:

1. Для горизонтальных поверхностей (пол, потолок) можно использовать практически любой материал. Применение дополнительного слоя с высокой механической прочностью обязательно.
2. Цокольные перекрытия рекомендуется утеплять стройматериалами с низкой гигроскопичностью. Повышенная влажность должна быть учтена. В противном случае утеплитель под воздействием влаги частично или полностью потеряет свойства.
3. Для вертикальных поверхностей (стены) необходимо использовать материалы плитно-листового типа. Насыпные или рулонные со временем будут проседать, поэтому необходимо тщательно продумать способ крепежа.

Какие данные нужны для расчёта эксплуатационных характеристик воздуховодов?

Сравнение основных показателей

Чтобы понять, насколько эффективным будет тот или иной утеплитель, необходимо сравнить основные показатели материалов. Это можно сделать, просмотрев таблицу 1.

Таблица 1 Сравнение теплоизоляционных свойств материалов

Из приведенных видов лидером в рейтинге считается пенопласт. Материал имеет неоспоримые достоинства, в том числе доступную стоимость.

При этом многие отдают предпочтение пластиформу, минеральной вате или ячеистому бетону. Это связанно с индивидуальными предпочтениями, особенностями монтажа и некоторыми физическими свойствами.

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.

Кто на свете всех теплей?

Цель такого тщательного изучения утеплителей одна — узнать, какой из них лучше всех. Однако, это палка о двух концах, ведь материалы с высокой термоизоляцией могут иметь другие нежелательные характеристики.

Пенополиуретан или экструдированный пенополистирол

чемпион по теплоизоляции – это пенополиуретан

Но у пенополиуретана появилась настоящая альтернатива – экструдированный пенополистирол. По сути это тот же пенопласт, но прошедший дополнительную обработку – экструдировку, которая улучшила его. Это материал с равномерной структурой и замкнутыми ячейками, который представлен в виде листов разной толщины. От обычного пенопласта его отличает усиленная прочность и способность выдерживать механическое давление. Именно поэтому его можно назвать достойным конкурентом пенополиуретану. Единственный недостаток монтажа отдельных плит – швы, которые успешно заделываются монтажной пеной.

А уж чем вам удобнее пользоваться – жидким утеплителем из баллончика или плитами, выбирать только вам. Но помните, что эти материалы не «дышат» и могут образовывать эффект запотевших окон, так что все утепление может уйти из форточки во время проветривания. Поэтому утеплять такими материалами нужно разумно.

Другие утеплители

Также набирает популярности дешевое и экологичное пеностекло, которое можно применять только без нагрузок, поскольку он весьма хрупок.