Підбираємо товщину утеплювача

У всіх будинок асоціюється з комфортом, теплом та затишком. Тепло в будинку створюється за допомогою якісної системи опалення, але важливим фактором залишається і утеплення будинку або квартири, адже часто, особливо в будинках старої будівлі, стан утеплення стін бажає кращого або відсутній зовсім.

Для утеплення існує спеціалізований матеріал – утеплювач, який монтується на зовнішні стіни, стелі або підлогу.

Усередині приміщення (на внутрішній стороні стін) зазвичай цього не роблять. Це з багатьма чинниками, зокрема – нерентабельністю даного заняття.

Важливим показником залишається і товщина теплоізолюючого матеріалу, який спеціально розраховується під необхідні обсяги опалення, площі та температури за вікном.

Чому так важливо правильно розрахувати?

У сучасному світі теплоізоляція необхідна не тільки для більшого комфорту, а й економії. Вартість опалення невпинно зростає, що б'є по кишені все сильніше і сильніше, і завдання утеплювача також полягає в економії за рахунок утримання тепла.

Грамотно підібрана товщина як настінного, так і стельового утеплювача дозволяє скоротити витрати на комунальні платежі в кілька разів.

Взимку тепло набагато довше утримується всередині приміщення, а влітку навпаки затримує зайве тепло з вулиці.

Багатьом здається, що чим більша товщина плити теплоізоляційного матеріалу – тим більша економія. Але це далеко не так: влітку буде прохолодніше, а взимку – набагато спекотніше, але ось конструкція стіни може зазнати деформації та руйнування.Найменша товщина може призвести до додаткового збільшення споживаної енергії.

Утеплення конструкції будинку (стеля, стіни, підлога) – необхідна частина при ремонті або будівництві (як у житловому будинку, так і в будівлях, призначених для людей). Підбір якісних матеріалів для теплоізоляції – важливий момент у цій справі, але набагато важливіший – грамотний підбір товщини матеріалу. Від цього залежать такі фактори, як довговічність споруди та технічні характеристики при безпосередній експлуатації будівлі.

Між першим та другим поверхом обов'язкова наявність повітроводів, а вгорі – димаря.

Якщо проводити порівняння теплопровідності різної сировини, можна побачити що мінераловатна плита проводить його краще, ніж конструкція з керамзитобетонних блоків.

Навіщо потрібна теплоізоляція?

Багато людей не до кінця розуміють, як товщина утеплювача впливає на довговічність та технічні характеристики споруди. Говорячи простою мовою, теплоізоляція дозволяє заощаджувати на оплаті комунальних послугадже тепловтрати скорочуються майже на третину, а в деяких випадках – на половину.

Важливим залишається і побічний ефект теплоізоляції, яким є звукоізоляція. Це особливо важливо для багатоквартирних будинків у межах міста, де звуки з вулиці можуть доставляти зайвий дискомфорт. Вкрай низьку звукоізоляцію мають і панельні будинки.

Якщо йдеться про своє будівництво своїми руками, наприклад, свого особняка або заміського житла, то теплоізоляційні матеріали дозволяють зменшувати витрати на будівництво, замінюючи собою матеріали для побудови стін.

Так, використовуючи товсті полістирольні або плити з мінеральної вати (близько 10 см шириною), можна замінювати ними стіни з цегли. Навантаження на ці стіни має бути мінімальним, тому цей спосіб підійде для одноповерхових будівель, побудови веранд або будиночків для гостей.

Вимоги до теплоізоляційних матеріалів

Є велика кількість вимог до теплоізоляційних матеріалів, що виділяються в залежності від експлуатаційного навантаження для нової будівлі, погодних умов, матеріальних можливостей та ін.

Однією з головних та важливих характеристик теплоізоляції вважається технічна можливість проводити та зберігати тепло. Це залежить від різних факторів, таких як: структура та пористість матеріалу, його щільність, а також рівень вбирання вологи та вологості.

По теплопровідності розрізняють три класи теплопровідності:

• А – низька теплопровідність та теплозбереження (0,06 Вт/кв. м);
• Б – середня теплопровідність та теплозбереження (0,06 – 0,115 Вт/кв. м);
• У – висока теплопровідність та теплозбереження (0,115 – 0,175 Вт/кв. м).

Для гарантії якісної теплоізоляції фасаду (торця), чи то багатоповерхова будівля або індивідуальний маленький особняк, теплоізоляція повинна бути досить довговічною і міцною, щоб зуміти витримати вагу фінальної обробки.

Внаслідок цього, необхідно ретельно вибирати матеріал, ґрунтуючись на тому, чим покриватиметься стіна на етапі зовнішньої обробки. Плитка, наприклад, важить досить багато, тому необхідно міцну основу, а ось шпалери (а також пробкове покриття) будуть добре кріпитися практично у всіх випадках, але наносити таке покриття на вулицю вкрай не рекомендується.

Крім того, що теплоізоляція повинна бути максимально паронепроникною, вона не повинна вбирати вологу. .

Способи утеплення

Зменшення тепловтрати залежить від коректного підбору матеріалу, а також від його розташування на будівлі.

Розрізняють такі способи утеплення стін:

• Стіна. Є звичайною цегляною перегородкою зі СніПівською товщиною від 40 см.
• Багатошарова ізоляція. Являє собою обшивку стіни з обох боків. Робиться це тільки на момент будови конструкції, інакше доведеться демонтувати частину стіни.
• Утеплення зовнішнє. Найпоширеніший спосіб виконується шляхом утеплення зовнішньої сторони стіни, після чого наноситься шар фінішного оздоблення.

Якими бувають габарити матеріалу?

Якщо теплоізоляційний матеріал дуже тонкий, крізь стіну просочується холод і вогкість, але і зайва товщина також ні до чого.

Стандартними габаритами матеріалу вважаються такі:

Якщо шар теплоізоляційного матеріалу менше покладеного хоч на пару сантиметрів, стіни будуть пропускати холод і відволожуватися.

Наприклад, точка роси, яка розташовується зовні споруди, зміститься трохи всередину стінки, тому що теплоізоляційний матеріал не зможе її утримати.У результаті – на поверхні стіни буде з'являтися конденсат, вона буде повільно відволожуватися, руйнуватися, буде з'являтися пліснява і грибок.

Дуже товстий шар теплоізоляції призведе до невиправданих витрат. Будь-який добрий господар бажає побудувати не просто якісний і надійний будинок, але й заощадити по максимуму, а товстий шар ізоляції коштує непоганих грошей. Також при великій товщині термоізоляції не дотримується природна вентиляція зсередини стін, внаслідок чого всередині будівлі стає дуже задушливо та дискомфортно. Крім того, якщо утеплення виконується на внутрішній частині стіни, товстий шар матеріалу забере велику кількість вільного місця, зменшивши квадратуру кімнати як візуально, так і фізично.

Саме тому важливо вміти розраховувати товщину теплоізоляції.

Ще один дуже важливий момент – визначення товщини утеплювача залежить безпосередньо від сировини, з якої зроблена стіна. Виходячи з цієї інформації, можна зробити висновок про теплопровідність та теплотехнічні властивості цієї частини споруди. Такі дані дають можливість кваліфікувати тепловіддачу на будь-якому квадратному метрі площі. Абсолютний перелік даних матеріалів вказаний у СНіП No2-3-79. Щільність утеплювача буває різною, але зазвичай використовують від 0,6 – 1000 кг/м3.

У сучасному будівництві найчастіше використовують піноблоки, на які поширюються певні вимоги до термоізоляції:

• ДСОП – 6000;
• опір у тепловіддачі та термопередачі стін – понад 3,5 С/кв. м/Вт;
• опір у тепловіддачі та термопередачі стель – понад 6С/кв. м/Вт.

Якщо ви маєте намір покласти кілька шарів утеплювача, властивості опору теплопередачі розраховуються у вигляді суми всіх шарів. При цьому потрібно брати до уваги теплопровідність та властивості матеріалу, з якого виготовлені стінки.

Схеми обчислень та калькулятори

Щоб здійснити теплотехнічний розрахунок утеплювача, потрібно брати до уваги кілька моментів, які досить складно зрозуміти недосвідченому будівельнику. Найбільш необхідним показником вважається характеристика стінки та кліматичні особливості території, де йде будівництво, а також їх співвідношення. Як тільки ви визначилися з технологією виконання робіт і вибрали потрібний матеріал, слід розпочати розрахунки.

Необхідна порада: для утеплення першого поверху в приватному або багатоквартирному будинку рекомендується вибирати однаковий матеріал від одного виробника з однієї партії.

В обов'язковому порядку необхідно утеплити трубопроводи та інші магістралі з боку вулиці, які ведуть до житла. Це одні з найбільш потенційно небезпечних місць виникнення величезної локальної втрати тепла і проникнення через них холоду (йде до 30% тепла).

Коли ви визначилися з технологією виконання робіт і вибрали потрібний матеріал, можна приступати до розрахунків.

Які дані знадобляться?

Теплопровідність стін і стелі має певні мінімальні показники. Для розрахунку необхідно скористатися формулами:

Після отримання числового значення різниці слід обчислити товщину утеплювача за такою формулою: p = R * k, де р-шукана товщина утеплювача.

При використанні теплоізоляції з пінопласту або мінеральної вати рекомендоване значення – 10 см (у цегляних будинках, а також у будинках із панельними стінами, лоджіях, на балконі).

Коефіцієнт теплопередачі всіх матеріалів стіни або інших ділянок у житловій споруді визначається окремо, залежить від різних кліматичних умов та є індивідуальним:

ДСОП = (tв-tср) x * z, де:

• tв – Середня температура всередині приміщення;
• tот – Середня температура навколишнього середовища;
• zот – Тривалість опалювального сезону на добу (якщо у вас автономне опалення, то приймайте значення, ґрунтуючись на особистому досвіді)

Калькулятори

Для тих, хто не хоче вивчати ці формули напам'ять або не має можливості прорахувати все самостійно, запам'ятовуючи різні уточнення, існує безліч онлайн-калькуляторів.

Вони спеціально створені для підбору оптимальної товщини та враховують різноманітні фактори та характеристики як утеплювача, так і стін. Деякі з них мають вбудований асортимент товару, в якому вам не потрібно вводити додаткові значення – достатньо вибрати тип утеплювача, його марку і модель, а також вид матеріалу, з якого стіна виготовлена.

Дуже популярним серед таких калькуляторів є ROCKWOOL, який розроблений досвідченими фахівцями у галузі будівництва. Цей калькулятор також розраховує і енергоефективність утеплювача, надаючи всі необхідні значення у звіті. Також для тих, хто не хоче розбиратися у функціоналі, на сайті цього калькулятора передбачена проста покрокова інструкція, в якій не важко розібратися: достатньо натиснути на кнопку «Почати розрахунок» і дотримуватися підказок.

Таким чином, розрахувати необхідну товщину утеплювача зможе навіть новачок у будівництві. Однак варто керуватися корисними порадами від профі.

Слід пам'ятати, що при ігноруванні розрахунків товщини теплоізоляційного матеріалу може з'явитися ряд проблем, у тому числі – може бути шкода самої конструкції споруди, що практично неможливо виправити, а якщо і можливо, то це вимагатиме додаткових, набагато більших витрат (доведеться чекати термінового або капітального ремонту від компанії, що управляє).

Як розрахувати товщину утеплювача, дивіться наступне відео.

Для створення теплоізоляції житлового або громадського будинку без зайвих витрат, але з достатньою ефективністю, необхідно правильно розрахувати кількість та якість утеплювача. Для цього проводиться теплотехнічний розрахунок будівлі і після вибору відповідного матеріалу (матеріалів) виконується розрахунок утеплювача.

Прикидний теплотехнічний розрахунок

Для точного і правильного виконання завдання потрібні пізнання в теплотехніці та дані щодо передбачуваних матеріалів, а також щодо характеристик існуючої або споруджуваної конструкції. Стандартні формули та хід розрахунку представлені у тематичній статті щодо зовнішнього утеплення будинку. Там же дана інформація щодо найбільш часто використовуваних термоізоляційних матеріалів.

Нефахівцеві краще спиратися при розрахунку утеплювача для стін на існуючі дані «з запасом», щоб ймовірна помилка в розрахунках не призвела до недостатньої теплоізоляції. Обов'язковим є розрахунок необхідної опірності тепловтрат і реальної опірності зведеної (проектованої) конструкції.Для прикладу, запропонованого у статті – зведений у Брянську будинок із цегли з товщиною стіни 0,38 м (з урахуванням штукатурки) – допустимими матеріалами можуть бути:

Ці дані враховуються в розрахунку кількості утеплювача та вартості, причому отримані значення округляються до прийнятих у даних матеріалів: для базальтової вати, екструдованого та звичайного полістиролу щільністю (40…100) достатньо плит 10 см, для щільнішого пінополістиролу та мінеральної вати – не менше 15 см, найгустіша мінвата випускається завтовшки 20 см.

Скільки потрібно утеплювача

Визначальним при закупівлі матеріалів є не тільки вид і товщина плит (рулонів), а й дані – скільки потрібно утеплювача на відому площу обробки. Для цього раціонально використовувати онлайн калькулятор утеплювача, він значно спрощує проведення підрахунків, оскільки площа стін, фронтонів, отворів вікон і дверей обчислюються автоматично.

Для ручних обчислень необхідно знати:

• довжину периметра будови;
• висоту стін (а також цоколя та фундаменту, якщо він теж утеплюється);
• розміри та форму фронтонів;
• розміри та кількість віконних та дверних отворів.

Підрахувати – скільки утеплювача знадобиться – зручно за наявності докладного креслення.

На ілюстрації до розрахунку утеплювача (онлайн чи ручному режимі) представлений архітектурний варіант креслення. Користувач при обчисленнях ставить розміри зручнішим для себе способом.

Важливо пам'ятати: в архітектурних кресленнях довжини стін вказуються як відстані між їхніми осями, насправді від кута до кута довжина становить відстань між осями плюс товщина стіни.

Приклад розрахунку

Розрахувати кількість утеплювача спробуємо на основі таких даних:

• периметр будинку складає 8+7+8+7=30 м (тут 8 – розмір довгої стіни, 7 – короткої);
• висота стіни 3 м;
• фронтон (трикутна верхня частина меншого фасаду, що утворюється при монтажі двосхилим даху) має ширину 7 м та висоту 2 м;
• кількість вікон 10, їх 6 мають розміри 1500х1500 мм, 4 – 1000х1500 мм;
• двері одна, розмірами 1200х2100 мм.

Важливо: при розрахунку утеплювача (онлайн-калькулятор або вручну) площа фронтону розраховується як площа прямокутника, а не трикутника, оскільки значна частина термоізоляційного матеріалу для нього йде у відхід за рахунок обрізки плит або рулонів. При розрахунку фронтону, як трикутник, потрібна площа утеплювача зменшується, але доводиться облицьовувати поверхню зістикованими фрагментами плит/рулонів.

Відповідно площа облицювання з урахуванням фронтону та отворів складе:

Приймемо як утеплювач екструдований пінополістирол Ursa XPS N-III-G4, який відпускається у розмірі 1180х600х50 мм (7 плит/4,956 м2). Для обчисленої площі облицювання знадобиться (при обліку скільки квадратів в утеплювачі одна плита має площу 1,08 м.кв.) 89 плит або 13 упаковок. За вартості упаковки 1000 … 1100 руб. (Дані для Москви, на 13.08.2018) утеплення будинку обійдеться в 14 тис. карбованців. Аналогічно виконуються розрахунки інших утеплювачів (скільки квадратів минвата як рулону чи плити займає чи скільки утеплювача у кубі, розраховується залежно від даних виробника).

Висновок

Не надто складні, теплотехнічні розрахунки та обчислення площі допоможуть зорієнтуватися у питаннях вибору та закупівлі утеплювача. Оптимальним варіантом є професійний розрахунок при проектуванні (виконанні реконструкції) будівлі, але навіть самостійне визначення необхідного типу та кількості утеплювача помітно зменшує ймовірність помилок при плануванні витрат.

Правильний розрахунок теплоізоляції підвищить комфортність будинку та зменшить витрати на обігрів. При будівництві не обійтися без утеплювача, товщина якого визначається кліматичними умовами регіону та застосовуваними матеріалами. Для утеплення використовують пінопласт, піноплекс, мінеральну вату або ековату, а також штукатурку та інші оздоблювальні матеріали.

Як розрахувати утеплення самостійно

Щоб розрахувати, яка має бути у утеплювача товщина, необхідно знати величину мінімального термоопору. Вона залежить від особливостей клімату. При її розрахунку враховується тривалість опалювального періоду та різниця внутрішньої та зовнішньої (середньої за цей же час) температур. Так, для Москви опір передачі тепла для зовнішніх стін житлового будинку має бути не менше 3,28, у Сочі достатньо 1,79, а Якутську потрібно 5,28.

Термоопір стіни визначається як сума опору всіх шарів конструкції, що несуть та утеплюють. Тому товщина теплоізоляції залежить від матеріалу, з якого виконана стіна. Для цегляних та бетонних стін потрібно більше утеплювача, для дерев'яних та піноблочних менше. Зверніть увагу, якою товщиною буває обраний для несучих конструкцій матеріал, і яка у нього теплопровідність.Чим тонші конструкції, тим більше повинна бути товщина утеплювача.

Якщо потрібно утеплювач великої товщини, краще утеплювати будинок ззовні. Це забезпечить економію внутрішнього простору.

Теплопровідність

Здібність матеріалу пропускати тепло визначається його теплопровідністю. Дерево, цегла, піноблоки по-різному проводять тепло. . Можна також знайти її в таблицях.

Доводиться, однак, враховувати, що в кутах, місцях з'єднання несучих конструкцій та інших особливих елементах будови теплопровідність вища, ніж на рівній поверхні стін. Для запобігання цьому величину термоопору в таких місцях збільшують приблизно на чверть проти мінімально допустимої.

Приклад розрахунок

Неважко зробити за допомогою найпростішого калькулятора розрахунок товщини термоізоляції. Для цього спочатку розраховують опір передачі тепла для несучої конструкції. :

Розраховане значення віднімається з мінімально допустимого.

Потім, помножуючи коефіцієнт теплопровідності утеплювача на необхідний термоопір, отримуємо необхідну товщину шару. Наприклад, у мінеральної вати з коефіцієнтом теплопровідності 0,045 товщина повинна бути не меншою ніж:

Крім термоопору враховують розташування точки роси. Точкою роси називається місце у стіні, де температура може знизитися настільки, що випаде конденсат — роса. Якщо це місце виявляється на внутрішній поверхні стіни, вона пітніє і може початися гнильний процес. Чим холодніше на вулиці, тим ближче до приміщення зміщується точка роси. Чим тепліше і вологіше приміщення, тим вищою є температура в точці роси.

Товщина утеплювача в каркасному будинку

Як утеплювач для каркасного будинку найчастіше вибирають мінеральну вату або ековату.

Необхідна товщина визначається за тими самими формулами, що і при традиційному будівництві. Додаткові шари багатошарової стіни дають приблизно 10% його величини. Товщина стіни каркасного будинку менша, ніж за традиційної технології, і точка роси може виявитися ближчою до внутрішньої поверхні. Тому зайве економити на товщині теплоізолятора не варто.

Як розрахувати товщину утеплення даху та горища

Формули розрахунку опору для дахів використовують ті ж, але мінімальний термоопір у цьому випадку трохи вищий. Неопалювані горища вкривають насипним утеплювачем. Обмежень за товщиною тут немає, тому рекомендується збільшувати її в 1,5 рази щодо розрахункової. У мансардних приміщеннях для утеплення даху використовують матеріали із низькою теплопровідністю.

Як розрахувати товщину утеплення підлоги

Хоча найбільші втрати тепла відбуваються через стіни та дах, не менш важливо правильно розрахувати утеплення підлоги. Якщо цоколь і фундамент не утеплені, вважається, що температура в підполі дорівнює зовнішній, і товщина утеплювача розраховується як для зовнішніх стін. Якщо ж деяке утеплення цоколя зроблено, його опір віднімають із величини мінімально необхідного термоопору для регіону будівництва.

Розрахунок товщини пінопласту

Популярність пінопласту визначається дешевизною, низькою теплопровідністю, малою вагою та вологостійкістю. Пінопласт майже не пропускає пари, тому його не можна використовувати для внутрішнього утеплення. Він знаходиться зовні або в середині стіни.

Теплопровідність пінопласту, як і інших матеріалів, залежить від щільності. Наприклад, при густині 20 кг/м3 коефіцієнт теплопровідності близько 0,035. Тому товщина пінопласту 0,05 м забезпечить термоопір на рівні 1,5.