Расчет толщины стены по теплопроводности из разных материалов

Как работает калькулятор для расчета теплопроводности стен?

Калькулятор расчета теплопроводности стен жилых домов разработан в строгом соответствии с СНиП П-03-79. Функционал позволяет рассчитать степень теплопроводности любой стены и сравнить его с требуемой СНИПом величиной. От Вас требуется указать предполагаемый регион строительства и выбрать материал и толщину стен.

Рассмотрим участвующие в вычислениях величины.

Статистические сведения для каждого региона определены в СНиП:

  • Темп. наружного воздуха — типичная минимальная температура наружного воздуха в зимний период.
  • Ср. темп. отопит. периода – среднесуточная температура наружного воздуха по отопительному периоду.
  • Продолжительность отопит. периода – среднестатистическая продолжительность отопительного периода в днях.
  • Условия эксплуатации в зонах влажности – зона влажности географического региона (A или B).

Используемые для расчетов константы из ГОСТ и СНиП, характеризующие внутренние жилые помещения (одинаковы для всех регионов):

Для расчетов также используются установленные характеристики для внутренних помещений.

Характеристики внутреннего помещения, используемые в вычислениях

  • Темп. внутреннего воздуха – положенная СНиПом минимальная температура внутреннего воздуха для жилых помещений.
  • Влажность внутреннего воздуха – предполагаемая влажность внутреннего воздуха помещения. При разной влажности материалы стен обладают различной теплопроводностью.
  • Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности – как быстро материал передает тепло вовнутрь помещения.
  • Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности – как быстро материал передает тепло во внешнюю среду.
  • Коэффициент теплотехнической однородности – коэффициент, позволяющий оценить теплотехническую однородность стенового материала.
  • Коэффициент полож. наружной поверхности
  • Нормируемый температурный перепад

Вышеуказанный СНиП также утверждает методики расчета теплопроводности стен, будь то стена из одного материала, или стеновой пирог из нескольких компонентов. Полученный по формулам коэффициент теплопроводности должен удовлетворять требованиям из этого же СНИП, т.е. быть выше двух коэффициентов, рассчитанным по разным формулам.

Приведем ряд рекомендаций, опубликованных специалистами НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО ИНСТИТУТА СТРОИТЕЛЬНОЙ ФИЗИКИ (НИИСФ) ГОССТРОЯ СССР.

Рекомендации разработчиков СНиП-II-3-79 по устройству стенового пирога

Рекомендации касаются проектирования ограждающих конструкций зданий и сооружений.

Преимущество при проектировании стеновых конструкций следует отдавать многослойным наружным стенам с использованием эффективного теплоизоляционного материала Однослойные наружные стены показывают некоторую эффективность при использовании легкого бетона плотностью не выше 1000 кг/м3, ячеистого бетона плотностью менее 800 кг/м3. Также хорошо показывает себя кладка из пустотелых керамических или силикатных камней и кирпичей. Пирог многослойных стен необходимо проектировать таким образом, чтобы с теплой стороны (изнутри) располагался материал с большим коэффициентом теплопроводности, что обеспечивает более высокую температуру угла;

Если утеплитель располагается внутри, скажем, кирпичной кладки, его рациональнее располагать ближе к внешней поверхности стены. При проектировании помещений для районов с расчетной скоростью ветра в июле не менее 2 м/с допускается использовать покрытия с вентилируемой воздушной прослойкой. Оптимальная толщина вентилируемой воздушной прослойки в наружных стенах находится в пределах 0,05-0,1 а оптимальная высота – 5-6 м.

Рациональнее организовать в ограждающей конструкции несколько воздушных прослоек малой толщины, чем одну большей толщины, при этом воздушные прослойки должны располагаться ближе к наружной стороне ограждения;

Поскольку переувлажненные материалы стеновых конструкций хуже справляются со своей задачей, слои материалов следует располагать изнутри наружу в порядке увеличения паропроницаемости.

Наружные и внутренние стены следует предохранять от грунтовой влаги путем устройства гидроизоляции. Основная обязательная во всех случаях горизонтальная гидроизоляция в нижней части наружной стены или по всему верху цоколя должна быть расположена выше тротуара или отмостки здания, но ниже отметки пола первого этажа. Дополнительную горизонтальную гидроизоляцию следует предусматривать в стенах зданий с подвалами и цокольными этажами ниже уровня их пола.

Читайте также:
Очистка вытяжки и других поверхностей от копоти и жира

Расчет толщины стены по теплопроводности из разных материалов

Представленный теплотехнический расчет ограждающих конструкций зданий является оценочным и предназначен для предварительного выбора материалов и проектирования конструкций.

При разработке проекта для проведения точного расчета необходимо обратиться в организацию, обладающую соответствующими полномочиями и разрешениями.

  • СНиП 23-02-2003 “Тепловая защита зданий”
  • СП 23-101-2004 “Проектирование тепловой защиты зданий”
  • ГОСТ Р 54851—2011 “Конструкции строительные ограждающие неоднородные. Расчет приведенного сопротивления теплопередаче”
  • СТО 00044807-001-2006 “Теплозащитные свойства ограждающих конструкций зданий”

Добавьте ссылку на расчет в закладки:
Ссылка на расчет

Или скопируйте ее в буфер обмена:

Москва (Московская область, Россия)
Основные климатические параметры

Температура холодной пятидневки с обеспеченностью 0.92-26˚С
Продолжительность отопительного периода204суток
Средняя температура воздуха отопительного периода-2.2˚С
Относительная влажность воздуха наиболее холодного месяца84%
Условия эксплуатации помещения
Количество градусо-суток отопительного периода (ГСОП)4528.8°С•сут
Средние месячные и годовые значения температуры и парциального давления водяного пара

МесяцТ, ˚СE, гПаМесяцТ, ˚СE, гПа
Январь-7.83.3Июль19.115.7
Февраль-6.93.3Август17.114.6
Март-1.34.3Сентябрь11.310.9
Апрель6.56.6Октябрь5.27.5
Май13.310Ноябрь-0.85.2
Июнь1713.3Декабрь-5.23.9
Год5.68.2
  • Температура холодной пятидневки с обеспеченностью 0.92 – при расчете приведенного сопротивления теплопередаче и температуры внутренних поверхностей ограждающих конструкций.
  • Продолжительность отопительного периода и средняя температура воздуха отопительного периода – при расчете тепловых потерь.
  • Условия эксплуатации помещения – определяют коэффициент теплопроводности материала в зависимости от влажностного режима помещения.
  • Количество градусо-суток отопительного периода (ГСОП) – при определении значения требуемого приведенного сопротивления теплопередаче.
  • Средние месячные и годовые значения температуры и парциального давления водяного пара – при расчете защиты отпереувлажнения ограждающей конструкции.
Жилое помещение (Стена)

Вариант “Ненормированное помещение” предназначен для эмуляции расчетов с климатическими параметрами помещений, выходящими за рамки гигиенических норм.

Расчеты при выборе этого варианта не могут расцениваться, как соответсвующие нормам, а результаты, полученные при проведении этих расчетов, не могут быть основанием для принятия того или иного проектного решения.

Влажность в помещении*ϕ%
Коэффициент зависимости положения наружной поверхности по отношению к наружному воздухуn
Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхностиα(int)
Коэффициент теплоотдачи наружной поверхностиα(ext)
Нормируемый температурный перепадΔt(n)°С
* – параметр используется при расчете раздела “Защита от переувлажнения ограждающих конструкций” (см. закладку “Влагонакопление”).
  • Помещение – определяет значение влажности, используемое при определении условий эксплуатации помещения, и диапазоны, в пределах которых можно выбрать температуру внутри помещения.
  • Тип конструкции – необходимо для выбора параметров, определяющих нормирование требуемых уровней тепловой защиты и защиты от переувлажнения.
Слои конструкции
Конструкция

ТипМатериалыТолщина, ммλμ (Rп)Управление
Внутри
Снаружи
Вставить слойИнформация
  • Конструкция– в таблицу добавляются материалы, составляющие слои выбранной ограждающей конструкции. Для выбранных слоев можно определить тип из следующих вариантов:
    • Однородный – слой, состоящий из одного материала, без теплопроводных включений.
    • Неоднородный – слой, в котором есть теплопроводные включения, влияние которых определяется коэффициентом односродности. Значения этого коэффициента обычно представлены в специальных справочных таблицах.
    • Каркас – слой с деревянным каркасом. Возможно задание ширины каркаса и шага между его элементами.
    • Перекрестный каркас – слой с деревянным каркасом, расположенном перепендикулярно основному каркасу.
    • Кладка – слой состоящий из штучных элементов кладки и швов с раствором. Возможно задание геометрических размеров элементов кладки и толщины швов.
    • Перемещение слоя – при наличии нескольких слоев возможо их перемещение относительно друг друга. Кнопки “Переместить внутрь” и “Переместить наружу”.
    • Включение выключение слоя – позволяет на время не учитывать слой в расчетах, не удаляя его из конструкции. Кнопка “Включить слой” “Выключить слой”
    • Редактирование параметров материала – если требуемого матерала нет в справочнике материалов, то можно выбрать другой материал и во всплывающем окне задать требуемые параметры. Кнопка “Изменить характеристики”.
    • Удаление слоя – удаляет слой из ограждающей конструкции. Кнопка “Удалить слой”.
    Внутри: 20°С (55%) Снаружи: -10°С (85%)
    • Температура внутри помещения – при определении тепловых потерь через ограждающую конструкцию.
    • Влажность внутри помещения – для помещения с типом “Ненормированное” при определение защиты от переувлажнения..
    Слои конструкции (изнутри наружу)

    ТипТолщинаМатериалλRТmaxТmin
    Термическое сопротивление Rа
    Термическое сопротивление Rб
    Термическое сопротивление ограждающей конструкции
    Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции [R]
    Требуемое сопротивление теплопередаче
    Санитарно-гигиенические требования [Rс]
    Нормируемое значение поэлементных требований [Rэ]
    Базовое значение поэлементных требований [Rт]
    Координата плоскости максимального увлажненияXмм
    Сопротивление паропроницанию от внутренней поверхности конструкции до плоскости максимального увлажненияRп(в)(м²•ч•Па)/мг
    Сопротивление паропроницанию от плоскости максимального увлажнения до внешней поверхности конструкцииRп(н)(м²•ч•Па)/мг
    Условие недопустимости накопления влаги в ограждающей конструкции за годовой период эксплуатацииRп.тр(1)(м²•ч•Па)/мг
    Условие ограничения влаги в ограждающей конструкции за период с отрицательными среднемесячными температурами наружного воздухаRп.тр(2)(м²•ч•Па)/мг
    Сопротивление паропроницанию конструкцииRп(м²•ч•Па)/мг
    Требуемое сопротивление паропроницаниюRп.тр(м²•ч•Па)/мг
    Слои конструкции (изнутри наружу)

    ТолщинаМатериалμRпXRп(в)Rп.тр(1)Rп.тр(2)
    Потери тепла через 1 м² за один час при сопротивлении теплопередаче (Вт•ч)

    Сопротивление теплопередачеR±R, %Q±Q, Вт•ч
    Санитарно-гигиенические требования [Rс]
    Нормируемое значение поэлементных требований [Rэ]
    Базовое значение поэлементных требований [Rт]
    Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции [R]
    R + 10%
    R + 25%
    R + 50%
    R + 100%

    Актуализация данных климатологии (СП 131.13330.2020) Внесены изменения в БД климатических параметров для России в соответствии с вступившим в действие СП 131.13330.2020 .

    Актуализация климатических параметров для Казахстана Внесены изменения в БД климатических параметров для Казахстана в соответствии с действующими нормативными документами .

    Актуализация в соответствии с норматиными документами Актуализированы изменения в СП 50.13330.2012 и СП 131.13330.2018 .

    Добавлены проекты Добавлены возможности хранения ссылок на расчеты и расчета тепловых потерь здания.

    Добавлен калькулятор тепловой защиты полов по грунту Калькулятор позволяет рассчитать уровень тепловой защиты и тепловые потери полов по грунту.

    Запущена новая версия сайта 24.03.2017 После тестирования запущена новая версия сайта. Возможны проблемы из-за “застрявших” в кэше старых скриптов. Рекомендуется их перезагрузка. В большинстве браузеров это Ctrl-F5

    Открыта группа “В контакте” В социальной сети “В контакте” открыта группа, посвященная проекту СмартКалк.

    Актуализация климатических параметров Внесены изменения в БД климатических параметров для России и Казахстана в соответствии с действующими нормативными документами .

    Сохраняем свой материал в ссылке Добавлена возможность сохранять в ссылке материалы с измененными пользователем параметрами .

    Для исследователей и экспериментаторов Для экспериментаторов, исследователей и вообще всех, кому спокойно не сидится на месте, добавлен тип помещения: “Ненормированное” .

    Расширен функционал управления слоями конструкции В целях удобства работы с калькулятором добавлена возможность временного отключения слоев конструкции .

    Пенофол, термофол, теплофол и другие. Здесь Вы найдете ответы на вопросы:
    – Почему в справочнике нет материала “Пенофол” (“Термофол”, “Теплофол” . )?
    – Как быть, если в моей конструкции используется такой материал?

    Расчет каркасных конструкций Как рассчитать каркасную конструкцию?
    Какие варианты каркасов можно использовать в калькуляторе?

    Рассчет теплопроводности стен: таблица теплосопротивления материалов

    Во многих случаях при выборе материала для строительства дома мы не вникаем, каково теплосопротивление строительных материалов, а полагаемся на «народные» методики. Самые популярные из них: «как у соседа», «как раньше», «смотри, какой толстый слой», и – венец искусства – «вроде, должно быть нормально». Что ж, ваш дом – вам и решать, какому методу отдать предпочтение. Но чтобы точно ответить на вопрос, достаточно ли тепло будет в вашем доме зимой (и достаточно ли прохладно в летний зной), нужно знать теплосопротивление стены. Откуда его можно узнать, как считать теплопроводность стены и как это поможет при ответе на ваш вопрос? Давайте разберемся по порядку.

    Итак, немного теории, чтобы определиться с терминами и понять, как рассчитать теплосопротивление стены.

    Если внутри тела имеется разность температур, то тепловая энергия переходит от более горячей его части к более холодной. Такой вид теплопередачи, обусловленный тепловыми движениями и столкновениями молекул, называется теплопроводностью.
    Итак, теплопроводность – это количественная оценка способности конкретного вещества проводить тепло.
    Теплосопротивление – величина обратная теплопроводности. (Хорошо проводит тепло – значит, слабо теплу сопротивляется. Следовательно, обладает высокой теплопроводностью и низким теплосопротивлением).
    То есть, при строительстве лучше использовать материалы с низкой теплопроводностью (высоким теплосопротивлением) для лучшего сохранения тепла.

    Как рассчитать теплопроводность стены?

    Чтобы рассчитать теплосопротивление слоя нужно его толщину в метрах разделить на коэффициент теплосопротивления материалов, из которых он выполнен.
    Как рассчитать коэффициент теплопроводности? Эти расчеты делаются в лабораторных условиях. Тем не менее, узнать его несложно: нормальный производитель всегда предоставляет эти данные, указан он и в СНиПе в разделе «Строительная теплотехника», правда, там представлены не все современные материалы. Если вы хотите знать теплосопротивление материалов, таблица с некоторыми из них представлена на данной странице.

    Как пользоваться коэффициентом теплопроводности? В СНИПе указано два режима эксплуатации А и Б. Режим А подходит для сухих помещений (влажность меньше 50%) и для районов, удаленных от морских берегов. Для московского региона, например, подходит режим А. Таким образом, теплосопротивление стен по регионам может отличаться.

    Теплосопротивление слоя =толщина слоя (м)
    Коэффициент теплопроводности материала ( )

    Теплосопротивление многослойной конструкции считается как сумма теплосопротивлений каждого слоя. (В случае с одним слоем все просто – его теплосопротивление и будет теплосопротивлением всей конструкции.)

    Теплосопротивление конструкции = теплососпротивление слоя 1 + теплосоротивление слоя 2 + и т.д.

    Единицы измерения теплосопротивления –

    Рассмотрим, как рассчитать толщину стены по теплопроводности на конкретных примерах.

    Пример 1

    Стена толщиной в полтора кирпича, или, если перевести в международную систему измерения, 0,37 метра (37 сантиметров). Как посчитать теплопроводность стены?

    Все, кто имел опыт работы с кирпичом, знают, что кирпич может быть разным. И коэффициент теплопроводности кирпичной кладки, соответственно, тоже разный. Кроме того, теплопроводность кирпичной стены на обычном цементно-песчаном растворе будет ниже, чем коэффициент отдельного кирпича. Как посчитать коэффициент теплопроводности стены в таком случае? Для расчетов будет правильно использовать именно значение для кладки.

    Вид кирпичаКоэффициент
    теплопро-
    водности*,
    Кирпичная кладка
    на цементно-песчаном
    растворе, плотность
    1800 кг/м³*
    Теплосопроти-
    вление стены толщи-
    ной 0,37 м,
    Красный глиняный (плотность 1800 кг/м³)0,560,700,53
    Силикатный, белый0,700,850,44
    Керамический пустотелый (плотность 1400 кг/м³)0,410,490,76
    Керамический пустотелый (плотность 1000 кг/м³)0,310,351,06

    (*из межгосударственного стандарта ГОСТ 530-2007)

    Итак, мы убедились, что не все кирпичи одинаковы. И теплопроводность кирпичной кладки в зависимости от вида кирпича может отличаться в 2 раза. Ваш дом из какого кирпича? А мы рассмотрим самый лучший результат (плотность кирпичной кладки полтора керамических пустотелых кирпича). В данном случае теплосопротивление кирпича 1,06 . Запомним результат и перейдем к следующему примеру.

    Пример 2

    Допустим, мы хотим построить дачный домик из бруса сечением 15 см. Снаружи и изнутри отделаем вагонкой. Что получим? Коэффициент теплосопротивления дерева поперек волокон (данные из СНиПов) составляет 0,14 . Теперь делаем расчет теплосопротивления стены: толщину материала разделим на коэффициент теплопроводности.

    Для бруса (это 0,15 м дерева) теплосопротивление составит (0,15/0,14) 1,07 .

    Для вагонки (толщина 20 мм или 0,02 м) – 0,143 . Да, вагонка с двух сторон, значит 0.143 х 2 = 0,286 . Справедливости ради заметим, что на практике теплосопротивлением вагонки чаще всего пренебрегают, так как на стыках она имеет еще меньшую толщину, следовательно, меньшее теплосопротивление материала.

    Запомним общее расчетное теплосопротивление стены из 15-исантиметрового бруса, обшитого изнутри и снаружи вагонкой, –
    1,356 .

    Чтобы не было необходимости делать расчёт теплосопротивления стены для каждого материала, в приведенной здесь таблице мы собрали данные по теплосопротивлению материалов, часто используемых при строительстве домов.

    Таблица теплосопротивления материалов

    МатериалТолщина
    материала (мм)
    Расчетное теплосо-
    противлениеа (м² * °С / Вт)
    Брус1000,71
    Брус1501,07
    Кладка из красного кирпича
    (плотность 1800 кг/м³)
    380
    (полтора кирпича)
    0,53
    Кладка из белого силикатного кирпича380
    (полтора кирпича)
    0,44
    Кладка из керамического пустотелого кирпича (плотность 1400 кг/м³)380
    (полтора кирпича)
    0,76
    Кладка из керамического пустотелого кирпича (плотность 1000 кг/м³)380
    (полтора кирпича)
    1,06
    Кладка из красного кирпича
    (плотность 1800 кг/м³)
    510
    (два кирпича)
    0,72
    Кладка из белого силикатного кирпича510
    (два кирпича)
    0,6
    Кладка из керамического пустотелого кирпича (плотность 1400 кг/м³)510
    (два кирпича)
    1,04
    Кладка из керамического пустотелого кирпича (плотность 1000 кг/м³)510
    (два кирпича)
    1,46
    Кладка на клей из газо- пенобетонных блоков (плотность 400 кг/м³)2001,11
    Кладка на клей из газо- пенобетонных блоков (плотность 600 кг/м³)2000,69
    Кладка на клей керамзитобетонных блоков на керамзитовом песке и керамзитобетоне (плотность 800 кг/м³)2000,65
    Теплоизоляционные материалы
    Плиты из каменной ваты ROCKWOOL ФАСАД БАТТС501,25
    Ветрозащитные плиты Изоплат250,45
    Теплозащитные плиты Изоплат120,27

    Снова обратимся к СНиПам: теплосопротивление наружной стены, например, в Московской области должно быть не меньше 3 . Помните цифры, которые мы получили? В Российской Федерации нет районов, для которых эта величина составляла хотя бы 1,5 (не говоря уже о значениях еще ниже). Для сравнения приведем такие данные: в Германии эта норма определена не менее 3,4 , в Финляндии – не менее 5 (это, разумеется, уже не по нашим СНиПам, а по их регламентирующим документам).

    Эти требования – для домов постоянного проживания. Если дом (как написано в СНиПах) предназначен для сезонного проживания, либо отапливается менее 5 дней в неделю, эти требования на него не распространяются.
    Итак мы можем сделать вывод, что в домах со стенами в 1,5 кирпича, либо из бруса в 15 см проживать постоянно… нежелательно. Но ведь живем же! Да, только цена отопления 1 м³ из года в год становится все выше. Со временем все домовладельцы перейдут к эффективному утеплению домов – экономические соображения заставят заранее рассчитать теплопроводность стены и выбрать наилучшее техническое решение.

    Сравнения и расчеты теплопроводности

    Сравнения и расчеты теплопроводности

    Сравнение эффективности популярных материалов-утеплителей.

    В домах современного типа наибольшие потери тепла происходят через стены. Согласно СНиП 23-01-99 теплосопротивление стен жилых и производственных зданиий, в среднем по России, должно иметь значение не ниже R=3,0.

    Теплосопротивление (R=м² * °С / Вт) стены зависит от материала, из которого она сделана.

    Теплосопротивление материалов

    Кладка из красного кирпича, толщина стены 0,25 м. (в один кирпич)0,36
    Кладка из красного кирпича, толщина стены 0,38 м. (полтора кирпича)0,53
    Кладка из силикатного кирпича, толщина стены 0,25 м. (в один кирпич)0,30
    Кладка из силикатного кирпича, толщина стены 0,38 м. (полтора кирпича)0,44
    Кладка из газо-пеноблоков, толщина стены 0,2 м.0,69
    Кладка из газо-пеноблоков, толщина стены 0,3 м.0,81
    Брус деревянный, 100 мм.0,71
    Брус деревянный, 150 мм.1,07
    Металл 0,5 – 1,0 мм. (ангары, павильоны, строит. вагончики, крыши домов)0,1

    Из таблицы следует, что в соответствии с требованиями СНиП толщина стен жилого дома должна быть:

    Исполнение данных условий в современной действительности абсолютно нереально. Вот почему использование утеплителей сегодня – вынужденная необходимость. Чем ниже коэффициент теплопроводности утеплителя, тем меньше его слой.

    Коэффициент теплопроводности, ЭФФЕКТИВНЫЙ срок службы и толщина слоя

    НаименованиеКоэффициент теплопроводностиСрок службыТолщина слоя
    Пенополиуретан0,02550 лет5 см
    Пенополистирол0,03515 лет8 см
    Пенопласт0,0410 лет10 см
    Минвата, базальтовое волокно0,0458 лет12 см
    Стекловата0,055 лет15 см
    Керамзит0,1540 лет35 см

    Примеры расчета толщины утеплителей

    ДЛЯ ТЕХ КТО СТРОИТ

    Для того, чтобы добиться требуемого минимального значения теплосопротивления R=3,0 приведем четыре примера.

    Стены дома из силикатного кирпича, толщина стены 0,38 м. R= 0,44.

    Требуемое значение R – R_стены = 3,0 – 0,44 = 2,56. Теперь 2,56 умножаем на коэффициент теплопроводности ППУ = 0,025. Получаем:

    2,56 х 0,025 = 6 см ППУ.

    (пенополистирол – 9 см., пенопласт – 12 см., минвата и т.п. – 15 см., стекловата – 20 см., керамзит – 35-40 см. )

    Все материалы кроме ППУ еще нужно крепить к поверхности. Керамзит нужно засыпать. ППУ наносится сразу в готовом виде.

    Стены дома из деревянного бруса 150 мм. R=1,07.

    1,93 х 0,025 = 5 см ППУ.

    Стены дома из пено- газобетонного блока 40 см. R= 1,1

    1,9 х 0.025 = 5 см ППУ.

    Утепление крыши из листового металла (профнастил, металлочерепица) или ангаров. R=0,1

    2,9 х 0,025 = 7 см ППУ.

    Таким образом, сооружение из металла, утепленное ППУ слоем 7 см приобретает требуемое значение теплосопротивления R=3,0 и пригодно для круглогодичного проживания.

    Теперь сравните это с тем, что мы видим вокруг. Практически нигде нет такого уровня теплоизоляции зданий, а ведь R=3,0 – это необходимый минимум!

    Используя пенополиуретан в качестве утеплителя можно значительно снизить затраты на строительство за счет возведения стен меньшей толщины, менее массивного фундамента и т.д.

    Легкий каркасный дом на столбчатом фундаменте, обшитый снаружи ЦСП или сайдингом и утепленный ППУ слоем 7 см в ДВА РАЗА ТЕПЛЕЕ коттеджа с толщиной стен в два кирпича. А стоимость этих домов несопоставима. Утепленный ППУ каркасный дом размером 12 х 9 обойдется в 800-900 тыс. руб., а утепленный дом такого же размера из кирпича или блоков будет стоить 2 – 2,5 млн. руб.

    Если же такой дом построить своими руками (технология доступна каждому, было бы желание), то его стоимость не превысит 600 тыс. руб. Основной материал – брус 150х50 или 200х50. Вряд ли существует более выгодное предложение: за сравнительно небольшие деньги получить теплый дом для круглогодичного проживания, не опасаясь за качество утеплителя и ежегодно экономить на отоплении круглую сумму.

    В таком теплом доме абсолютно не нужны громоздкие и дорогие водные системы отопления в виде электрических или газовых котлов, труб и радиаторов. Для обогрева 80 кв.м. достаточно несколько нагревателей с общей потребляемой мощностью 3 КВт. и бензиновый генератор на 5 КВт для аварийных случаев.

    Если же средства позволяют построить кирпичный дом, то ППУ позволить существенно снизить первоначальные затраты на фундамент и кирпич, а затем существенно сократить расходы на отопление.

    Для примера. В Самаре есть дом утепленный жестким ППУ слоем 15 см. Материал стен – силикатный кирпич. Общая площадь дома – 365 кв.м., 1-й этаж и мансарда.

    Отопление – электрические инфракрасные нагреватели, котла и радиаторов нет.

    Общая потребляемая мощность в зимний период, включая отопление и все бытовые приборы – 3 500 КВт/мес. или 4,9 КВт/час.

    По ценам на электроэнергию в 2015 году расходы на дом в зимний период составляют не более 5 000 руб/мес.

    Теплопроводность стен дома. Какой дом теплее?

    Расчет теплопроводности стен частного дома

    Как и обещал, поговорим о теплопроводности материалов при строительстве дома и какой же все таки выбрать материал для дома и технологию строительства, основываясь на ваши цели в плане его использования. Произведем расчет теплопроводности стен дома. Сравним материалы, посчитаем, какой дом экономичнее всего отапливать. Особенно, это важно для нас, т.к. нам необходимо отапливать дом около 6 месяцев в году, а в некоторых регионах России еще больше. Проще говоря, какой же дом действительно экономит нам наши деньги?
    Речь пойдет о теплопроводности стены, почему стены? Да, потому что выбор основного материала для стен определяет тип, этапы, технологию строительства, а так же теплоэффективность дома в итоге.

    Выбираем материал стен дома, основываясь на теплопроводность материалов

    Из курса физики мы знаем, что любая система стремится к равновесию. Поэтому, если у нас есть перепады температур, тогда сразу же возникает перетекание тепла. Т.е. тепловая энергия перетекает из теплого в холодное. Таким образом, наш дом будет отдавать свое тепло наружу через все, что только возможно, стены, крышу, пол, окна, двери, как видно на фото из-за разницы температур. В итоге дом полностью остынет и приравняется к внешней температуре.

    Поэтому чтобы восполнить эту теплопотерю необходимо постоянно в холодное время отапливать дом. То с какой скоростью перетекает тепло из горячей зоны в холодную и есть теплопроводность. Как мы понимаем, разные материалы имеют разную теплопроводность и можно померить это благодаря коэффициенту теплопроводности.

    Посчитать это можно по данной формуле расчета коэффициента теплопроводности. То есть, сколько тепла за единицу времени протекает через 1 кв.м. материала при градиенте температур 1 градус на 1 метр (на рисунке это показано с одной стороны куба 20 градусов с другой 19 градусов)

    Коэффициент теплопроводности кирпича, коэффициент теплопроводности дерева

    Мы видим из подсчетов, что у дерева теплопроводность в 3 раза меньше. Это означает, что при прочих равных условиях (равная толщина материала и температур) протекаемость тепла в кирпиче в 3 раза быстрее, а в дереве в 3 раза медленнее относительно кирпича. Поэтому дерево более энергосберегающий материал. Если мы хотим чтобы у кирпича была такая теплопотеря, как у дерева, значит, толщину кирпича нужно увеличить втрое. Простая арифметика!
    Теперь посмотрим, что будет в случае с каркасным домом. В каркасном доме 90% объема стены занимает утеплитель, в нашем случае возьмем самый экологичный материал – каменную вату на базальтовой основе. На фото мы видим, что коэффициент теплопроводности 0,038, а это в 5 раз меньше теплопроводность, чем у дерева, а с кирпичом разница аж в 15 раз.

    На одной из выставок, я увидел замечательный стенд, который наши расчеты и подтверждает.
    На этом стенде сравниваются: сверху дерево (клееный брус), пеноблок и каркасник.
    Все материалы равной толщины. С одной стороны материал нагревается пленочным теплым полом, с другой стороны стоит термометр, который показывает уровень исходящего тепла. Конечно, качество фото оставляет желать лучшего.
    Итак… смотрим на стенд с разных сторон

    Смотрим на нижние показатели на градуснике, к сожалению практически не видно цифр на градуснике, поэтому я назову их сверху вниз:
    Дерево – 28° С
    Пеноблок – почти 30° С
    Каркасная стена – 25° С

    Каркасная стена забирает победную золотую медаль, это не сложно объяснить, т.к. утеплитель имеет меньшую плотность и дает большую воздушность, а значит максимально удерживает тепло.

    Расход энергии на отопление, расчет расходов на отопление

    Меня так же интересовала, какой будет расход тепловой энергии и сколько нужно будет затрачивать в месяц на отопление дома, с помощью электричества, хотя Россия и богата газом, к сожалению, его еще далеко не везде провели.
    Давайте вместе научимся считать, сколько придется платить за электричество своего дома.
    Возьмем, к примеру, дом 7*7 с высотой стен в 5 метров.

    Формула расчета тепла

    Расчет расхода тепла кирпичной стены

    Стена у нас будет 20 см. Снаружи температура -10°, а внутри +20°, в итоге, градиент получается 30 градусов. Здесь сделали определенные допущения, что тепло выходит только из стен, нам тут важно понять сам принцип. Из прошлых расчетов, мы помним, что лямбда кирпичной стены=0,56

    Итак, 0,56*21000 = 11760 (Вт), если перевести это в киловатты, то в час у нас будет уходить 11,76 кВт*ч. Считаем сколько придется платить за электричество в месяц при кирпичной стене в 20 см. и минус 10° за окном.

    11,76кВт * 24часа * 30 дней * 5 (руб.кВт*ч) = 42 336 руб.мес.
    Ого, какая сумма! Но слава богу, что только из кирпича никто не строит, его еще нужно утеплить снаружи и изнутри.
    К примеру, стены у сталинских домов толщиной в 1 метр. При таком раскладе, нужно будет платить в 5 раз меньше – 8467 руб.мес. И это тоже очень даже не мало.

    Расчет расхода тепла деревянной стены

    Посмотрим, что творится с деревянной стеной, клееным брусом. Берем те, же исходные данные, толщина стены 20см. и -10° за окном.

    Если мы все перемножим, то получается 13680 рублей в месяц на электроэнергию.
    Мы, конечно, тут допускаем много недочетов в расчетах, но все это близко к нашим реалиям. Но мы точно выяснили, что кирпич отапливать в 3 раза дороже.

    Расчет расхода тепла каркасной стены

    Сейчас посмотрим, что происходит с показателями по расходам на отопление в каркасных домах.

    Стена состоит на 90% из утеплителя, каменной ваты. Здесь уже расход очень даже радует, в месяц нужно затратить всего 2873 рубля. Меньше 1-го киловатта отдаем мощности. Это уже близко к расходам по квартплате. Прошу вас никогда не использовать в своих жилых домах экструдированные пенополистирол — это ядовитый утеплитель, который активно рекламируют производители открыто обманывая нас. О ядовитых свойствах этого утеплителя, я подробнее написал в предыдущем посте — Дома из СИП панелей .

    Конечно, если топить газом, это будет в разы дешевле. Но история последних лет, говорит о том, что скорость увеличения цен на газ намного быстрее, чем у электричества.
    Но если у вас есть возможность провести газ, то конечно, лучше отапливать газом и не нести такие существенные расходы на отопление вашего загородного дома.

    Теплоемкость кирпича, дерева и каркаса. За сколько времени прогреется кирпичный, деревянный и каркасный дом?

    Теплоемкость – сколько нужно потратить тепловой энергии, чтобы нагреть 1 кг вещества на 1 градус.

    При нагреве воды и воздуха, уходит различное количество энергии, так они имеет различную теплоемкость.

    Возьмем 3-х киловаттный обогреватель и воздух в доме можно прогреть очень быстро, но почему тогда в результате дом все равно остается холодным?

    Многие об этом даже не задумываются, хотя исходя из этого параметра теплоемкости и целей использования дома, вам и нужно выбирать материал стен вашего загородного дома.

    Об этом показателе поговорим в моем следующем посте. Я расскажу подробно о теплоемкости материалов стен со всеми вытекающими вычислениями, точно как я рассказал вам сегодня.

    Сделать расчеты количества материалов стен можно на калькуляторе наружных стен из пеноблока, кирпича, каркаса или бруса. Заходите и читайте! Поставьте лайк, займет всего секунду вашего времени, а мне будет приятно!

    Расчет теплопроводности стены

     Расчет теплопроводности стены

    Расчет теплопроводности стены

    Каждый, кто строит дом или же собирается проводить ремонт, задается вопросом: какой толщины делать стены, какую теплоизоляцию и какой утеплитель лучше всего использовать.

    Именно ответы на эти вопросы позволят сделать любой дом или квартиру уютными, комфортными и удобными для проживания.

    Опять же, использование некачественных материалов и в недостаточных количествах, игнорирование утепления, как такового, могут привести к весьма печальным последствиям.

    В таком доме просто будет сложно жить как в жару, так и в морозы. Температура в комнатах будет мало отличаться от температуры на улице.

    Поэтому следует выяснить, какой же толщины должна быть теплоизоляция конкретно для вашего случая.

    Как лучше поступить

    На сегодняшний день это можно сделать самостоятельно: произвести необходимые расчеты, выяснить оптимальные материалы для работы и самостоятельно их установить.

    Можно предпочесть работу заказу крупной фирме, которая сможет за отдельную плату совершить точный расчет, подобрать материалы и приступить к их монтажу.

    Конечно, в случае, если вы все сделаете сами, претензии выдвигать будет некому.

    В случае с фирмой, вы сможете пожаловаться на некачественную, недобросовестную работу или же когда требуемый эффект от произведенных работ не был достигнут.

    Для расчет теплопроводности стены можно воспользоваться специальными программами, специализированными онлайн-калькуляторами, которые помогут вам получить нужные цифры.

    Или же вы сможете это сделать самостоятельно. Многие заблуждаются, думая, что сами не в состоянии произвести расчеты, подсчитать, сколько теплоизоляции для работы будет необходимо на комнату, квартиру или же дом. Это сделать необычайно просто, ведь рассчитать толщину необходимой теплоизоляции можно довольно просто: на всех материалах производители указывают коэффициент теплопроводности.

     Этикетка с коэффициентом

    Этикетка с коэффициентом

    В чем необходимость расчета теплопроводности и монтажа теплоизоляции

    Как уже говорилось, на это есть ряд причин:

    • отсутствие или недостаточность теплоизоляции приведет к промерзанию стен;
    • есть вероятность переноса так называемой точки росы, что, в свою очередь, вызовет появление конденсата на стенах, добавит излишнюю влажность в помещениях;
    • в жаркое время в помещениях будет хуже, чем под ярким солнцем на улице; в таких домах будет жарко, душно и неуютно.

    Опять же, приведенные выше причины принесут вам и новые проблемы: та же влажность будет способствовать порче как используемых внутри помещения строительных материалов, так и мебели, техники. Это, в свою очередь, заставит вас тратить деньги на ремонт, обновление, приобретение новых вещей. Пример подобного можно с легкостью увидеть ниже.

     Влага и роса в квартире

    Влага и роса в квартире

    Так что теплоизоляция – это залог сохранности ваших денег в дальнейшем.

    Как рассчитывать толщину теплоизоляции

    Чтобы просчитать необходимую толщину, следует знать величину теплосопротивления, которая является постоянной, значение имеет разное, в зависимости от географического положения, то есть разное для каждого отдельно взятого района. За основу возьмем следующие показатели: теплосопротивление стен – 3.5м 2 *К/Вт, а потолка – 6м 2 *К/Вт. Первое значение назовем R1, а второе, соответственно, R2.

    При расчетах стен или же потолка, или же пола, состоящих из более чем одного слоя, следует просчитать теплосопротивление каждого из них, а затем суммировать.

    Соответственно, необходимая толщина теплоизоляции, ее слоя, будет получена путем следующих манипуляций и при помощи формул:

    R=p/k, где pявляется толщиной слоя, а k – коэффициентом теплопроводности материала, который можно узнать у производителя.

    Опять же, не забывайте, если есть несколько слоев, то по данной формуле следует просчитать каждый, и затем полученные результаты суммировать.

    Пример таковых расчетов

    Ничего сложного в этом процессе нет, можно с легкостью провести расчет для любого материала. В качестве примера мы можем взять расчет для дома из кирпича.

    Скажем, толщина измеряемых стенок будет составлять 1.5 длины кирпича, а в качестве теплоизоляции решим использовать минвату.

     Кирпич и минвата

    Кирпич и минвата

    Итак, нам требуется теплосопротивление стены не меньше 3.5. Для начала просчета нам потребуется узнать текущее тепловое сопротивление данной стены из кирпича.

    Толщина составляет около 38 сантиметров, коэффициент теплопроводности составляет 0,56.

    Соответственно, 0,38/0,56 = 0,68. Чтобы достигнуть показателя в 3.5, мы отнимем от него полученный результат (нам нужно 2,85 метр квадратный * К/Вт).

    Теперь мы сделаем расчет толщины теплоизоляции, как уже говорилось выше, минеральной ваты: 2,85*0,045=0,128

    Позволим себе немного округлить результат и получим следующее: при необходимости утеплить кирпичную стену, толщиной в полтора кирпича, нам потребуется толщина теплоизоляционного материала 130мм, при условии, что мы будем использовать минеральную вату. Если учитывать предстоящие внутренние и внешние работы, как отделочные, так и декоративные, можно позволить себе слой минваты в 100мм. Как видите, ничего сложного.

    Что еще даст такой расчет

    Используя такой расчет, вы сможете сравнивать различные типы утепления и теплоизоляции, сможете выбрать наиболее эффективный при наименьшем слое.

    Если у вас проблема в пространстве, если же вы хотите сэкономить, то подобная работа позволит вам путем нехитрых манипуляций быстро выяснить, какой материал будет вам обходиться дешевле.

    Если вы еще на этапе планировки дома, то сможете выяснить, что обойдется вам дешевле и менее трудоемко. Это может быть увеличение толщины кирпичной кладки, использование других типов теплоизоляционных материалов или же использование других строительных материалов для возведения стены, скажем, вместо кирпича использовать блоки и т.д.

    Стена из блоков

    Стена из блоков

    Многие ленятся делать расчеты самостоятельно, в этом случае можно легко позволить себе воспользоваться калькуляторами, которые предлагаются в сети на многих страницах.

    Здесь вы найдете массу шаблонов и заготовок, практически вся информация собрана в справочниках, вам нужно будет подставлять только тип строительных материалов, регион проживания и показатель толщины. В этом случае все вычисления будут происходить очень быстро и легко.

    Онлайн калькулятор

    Онлайн калькулятор

    Но в данном случае высока вероятность того, что на том или ином сайте жульничают: пытаются выставить материал, которым торгуют, в лучшем свете. В таком случае вероятна ошибка в расчетах, которая может дорого вам обойтись.

    Не стоит бояться самостоятельных расчетов, для этого вам понадобятся только ручка, бумага и калькулятор.

    Вы легко сможете в любой момент перепроверить свои расчеты или же показать их специалисту. Консультация со знакомым строителем выйдет гораздо дешевле, чем найм профессиональной компании.

    Снова-таки, выбирая материалы, просчитывая необходимую толщину и цену на них, учитывайте и другие полезные свойства, которые вам могут быть интересны.

    Например, пожаробезопасность, звукоизоляцию, водо- или влагонепроницаемость. Например, звукоизоляцией и теплоизоляцией обладает стекловата.

     Стекловата

    Стекловата

    Да, к сожалению, такие материалы будут выходить несколько дороже, но все же, разница по цене в 10-20% с учетом того, что вы получите, скажем, не только теплоизоляцию, но еще и звукоизоляцию, стоит назвать хорошей покупкой и удачным решением.

    Видео – расчет теплопроводности стены

    На данном видео можно воочию увидеть, как производится расчет теплопроводности стены с помощью специализированной программы.

Ссылка на основную публикацию