Как рассчитать теплопроводность стены дома

Обновлено: 09.05.2024

Последние годы при строительстве дома или его ремонте большое внимание уделяется энергоэффективности. При уже существующих ценах на топливо это очень актуально. Причем похоже что дальше экономия будет приобретать все большую важность. Чтобы правильно подобрать состав и толщин материалов в пироге ограждающих конструкций (стены, пол, потолок, кровля) необходимо знать теплопроводность строительных материалов. Эта характеристика указывается на упаковках с материалами, а необходима она еще на стадии проектирования. Ведь надо решить из какого материала строить стены, чем их утеплять, какой толщины должен быть каждый слой.

Что такое теплопроводность и термическое сопротивление

При выборе строительных материалов для строительства необходимо обращать внимание на характеристики материалов. Одна из ключевых позиций — теплопроводность. Она отображается коэффициентом теплопроводности. Это количество тепла, которое может провести тот или иной материал за единицу времени. То есть, чем меньше этот коэффициент, тем хуже материал проводит тепло. И наоборот, чем выше цифра, тем тепло отводится лучше.

Диаграмма, которая иллюстрирует разницу в теплопроводности материалов

Материалы с низкой теплопроводностью используются для утепления, с высокой — для переноса или отвода тепла. Например, радиаторы делают из алюминия, меди или стали, так как они хорошо передают тепло, то есть имеют высокий коэффициент теплопроводности. Для утепления используются материалы с низким коэффициентом теплопроводности — они лучше сохраняют тепло. В случае если объект состоит из нескольких слоев материала, его теплопроводность определяется как сумма коэффициентов всех материалов. При расчетах, рассчитывается теплопроводность каждой из составляющих «пирога», найденные величины суммируются. В общем получаем теплоизоляцонную способность ограждающей конструкции (стен, пола, потолка).

Теплопроводность строительных материалов показывает количество тепла, которое он пропускает за единицу времени

Есть еще такое понятие как тепловое сопротивление. Оно отображает способность материала препятствовать прохождению по нему тепла. То есть, это обратная величина по отношению к теплопроводности. И, если вы видите материал с высоким тепловым сопротивлением, его можно использовать для теплоизоляции. Примером теплоизоляционных материалов может случить популярная минеральная или базальтовая вата, пенопласт и т.д. Материалы с низким тепловых сопротивлением нужны для отведения или переноса тепла. Например, алюминиевые или стальные радиаторы используют для отопления, так как они хорошо отдают тепло.

Таблица теплопроводности теплоизоляционных материалов

Чтобы в доме было проще сохранять тепло зимой и прохладу летом, теплопроводность стен, пола и кровли должна быть не менее определенной цифры, которая рассчитывается для каждого региона. Состав «пирога» стен, пола и потолка, толщина материалов берутся с таким учетом чтобы суммарная цифра была не меньше (а лучше — хоть немного больше) рекомендованной для вашего региона.

Коэффициент теплопередачи материалов современных строительных материалов для ограждающих конструкций

При выборе материалов надо учесть, что некоторые из них (не все) в условиях повышенной влажности проводят тепло гораздо лучше. Если при эксплуатации возможно возникновение такой ситуации на продолжительный срок, в расчетах используют теплопроводность для этого состояния. Коэффициенты теплопроводности основных материалов, которые используются для утепления, приведены в таблице.

Часть информации взята нормативов, которые прописывают характеристики определенных материалов (СНиП 23-02-2003, СП 50.13330.2012, СНиП II-3-79* (приложение 2)). Те материал, которые не прописаны в стандартах, найдены на сайтах производителей. Так как стандартов нет, у разных производителей они могут значительно отличаться, потому при покупке обращайте внимание на характеристики каждого покупаемого материала.

Таблица теплопроводности строительных материалов

Стены, перекрытия, пол, делать можно из разных материалов, но так повелось, что теплопроводность строительных материалов обычно сравнивают с кирпичной кладкой. Этот материал знаю все, с ним проще проводить ассоциации. Наиболее популярны диаграммы, на которых наглядно продемонстрирована разница между различными материалами. Одна такая картинка есть в предыдущем пункте, вторая — сравнение кирпичной стены и стены из бревен — приведена ниже. Именно потому для стен из кирпича и другого материала с высокой теплопроводностью выбирают теплоизоляционные материалы. Чтобы было проще подбирать, теплопроводность основных строительных материалов сведена в таблицу.

Древесина — один из строительных материалов с относительно невысокой теплопроводностью. В таблице даны ориентировочные данные по разным породам. При покупке обязательно смотрите плотность и коэффициент теплопроводности. Далеко не у всех они такие, как прописаны в нормативных документах.

Наименование	Коэффициент теплопроводности
В сухом состоянии	При нормальной влажности	При повышенной влажности
Сосна, ель поперек волокон	0,09	0,14	0,18
Сосна, ель вдоль волокон	0,18	0,29	0,35
Дуб вдоль волокон	0,23	0,35	0,41
Дуб поперек волокон	0,10	0,18	0,23
Пробковое дерево	0,035
Береза	0,15
Кедр	0,095
Каучук натуральный	0,18
Клен	0,19
Липа (15% влажности)	0,15
Лиственница	0,13
Опилки	0,07-0,093
Пакля	0,05
Паркет дубовый	0,42
Паркет штучный	0,23
Паркет щитовой	0,17
Пихта	0,1-0,26
Тополь	0,17

Металлы очень хорошо проводят тепло. Именно они часто являются мостиком холода в конструкции. И это тоже надо учитывать, исключать прямой контакт используя теплоизолирующие прослойки и прокладки, которые называются термическим разрывом. Теплопроводность металлов сведена в другую таблицу.

Название	Коэффициент теплопроводности	Название	Коэффициент теплопроводности
Бронза	22-105	Алюминий	202-236
Медь	282-390	Латунь	97-111
Серебро	429	Железо	92
Олово	67	Сталь	47
Золото	318

Как рассчитать толщину стен

Для того чтобы зимой в доме было тепло, а летом прохладно, необходимо чтобы ограждающие конструкции (стены, пол, потолок/кровля) должны иметь определенное тепловое сопротивление. Для каждого региона эта величина своя. Зависит она от средних температур и влажности в конкретной области.

Термическое сопротивление ограждающих
конструкций для регионов России

Для того чтобы счета за отопление не были слишком большими, подбирать строительные материалы и их толщину надо так, чтобы их суммарное тепловое сопротивление было не меньше указанного в таблице.

Расчет толщины стены, толщины утеплителя, отделочных слоев

Для современного строительства характерна ситуация, когда стена имеет несколько слоев. Кроме несущей конструкции есть утепление, отделочные материалы. Каждый из слоев имеет свою толщину. Как определить толщину утеплителя? Расчет несложен. Исходят из формулы:

Формула расчета теплового сопротивления

R — термическое сопротивление;

p — толщина слоя в метрах;

k — коэффициент теплопроводности.

Предварительно надо определиться с материалами, которые вы будете использовать при строительстве. Причем, надо знать точно, какого вида будет материал стен, утепление, отделка и т.д. Ведь каждый из них вносит свою лепту в теплоизоляцию, и теплопроводность строительных материалов учитывается в расчете.

Сначала считается термическое сопротивление конструкционного материала (из которого будет строится стена, перекрытие и т.д.), затем «по остаточному» принципу подбирается толщина выбранного утеплителя. Можно еще принять в расчет теплоизоляционных характеристики отделочных материалов, но обычно они идут «плюсом» к основным. Так закладывается определенный запас «на всякий случай». Этот запас позволяет экономить на отоплении, что впоследствии положительно сказывается на бюджете.

Пример расчета толщины утеплителя

Разберем на примере. Собираемся строить стену из кирпича — в полтора кирпича, утеплять будем минеральной ватой. По таблице тепловое сопротивление стен для региона должно быть не меньше 3,5. Расчет для этой ситуации приведен ниже.

Для начала просчитаем тепловое сопротивление стены из кирпича. Полтора кирпича это 38 см или 0,38 метра, коэффициент теплопроводности кладки из кирпича 0,56. Считаем по приведенной выше формуле: 0,38/0,56 = 0,68. Такое тепловое сопротивление имеет стена в 1,5 кирпича.
Эту величину отнимаем от общего теплового сопротивления для региона: 3,5-0,68 = 2,82. Эту величину необходимо «добрать» теплоизоляцией и отделочными материалами.

Если бюджет ограничен, минеральной ваты можно взять 10 см, а недостающее покроется отделочными материалами. Они ведь будут изнутри и снаружи. Но, если хотите, чтобы счета за отопление были минимальными, лучше отделку пускать «плюсом» к расчетной величине. Это ваш запас на время самых низких температур, так как нормы теплового сопротивления для ограждающих конструкций считаются по средней температуре за несколько лет, а зимы бывают аномально холодными. Потому теплопроводность строительных материалов, используемых для отделки просто не принимают во внимание.

Мы уже ознакомились в статье "Материал стен. Как выбрать." с различными материалами для возведения стен, в данной статье мы поговорим о теплотехническом расчете для определения параметров стены.

После того, как мы определились с материалом стены, возникает вопрос - Какой же толщины сделать стену, чтобы в доме зимой было тепло, а летом прохладно? Для этого нам понадобится выполнить теплотехнический расчет стены. Расчет выполняется по нормативной документации.

Необходимые для расчета нормативные документы:

(СП 50.13330.2012). "Тепловая защита зданий". Актуализированная редакция от 2012 года. (СП 131.13330.2012). "Строительная климатология". Актуализированная редакция от 2012 года. "Проектирование тепловой защиты зданий". "Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях".

Исходные данные для расчета:

Определяем климатическую зону, в которой мы собираемся построить дом. Открываем СНиП 23-01-99*."Строительная климатология", находим таблицу 1. В данной таблице находим свой город (или максимально близко расположенный от места строительства город), например, для строительства в деревне, расположенной возле г. Муром, мы возьмем показатели г. Мурома! из столбца 5 - "Температура воздуха наиболее холодной пятидневки, с обеспеченностью 0,92" - "-30°С";
Определяем продолжительность отопительного периода - открываем таблицу 1 в СНиП 23-01-99* и в столбце 11 (со средней суточной температурой наружного воздуха 8°С) продолжительность равна zht = 214 сут;
Определяем среднюю температуру наружного воздуха за отопительный период, для этого из той же таблицы 1 СНИП 23-01-99* выбираем в столбце 12 значение - tht = -4,0°С .
Оптимальную температуру внутри помещения принимаем по таблице 1 в ГОСТ 30494-96 - tint= 20°С;

Затем, нам необходимо определиться с конструктивом самой стены. Поскольку раньше строили дома из одного материала (кирпич, камень и т.п.) - стены были очень толстые и массивные. Но, с развитием технологий, у людей появились новые материалы, обладающие очень хорошими показателями теплопроводности, что позволило значительно сократить толщину стен из основного (несущего материала) добавлением теплоизолирующего слоя, таким образом появились многослойные стены.

Основных слоев в многослойной стене минимум три:

1 слой - несущая стена - её назначение передавать нагрузку от вышележащих конструкций на фундамент;
2 слой - теплоизоляция - её назначение максимально задерживать тепло внутри дома;
3 слой - декоративный и защитный - её назначение делать красивым фасад дома и одновременно защищать слой утеплителя от воздействия внешней среды (дождь, снег, ветер и т.п.);

Рассмотрим для нашего примера следующий состав стены:

1 слой - несущую стену мы принимаем газобетонных блоков толщиной 400мм (принимаем конструктивно - с учетом того, что на неё будут опираться балки перекрытия);
2 слой - выполняем из минераловатной плиты, её толщину мы и определим теплотехническим расчетом!
3 слой - принимаем облицовочный силикатный кирпич, толщина слоя 120 мм;
4 слой - поскольку изнутри наша стена будет покрыта слоем штукатурки из цементно-песчаного раствора, тоже включим её в расчет и назначим её толщину 20мм;

Теплотехнический расчет.

Приступаем непосредственно к теплотехническому расчету, а именно - нам необходимо подобрать толщину 2-го слоя (утеплителя) исходя из условий места строительства.
В первую очередь - определяем норму тепловой защиты из условий соблюдения санитарных норм.
Согласно формулы 3 из СНиП 23-02-2003 "Тепловая защита зданий" рассчитывается нормативное (или другими словами максимально допустимое) сопротивление теплопередачи, формула выгладит так:

где:
n = 1 - коэффициент, принятый по таблице 6, из СНиП 23-02-2003 "Тепловая защита зданий" для наружной стены (впрочем, в последнем актуализированном СП данный коэффициент упразднили!);

tint = 20°С - оптимальная температура в помещении, из исходных данных;

text = -30°С - температура наиболее холодной пятидневки, значение из исходных данных;

Δtn = 4°С - данный показатель принимается по таблице 5, из СНиП 23-02-2003 "Тепловая защита зданий" он нормирует температурный перепад между температурой воздуха внутри помещения и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции (стены);

αint = 8,7 Вт/(м2×°С) - коэффициент теплопередачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимается по таблице 7 из СНиП 23-02-2003 "Тепловая защита зданий" для наружных стен.

Выполняем расчет:

получили сопротивление теплопередачи из санитарных норм Rreq = 1.437 м2*℃/Вт;

Во вторую очередь, определяем сопротивление теплопередачи из условий энергосбережения.

Определяем градусо-сутки отопительного периода, для этого воспользуемся формулой, согласно пункта 5.3 в СНиП 23-02-2003"Тепловая защита зданий":

Dd = (tint - tht)zht = (20 + 4,0)*214 = 5136°С×сут

Примечание: градусо-сутки ещё имеют сокращенное обозначение - ГСОП.

Далее, согласно СНиП 23-02-2003 "Тепловая защита зданий" в зависимости от градусо-суток района строительства, рассчитываем нормативное значение приведенного сопротивления теплопередаче по формуле:

Rreq= a*Dd + b = 0,00035 × 5136 + 1,4 = 3,1976м2×°С/Вт,

где: Dd - градусо-сутки отопительного периода в г. Муром,

a и b - коэффициенты, принимаемые по таблице 4, столбец 3, СНиП 23-02-2003 "Тепловая защита зданий" для стен жилого здания.
таким образом, мы получили второе значение сопротивления теплопередачи исходя из энергоэффективности Rreq = 3,198 м2*℃/Вт;

Для дальнейшего расчета стены, мы принимаем наибольшее значение из двух рассчитанных нами показателей Rreq (1,437 и 3,198), и обозначим его как Rтреб = 3,198 м2*℃/Вт;

Определение толщины утеплителя

Для каждого слоя нашей многослойной стены необходимо рассчитать термическое сопротивление по формуле:

где:
δi- толщина слоя, мм;
λi - расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя Вт/(м × °С).

Рассчитываем термическое сопротивление для каждого слоя
1 слой (газобетонные блоки): R1 = 0,4/0,29 = 0,116 м2×°С/Вт.
3 слой (облицовочный силикатный кирпич): R3 = 0,12/0,87 = 0,104 м2×°С/Вт.
4 слой (штукатурка): R4 = 0,02/0,87 = 0,023 м2×°С/Вт.

Определение минимально допустимого (требуемого) термического сопротивления теплоизоляционного материала:

Rint = 1/αint = 1/8,7 - сопротивление теплообмену на внутренней поверхности;

Rext = 1/αext = 1/23 - сопротивление теплообмену на наружной поверхности,

αext принимается по таблице 14 [5] для наружных стен;

ΣRi = 0,116 + 0,104 + 0,023 - сумма термических сопротивлений всех слоев стены без слоя утеплителя, определенных с учетом коэффициентов теплопроводности материалов, принятых по графе А или Б (столбцы 8 и 9 таблицы Д1 СП 23-101-2004) в соответствии с влажностными условиями эксплуатации стены, м2·°С/Вт

Толщина утеплителя равна:

где: λут - коэффициент теплопроводности материала утеплителя, Вт/(м·°С).

Определение термического сопротивления стены из условия, что общая толщина утеплителя будет 250 мм:

где: ΣRт,i - сумма термических сопротивлений всех слоев ограждения, в том числе и слоя утеплителя, принятой конструктивной толщины, м2·°С/Вт.

Из полученного результата можно сделать вывод, что

R0 = 3,343м2×°С/Вт > Rтр0 = 3,198м2×°С/Вт → следовательно, толщина утеплителя подобрана правильно.

Вот мы и выполнили теплотехнический расчет стены и нам известны толщины всех слоёв, входящих в её состав. Для того, чтобы долго не разбираться с нормативной документацией и самому считать на калькуляторе все эти сложные формулы, можно воспользоваться калькулятором "Теплотехнический расчет стены", где Вам достаточно просто выбрать исходные данные, а сам расчет произведется автоматически.

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

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

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

Добавьте ссылку на расчет в закладки:
Ссылка на расчет

Или скопируйте ее в буфер обмена:

Москва (Московская область, Россия)

Основные климатические параметры

Температура холодной пятидневки с обеспеченностью 0.92	-26	˚С
Продолжительность отопительного периода	204	суток
Средняя температура воздуха отопительного периода	-2.2	˚С
Относительная влажность воздуха наиболее холодного месяца	84	%
Условия эксплуатации помещения
Количество градусо-суток отопительного периода (ГСОП)	4528.8	°С•сут

Средние месячные и годовые значения температуры и парциального давления водяного пара

Месяц	Т, ˚С	E, гПа	Месяц	Т, ˚С	E, гПа
Январь	-7.8	3.3	Июль	19.1	15.7
Февраль	-6.9	3.3	Август	17.1	14.6
Март	-1.3	4.3	Сентябрь	11.3	10.9
Апрель	6.5	6.6	Октябрь	5.2	7.5
Май	13.3	10	Ноябрь	-0.8	5.2
Июнь	17	13.3	Декабрь	-5.2	3.9
Год	5.6	8.2

Температура холодной пятидневки с обеспеченностью 0.92 - при расчете приведенного сопротивления теплопередаче и температуры внутренних поверхностей ограждающих конструкций.
Продолжительность отопительного периода и средняя температура воздуха отопительного периода - при расчете тепловых потерь.
Условия эксплуатации помещения - определяют коэффициент теплопроводности материала в зависимости от влажностного режима помещения.
Количество градусо-суток отопительного периода (ГСОП) - при определении значения требуемого приведенного сопротивления теплопередаче.
Средние месячные и годовые значения температуры и парциального давления водяного пара - при расчете защиты отпереувлажнения ограждающей конструкции.

Жилое помещение (Стена)

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

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

Влажность в помещении*	ϕ	%
Коэффициент зависимости положения наружной поверхности по отношению к наружному воздуху	n
Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности	α(int)
Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности	α(ext)
Нормируемый температурный перепад	Δt(n)	°С
* - параметр используется при расчете раздела "Защита от переувлажнения ограждающих конструкций" (см. закладку "Влагонакопление").

Помещение - определяет значение влажности, используемое при определении условий эксплуатации помещения, и диапазоны, в пределах которых можно выбрать температуру внутри помещения.
Тип конструкции - необходимо для выбора параметров, определяющих нормирование требуемых уровней тепловой защиты и защиты от переувлажнения.

Слои конструкции

Конструкция

№	Тип	Материалы	Толщина, мм	λ	μ (Rп)	Управление
Внутри
Снаружи
Вставить слой	Информация

Конструкция- в таблицу добавляются материалы, составляющие слои выбранной ограждающей конструкции. Для выбранных слоев можно определить тип из следующих вариантов:

Однородный - слой, состоящий из одного материала, без теплопроводных включений.
Неоднородный - слой, в котором есть теплопроводные включения, влияние которых определяется коэффициентом односродности. Значения этого коэффициента обычно представлены в специальных справочных таблицах.
Каркас - слой с деревянным каркасом. Возможно задание ширины каркаса и шага между его элементами.
Перекрестный каркас - слой с деревянным каркасом, расположенном перепендикулярно основному каркасу.
Кладка - слой состоящий из штучных элементов кладки и швов с раствором. Возможно задание геометрических размеров элементов кладки и толщины швов.

Перемещение слоя - при наличии нескольких слоев возможо их перемещение относительно друг друга. Кнопки "Переместить внутрь" и "Переместить наружу".
Включение \ выключение слоя - позволяет на время не учитывать слой в расчетах, не удаляя его из конструкции. Кнопка "Включить слой" \ "Выключить слой"
Редактирование параметров материала - если требуемого матерала нет в справочнике материалов, то можно выбрать другой материал и во всплывающем окне задать требуемые параметры. Кнопка "Изменить характеристики".
Удаление слоя - удаляет слой из ограждающей конструкции. Кнопка "Удалить слой".

Внутри: 20°С (55%) Снаружи: -10°С (85%)

Температура внутри помещения - при определении тепловых потерь через ограждающую конструкцию.
Влажность внутри помещения - для помещения с типом "Ненормированное" при определение защиты от переувлажнения..

Слои конструкции (изнутри наружу)

№	Тип	Толщина	Материал	λ	R	Тmax	Тmin
Термическое сопротивление Rа
Термическое сопротивление Rб
Термическое сопротивление ограждающей конструкции
Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции [R]
Требуемое сопротивление теплопередаче
Санитарно-гигиенические требования [Rс]
Нормируемое значение поэлементных требований [Rэ]
Базовое значение поэлементных требований [Rт]

Сопротивление паропроницанию конструкции	Rп	0	(м²•ч•Па)/мг
Требуемое сопротивление паропроницанию	Rп.тр	0	(м²•ч•Па)/мг

Слои конструкции (изнутри наружу)

№	Толщина	Материал	μ	Rп	X	Rп(в)	Rп.тр(1)	Rп.тр(2)

Потери тепла через 1 м² за один час при сопротивлении теплопередаче (Вт•ч)

Сопротивление теплопередаче	R	±R, %	Q	±Q, Вт•ч
Санитарно-гигиенические требования [Rс]	0	0	0	0
Нормируемое значение поэлементных требований [Rэ]	0	0	0	0
Базовое значение поэлементных требований [Rт]	0	0	0	0
Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции [R]	0	0	0	0
R + 10%	0	0	0	0
R + 25%	0	0	0	0
R + 50%	0	0	0	0
R + 100%	0	0	0	0

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Как рассчитать теплопроводность стены?

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

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

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

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

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

Единицы измерения теплосопротивления -

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

Пример 1

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

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

Вид кирпича	Коэффициент теплопро- водности*,	Кирпичная кладка на цементно-песчаном растворе, плотность 1800 кг/м³*	Теплосопроти- вление стены толщи- ной 0,37 м,
Красный глиняный (плотность 1800 кг/м³)	0,56	0,70	0,53
Силикатный, белый	0,70	0,85	0,44
Керамический пустотелый (плотность 1400 кг/м³)	0,41	0,49	0,76
Керамический пустотелый (плотность 1000 кг/м³)	0,31	0,35	1,06

(*из межгосударственного стандарта ГОСТ 530-2007)

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

Пример 2

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

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

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

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

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

Таблица теплосопротивления материалов

Материал	Толщина материала (мм)	Расчетное теплосо- противлениеа (м² * °С / Вт)
Брус	100	0,71
Брус	150	1,07
Кладка из красного кирпича (плотность 1800 кг/м³)	380 (полтора кирпича)	0,53
Кладка из белого силикатного кирпича	380 (полтора кирпича)	0,44
Кладка из керамического пустотелого кирпича (плотность 1400 кг/м³)	380 (полтора кирпича)	0,76
Кладка из керамического пустотелого кирпича (плотность 1000 кг/м³)	380 (полтора кирпича)	1,06
Кладка из красного кирпича (плотность 1800 кг/м³)	510 (два кирпича)	0,72
Кладка из белого силикатного кирпича	510 (два кирпича)	0,6
Кладка из керамического пустотелого кирпича (плотность 1400 кг/м³)	510 (два кирпича)	1,04
Кладка из керамического пустотелого кирпича (плотность 1000 кг/м³)	510 (два кирпича)	1,46
Кладка на клей из газо- пенобетонных блоков (плотность 400 кг/м³)	200	1,11
Кладка на клей из газо- пенобетонных блоков (плотность 600 кг/м³)	200	0,69
Кладка на клей керамзитобетонных блоков на керамзитовом песке и керамзитобетоне (плотность 800 кг/м³)	200	0,65
Теплоизоляционные материалы
Плиты из каменной ваты ROCKWOOL ФАСАД БАТТС	50	1,25
Ветрозащитные плиты Изоплат	25	0,45
Теплозащитные плиты Изоплат	12	0,27

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

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

Тепло в доме – важнейший элемент комфорта. Задача любого помещения создавать и поддерживать определенные температурные режимы. Понятно, что все эти технические условия должны закладываться и учитываться инженерами ещё на этапе проектирования сооружения. Однако, нередко мы имеем дело с уже построенным зданием - в этой ситуации наш калькулятор поможет провести расчет теплопотерь реально существующего дома или наружной стены квартиры для проверки на соответствие нормам и возможным последующем утеплением.

Теплотехнический онлайн калькулятор – его задачи и возможности

Если говорить в целом, то наш онлайн калькулятор предназначен для реализации двух основных задач: расчет слоя утеплителя на стадии проекта, и проверка теплопотерь уже существующих ограждающих конструкции на их соответствие нормативным требованиям. Все остальные расчеты являются лишь уточнениями для решения двух вышеозначенных запросов.

Несомненно, важна финансовая составляющая – использование результатов калькуляции позволит Вам подобрать в необходимом количестве оптимальный материал для утепления постройки, т.е. не надо будет переплачивать, заказывая лишние объемы изоляции, иначе окупаемость их будет нецелесообразна.

Теплотехнический расчет – методика и обоснование

Теплотехнический расчет ограждающих конструкций учитывает массив законодательной базы РФ, строительных норм и правил, государственных стандартов, которые вполне применимы и для других стран СНГ (как это было в СССР). Вам нужно лишь выбрать Ваш город

Далее для расчета Вам нужно ввести слои ограждающий конструкции с помощью кнопки "Добавить слой". В появившимся окне выбираем нужные материалы в папках, или же можно найти их через поиск.

Тепловая защита здания, просчитанная с помощью нашего теплотехнического онлайн-калькулятора, имеет высокую степень достоверности.

Расчет точки росы

Точка росы – это момент перехода влаги из газообразного состояния в жидкое. Почему необходимо учитывать этот параметр в теплотехнических расчетах ограждающих конструкций? Дело в том, что конденсат активно образуется именно в стенах, в тех плоскостях, где происходит соприкосновение холодного уличного воздуха с теплыми массами внутри помещения. Если влага начнет образовываться непосредственно на внутренних поверхностях, то очень скоро они потеряют свою целостность, эстетику а самое главное увеличится теплопроводность материалов.

Желательным (оптимальным) местом появления конденсата является наружная изоляция стен. С помощью нашей программы вы сможете рассчитать точку росы так, чтобы она выпадала конкретно на утеплителе.

Расчет тепловых потерь дома

Данный расчет позволит узнать теплопотери ограждающих конструкций за один час и за отопительный сезон с одного квадратного метра поверхности. Как и для всех остальных показателей - уточним базовые данные, которые требуются ввести при расчетах.

Географическое расположение квартиры, дома или перспективного строительного проекта – это необходимо для определения климатической зоны и связанных с ней характеристик (температурный режим, влажность и т.д.). Вам нужно выбрать Ваш город из огромного списка стран СНГ.
Строительно-эксплуатационные параметры помещений и их предназначение – это важнейшие данные, помогающие максимально точно провести расчет толщины утеплителя для стен именно для данного типа помещения.
Указать слои конструкции – кирпич, пеноблок, наружная и внутренняя штукатурка, утеплитель и т.д. Калькулятор предлагает удобную опцию –возможность менять, добавлять или удалять слой, а также проводить расчеты по каждому из вариантов.
Теплотехнический расчет онлайн имеет отличную визуализацию результатов. Для наглядности, часть информации представлена в виде графиков, таблиц, сносок. Например, данный опцион позволяет варьировать температуру и влажность в разных помещениях в сторону повышения или понижения, что дает возможность провести сравнительный анализ и выбрать оптимальный расчет теплопотерь дома.

Стремитесь к 100% эфективности утепления и защиты от переувлажнения - это самые оптимальные цифры основанные на нормативных документах.

Читайте также: