Толщина утеплителя: Оптимальная толщина утепления частного дома – статьи на сайте ГК «САКСЭС»

Содержание

Оптимальная толщина утепления частного дома – статьи на сайте ГК «САКСЭС»

При разработке проекта частного дома непременно следует озадачиться вопросом: какой толщины подойдет утеплитель для крыши и для других основных конструктивных элементов. Оттого, насколько грамотно будет смонтирован слой утеплителя , выбрана его толщина и плотность, зависит не только комфортное проживание в доме и поддержание оптимальной температуры в помещении, но и долговечность всех его элементов.

Эффективное утепление кровли, стен и перекрытий позволит сохранить тепло в строении и значительно снизить затраты на энергопотребление зимой, а летом сэкономить на кондиционировании.

Есть мнение профессионалов, что через кровлю может уходить до 20 % тепла из помещения, происходит это, как правило, при утеплении перекрытий чердака в отсутствии утепления кровельных скатов.

При строительстве многие из нас стремятся расширить свое жилое пространство, задействовать и обустроить ранее нежилые помещения, улучшить энергоэффективность жилья в целом. В первую очередь, это касается мансард.

Правильно утепленная кровля дает возможность обустроить мансардный этаж, что, безусловно, расширяет полезную площадь любого дома.

Наиболее популярными материалами, которые используются для утепления мансардного помещения, являются: минеральная вата, экструдированный пенополистирол и пенопласт.

Пенопласт, безусловно, обладает низкой теплопроводностью, но он вреден для здоровья, горюч и недолговечен. В соответствии с СНиП его не рекомендуется монтировать на скаты кровли.

Минераловатные плиты сочетают хорошие звуко- и теплоизоляционные свойства с долговечностью и экологичностью, и, в отличии от пенополистирола, более доступны по стоимости. Для утепления скатов применяют минвату плотностью 30-35 кг/м3, для стен – с плотностью от 40-45 кг/м3.

Часто в вопросе утепления выбор останавливают на плитах экструдированного пенополистирола. Имея низкую степень теплопроводности, они также имеют низкий показатель паропроницаемости. В случае с утеплением кровли это не может быть плюсом. Поэтому дома, утепленные при помощи экструзии, нуждаются в эффективной и качественно смонтированной вентиляции. Иначе в «кровельном пироге» будет скапливаться конденсат, что, рано или поздно, приведет к разрушению ограждающих конструкций здания.

По сути, выбирать приходится из минераловатных плит и полистирольных плит. Все зависит от конструкции стропильной системы и от финансовых возможностей.

Очень важно, чтобы выбранный вид утеплителя обладал рядом необходимых качеств: высокой гигроскопичностью, отличался небольшим весом, обладал стабильностью формы и не деформировался в процессе длительной эксплуатации, имел высокую степень огнестойкости, был не токсичен и отвечал всем требованиям экологической безопасности.

Толщину утепляющего слоя кровли и стен определяют уже на этапе проектирования. При этом ориентируются на 2 главных параметра:

  • λБ – коэффициент теплопроводности утеплителя, Вт/(м · °С). Это значение можно найти либо на упаковке выбранного материала, либо в сертификатах на него. Величина дает оценку задерживающим свойствам теплоизоляционного материала. Чем ниже коэффициент теплопроводности, тем лучше он сохраняет тепло.
  • R – величина сопротивления теплопередачи кровли или стен, которая зависит от климатических условий местности, где будет строиться дом, м2*0С/Вт.

Строго говоря, расчет толщины утепления ведется в соответствии со Сводом правил и СНиП «Строительная теплотехника», в которых содержатся таблицы климатических зон, влажности климата и карты нормируемого сопротивления по городам (та самая величина R).

Толщина утеплителя будет напрямую зависеть от климатической зоны, в которой возводится дом. Чем ниже температура зимой и чем дольше длится отопительный период, тем толще будет теплоизоляционный слой.

При расчете толщины утеплителя для стен, помимо климата, следует принимать во внимание материал, из которого они изготовлены, а также их толщину. Для стен из дерева или пеноблока потребуется менее толстый слой утеплителя, чем для кирпича или бетона, так как теплопроводность последних значительно выше.


Упрощенная формула расчета выглядит так:

αут=(R-0,16) х λБ

где αут – толщина утеплителя в метрах.

λБ -коэффициент удельной теплопроводности. В расчет брать необходимо именно значение с индексом «Б», означающее, что материал будет использоваться во влажной среде.

Например, расчет толщины с использованием утеплителя минваты Технониколь РОКЛАЙТ составит:

(4,79- 0,16) х0,039= 0,18

Профессионалы – строители советуют прибавить к получившейся цифре 10% и получится рекомендуемая толщина утеплителя -0.2м или 200 мм.

Расчет толщины теплоизоляции для стен также можно сделать самостоятельно, учитывая данные действующих строительных норм и правил. Формула расчета для крыши практически не отличается от формулы для стен каркасного дома, но в этом случае надо использовать значения теплового сопротивления R из другого столбца таблицы.

Главная отличительная особенность работ для утепления мансарды или стены состоит в том, что для разных конструктивных элементов дома нужна разная толщина утеплителя. Если на кровлю потребуется более толстый слой, то у стен теплопроводность меньше, а значит, и утеплитель будет тоньше. Расчеты для каждого вида ограждения производятся отдельно.

Подводя итоги, следует отметить, что выбор материала для утепления каркасного дома, будь то минераловатные плиты или пенополистирол, во многом зависит от конструктивных особенностей строения и назначения постройки.

Выполнение работ по утеплению требует определенных навыков и опыта. Сделать грамотный расчет толщины утеплителя, не допустить промокания материала, зазоров и «мостиков холода», через которые будет уходить тёплый воздух все же лучше доверить профессионалам.

Купить утеплитель в Нижнем Новгороде на сайте ГК «САКСЭС».

Как рассчитать толщину утеплителя

Даже популярные ныне коттеджи из бревна или профилированного бруса необходимо утеплять дополнительно или возводить их из практически несуществующего на рынке деревянного массива толщиной в 35-40 см. Что уж говорить о каменных строениях (блочных, кирпичных, монолитных).

Что значит «утеплиться правильно»

Итак, без теплоизоляционных слоёв обойтись нельзя, с этим согласится подавляющее большинства домовладельцев. Некоторым из них приходится изучать вопрос во время строительства собственного гнёздышка, другие озадачиваются утеплением, чтобы фасадными работами улучшить уже эксплуатируемый коттедж. В любом случае подходить к вопросу необходимо очень скрупулёзно.

Одно дело соблюдение технологии утепления, но ведь часто застройщики допускают ошибки на стадии закупки материала, в частности неправильно выбирают толщину утепляющего слоя. Если жилище окажется слишком холодным, то находиться в нём будет, мягко говоря, некомфортно. При благоприятном стечении обстоятельств (наличие запаса производительности теплогенератора) проблему получится решить увеличением мощности отопительной системы, что, однозначно, влечёт за собой существенный рост расходов на покупку энергоносителей.

Но обычно всё заканчивается куда печальнее: при малой толщине утепляющего слоя ограждающие конструкции промерзают. А это становится причиной перемещения точки росы вовнутрь помещений, из-за чего на внутренних поверхностях стен и перекрытий выпадает конденсат. Потом появляется плесень, разрушаются строительные конструкции и отделочные материалы… Что самое неприятное, так это тот факт, что невозможно устранить неприятности малой кровью. Например, на фасаде придётся демонтировать (или «похоронить») финишный слой, затем создать ещё один барьер из утеплителя, а потом снова отделать стены. Очень недёшево выходит, лучше сразу всё сделать как положено.

Важно! Технологичные современные утеплители мало стоить не будут, причём с увеличением толщины пропорционально будет расти и цена. Поэтому создавать слишком большой запас по теплоизоляции обычно смысла нет, это – пустая трата средств, особенно если случайному сверхутеплению подвергается только часть конструкций дома.

Принципы расчёта утепляющего слоя

Теплопроводность и термическое сопротивление

Прежде всего, нужно определиться с главной причиной охлаждения здания. Зимой у нас работает система отопления, которая греет воздух, но сгенерированное тепло проходит через ограждающие конструкции и рассеивается в атмосфере. То есть происходят теплопотери – «теплопередача». Она есть всегда, вопрос лишь в том, получается ли их восполнить посредством отопления, чтобы в доме оставалась стабильная положительная температура, желательно на уровне + 20-22 градусов.

Важно! Заметим, что очень немаловажную роль в динамике теплового баланса (в общих теплопотерях) играют различные неплотности в элементах здания – инфильтрация. Поэтому на герметичность и сквозняки тоже следует обращать внимание.  

Кирпич, сталь, бетон, стекло, деревянный брус… — каждый материал, применяемый при строительстве зданий, в той или иной мере обладает способностью передавать тепловую энергию. И каждый из них обладает обратной способностью – сопротивляться теплопередаче. Теплопроводность является величиной неизменной, поэтому в системе СИ существует показатель «коэффициент теплопроводности» для каждого материала. Данные эти важны не только для понимания физических свойств конструкций, но и для последующих расчётов.

Приведём данные для некоторых основных материалов в виде таблицы.

МатериалКоэффициент теплопроводности Вт/(м*К)
1Сталь52
2Стекло1,15
3Железобетон с щебнем1,7-2
4Минеральная вата0,035-0,053
5Сосна влажности 15%0,15-0,23
6Кирпич с пустотами0,44
7Кирпич сплошной0,67- 0,82
8Пенопласт0,04-0,05
9Пенобетонные блоки0,3-0,5

Теперь о сопротивлении теплопередаче. Значение сопротивления теплопередаче обратно пропорционально теплопроводности. Этот показатель относится и к ограждающим конструкциям, и к материалам как таковым. Он используется для того, чтобы охарактеризовать теплоизоляционные характеристики стен, перекрытий, окон, дверей, кровли…

Для расчёта термического сопротивления используют следующую общедоступную формулу:

R=d/k.

Показатель «d» здесь означает толщину слоя, а показатель «k» — теплопроводность материала. Получается, что сопротивление теплопередаче напрямую зависит от массивности материалов и ограждающих конструкций, что при использовании нескольких таблиц поможет нам рассчитать фактическое теплосопротивление существующей стены или правильный утеплитель по толщине.

Для примера: стена в половину кирпича (полнотелого) имеет толщину 120 мм, то есть показатель R получится 0,17 м²·K/Вт (толщина 0,12 метра, разделённая на 0,7 Вт/(м*К)). Аналогичная кладка в кирпич (250 мм) покажет 0,36 м²·K/Вт, а в два кирпича (510 мм) – 0,72 м²·K/Вт.

Допустим, по минеральной вате толщиной 50; 100; 150 мм показатели термического сопротивления будут следующие: 1,11; 2,22; 3,33 м²·K/Вт.

Важно! Большинство ограждающих конструкций в современных зданиях являются многослойными. Поэтому, чтобы рассчитать, например, термическое сопротивление такой стены, нужно отдельно рассматривать все её прослойки, а затем полученные показатели суммировать.

Существуют ли требования к тепловому сопротивлению

Возникает вопрос: а каким, собственно, должен быть показатель сопротивления теплопередачи для ограждающих конструкций в доме, чтобы в помещениях было тепло, и в отопительный период расходовалось минимум энергоносителей? К счастью для домовладельцев, не обязательно снова использовать сложные формулы. Вся необходимая информация есть в СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий». В данном нормативном документе рассматриваются строения различного назначения, эксплуатируемые в различных климатических зонах. Это вполне объяснимо, так как температура для жилых помещений и производственных помещений не нужна одинаковая. Кроме того, отдельные регионы характеризуются своими предельными минусовыми температурами и длительность отопительного периода, поэтому выделяют такую усреднённую характеристику, как градусо-сутки отопительного сезона.

Важно! Ещё один интересный момент заключается в том, что основная интересующая нас таблица содержит нормируемые показатели для различных ограждающих конструкций. Это в общем-то не удивительно, ведь тепло покидает дом неравномерно.

Попробуем немного упростить таблицу по необходимому тепловому сопротивлению, вот что получится для жилых зданий (м²·K/Вт):

Регион по градусо-суткамОкнаСтеныПерекрытия холодного чердака и холодного подвала
20000,32,12,8
40000,452,83,7
60000,63,54,6
80000,74,25,5
100000,754,96,4
120000,85,67,3

Согласно данной таблице, становится понятно, что если в Москве (5800 градусо-суток при средней температуре в помещениях порядка 24 градусов) строить дом только из полнотелого кирпича, то стену придётся делать по толщине более 2,4 метра (3,5 Х 0,7). Реально ли это технически и по деньгам? Конечно – абсурд. Вот почему нужно применить утепляющий материал.  

Очевидно, что для коттеджа в Москве, Краснодаре и Хабаровске будут предъявляться разные требования. Всё, что нам нужно, так это определить градусо-суточные показатели для нашего населённого пункта и выбрать подходящее число из таблицы. Потом применяя формулу сопротивления теплопередаче, работаем с уравнением и получаем оптимальную толщину утеплителя, который необходимо применить. 

ГородГрадусо-сутки Dd отопительного периода при температуре, + С
242220181614
Абакан730068006400590055005000
Анадырь10700101009500890082007600
Арзанас620058005300490045004000
Архангельск720067006200570052004700
Астрахань420039003500320029002500
Ачинск750070006500610056005100
Белгород490046004200380034003000
Березово (ХМАО)900085007900740069006300
Бийск710066006200570053004800
Биробиджан750071006700620058005300
Благовещенск750071006700620058005400
Братск810076007100660061005600
Брянск540050004600420038003300
Верхоянск134001290012300117001120010600
Владивосток550051004700430039003500
Владикавказ410038003400310027002400
Владимир590054005000460042003700
Комсомольск-на-Амуре780073006900640060005500
Кострома620058005300490044004000
Котлас690065006000550050004600
Краснодар330030002700240021001800
Красноярск730068006300590054004900
Курган680064006000560051004700
Курск520048004400400036003200
Кызыл880083007900740070006500
Липецк550051004700430039003500
Санкт Петербург570052004800440039003500
Смоленск570052004800440040003500
Магадан900084007800720067006100
Махачкала320029002600230020001700
Минусинск470069006500600056005100
Москва580054004900450041003700
Мурманск750069006400580053004700
Муром600056005100470043003900
Нальчик390036003300290026002300
Нижний Новгород600053005200480043003900
Нарьян-Мар900085007900730067006100
Великий Новгород580054004900450040003600
Олонец630059005400490045004000
Омск720067006300580054005000
Орел550051004700420038003400
Оренбург610057005300490045004100
Новосибирск750071006600610057005200
Партизанск560052004900450041003700
Пенза590055005100470042003800
Пермь680064005900550050004600
Петрозаводск650060005500510046004100
Петропавловск-Камчатский660061005600510046004000
Псков540050004600420037003300
Рязань570053004900450041003600
Самара590055005100470043003900
Саранск600055005100570043003900
Саратов560052004800440040003600
Сортавала630058005400490044003900
Сочи1600140012501100900700
Сургут870082007700720067006100
Ставрополь390035003200290025002200
Сыктывкар730068006300580053004900
Тайшет780073006800630058005400
Тамбов560052004800440040003600
Тверь590054005000460041003700
Тихвин610056002500470043003800
Тобольск750070006500610056005100
Томск760072006700620058005300
Тотьна670062005800530048004300
Тула560052004800440039003500
Тюмень700066006100570052004800
Улан-Удэ820077007200670063005800
Ульяновск620058005400500045004100
Уренгой10600100009500890083007800
Уфа640059005500510047004200
Ухта790074006900640058005300
Хабаровск700066006200580053004900
Ханты-Мансийск820077007200670062005700
Чебоксары630058005400500045004100
Челябинск660062005800530049004500
Черкесск400036003300290026002300
Чита860081007600710066006100
Элиста440040003700330030002600
Южно-Курильск540050004500410036003200
Южно-Сахалинск65006005600510047004200
Якутск114001090010400990094008900
Ярославль620057005300490044004000

Примеры расчёта толщины утеплителя

Предлагаем на практике рассмотреть процесс расчётов утепляющего слоя стены и потолка жилой мансарды. Для примера возьмём дом в Вологде, построенный из блоков (пенобетон) толщиной 200 мм.

Итак, если температура в 22 градуса для обитателей будет нормальной, то актуальный в данном случае показатель градусо-суток равняется 6000. Находим в таблице нормативов по термическому сопротивлению соответствующий показатель, он составляет 3,5 м²·K/Вт – к нему будем стремиться.

Стена получится многослойная, поэтому сначала определим, сколько термического сопротивления даст голый пеноблок. Если средняя теплопроводность пенобетона составляет порядка 0,4 Вт/(м*К), то при 20-миллиметровой толщине эта наружная стена даст сопротивление теплопередаче на уровне 0,5 м²·K/Вт (0,2 метра делим на коэффициент теплопроводности 0,4).

То есть для качественного утепления нам не хватает порядка 3 м²·K/Вт. Их можно получить минеральной ватой или пенопластом, который будут установлены со стороны фасада в вентилируемой навесной конструкции или мокрым способом скреплённой теплоизоляции. Чуть трансформируем формулу термического сопротивления и получаем необходимую толщину – то есть умножаем необходимое (недостающее) сопротивление теплопередачи на теплопроводность (берём из таблицы).

В цифрах это будет выглядеть так: d толщина базальтовой минваты = 3 Х 0,035 = 0,105 метра. Получается, что мы может использовать материал в матах или рулонах толщиной 10 сантиметров. Заметим, что при использовании пенопласта плотностью 25 кг/м3 и выше – необходимая толщина получится аналогичной.

Кстати, можно рассмотреть другой пример. Допустим, хотим из полнотелого силикатного кирпича в этом же доме сделать ограждение тёплого остеклённого балкона, тогда недостающего термического сопротивления будет порядка 3,35 м²·K/Вт (0,12Х0,82). Если планируется применять для утепления пенопласт ПСБ-С-15, то его толщина должна быть 0,144 мм – то есть 15 см.  

Для мансарды, крыши и перекрытий техника расчётов будет примерно такая же, только отсюда исключается теплопроводность и сопротивление теплопередачи несущих конструкций. А также несколько увеличиваются требования по сопротивлению – потребуется уже не 3,5 м²·K/Вт, а 4,6. В итоге, вата подойдёт толщиной до 20 см = 4,6 Х 0,04 (теплоизолятор для кровли).

Применение калькуляторов 

Производители изоляционных материалов решили упростить задачу рядовым застройщикам. Для этого они разработали простые и понятные программки для расчёта толщины утеплителя.

Рассмотрим некоторые варианты:

http://www.xps.tn.ru/calculate/

http://calc.rockwool.ua/#professional

http://www.penoplex.ru/school/index.php?step=4

http://www.knaufinsulation.ru/kalkulyator-dlya-rascheta-kolichestva-teploizolyatsii-0

В каждом из них в несколько шагов нужно заполнить поля, после чего, нажав на кнопку, можно мгновенно получить результат.

Вот некоторые особенности использования программ:

1. Везде предлагается из выпадающего списка выбрать город/район/регион строительства.

2. Все, кроме Технониколь, просят определить тип объекта: жилое/производственное, либо, как на сайте Пеноплекс – городская квартира/лоджия/малоэтажный дом/хозпостройка.

3. Потом указываем, какие конструкции нас интересуют: стены, полы, перекрытие чердака, крыша. Программа Пеноплекс рассчитывает также утепление фундамента, инженерных коммуникаций, уличных дорожек и площадок.

4. Некоторые калькуляторы имеют поле для указания желаемой температуры внутри помещения, на сайте Rockwool интересуются также габаритами здания и типом применяемого для отопления топлива, количеством проживающих людей. Кнауф ещё учитывает относительную влажность воздуха в помещениях.

5. На penoplex.ru нужно указать тип и толщину стен, а также материал, из которого они изготовлены. 

6. В большинстве калькуляторов есть возможность задать характеристики отдельных или дополнительных слоёв конструкций, например, особенности несущих стен без теплоизоляции, тип облицовки…

7. Калькулятор пеноплекс для некоторых конструкций (допустим для утепления кровли методом «между стропил») может считать не только экструдированный пенополистирол, на котором фирма специализируется, но также минеральную вату.

Как вы понимаете, в том, чтобы рассчитать оптимальную толщину теплоизоляции – ничего сложного нет, следует только со всей тщательностью подойти к данному вопросу. Главное, чётко определиться с недостающим сопротивлением теплопередаче, а потом уже выбирать утеплитель, который будет лучше всего подходить для конкретных элементов здания и применяемых строительных технологий. Также не стоит забывать, что к теплоизоляцией частного дома необходимо заниматься комплексно, в должной степени должны быть утеплены все ограждающие конструкции.

Как рассчитать толщину утеплителя для пола, потолка, кровли и стен

Комфортное проживание в доме предусматривает создание условий для поддержания оптимальной температуры воздуха особенно зимой. В строительстве дома очень важно грамотно подобрать утеплитель и рассчитать его толщину. Любой строительный материал будь то кирпич, бетон или пеноблок имеет свою теплопроводность и теплосопротивление. Под теплопроводностью понимают способность стройматериала проводить тепло. Определяется данная величина в лабораторных условиях, а полученные данные приводятся производителем на упаковке либо в специальных таблицах.  Теплосопротивление – величина обратная теплопроводности. Тот материал, который отлично проводит тепло, соответственно, имеет низкое сопротивление теплу.

Для строительства и утепления дома выбирают материал, имеющий низкую теплопроводность и высокое сопротивление. Чтобы определить теплосопротивление стройматериала, достаточно знать его толщину и коэффициент теплопроводности.

Расчет толщины утеплителя стен

Представим, что дом имеет стены, выполненные из пенобетона плотностью 300 (0,3 м), коэффициент теплопроводности материала составляет 0,29. Делим 0,3 на 0,29 и получает 1,03.

Как рассчитать толщину утеплителя для стен, позволяющую обеспечить комфортное проживание в доме? Для этого необходимо знать минимальное значение теплосопротивления в городе или области, где расположено утепляемое строение. Далее от этого значения нужно отнять полученное 1,03, в результате станет известно сопротивление теплу, которым должен обладать утеплитель.

Если стены состоят из нескольких материалов, следует просуммировать их показатели теплосопротивления.

Толщина утеплителя стен рассчитывается с учетом сопротивления теплопередаче используемого материала (R). Для нахождения этого параметра следует применить нормы «Тепловой защиты зданий» СП50.13330.2012. Величина ГОСП (градусосутки отопительного периода) вычисляется по формуле:

При этом tB отражает температуру внутри помещения. Согласно установленным нормам она должна варьировать в пределах +20-22°С. Средняя температура воздуха – tот, число суток отопительного периода в календарном году – zот. Эти значения приведены в «Строительной климатологии» СНиП 23-01-99. Особое внимание следует уделить продолжительности и температуре воздуха в том периоде, когда среднесуточная t≤ 80С.

После того как теплосопротивление будет определено следует узнать какой должна быть толщина утеплителя потолка, стен, пола, кровли дома.

Каждый материал «многослойного пирога» конструкции имеет свое тепловое сопротивление R  и рассчитывается по формуле:

RТР = R+ R+ R… Rn,

Где под n понимают число слоев, при этом тепловое сопротивление определенного материала равняется отношению его толщины (δs) к теплопроводности (λS).

R = δSS

Толщина утеплителя стен из газобетона и кирпича

К примеру, в возведении конструкции используется газобетон D600 толщиной 30 см, в роли теплоизоляции выступает базальтовая вата плотностью 80-125 кг/м3, в качестве отделочного слоя – кирпич пустотелый плотностью 1000 кг/м3, толщиной 12 см. Коэффициенты теплопроводности приведенных выше материалов указываются в сертификатах, также их можно увидеть в  СП50.13330.2012 в приложении С. Итак теплопроводность бетона составила 0,26 Вт/м*0С, утеплителя — 0,045 Вт/м*0С, кирпича — 0,52 Вт/м*0С. Определяем R для каждого из используемых материалов.

Зная толщину газобетона находим его теплосопротивление RГ = δ = 0,3/0,26 = 1,15 м2*0С/Вт, теплосопротивление кирпича —  RК = δSК = 0,12/0,52 = 0,23 м2*0С/В. Зная, что стена состоит из 3-х слоев

RТР= RГ + RУ + RК,

находим теплосопротивление утеплителя

RУ = RТР— RГ — RК.

Представим, что строительство происходит в регионе, где RТР(220С)  — 3,45 м2*0С/Вт. Вычисляем RУ = 3,45 — 1,15 – 0,23 = 2,07 м2*0С/Вт.

Теперь мы знаем, каким сопротивлением должна обладать базальтовая вата. Толщина утеплителя для стен будет определяться по формуле:

δS = RУ х λ = 2,07 х 0,045 = 0,09 м или 9 см.

Если представить, что RТР(180С) = 3,15 м2*0С/Вт, то RУ = 1,77 м2*0С/Вт, а δS = 0,08 м или 8 см.

Толщина утеплителя для кровли

Расчет данного параметра производится по аналогии с определением толщины утеплителя стен дома. Для термоизоляции мансардных помещений лучше использовать материал теплопроводностью 0,04 Вт/м°С. Для чердаков толщина торфоизолирующего слоя не имеет большого значения.

Чаще всего для утепления скатов крыш используют высокоэффективные рулонные, матные или плитные теплоизоляции, для чердачных крыш – засыпные материалы.

Толщина утеплителя для потолка рассчитывается по приведенному выше алгоритму. От того насколько грамотно будет определены параметры изоляционного материала зависит температура в доме в зимнее время.  Опытные строители советуют увеличивать толщину утеплителя кровли до 50% относительно проектной. Если используются засыпные или сминаемые материалы, время от времени их необходимо разрыхлять.

Толщина утеплителя в каркасном  доме

В роли теплоизоляции может выступать стекловата, каменная вата, эковата, сыпучие материалы. Расчет толщины утеплителя в каркасном доме более простой, потому как его конструкция предусматривает наличие самого утеплителя и наружной и внешней оббивки, как правило, выполненных из фанеры и практически не влияющих на степень термозащиты.

Например, внутренняя часть стены  — фанера толщиной 6 мм, наружная – плита OSB  толщиной 9 мм, в роли утеплителя выступает каменная вата. Строительство дома происходит в Москве.

Теплосопротивление стен дома в Москве и области в среднем должно составлять R=3,20 м2*0C/Вт. Теплопроводность утеплителя представлена в специальных таблицах либо в сертификате на товар. Для каменной ваты оно составляет λут = 0,045 Вт/м*0С.

Толщина утеплителя для каркасного дома определяется по формуле:

δут = R х λут = 3,20 х 0,045 = 0,14 м.

Плиты каменной ваты выпускаются толщиной 10 см и 5 см. В данном случае потребуется укладка минеральной ваты в два слоя.

Толщина утеплителя для пола по грунту

Прежде чем приступить к расчетам следует знать, на какой глубине располагается пол помещения относительно уровня земли. Также следует иметь представление о средней температуре грунта зимой на этой глубине. Данные можно взять из таблицы.

Сначала необходимо определить ГСОП, затем вычислить сопротивление теплопередаче, определить толщину слоев пола (к примеру, армированный бетон, цементная стяжка по утеплителю, напольное покрытие). Далее определяем сопротивление каждого из слоев, поделив толщину на коэффициент теплопроводности и суммировать полученные значения. Таким образом, мы узнаем теплосопротивление всех слоев пола, кроме утеплителя. Чтобы найти этот показатель, из нормативного теплосопротивления отнимем общее термическое сопротивление слоев пола за исключением коэффициента теплопроводности изоляционного материала. Толщина утеплителя для пола вычисляется путем умножения минимального теплосопротивления утеплителя на коэффициент теплопроводности выбранного изоляционного материала.

Какая толщина утеплителя должна быть в каркасной стене? — URSA Россия

Каркасные дома представляют один из наиболее распространенных вариантов строительства загородного дома. Каркасные технологии строительства известны уже более 5 веков и в настоящее время являются основным типом малоэтажного строительства в странах Скандинавии, США и Канады. Популярность каркасного домостроения возрастает с каждым годом и в нашей стране.

Современные технологии строительства и применяемые при строительстве материалы позволяют строить каркасные дома, которые не уступают каменным домам по долговечности и надежности. Основными преимуществами каркасного домостроения являются: быстровозводимость, относительно низкая стоимость, всесезонность строительных работ и практически полное отсутствие мокрых процессов при возведении коробки дома. Большинство энергоэффективных зданий в настоящее время возводится по каркасной технологии.

Стены каркасных зданий состоят из несущего каркаса, который может быть выполнен из деревянного бруса, бруса из клееного шпона (ЛВЛ) или тонкостенных профилей из оцинкованной стали (ЛСТК) с заполнением пространства между стойками каркаса плитами из эффективного утеплителя (теплоизоляции). Изнутри и снаружи каркас закрывается отделочными изделиями, перечень которых широк и разнообразен.

Утеплитель (теплоизоляция) служит для уменьшения потерь тепловой энергии на отопление. Чем толще слой теплоизоляции, тем меньшими оказываются потери тепла и, следовательно, в здание требует меньшего расхода энергоресурсов (топливо).

Чем меньше потери тепла в здании, тем меньшее количество тепловой энергии требуется подвести к зданию от источника тепла.

Таким образом, утепление ограждающих конструкций приводит к уменьшению потребляемой в здании энергии и, следовательно, к сокращению эксплуатационных затрат на отопление.

Однако, чем толще слой утеплителя, тем большими оказываются капитальные затраты. Таким образом, еще на этапе проектирования следует произвести экономическую оценку вариантов технических решений.

Капитальные затраты, как правило, значительны, но выделяются единовременно, а экономический эффект от дополнительного утепления будет «набегать» ежегодно, но меньшими порциями. Следовательно, существует некоторая оптимальная толщина слоя теплоизоляции, характеризующая экономическую эффективность принятого решения. Ее можно определить путем оценки экономической эффективности различных вариантов утепления и сравнения их между собой.  

Рассмотрим типовой каркасный дом площадью 150 м2 с площадью наружных стен 175 м2. В качестве несущего каркаса рассмотрим наиболее распространенный вариант – деревянный брус сечением 150×50 мм. Отопление в доме индивидуальное, от газового котла с КПД 90 %.    Месторасположение объекта: Московская область.

В качестве слоя теплоизоляции примем изделия теплоизоляционные из минеральной ваты на синтетическом связующем URSA TERRA 34 PN.

Схематичное изображение рассматриваемой конструкции наружной стены представлено на рисунке 1.

Рисунок 1 – Схематичное изображение рассматриваемой конструкции наружной стены каркасного дома

Рассмотрим как влияет увеличение толщины теплоизоляции на первоначальные вложения (инвестиции), потери тепловой энергии через наружные стены, эксплуатационные затраты на компенсацию потерь тепла и сроки окупаемости инвестиций.   

Вариант стены с толщиной утеплителя 50 мм примем в качестве базового (минимально-допустимого) варианта. Стена каркасного дома может быть выполнена без утеплителя, но такой дом, как правило, не подходит для круглогодичного проживания или окажется некомфортным. По этой причине вариант стены каркасного дома без теплоизоляции в даннй статье не рассматривается.

Разница эксплуатационных затрат, достигаемая за счет дополнительного утепления наружных стен в течение одного  отопительного периода показана на рисунке 2:

Рисунок 2 – Расходы на компенсацию потерь тепла через стены в течение одного отопительного сезона

Срок окупаемости вложений в теплоизоляцию стен можно расчитать с учетом роста тарифов на энергоносители и дисконтирования будущих денежных потоков.

Средняя величина относительного роста тарифов на тепловую энергию для населения России составляет примерно 12 % в год.

Мерой дисконтирования будущих денежных потоков можно выбрать средний уровень инфляции за определенный промежуток времени (например, за 5 или 10 последних лет), ставку рефинансирования Центрального Банка, доходность альтернативных вложений (например, открытие вклада в банке на депозитный счет), прочие факторы, влияющие на величину будущих денежных потоков.

Определим срок, по истечении которого вложения в дополнительное утепление стен окупятся (по сравнению с базовым вариантом утепления 50 мм).

Результаты расчета представлены  на рисунке:

Рисунок 3 – График зависимости срока окупаемости вложений в теплоизоляцию стен каркасного дома от толщины слоя теплоизоляции

Как следует из этих данных самым лучшим вариантом является применение толщины теплоизоляции 150 мм. При данный толщине срок окупаемости вложений оказывается минимальным (менее 5 лет).

Кроме того, нужно учесть, что при толщине стоек каркаса 150 мм и толщине утеплителя 150 мм обеспечивается плотное прилегание ветрозащитного слоя к утеплителю (рис. 2). В этом случае при прохождении воздуха в воздушной вентилируемой прослойке не будет наблюдаться провисания ветрозащитной мембраны.

Увеличение срока окупаемости вложений при толщине слоя теплоизоляции 200 мм обусловлено необходимостью устройства дополнительного контрбруса (сечением 50×50 мм) и размещения между ним второго (наружного) слоя теплоизоляции толщиной 50 мм. Следует отметить, что при таком варианте утепления несущие стойки каркаса оказываются в зоне положительных температур, что увеличивает их долговечность. При однослойном утеплении стен каркасного дома различные участки стоек оказываются под воздействием различных температур, что вызывает их деформацию. При наличии средств для повышения надежности и долговечности элементов каркаса рекомендуется производить утепление именно таким образом.

Авторы:

Горшков А.С., кандидат технических наук, директор Учебно-научного центра «Мониторинг и реабилитация природных систем» ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого»

Керник А.Г., руководитель группы технической поддержки продаж ООО «УРСА Евразия»

Какой толщины должен быть утеплитель, сравнение теплопроводности материалов.

Необходимость использования Систем теплоизоляции WDVS вызвана высокой экономической эффективностью.

Вслед за странами Европы, в Российской Федерации приняли новые нормы теплосопротивления ограждающих и несущих конструкций, направленные на снижение эксплуатационных расходов и энергосбережение. С выходом СНиП II-3-79*, СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» прежние нормы теплосопротивления устарели. Новыми нормами предусмотрено резкое возрастание требуемого сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций. Теперь прежде использовавшиеся подходы в строительстве не соответствуют новым нормативным документам, необходимо менять принципы проектирования и строительства, внедрять современные технологии.

 Как показали расчёты, однослойные конструкции экономически не отвечают принятым новым нормам строительной теплотехники. К примеру, в случае использования высокой несущей способности железобетона или кирпичной кладки, для того, чтобы этим же материалом выдержать нормы теплосопротивления, толщину стен необходимо увеличить соответственно до 6 и 2,3 метров, что противоречит здравому смыслу. Если же использовать материалы с лучшими показателями по теплосопротивлению, то их несущая способность сильно ограничена, к примеру, как у газобетона и керамзитобетона, а пенополистирол и минвата, эффективные утеплители, вообще не являются конструкционными материалами. На данный момент нет абсолютного строительного материала, у которого бы была высокая несущая способность в сочетании с высоким коэффициентом теплосопротивления.

Чтобы отвечать всем нормам строительства и энергосбережения необходимо здание строить по принципу многослойных конструкций, где одна часть будет выполнять несущую функцию, вторая — тепловую защиту здания. В таком случае толщина стен остаётся разумной, соблюдается нормированное теплосопротивление стен. Системы WDVS по своим теплотехническим показателям являются самыми оптимальными из всех представленных на рынке фасадных систем.

Таблица необходимой толщины утеплителя для выполнения требований действующих норм по теплосопротивлению в некоторых городах РФ:

Таблица, где: 1 — географическая точка 2 — средняя температура отопительного периода 3 — продолжительность отопительного периода в сутках 4 — градусо-сутки отопительного периода Dd, °С * сут 5 — нормируемое значение сопротивления теплопередаче Rreq, м2*°С/Вт стен 6 — требуемая толщина утеплителя

Условия выполнения расчётов для таблицы:

1. Расчёт основывается на требованиях СНиП 23-02-2003
2. За пример расчёта взята группа зданий 1 — Жилые, лечебно-профилактические и детские учреждения, школы, интернаты, гостиницы и общежития.
3. За несущую стену в таблице принимается кирпичная кладка толщиной 510 мм из глиняного обыкновенного кирпича на цементно-песчаном растворе l = 0,76 Вт/(м * °С)
4. Коэффициент теплопроводности берётся для зон А.
5. Расчётная температура внутреннего воздуха помещения + 21 °С «жилая комната в холодный период года» (ГОСТ 30494-96)
6. Rreq рассчитано по формуле Rreq=aDd+b для данного географического места
7. Расчёт: Формула расчёта общего сопротивления теплопередаче многослойных ограждений:
R0= Rв + Rв.п + Rн.к + Rо.к + Rн Rв — сопротивление теплообмену у внутренней поверхности конструкции
Rн — сопротивление теплообмену у наружной поверхности конструкции
Rв.п — сопротивление теплопроводности воздушной прослойки (20 мм)
Rн.к — сопротивление теплопроводности несущей конструкции
Rо.к — сопротивление теплопроводности ограждающей конструкции
R = d/l d — толщина однородного материала в м,
l — коэффициент теплопроводности материала, Вт/(м * °С)
R0 = 0,115 + 0,02/7,3 + 0,51/0,76 + dу/l + 0,043 = 0,832 + dу/l
dу — толщина теплоизоляции
R0 = Rreq
Формула расчёта толщины утеплителя для данных условий:
dу = l * ( Rreq — 0,832 )

а) — за среднюю толщину воздушной прослойки между стеной и теплоизоляцией принято 20 мм
б) — коэффициент теплопроводности пенополистирола ПСБ-С-25Ф l = 0,039 Вт/(м * °С) (на основании протокола испытаний)
в) — коэффициент теплопроводности фасадной минваты l = 0,041 Вт/(м * °С) (на основании протокола испытаний)

* в таблице даны усреднённые показатели необходимой толщины этих двух типов утеплителя.

Примерный расчёт толщины стен из однородного материала для выполнения требований СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий».

* для сравнительного анализа используются данные климатической зоны г. Москвы и Московской области.

Условия выполнения расчётов для таблицы:

1. Нормируемое значение сопротивления теплопередаче Rreq = 3,14
2. Толщина однородного материала d= Rreq * l

Таким образом, из таблицы видно, что для того, чтобы построить здание из однородного материала, отвечающее современным требованиям теплосопротивления, к примеру, из традиционной кирпичной кладки, даже из дырчатого кирпича, толщина стен должна быть не менее 1,53 метра.


Чтобы наглядно показать, какой толщины необходим материал для выполнения требований по теплосопротивлению стен из однородного материала, выполнен расчёт, учитывающий конструктивные особенности применения материалов, получились следующие результаты:

В данной таблице указаны расчётные данные по теплопроводности материалов.

По данным таблицы для наглядности получается следующая диаграмма:

Автор: Геннaдий Eмeльянoв

Толщина утеплителя в таблице. Правила расчета

Правильный расчет теплоизоляции повысит комфортность дома и уменьшит затраты на обогрев. При строительстве не обойтись без утеплителя, толщина которого определяется климатическими условиями региона и применяемыми материалами. Для утепления используют пенопласт, пеноплекс, минеральную вату или эковату, а также штукатурку и другие отделочные материалы.

Как рассчитать утепление самостоятельно

Чтобы рассчитать, какая должна быть у утеплителя толщина, необходимо знать величину минимального термосопротивления. Она зависит от особенностей климата. При ее расчете учитывается продолжительность отопительного периода и разность внутренней и наружной (средней за это же время) температур. Так, для Москвы сопротивление передаче тепла для наружных стен жилого здания должно быть не меньше 3,28, в Сочи достаточно 1,79, а в Якутске требуется 5,28.

Термосопротивление стены определяется как сумма сопротивления всех слоев конструкции, несущих и утепляющих. Поэтому толщина теплоизоляции зависит от материала, из которого выполнена стена. Для кирпичных и бетонных стен требуется больше утеплителя, для деревянных и пеноблочных меньше. Обратите внимание, какой толщины бывает выбранный для несущих конструкций материал, и какая у него теплопроводность. Чем тоньше несущие конструкции, тем больше должна быть толщина утеплителя.

Если требуется утеплитель большой толщины, лучше утеплять дом снаружи. Это обеспечит экономию внутреннего пространства. Кроме того, наружное утепление позволяет избежать накопления влаги внутри помещения.

Теплопроводность

Способность материала пропускать тепло определяется его теплопроводностью. Дерево, кирпич, бетон, пеноблоки по-разному проводят тепло. Повышенная влажность воздуха увеличивает теплопроводность. Обратная к теплопроводности величина называется термосопротивлением. Для его расчета используется величина теплопроводности в сухом состоянии, которая указывается в паспорте используемого материала. Можно также найти ее в таблицах.

Приходится, однако, учитывать, что в углах, местах соединения несущих конструкций и других особенных элементах строения теплопроводность выше, чем на ровной поверхности стен. Могут возникнуть “мостики холода”, через которые из дома будет уходить тепло. Стены в этих местах будут потеть. Для предотвращения этого величину термосопротивления в таких местах увеличивают примерно на четверть по сравнению с минимально допустимой.

Пример расчет

Нетрудно произвести с помощью простейшего калькулятора расчет толщины термоизоляции. Для этого вначале рассчитывают сопротивление передаче тепла для несущей конструкции. Толщина конструкции делится на теплопроводность используемого материала. Например, у пенобетона плотностью 300 коэффициент теплопроводности 0,29. При толщине блоков 0,3 метра величина термосопротивления:

0,3/0,29=1,03.

Рассчитанное значение вычитается из минимально допустимого. Для условий Москвы утепляющие слои должны иметь сопротивление не меньше чем:

3,28-1,03=2,25

Затем, умножая коэффициент теплопроводности утеплителя на требуемое термосопротивление, получаем необходимую толщину слоя. Например, у минеральной ваты с коэффициентом теплопроводности 0,045 толщина должна быть не меньше чем:

0,045*2,25=0,1 м

Кроме термосопротивления учитывают расположение точки росы. Точкой росы называется место в стене, в котором температура может понизиться настолько, что выпадет конденсат – роса. Если это место оказывается на внутренней поверхности стены, она запотевает и может начаться гнилостный процесс. Чем холоднее на улице, тем ближе к помещению смещается точка росы. Чем теплее и влажнее помещение, тем выше температура в точке росы.

Толщина утеплителя в каркасном доме

В качестве утеплителя для каркасного дома чаще всего выбирают минеральную вату или эковату.

Необходимая толщина определяется по тем же формулам, что и при традиционном строительстве. Дополнительные слои многослойной стены дают примерно 10% от его величины. Толщина стены каркасного дома меньше, чем при традиционной технологии, и точка росы может оказаться ближе к внутренней поверхности. Поэтому излишне экономить на толщине утеплителя не стоит.

Как рассчитать толщину утепления крыши и чердака

Формулы расчета сопротивления для крыш используют те же, но минимальное термосопротивление в этом случае немного выше. Неотапливаемые чердаки укрывают насыпным утеплителем. Ограничений по толщине здесь нет, поэтому рекомендуется увеличивать ее в 1,5 раза относительно расчетной. В мансардных помещениях для утепления крыши используют материалы с низкой теплопроводностью.

Как рассчитать толщину утепления пола

Хотя наибольшие потери тепла происходят через стены и крышу, не менее важно правильно рассчитать утепление пола. Если цоколь и фундамент не утеплены, считается, что температура в подполе равна наружной, и толщина утеплителя рассчитывается также, как для наружных стен. Если же некоторое утепление цоколя сделано, его сопротивление вычитают из величины минимально необходимого термосопротивления для региона строительства.

Расчет толщины пенопласта

Популярность пенопласта определяется дешевизной, низкой теплопроводностью, малым весом и влагостойкостью. Пенопласт почти не пропускает пара, поэтому его нельзя использовать для внутреннего утепления. Он располагается снаружи или в середине стены.

Теплопроводность пенопласта, как и других материалов, зависит от плотности. Например, при плотности 20 кг/м3 коэффициент теплопроводности около 0,035. Поэтому толщина пенопласта 0,05 м обеспечит термосопротивление на уровне 1,5.

Толщина утеплителя для стен и крыши, расчёт

Утепление дома – необходимая процедура для созданий комфортных условий проживания. Методы утепления могут быть разными – от увеличения толщины стен здания до нанесения штукатурных слоев, но утепление специальными теплоизолирующими материалами актуально всегда. И здесь важна толщина утеплителя для стен – увеличивать ширину несущих стен до бесконечности нельзя, но тепло нужно сохранить как можно в большем объеме. Поэтому расчет толщины утеплителя должен базироваться на характеристиках строительных и утепляющих материалов. Утепление стен ППУ

Утеплять дом можно по наружным или внутренним стенам, можно также объединять эти решения, но наиболее эффективным является утепление стен наружных. Внутреннее утепление сдвигает точку росы, которая обязательно существует между разнородными материалами, внутрь дома, а это значит, что стены будут набирать влагу из-за обилия накапливающегося конденсата. Убрать конденсат вентиляционными зазорами не получится, так как утеплитель находится внутри дома. Наружное же утепление, наоборот, сдвигает точку росы ко внешней стороне стены, давая возможность влаге испариться через стену или вентиляционный зазор, который часто делается при наружной теплоизоляции. Сравнение вариантов утепленияВыбор материала для утепления дома

Характеристики теплоизолятора находятся в зависимости от географического региона и климатических условий в нем, размера помещений или здания, стройматериалов домостроения. Также толщина утеплителя зависима от функционального назначения утепляемой площади. Для жилых домостроений это будут одни параметры, а для чердачного или подвального пространства –другие. Как таковая, толщина утеплителя не играет первостепенную роль – здесь важны параметры следующих направлений:

  1. Погодные условия;
  2. Строительные материалы для несущих перекрытий и стен;
  3. Уровень объекта над поверхностью грунта;
  4. Материал теплоизолятора.
Виды утеплителей

Чтобы точно определиться, какой толщины должен быть теплоизолирующий слой на стенах дома, нужно сравнить коэффициенты теплопроводности известных утеплительных материалов. При этом важно обратить внимание на то, что коэффициенты теплопроводности разных утеплителей всегда будут разными.

Сравнительная информация для выбора популярных теплоизолирующих стройматериалов:

  1. Пенополистирольные плиты: коэффициент теплопроводности = 0,039 Вт/м0С, толщина материала = 120 мм;
  2. Минеральная, базальтовая, каменная вата: 0,041 Вт/м0С, толщина плиты или слоя заливки = 130 мм;
  3. Армированный бетон, ж/б стены: 1,7 Вт/м0С, толщина H= 533 мм;
  4. Кирпич силикатный: 0,76 Вт/м0С, размер изделия = 238 мм;
  5. Пустотелый красный кирпич: 0,5 Вт/м0С, H= 157 мм;
  6. Клееный профилированный брус: 0,16 Вт/м0С, толщина бруса = 50 мм;
  7. Керамзитобетон: 0,47 Вт/м0С, H= 148 мм;
  8. Газоблок: 0,15 Вт/ м0С, H= 470 мм;
  9. Пеноблок: 0,3 Вт/ м0С, H= 940 мм;
  10. Шлакоблок: 0,6 Вт/ м0С, H= 1800 мм.
Экономия материалов при утеплении стен

Из приведенной информации понятно, что утеплитель для стен должен быть толщиной ≥ 1500 мм для комфортного микроклимата в доме. Но это очень и очень много, поэтому стену необходимо сделать тоньше, и слой теплоизолятора уменьшить до 120-130 мм. Как это сделать? Подбором оптимальных параметров стройматериалов и теплоизолирующих стройматериалов. В таблице приведена рекомендуемая толщина минваты (базальтовой, каменной) для разных регионов при строительстве дома:

ГородМатериал утеплитель толщина слоя (см)Толщина теплоизолирующего слоя для наружных стен (см)
Санкт-Петербург15,010,0
Москва15,010,0
Екатеринбург15,010,0
Новосибирск20,015,0
Ростов10,05,0
Самара10,010,0
Казань10,010,0
Пермь10,010,0
Волгоград15,010,0
Краснодар10,05,0
Утепление ППС кирпичных стен

Сравнительные параметры коэффициентов теплоизоляции разных теплоизолирующих материалов для этих городов и регионов:

  1. Блоки из пенополистирола ПСБ-С-25: коэффициент теплопроводимости = 0,042 Вт/м0С, толщина H= 12,4 см;
  2. Минвата для утепления вентилируемых фасадов: 0,046 Вт/м0С, H= 13,5 см;
  3. Профилированный клееный брус с прочностью 500 кг/м³: 0,18 Вт/м0С, H= 53,0 см;
  4. Керамоблоки: 0,17 Вт/м0С, H= 57,5 см;
  5. Газоблоки 600 кг/м³: 0,29 Вт/м0С, H= 98,1 см;
  6. Кирпич силикатный: 0,87 Вт/м0С, H= 256,0 см.

Применение этих теплоизолирующих материалов утеплении дома – это прямая экономия на толщине наружных стен. Сравнительные характеристики разных утеплителей

Толщина утеплителей в разных климатических регионах:

Минимальная минусовая температураРайонМатериал/плотность
Камень/1300Кирпич/1600Керамоблок/1200Бетон/300
Толщина, мм
-600СВерхоянск900,0700,0450,0
-400СНовосибирск900,0700,0450,0
-300СМосква30,0640,0500,0350,0
-200СЕреван60,0510,0300,0200,0
-100СКрасноводск45,0330,0250,0160,0
Расчет толщины утеплителя

Расчет толщины теплоизоляции начинается с подбора материала по предназначению помещения и уличной среднегодовой температуре. Распространенные географические зоны:

  1. I-я зона: ≥3501 градусо-суток;
  2. II-я: ≈3001-3501 градусо-суток;
  3. III-я: ≈2501-3000 градусо-суток;
  4. IV-я: ≤2500 градусо-суток.

Понятие «градусо-сутки» – это параметр, отражающий разность температур воздуха внутри здания и температуры воздуха на улице в течение отопительного периода. Его формула:

GSOP = (tv – t8)z8;

Где:

  • tv– температура воздуха внутри здания, °С;
  • t8 – среднее значение температуры отопительного периода со среднесуточной температурой воздуха ≤8°С;
  • z8 –количество суток отопительного периода со среднесуточной температурой воздуха ≤ 8°С.
График выражения градусо-суток от численности населения

В качестве реального примера подойдут такие расчеты:

Минимальные параметры сопротивления теплопередаче для всех четырех климатических зон: 2,80; 2,50; 2,20; 2,0. Ниже приведены предельно допустимые минимальные значения сопротивления теплопередаче для разных типов помещений:

  1. Перекрытия и стеновые покрытия для зданий и помещений без отопления: 4,95; 4,50; 3,90; 3,30;
  2. Подвальные и цокольные помещения без отопления: 3,50; 3,30; 3,0; 2,50;
  3. Потолочные перекрытия для неотапливаемых цокольных и подвальных помещений не ниже поверхности грунта: 2,80; 2,60; 2,20; 2,0.
  4. Потолочные перекрытия подвалов, расположенных ниже поверхности почвы: 3,70; 3,45; 3,0; 2,70.
  5. Балконы и витринные окна, остекленные фасады, светопрозрачные веранды и террасы: 0,60; 0,56; 0,55; 0,50.
  6. Парадные подъезды и гостиные: 0,44; 0,41; 0,39; 0,32.
  7. В частном доме: прихожие, холлы и коридоры: 0,60; 0,56; 0,54; 0,45.
  8. Прихожие и холлы, расположенные выше Iэтажа: 0,25 для всех четырех зон.

Применяя эти показатели к конкретному зданию, можно вычислить толщину слоя любого теплоизолятора для любого объекта. Для безошибочного выбора теплоизоляционного материала следует максимально точно узнать и рассчитать его технические и эксплуатационные характеристики. На точность результатов влияет климатическая зона строительства, строительные материалы утепляемых стен, функциональное назначение объекта, характеристики каждого типа теплоизолирующих материалов с примерно одинаковыми параметрами.

Какая изоляция лучше всего подходит для стен 2х4 и 2х6?

Когда вы изолируете внешние стены размером два на четыре (2×4) и два на шесть (2×6) и хотите использовать изоляцию из стекловолокна, какая толщина лучше? Вопрос становится все более важным из-за постоянного характера монтажа стен и их изоляции: после того, как изоляция находится в стене и заделана гипсокартоном, ее нелегко заменить.

Если добавить слишком мало теплоизоляции, в доме будет холоднее.По иронии судьбы, добавление слишком большого количества изоляции — упаковки большего количества, чем необходимо — также может привести к тому, что в доме будет холоднее, чем необходимо. Крошечные воздушные карманы, образующиеся внутри изоляции, — это то, что помогает сохранить поджаренный и теплый дом, а не фактические пряди стекловолокна или бумажной облицовки. Идеальный баланс между слишком низким и слишком большим количеством утеплителей будет держать вас и вашу семью в тепле всю зиму.

Основы изоляции из стекловолокна, от R-13 до R-19

Значение R — это стандартная единица измерения, которая, помимо прочего, определяет, насколько эффективной будет ваша изоляция.R относится к абсолютному термическому сопротивлению . Более высокие значения R означают, что изоляционный материал лучше сопротивляется холоду или теплу снаружи. Толщина, плотность и тип материалов — вот некоторые факторы, влияющие на значение R.

Изоляция для стен 2х4

Большинство стеновых конструкций, особенно в старых домах, строятся с использованием шпилек два на четыре (2х4). Поскольку современные два на четыре не имеют размера 4 дюйма, истинная глубина полости стены составляет 3 1/2 дюйма.

В большинстве случаев для стен вы будете использовать изоляционные ролики из стекловолокна с крафт-облицовкой R-13 или R-15 для этих стен с каркасом два на четыре. Несмотря на то, что эти два типа изоляции имеют разные оценки, они достаточно близки по толщине, чтобы оба они могли вписаться в современные системы стен размером два на четыре.

В более старых домах, особенно в тех, что были построены до 1950-х годов, могут использоваться дома размером два на четыре, которые на самом деле составляют 2 дюйма на 4 дюйма. В этом случае используйте утеплитель из стекловолокна R-13 или R-15. На обычном рынке нет лицевой теплоизоляции из стекловолокна толщиной 4 дюйма в войлоках или рулонах.

Утеплитель для стен 2х6

В некоторых новых домах стены могут быть построены с использованием гвоздей 2×6. Используйте крафт-изоляцию из стекловолокна R-19 или R-21 для стен размером два на шесть (2×6). Эта комбинация гарантирует, что изоляция не будет ни слишком рыхлой, ни слишком плотной в стенах.

Лучшая изоляция для стеновых стоек 2×4 и 2×6
Тип изоляции Толщина изоляции Подходит для этого типа стены
Р-13 3 1/2 дюйма (+/-) Стены с каркасом два на четыре (2х4)
Р-15 3 1/2 дюйма (+/-) Стены с каркасом два на четыре (2х4)
Р-15 3 1/2 дюйма (+/-) Стены с каркасом два на четыре (2×4) с истинной глубиной 4 дюйма.
Р-19 6 1/4 дюйма (+/-) Стены с каркасом два на шесть (2×6)
Р-21 5 1/2 дюйма (+/-) Стены с каркасом два на шесть (2×6)

Почему чрезмерная изоляция не является преимуществом

Изоляция из стекловолокна частично работает за счет захвата воздушных карманов внутри изоляции. Если вы втиснете слишком много изоляции в слишком тонкую стену, вы уменьшите воздушные карманы изоляции и тем самым уменьшите ее способность обеспечивать тепловое сопротивление.

Точно так же подойдет толстый пуховик или спальный мешок. Когда перья взъерошиваются и образуют воздушные карманы, термическое сопротивление достигает максимума. Мокрые сумки или куртки или куртки, которые долгое время были свернуты, не сохраняют тепло тела, потому что воздушных карманов становится все меньше и меньше.

Изоляционная пена

Это одна из причин, по которой хорошо работает изоляция из напыленного или жесткого пенопласта. Миллионы крошечных воздушных карманов в основном предварительно установлены в изоляции, и их невозможно вытеснить.

Изоляция из аэрозольной пены герметизирует все области полости: стены, пол, потолок, а также элементы конструкции, отверстия, трещины и швы. Обычно с другой изоляцией вам может потребоваться герметизировать эти меньшие зазоры отдельно. Но с аэрозольной пеной все решается за одно нанесение.

Пена для распыления не может потерять форму, кроме как под сильным давлением. Со временем он не осядет и не осядет.

Изоляция из распыляемой пены, которая давно используется в коммерческих зданиях, теперь находит свое применение в жилых помещениях.Утеплитель из напыляемой пены — это не проект, сделанный своими руками. Как правило, вам нужно нанять профессионалов для нанесения распыляемой пены.

Как изолировать слишком тонкие стены

Может быть трудно поддерживать тепло в доме, когда вы живете в холодном климате, когда ваши потребности в R-ценности превышают пространство, доступное в полости стены. Изоляция R-19 работает только в том случае, если она установлена ​​в стене подходящего размера: такой, которая позволяет изоляции достаточно расширяться для создания воздушных карманов, задерживающих теплый воздух.

Изоляция стен из выдувной целлюлозы обычно считается менее эффективным способом изоляции стен по сравнению с изоляцией из рулонного стекловолокна, устанавливаемой между стойками стены. Целлюлозная изоляция не так хорошо подходит для полостей стен, как стекловолоконная изоляция.

За исключением восстановления ваших стен до более толстых размеров — громоздкий и дорогостоящий проект — рассмотрите альтернативные способы предотвращения утечки дорогостоящего искусственного тепла:

  • Добавьте на чердак толстую теплоизоляцию.Батты представляют собой длинные полосы развернутой и необработанной стекловолоконной изоляции. Установка утеплителя чердака — один из самых ценных способов сэкономить электроэнергию и сохранить тепло в доме.
  • Заделайте трещины в дверях и окнах герметиком. Холодный воздух, проникающий в ваш дом, пагубно влияет на тепловую оболочку вашего дома.
  • Если вы планируете установить новый сайдинг в своем доме, добавьте обшивку внешней стены под новым сайдингом. Обшивка может помочь укрепить ваши стены на дополнительный уровень R-6.
  • Добавьте штормовые окна в начале каждого сезона холодной погоды перед существующими окнами.
  • Замените окна. Ваши текущие окна, возможно, уже потеряли изоляционный газ между стеклами. Замена всего окна — лучший способ решить эту проблему.

Если все другие методы не помогают, возможно, вам придется в конце концов снять гипсокартон внутри для повторной изоляции. Часто у вас может быть изоляция в стенах, но изоляция с годами покрылась плесенью и стала влажной, что значительно снизило ее эффективность.

Удалите и утилизируйте эту старую изоляцию и установите новую изоляцию. Делайте это вместе с устранением проблем с наружными стенами, которые в первую очередь вызвали сырость.

Таблица значений R для толщины изоляции

и объяснение значений R

Четверг, 13 Декабря 2018

Что означает значение R?

Более высокое значение R означает, что изоляция будет лучше удерживать кондиционированный воздух, будь то тепло зимой или прохладный воздух летом.Дело не в том, сколько тепла удерживает изоляция, а в том, насколько медленно она позволяет теплу проходить через нее. Чем медленнее, тем лучше.

Большинство производителей изоляции сначала перечисляют R-Value своей изоляции для образца толщиной в один дюйм, а затем дадут вам диаграмму, демонстрирующую другие R-значения, которых вы можете достичь, если установите более толстую версию их продукта. Давайте возьмем R-Value полиизоизоляции IKO, Enerfoil TM , в качестве примера.

Таблица значений R для Enerfoil
TM Жесткая изоляция из вспененного материала

В соответствии с ATSM C1289, Метод испытаний ASTM C518 1,2

Толщина (дюймы)

R-значение (в имперских / имперских единицах)

RSI (R-значение в метрической системе)

0.5 3,1 0,54
0,625 3,9 0,68
0,75 4,5 0,81
1,0 6,2 1.08
1,5 9,3 1,62
2,0 12,4 2,16
2,5 15,5 2,7
3,0 18.6 3,24
3,5 21,7 3,78
4,0 24,8 4,32

1 При соответствующем описании соединений и проникновений. 2 Заявленные значения термического сопротивления основаны на требованиях к кондиционированию и методологии испытаний, приведенной в ASTM C1289 и ASTM C518 для полиизоциануратной изоляции с фольгированным покрытием. См. Также лист технических данных — паспорт безопасности материала № 1511 или паспорт безопасности материала № 1911.

Информация на этой странице основана на данных, которые считаются верными и точными на основании периодических внутренних испытаний и производственных измерений во время производства. Предлагаемая информация предназначена исключительно для рассмотрения, исследования и проверки пользователем. Ничто из содержащегося в данном документе не представляет собой и не представляет собой гарантию или гарантию, за которую производитель может нести юридическую ответственность.

При толщине в один дюйм Enerfoil TM достигает значения R 6,2 или 1.08 RSI. Но что это означает, и как исследователи определяют R-Value?

Чтобы сравнить различные изоляционные материалы, исследователи должны создать одинаковые условия, а затем измерить, насколько хорошо изоляция работает. Есть несколько разных способов сделать это, но самый простой из них называется охраняемая горячая плита.

Для этого теста исследователи берут образцы изоляции точно такого же размера. Они помещают образец между двумя пластинами: горячей и холодной.Затем исследователи измеряют время для каждого образца, чтобы увидеть, сколько времени требуется, чтобы тепло от горячей пластины перешло на холодную пластину.

В этом эксперименте конфорка — это ваш дом, а холодная тарелка — на улице. Чем дольше тепло проходит через изоляцию, тем лучше.

Важность толщины изоляции
Однако

R-Value — это не просто измерение времени. Он учитывает размер образца и общее изменение температуры во времени, так что вы можете сравнивать теплопроводность материалов, испытанных с пластинами, имеющими разную температуру, или даже тех, которые были испытаны другими методами.Формула R-Value:

БТЕ / ч x фут
2 x ° F

В этой формуле BTU обозначает британские тепловые единицы, hr обозначает промежуток времени в часах, ft 2 обозначает открытую площадь образца в квадратных футах, а ° F обозначает изменение температуры в градусах Фаренгейта.

Эта формула выражена в имперских единицах. В метрических единицах формула выглядит так:

M
2 x ° C / Вт

В этой формуле M 2 обозначает открытую площадь образца в квадратных метрах, ° C обозначает изменение температуры в градусах Цельсия, а W обозначает ватты.

R-значения, измеренные в метрических единицах, называются значениями RSI. Вы должны сравнивать значения RSI только с другими значениями RSI, а значения R — с другими значениями R.

Обе версии формулы учитывают размер образца и общее изменение температуры, которое допускает изоляция с течением времени.

Однако эти формулы не учитывают толщину изоляции. Такой же утеплитель будет удерживать больше тепла, чем толще он установлен. Восемь дюймов некачественной изоляции могут иметь более высокое и лучшее значение R, чем один дюйм высококачественной изоляции.Итак, вам необходимо знать толщину изоляционного материала, а также его R-Value, чтобы сравнить его с другим продуктом.

В качестве изоляционного материала из вспененного полиизоцианурата с фольгированной облицовкой R-Value Enerfoil TM фактически более чем удваивается, когда он становится вдвое толще, как вы можете видеть из приведенной выше таблицы. У других материалов значение R может увеличиться только на пятьдесят процентов, если их толщина увеличена вдвое.

Если у вас ограниченное пространство для изоляции, возможно, из-за того, что вы строите крошечный дом или имеете уже существующую конструкцию с тонкими стенами, вам нужно будет выбрать изолятор высшего качества, чтобы получить хорошее R-значение.Если у вас достаточно места для изоляции, вы можете нанести слой высококачественной изоляции, чтобы добиться лучшего R-значения. Таким образом, вы можете соответствовать экологическим стандартам строительства. Большой вопрос: сэкономит ли такое более высокое значение R-Value расходы на отопление?

Сэкономит ли вам деньги более высокая изоляция R-Value?

Сумма, которую вы сэкономите на счетах за электроэнергию от новой изоляции, зависит от нескольких различных факторов, в том числе:

  • Ваш климат.
  • Тип и размер вашего здания.
  • Количество и качество утеплителя, который у вас уже был.
  • Насколько плотно ваше здание защищено от утечек воздуха.

Если вы приобретете слишком много изоляции, это может стоить вам больше, чем вы сэкономите на счетах за коммунальные услуги.

Если вы строите новое здание, количество необходимой теплоизоляции зависит от вашего климата. Местные строительные нормы и правила, экологические стандарты и специалисты по изоляции могут предложить вам рекомендации относительно ваших потребностей в изоляции. Узнайте больше об инновационных изоляционных продуктах IKO или свяжитесь с нами, если у вас возникнут вопросы по изоляции.

Толщина изоляции — обзор

2.3 Изолированный сферический резервуар

Шаг 1 : Описание проекта / проблемы . Цель этого проекта — выбрать толщину изоляции тонн , чтобы минимизировать затраты на охлаждение в течение жизненного цикла сферического резервуара. Затраты на охлаждение включают установку и эксплуатацию холодильного оборудования, а также установку изоляции. Предположим, что срок службы составляет 10 лет, процентная ставка составляет 10% годовых, а ликвидационная стоимость отсутствует.Танк уже спроектирован с радиусом r (м).

Шаг 2 : Сбор данных и информации . Чтобы сформулировать эту проблему оптимизации проекта, нам потребуются некоторые данные и аналитические выражения. Для расчета объема изоляционного материала нам потребуется площадь поверхности сферического резервуара, которая задается как

(а) A = 4πr2, м2

Для расчета мощности холодильного оборудования и стоимости его эксплуатации, нам необходимо рассчитать годовой прирост тепла G (Ватт-часов), который задается как

(b) G = (365) (24) (ΔT) Ac1t, Wh

, где Δ T — среднее разница между внутренней и внешней температурами в Кельвинах, c 1 — удельное тепловое сопротивление на единицу толщины в Кельвин-метр на ватт, а t — толщина изоляции в метрах.Δ T можно оценить на основе исторических данных для температур в регионе, в котором будет использоваться резервуар. Пусть c 2 = стоимость изоляции на кубический метр ($ / м 3 ), c 3 = стоимость холодильного оборудования на ватт-час мощности ($ / Втч) и c 4 = годовая стоимость эксплуатации холодильного оборудования на ватт-час ($ / Втч).

Шаг 3 : Определение проектных переменных .Для этой проблемы определена только одна расчетная переменная:

t = толщина изоляции, м.

Шаг 4 : Критерий оптимизации . Цель состоит в том, чтобы минимизировать затраты на охлаждение сферического резервуара в течение всего жизненного цикла за 10 лет. Стоимость жизненного цикла состоит из трех компонентов: изоляция, холодильное оборудование и эксплуатация в течение 10 лет. После того, как годовые эксплуатационные расходы были преобразованы в текущие затраты, общая стоимость будет выражена как

(c) Стоимость = c2At + c3G + c4G [uspwf (0.1,10)]

, где uspwf (0,1, 10) = 6,14457 — коэффициент приведенной стоимости однородного ряда, рассчитанный с использованием уравнения

(d) uspwf (i, n) = 1i [1− (1 − i ) −n]

, где i — норма прибыли на доллар за период, а n — количество периодов. Обратите внимание, что для расчета объема изоляции как At предполагается, что толщина изоляции намного меньше, чем радиус сферического резервуара; то есть т р .

Шаг 5 : Формулировка ограничений . Хотя в постановке задачи не указаны ограничения, важно потребовать, чтобы толщина изоляции была неотрицательной (т. Е. t ≥ 0). Хотя это может показаться очевидным, важно явно включить ограничение в математическую формулировку проблемы. Без его явного включения математика оптимизации может присвоить толщине отрицательные значения, что, конечно, бессмысленно.Также обратите внимание, что на самом деле t не может быть нулевым, потому что оно фигурирует в знаменателе выражения для G . Следовательно, ограничение действительно должно быть выражено как t > 0. Однако строгих неравенств не могут обрабатываться математически или численно в процессе решения, потому что они дают открытый допустимый набор. Мы должны допустить возможность удовлетворения неравенств как равенств; то есть, мы должны допустить возможность того, что t = 0 в процессе решения.Следовательно, более реалистичным ограничением является т т мин , где т мин — наименьшая толщина изоляции, доступная на рынке.

Пример 2.6

Формулировка задачи о сферическом резервуаре с промежуточными переменными

Краткое изложение формулировки задачи для оптимизации конструкции изоляции для сферического резервуара с промежуточными переменными выглядит следующим образом:

Специализированные данные : r , Δ T , c 1 , c 2 , c 3 , c 4 , t min

02 Вариант конструкции t , м

Промежуточные переменные : A , м; G , Ватт-часы

(e) A = 4πr2G = (365) (24) (ΔT) Ac1t

Функция затрат : минимизация затрат на охлаждение сферического резервуара в течение жизненного цикла,

(f) Стоимость = c2At + c3G + 6.14457c4G, $

Ограничение :

(g) t≥tmin

Обратите внимание, что A и G также рассматриваются в этой формулировке как проектные переменные. Однако A должно быть присвоено фиксированное числовое значение, поскольку r уже определено, и выражение для G в уравнении. (e) следует рассматривать как ограничение равенства.

Математическая постановка . Таким образом, проблема оптимизации для проектирования изолированного сферического резервуара состоит в том, чтобы определить проектные переменные t и G , чтобы минимизировать функцию затрат по формуле.(f) с учетом ограничения равенства в формуле. (e) и неравенство на толщину в формуле. (г).

Пример 2.7

Формулировка задачи сферического резервуара только с переменной конструкции

Ниже приводится краткое изложение постановки задачи для оптимизации конструкции изоляции для сферического резервуара только с точки зрения проектной переменной:

Указанные данные : r, ΔT, c 1 , c 2 , c 3 , c 4 , t min

Проектная переменная : , м

Функция затрат : минимизация затрат на охлаждение в течение жизненного цикла при охлаждении сферического резервуара,

(ч) Стоимость = at + bt, a = 4c2πr2, b = (c3 + 6.14457c4) c1 (365) (24) (ΔT) (4πr2)

Ограничение :

(i) t≥tmin

Математическая формулировка . Таким образом, проблема оптимизации конструкции изолированного сферического резервуара состоит в том, чтобы определить конструктивную переменную t , чтобы минимизировать функцию затрат по формуле. (h) с учетом ограничения минимальной толщины в формуле. (я).

Таблицы толщины изоляции труб | Купить изоляционные материалы

«Стеклопластиковая изоляция для труб какой толщины должна быть заказана?»

— это очень частый вопрос, который мы получаем от наших клиентов.

Это тоже очень хороший вопрос, потому что мы продаем изоляцию из стекловолокна для труб толщиной от полдюйма до двух дюймов. Эффективность и стоимость этих различных толщин сильно различаются, и важно изолировать каждую трубу такой толщиной изоляции, которая является наиболее рентабельной.

Это руководство поможет вам решить, какая толщина изоляции стеклопластиковых труб лучше всего подходит для вашего конкретного применения. Мы постарались сделать его максимально простым и понятным.Если у вас есть какие-либо вопросы или опасения по поводу изоляции труб, пожалуйста, свяжитесь с нами для дальнейшего обсуждения вашего проекта.

Обратите внимание, что мы разбили это руководство на два раздела: жилой и коммерческий. Для вашего собственного дома нет требований к толщине, поэтому у вас есть больше места для личного выбора / бюджета. Для наших подрядчиков, устанавливающих нашу изоляцию в коммерческих зданиях, существуют более строгие требования к минимальной толщине, если инженеры не предоставляют спецификации.

ЖИЛОЙ:

Отопительные трубы (пар, паровой конденсат и горячая вода):

Это, безусловно, одно из самых популярных применений в жилых помещениях нашей изоляции для труб из стекловолокна из-за большой потенциальной экономии энергии для домовладельцев. Наличие оголенных неизолированных труб отопления в вашем доме, по сути, похоже на сжигание денег или смывание денег в канализацию (как бы вы ни смотрели на это). Самый быстрый и простой способ сократить расходы на отопление (помимо его отключения!) — это заизолировать все отопительные трубы в вашем доме.Неважно, какой у вас тип отопительной системы, ваши трубы для пара, конденсата пара и горячей воды должны быть изолированы стекловолоконной изоляцией.

Как правило, нет требований к толщине изоляции для труб отопления жилых помещений, но мы обнаружили, что минимальная толщина 1 дюйм является рентабельной в большинстве сценариев. Почти в каждом сценарии, включающем отопительную трубу, замена изоляции трубы толщиной 1/2 дюйма на 1 «Толщина изоляции труб вдвое снижает потери теплопередачи.Для трубопроводов более 3 дюймов использование толщины 1-1 / 2 дюйма также является экономически эффективным.

Наш гид:

3 дюйма IPS и меньше: толщина 1 дюйм

От 3 дюймов до 6 дюймов IPS: минимальная толщина 1 дюйм / рекомендуется 1-1 / 2 дюйма

8 дюймов IPS и больше: рекомендуется толщина 1-1 / 2–2 дюйма

Горячее водоснабжение:

Это основная труба для горячей воды, отходящая от водонагревателя. Температура этих труб обычно составляет от 104 ° F до 120 ° F, и, изолировав эти открытые трубы (незавершенный подвал / полуподвальные помещения), вы можете уменьшить потери температуры от водонагревателя к крану.За счет ограничения этой потери тепла температура в кране повысится, что позволит вам снизить настройку температуры на водонагревателе. Уменьшение количества растрачиваемой воды также можно заметить в определенных ситуациях, когда стоячая горячая вода сохраняет свою температуру, устраняя необходимость ее промывки между использованиями. Например: после первого утреннего душа следующий человек, который примет душ через 10 минут, не должен будет запускать горячую воду, ожидая, пока она станет горячей.

В целом не существует требований к толщине изоляции для бытовых труб горячего водоснабжения, но мы обнаружили, что толщина 1 дюйм значительно снижает потери теплопередачи. Использование стекловолоконной изоляции для труб толщиной 1-1 / 2 или 2 дюйма, скорее всего, позволит не будет экономически выгодным для горячего водоснабжения, если размер трубы не превышает 3 дюймов IPS (не является обычным явлением в домах).

Холодная вода (контроль конденсации):

Трубы холодной воды должны быть изолированы, чтобы предотвратить накопление конденсата на трубопроводах, когда они проходят через горячие и влажные помещения.Трубы с холодной водой, в которых наблюдается конденсация, могут привести к опасностям для здоровья, таким как рост плесени и грибка в подпольях и недостроенных подвалах. Толщина изоляции для большинства обычных бытовых труб холодной воды составляет 1/2 дюйма. Обычно нет дополнительных преимуществ от добавления стекловолокна или резиновой изоляции толщиной более 1/2 дюйма к трубопроводу холодной воды.

Горячая и холодная вода (защита от замерзания):

Когда трубы с горячей или холодной водой подвергаются воздействию элементов, вероятность их замерзания значительно возрастает.Обратитесь к нашему Руководству по замороженным трубам для получения дополнительной информации по этому вопросу.

КОММЕРЧЕСКИЕ ЗДАНИЯ:

Отопительные трубы (пар, паровой конденсат и горячая вода):

Это, безусловно, одно из самых популярных применений нашей изоляции для труб из стекловолокна благодаря значительной экономии энергии для владельцев зданий. В большинстве новостроек инженеры будут указывать толщину изоляции труб из стекловолокна. Для ремонта или проектов без указания толщины лучше всего следовать ASHRAE 90.1, который обеспечивает основные требования к механической изоляции. См. Таблицу толщины изоляции труб ниже:

Расчетная рабочая температура

Средняя температура ° F

≤ 1 «IPS

от 1-1 / 4 дюйма до 2 дюймов от 2-1 / 2 до 4 дюймов Более 5 дюймов
Выше 350 ° 250 ° 2-1 / 2 « 2-1 / 2 « 3 « 3-1 / 2 «
251 ° — 350 ° 200 ° 2 « 2-1 / 2 « 2-1 / 2 « 3-1 / 2 «
201 ° — 250 ° 150 ° 1-1 / 2 « 1-1 / 2 « 2 « 2 «
141 ° — 200 ° 125 ° 1-1 / 2 « 1-1 / 2 « 1-1 / 2 « 1-1 / 2 «
105 ° — 140 ° 100 ° 1 « 1 « 1 « 1-1 / 2 «

* В таблице показана минимальная толщина, соответствующая ASHRAE 90.1

Горячее водоснабжение:

Для систем горячего водоснабжения используйте изоляцию из стекловолокна толщиной 1 дюйм на трубах толщиной до 2 дюймов IPS. Используйте стенки толщиной 1-1 / 2 дюйма на трубах больше 2 дюймов IPS.

* Минимальная толщина для соответствия ASHRAE 90.

Защита персонала (защита от ожогов):

Это означает изоляцию горячих труб для предотвращения случайного ожога от соприкосновения с неизолированными системами трубопроводов. Эмпирическое правило гласит, что толщина 1/2 дюйма снижает температуру поверхности настолько, чтобы предотвратить возгорание труб с рабочей температурой 300 ° F или ниже.См. Ниже трубы с более высокими температурами:

400 ° F — толщина 1 дюйм

500 ° F — толщина 1-1 / 2 дюйма

600 ° F — трубы размером до 12 дюймов используют толщину 1-1 / 2 дюйма и 2 дюйма толщиной более 12 дюймов

800 ° F — трубы размером до 3 дюймов используют толщину 2 дюйма, а толщину от 2-1 / 2 до 3 дюймов — более 3 дюймов

* Данные по защите персонала из таблицы данных Owens Corning

Трубопровод охлажденной жидкости (контроль конденсации):

Это означает изоляцию систем трубопроводов охлажденной воды / жидкости (холодильных линий) для предотвращения конденсации.Чтобы дать надлежащие рекомендации, необходимо учитывать относительную влажность (RH), а также рабочую температуру системы и температуру окружающей среды (температуру наружного воздуха). См. Диаграмму ниже:

Окружающая температура Влажность Работа при 35 ° F Работа при 45 ° F Работа при 55 ° F
110 ° F 80% 1-1 / 2 « 1-1 / 2 « 1-1 / 2 «
110 ° F 90% 3-1 / 2 « 3-1 / 2 « 3 «
100 ° F 80% 1-1 / 2 « 1-1 / 2 « 1 «
100 ° F 90% 3-1 / 2 « 3 « 2-1 / 2 «
90 ° F 80% 1-1 / 2 « 1 « 1 «
90 ° F 90% 3-1 / 2 « 3 « 2-1 / 2 «
80 ° F 80% 1-1 / 2 « 1 « 1 «
80 ° F 90% 3 « 2-1 / 2 « 2 «
70 ° F 80% 1 « 1 « 1 «
70 ° F 90% 2-1 / 2 « 2 « 1 «

* Информация о диаграммах из таблицы данных Owens Corning

Как правильно выбрать толщину изоляции трубы? — Экспресс изоляция

Выбор правильной толщины изоляции трубы для вашего дома или коммерческого проекта может вызвать затруднения.Процесс выбора отличается, если вы изолируете трубы от потерь тепла (процесс горячей воды) или конденсации (труба с охлажденной водой). Начнем с изоляции трубы для защиты от потерь тепла:

Тепловые потери:

Изоляцию труб следует рассматривать как инвестицию, при которой вы получите определенный период окупаемости, основанный на сокращении ваших счетов за электроэнергию. Это правда, что чем толще изоляция трубы, тем меньше тепла будет уходить от ваших труб и тем больше будет сохранено энергии, что, в свою очередь, сэкономит вам больше денег, но это не означает, что вам следует покупать самую толстую изоляцию трубы, которую вы можете найти.По мере того, как изоляция становится толще, разница в экономии энергии уменьшается, а стоимость изоляции труб становится тем дороже, чем толще изоляция труб. В приведенном ниже примере скачок от толщины изоляции трубы ½ дюйма к толщине изоляции трубы 1 дюйм вашей толщины увеличивает эффективность на целых 10% (с 74,67% до 84,62%) и, как следствие, должно обеспечить более быстрый период окупаемости вашего проекта. . В том же примере ниже, если вы перескочите с толщины изоляции трубы 2,5 дюйма на толщину изоляции трубы 3 дюйма, ваша эффективность изменится только на 1% (с 91.С 54% до 92,40%). Изменение эффективности на 1% займет много времени, чтобы окупить разницу в стоимости с 2,5 дюймов толщины изоляции трубы до 3 дюймов толщины изоляции трубы.

К счастью, в большинстве технических паспортов изоляционных материалов для труб есть рекомендованная таблица толщины изоляции труб, основанная на стандартах ASHRAE, в зависимости от размера трубы и температуры применения, и большинство решений принимаются за вас. Вот пример этой диаграммы ASHRAE:

Конденсация:

Выбор правильной толщины для применения с охлажденной водой более важен, чем для применения с потерей тепла, потому что неправильная толщина в конечном итоге приведет к конденсации, которая может повредить изоляцию вашей трубы, вызвать коррозию вашей трубы и привести к плесени на изоляции трубы и / или или прилегающая территория.

При контроле конденсации с помощью изоляции трубы необходимо учитывать еще один элемент, помимо температуры обработки (температура воды внутри трубы) и температуры окружающей среды (температура в помещении / на открытом воздухе, где расположена труба), а именно относительную влажность. Если изоляция вашей трубы находится в среде с относительной влажностью 50%, но сегодня очень влажный день и вы открыли окна, относительная влажность может увеличиться до 90%, что требует совершенно иной толщины изоляции трубы для защиты от конденсации.В приведенных ниже таблицах в качестве примера показаны различия в толщине изоляции труб при изменении влажности.

Относительная влажность 50% в данном случае требует толщины изоляции трубы ½ дюйма:

Вот тот же пример, только условия влажности меняются от 50% до 90% относительной влажности. Требуемая толщина изоляции трубы резко увеличивается до толщины изоляции трубы 2,5 дюйма:

Поэтому всегда будьте готовы к самым резким перепадам температуры при выборе толщины изоляции.К счастью, ASHRAE также опубликовала рекомендованную толщину изоляции труб для применений с охлажденной водой, чтобы помочь вам решить, какую толщину изоляции выбрать, что также можно найти в технических паспортах большинства производителей изоляции труб. Вот пример рекомендованной ASHRAE толщины для систем охлаждения:

ASHRAE Standard 90.1-2010 увеличивает минимальную толщину изоляции труб

Стандарт 90 Американского общества инженеров по отоплению, холодильной технике и кондиционированию воздуха (ASHRAE).1: Энергетический стандарт для зданий, за исключением малоэтажных жилых домов, и Международный кодекс энергосбережения (IECC) являются основными стандартами энергетического проектирования для новых зданий в Соединенных Штатах. Большинство штатов или местных юрисдикций приняли ту или иную версию стандарта 90.1 или IECC в качестве минимального стандарта проектирования для всех новых коммерческих и многоэтажных жилых зданий. Согласно схеме ASHRAE обновляет стандарт 90.1 каждые несколько лет, а в последнее время обновляет его каждые три года.Поэтому его доработка представляет особый интерес для тех, кто работает с технологиями энергоэффективности зданий, в том числе с механической изоляцией.

Многие продукты и услуги компаний-членов NIA используются для изоляции труб и воздуховодов в коммерческих и многоэтажных жилых зданиях. Энергоэффективность этих зданий частично зависит от ограничения теплового потока к трубам, каналам и оборудованию или от них, независимо от того, работают ли они при температуре выше или ниже окружающей среды. При использовании в условиях ниже температуры окружающей среды системы изоляции помогают предотвратить конденсацию влаги на этих трубах и воздуховодах, дополнительно экономя энергию.

Самая последняя опубликованная версия стандарта 90.1 была принята в 2007 году после версий 2004 и 2001 годов. Последняя версия, 2010 г., вступит в силу в конце этого года, вероятно, к концу октября 2010 г.

В целом, стандарт 90.1-2010 приведет к созданию зданий, которые будут использовать на 30 процентов меньше энергии, чем здания, спроектированные в соответствии со стандартом 90.1-2007. Каким образом этот пересмотренный энергетический стандарт требует от проектировщиков зданий и проектировщиков механических систем сократить потребление энергии зданием на 30 процентов? Есть много способов сделать это, в том числе:

  • Повышение системного R-значения (или понижение U-значения) утепленных наружных стен и крыш;
  • Ограничение поступления солнечного тепла через окна, при этом их конструкция позволяет пропускать больше видимого света в здания для пассивного дневного освещения;
  • Повышение теплового КПД систем отопления и охлаждения;
  • Увеличение использования средств автоматического управления освещением;
  • Увеличение использования воздушных барьеров для ограничения проникновения;
  • Ориентация зданий на минимальное потребление энергии;
  • Увеличение использования рекуперации энергии и экономайзеров для вентиляции зданий;
  • Затяжка воздуховодов для уменьшения утечки;
  • Повышение КПД электродвигателя;
  • Повышение КПД вентилятора и насоса; и
  • Увеличение толщины изоляции труб и каналов.

Существуют технологии проектирования зданий, которые потребляют на 30 процентов меньше энергии. Однако в большинстве случаев для достижения этого требуется более тесная координация между архитектором здания и проектировщиком механической системы, чем это обычно бывает.

Старый подход заключался в том, что архитектор проектировал здание без участия проектировщиков-механиков, а затем передавал чертежи здания проектировщику-механику (или нескольким дизайнерам, так как работа обычно проводилась на конкурсной основе) для разработки механической системы в обоих ограниченный бюджет энергии и ограниченный бюджет затрат.Новый подход требует, чтобы архитектор понимал, как его решения влияют на проектировщика механической системы, и вовлекал проектировщика механики на каждом этапе создания по-настоящему энергоэффективного здания. Как правило, в этом новом процессе нет места для «стоимостной инженерии», которая приводит к тому, что многие здания не соответствуют основным критериям, таким как стандарты энергоэффективности, бюджеты на техническое обслуживание и цели долговечности.

Толщина изоляции новой трубы

Каковы новые требования к толщине изоляции труб и каналов в Стандарте 90.1-2010? Толщина изоляции труб больше или равна значениям, указанным в стандарте 2007 года, но толщина изоляции каналов не изменилась. В целом, это хорошая новость, поскольку механическая изоляция дает возможность повысить энергоэффективность здания.

Стандарт 90.1-2010 содержит две таблицы минимальной толщины изоляции труб: одну для систем выше температуры окружающей среды и одну для систем ниже температуры окружающей среды. В каждой таблице указана минимальная толщина изоляции как для размера трубы, так и для рабочей температуры.Минимальная толщина изоляции труб указана в двух таблицах, 6.8.3A и 6.8.3B, в стандарте; значения указаны на рисунках 1 и 2 вместе со сносками. В новом стандарте эти таблицы также воспроизводятся в метрических единицах.

Для условий эксплуатации выше температуры окружающей среды толщина изоляции трубы на Рисунке 1 значительно больше, чем обычно устанавливаемая (как и в предыдущих версиях стандарта 90.1, но в большей степени в версии 2010 года). Для многих распределительных труб парового отопления в зданиях с рабочей температурой выше 350 ° F, 5 дюймов.изоляции (такой как минеральная вата, стекловолокно или силикат кальция) потребуется для всех труб, кроме труб с размером NPS менее 1 дюйма. Это, вероятно, потребует двойного слоя и, следовательно, более трудоемкого монтажа. Конструкторам-механикам необходимо предусмотреть зазор трубы более 10 дюймов, которым часто пренебрегают. Даже трубы с горячей водой, используемые для водяного отопления, потребуют 2-дюймовой изоляции на всех размерах труб, равных или превышающих 1-1 / 2 дюйма NPS.

Напротив, для условий эксплуатации при температуре ниже окружающей среды новая толщина изоляции труб не заслуживает особого внимания.Например, 1 дюйм достаточной толщины для всех размеров трубопроводов охлажденной воды (с предполагаемой рабочей температурой в диапазоне от 40 ° F до 60 ° F). Это связано с тем, что эти толщины были определены для сохранения энергии, а не для контроля конденсации, что часто требует толщины более 1 дюйма, особенно для труб, проходящих через некондиционные пространства.

Также стоит отметить уравнение для изоляционных материалов со значениями теплопроводности вне указанного диапазона. Например, пеностекло имеет значение теплопроводности около 0 при средней температуре 55 ° F.32 британских тепловых дюйма / час-фут 2 — ° F, что превышает указанный диапазон. Если сравниваемый материал представляет собой стекловолокно со значением теплопроводности около 0,23 БТЕ-дюйм. / Час-фут 2 2- ° F при среднем 55 ° F, и 1 дюйм стекловолокна требуется по таблице для 4 дюйма NPS, то, используя уравнение, приведенное в сноске a для обеих таблиц, нам потребуется пеностекло толщиной примерно 1-1 / 2 дюйма для той же трубы охлажденной воды. Однако, поскольку пеностекло толщиной 1-1 / 2 дюйма, вероятно, будет использоваться на 4-дюймовом.В любом случае, трубопровод охлажденной воды NPS, это не является серьезной проблемой.

Трудно представить съемные / многоразовые изоляционные покрытия толщиной 5 дюймов, установленные на клапанах, регуляторах давления, сетчатых фильтрах и других трудноизолированных деталях. Основная проблема для индустрии механической изоляции заключается в том, что эти компоненты часто остаются неизолированными или частично изолированными в системах распределения тепла пара и горячей воды.

Съемные / многоразовые одеяла толщиной от 1 до 2 дюймов часто снимаются обслуживающим персоналом и не устанавливаются повторно.Съемные / многоразовые одеяла толщиной 5 дюймов вряд ли будут повторно установлены, поскольку они, вероятно, будут тяжелыми и не очень гибкими. Решением для проектировщика может быть демонстрация того, что общая потеря тепла в системе эквивалентна общей изоляции 5 дюймов, и использование более тонких и практичных толщин съемных / многоразовых одеял.

Сводка

Когда стандарт ASHRAE 90.1-2010 вступит в силу в конце этого года, соблюдение требований потребует большей толщины изоляции труб.На парораспределительных трубах в зданиях эта толщина увеличивается с 4 дюймов до 5 дюймов на трубах большинства размеров при использовании таких материалов, как минеральная вата, стекловолокно и силикат кальция. Для труб, работающих при более низких температурах и превышающих температуру окружающей среды, также потребуется большая толщина, чем та, которая требуется в предыдущем Стандарте 90.1-2007. На трубах, находящихся ниже температуры окружающей среды, минимальная толщина изоляции для большинства изоляционных материалов составляет всего 1 дюйм.

Новые здания, спроектированные и построенные в соответствии со Стандартом 90.1-2010 будет спроектирован так, чтобы потреблять на 30 процентов меньше энергии, чем те, которые соответствуют Стандарту 90.1-2007. Выполнение этих новых минимальных проектных требований приведет к значительной экономии энергии в новых зданиях. Однако штатам потребуется время, чтобы принять этот пересмотренный стандарт.

Рисунок 1 Рисунок 2 Таблица значений сопротивления изоляции

— —

Из этой статьи вы узнаете

  • Важность качества теплоизоляционной системы вашего дома.
  • Как рассчитать R-стоимость вашего дома и что эта стоимость означает.
  • Значения теплоизоляции в зависимости от местоположения и типа тепла (прилагаются полезные таблицы).


Утеплитель — один из невоспетых героев дома. Его никогда не видят и редко думают об этом. Несмотря на то, что изоляция часто упускается из виду, она необходима для комфортного и энергоэффективного дома. Однако не все утеплители одинаковы. Существует множество различных материалов, таких как стекловолокно и целлюлоза, а также множество различных форм, таких как ватин и выдувание.

Общим знаменателем среди разновидностей изоляции является коэффициент R. R-value является мерой теплового сопротивления и измеряет способность теплопередачи от одной стороны объекта к другой. . В качестве эталона, один дюйм массивной древесины имеет R-значение 1. Для сравнения: R-значение выдувного стекловолокна составляет 3,1 — 3,4 дюйма, а R-значение выдувной целлюлозы на чердаке составляет 3,2 — 3,7

Наряду с знанием R-значения конкретной изоляции, также важно рассчитать R-значение всей системы.Например, стена из стекловолокна толщиной 3 ½ дюйма (коэффициент сопротивления 10,8–11,9) может иметь общий коэффициент сопротивления около 14 из-за сайдинга, обшивки и гипсокартона. Попробуйте калькулятор R-значения, доступный в Национальной лаборатории Ок-Ридж. Просто имейте в виду, что этот калькулятор не учитывает гипсокартон (R-значение 0,45).

Наконец, нет установленного стандарта для изоляции в области. Несколько факторов определяют, сколько или сколько вам нужно изоляции. Эти факторы включают ваше географическое положение и тип используемой системы отопления.В таблице ниже приведены рекомендации по R-значению для различных областей вашего дома для зон, указанных на сайте energystar.gov, а также для имеющегося у вас источника тепла печи. В таблице также приведены распространенные типы изоляции и их коэффициент сопротивления.

Значения сопротивления изоляции для местоположения, типа нагрева и площади *
Расположение Тип нагрева Чердак Стенка Этаж Стена для ползания ** Стена подвала
Зона 1 Природный газ 38-49 13 13 13 11
Масляная печь 38-49 13 13 13 11
Электропечь 38-49 13 13 13 11
Плинтус электрический 38-49 13 13 13 11
Тепловой насос 38-49 13 13 13 11
Печь для сжиженного нефтяного газа 38-49 13 13 13 11
Зона 2 Природный газ 38 13 13-19 13 11
Масляная печь 38 13 13-19 13-25 11
Электропечь 38-49 13 19-25 25 11
Плинтус электрический 38-49 13 13-25 13-25 11
Тепловой насос 38 13 13-19 13 11
Печь для сжиженного нефтяного газа 38-49 13 19-30 25 11
Зона 3 Природный газ 30-38 13 13-19 13-25 11
Масляная печь 38 13 13-19 13 11
Электропечь 38 13 13-19 13-25 11
Плинтус электрический 38 13 13-19 13 11
Тепловой насос 30-38 13 13 13 11
Печь для сжиженного нефтяного газа 38-49 13 13-30 13-25 11
Зона 4 Природный газ 38-49 13 25-30 25 11
Масляная печь 49 13 30 25 11
Электропечь 38-49 13 25-30 25 25
Плинтус электрический 49 13 30 25 11
Тепловой насос 38-49 13 13-25 13-25 11
Печь для сжиженного нефтяного газа 49 13 30 25 11-25
Зона 5 Природный газ 38 13 25 25 11
Масляная печь 49 13 30 25 11-15
Электропечь 49 13 30 25 25
Плинтус электрический 49 13 30 25 11
Тепловой насос 38 13 30 25 11
Печь для сжиженного нефтяного газа 49 13 30 25 25
Зона 6-8 Природный газ 49 13 30 25 25
Масляная печь 49 13 30 25 25
Электропечь 49 13 30 25 25
Плинтус электрический 49 13 30 25 25
Тепловой насос 49 13 30 25 25
Печь для сжиженного нефтяного газа 49 13 30 25 25

* Диапазоны возникли в результате выбора двух разных почтовых индексов в пределах одной зоны (т.е.е. Дувр, Делавэр и Чаттануга, Теннесси для зоны 4)
** Вентилируемые или имеющие проблемы с влажностью стены в подвесном пространстве не следует изолировать.

R-значение материалов и глубины
Материал R-стоимость / дюйм 3 1/2 « 5 1/4 « 10 « 12 « 15 «
Стекловолокно (мат) 3.1 — 3,4 10,8 — 11,9 16,3 — 17,8 31,0 — 34,0 37,2 — 40,8 46,5 — 51,0
Стекловолокно выдувное (чердак) 2,2 — 4,3 7,7 — 15,0 11,5 — 22,6 22,0 — 43,0 26,4 — 51,6 33,0 — 64,5
Стекловолокно выдувное (стена) 3.7 — 4,3 12,9 — 15,0 19,4 — 22,6 37,0 — 43,0 44,4 — 51,6 55,5 — 64,5
Минеральная вата (войлок) 3,1 — 3,4 10,8 — 11,9 16,3 — 17,8 31,0 — 34,0 37,2 — 40,8 46,5 — 51,0
Минеральная вата (чердак) 3.1 — 4,0 10,8 — 14,0 16,3 — 21,0 31,0 — 40,0 37,2 — 48,0 46,5 — 60,0
Минеральная вата выдувная (стена) 3,1 — 4,0 10,8 — 14,0 16,3 — 21,0 31,0 — 40,0 37,2 — 48,0 46,5 — 60,0
Выдувание целлюлозы (чердак) 3.2 — 3,7 11,2 — 12,9 16,8 — 15,0 32,0 — 37,0 38,4 — 44,4 48,0 — 55,5
Целлюлоза выдувная (стенка) 3,8 — 3,9 13,3 — 13,6 19,9 — 20,8 38,0 — 39,0 45,6 — 46,8 57,0 — 58,5
Полистирол 3.8 — 5,0 13,3 — 17,5 19,9 — 26,2 38,0 — 50,0 45,6 — 60,0 57,0 — 75,0
Полиуретановая плита 5,5 — 6,5 19,2 — 22,7 28,9 — 34,1 55,0 — 65,0 66,0 — 78,0 82,5 — 97,5
Полиизоцианурат (фольгированный) 5.6 — 8,0 18,2 — 28,0 29,4 — 42,0 56,0 — 80,0 67,2 — 96,0 84,0 — 120,0
Пена для спрея с открытыми ячейками 3,5 — 3,6 12,2 — 12,6 18,4 — 18,9 35,0 — 36,0 42,0 — 43,2 52,5 — 54,0
Пена для спрея с закрытыми ячейками 6.0 — 6,5 21,0 — 22,7 31,5 — 34,1 60,0 — 65,0 72,0 — 78,0 90,0 — 97,5

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *