Толщина утеплителя для стен

Обновлено: 29.04.2024

При достаточно невысокой цене, качество применяемых в каркасном домостроении материалов растёт с каждым годом. Неудивительно, что такой вид построек получает всё большее распространение во всех регионах России. И в зависимости от климатической зоны, один и тот же проект будет иметь различные требования к теплосбережению, поэтому, какая должна быть толщина стен каркасного дома, надо определять в каждом случае отдельно.

Типовая конструкция стены

Конечно, выбор толщины стены зависит не только от климата в регионе, но и от предназначения конструкции: будет ли дом для постоянного проживания, или - для временного, а так же от материалов применяемых в конструкции внутренней и внешней частей стены, от вида используемого утеплителя, наличия воздушного зазора.

Классическая стена состоит из следующих элементов:

Внешняя обшивка. Может быть толщиной от нескольких миллиметров до десятков сантиметров в зависимости от используемых материалов. Чаще всего применяют цементно-стружечные ЦПС или древесно-стружечные OSB плиты, реже используют металлопрофиль или облицовочный кирпич. При отсутствии воздушного зазора внешняя часть может состоять просто из оштукатуренного утеплителя.
Воздушный зазор. Он нужен для того, чтобы исключить проникновение влаги через внешнюю обшивку в утеплитель, и он оставался сухим, не теряя своих теплоизолирующих свойств. В зависимости от типа применяемых изоляционных материалов может составлять от 25 до 50 мм.

Каркас. Может быть утеплённым, или нет. Минимальная толщина несущей конструкции стены без утепления составляет 50мм и увеличивается в зависимости от вида используемого утеплителя: минеральное волокно, эковата, пенополистирол, полиуретановое напыление. Толщина утеплителя для стен каркасного дома может достигать 400мм.
Внутренняя обшивка. Обычно состоит из более экологичных материалов, чем внешняя, так как связана с жилым пространством. Чаще всего используют гипсокартон или материалы на основе натурального дерева (доска, брус), реже фанеру, МДФ или OSB. Если несущая конструкция каркаса не утепляется, то обшивки стены может и не быть.

Из конструкционных особенностей стены понятно, что самое сложное — это определить толщину утепления каркаса.

Толщина утеплителя

В первую очередь, толщина утеплителя в каркасном доме для постоянного проживания будет зависеть от географического положения будущего жилья, его климатической зоны, а так же от коэффициента теплопроводности материала.

По следующей формуле можно рассчитать толщину теплоизолятора:

δ = R . k,

где δ — толщина,

R — показатель теплового сопротивления для конкретного региона, а

k — коэффициент теплопроводности.

Показатель теплового сопротивления R можно рассчитать самостоятельно, основываясь на данных СНиП 23-01-99 Климатология, а можно взять из следующей таблицы:

Не менее важно правильно подобрать материал, который позволит избежать излишних тепловых потерь. Сейчас нет смысла рассматривать столь популярные на заре каркасного домостроения утеплители подобные опилкам или шлаку. На рынке масса более технологичных и практичных в применении теплоизоляционных материалов.

Минеральная вата

Такой вид утеплителя изготавливают с применением стеклянного или базальтового волокна по следующей технологии:

Сначала базальт расплавляют в печи при высоких температурах до тех пор, пока он не станет жидким.
Полученную жидкость закачивают в центрифугу, где под огромным давлением воздуха она превращается в волокна.
Затем эти волокна попадают под пресс, уплотняющий их до нужных параметров.
Далее полученный материал скатывают в рулоны или разрезают на плиты.

Положительные моменты при использовании минеральной ваты заключаются в её низкой теплопроводности, которая даже ниже, чем у дерева. При плотности 50 кг/м 3 средний её показатель будет в районе 0,045-0,05 Вт/м о С (зависит от производителя). Опираясь на эти данные, по формуле δ = R . k можно рассчитать толщину утеплителя для любого региона России:

3 х 0,05 = 0,15 (м) - для Московской области,
4,9 х 0,05 = 0,24 (м) - для Якутска,
1,8 х 0,05 = 0,09 (м) - для Сочи.

Если сравнить с толщиной стен из дерева без дополнительного утепления, то получим:

3 х 0,11 (коэффициент теплопроводности ели) = 0, 33 м. Это для Московской области.

Единственный минус теплоизоляции из минерального волокна состоит в том, что при намокании его свойства ухудшаются в разы. Поэтому при монтаже нужно следить за соблюдением норм гидроизоляции.

Эковата

Относительно недавно появившийся на рынке материал на основе целлюлозы, полученной при переработке макулатуры и прочих бумажных отходов. Негорючесть достигается за счёт добавления в утеплитель соединений бора. По этой же причине в эковате не заводятся насекомые и грызуны. На сегодняшний день на рынке - это действительно, самый экологически чистый утеплитель.

Для монтажа этого материала на большие площади требуется специальное, распыляющее волокна оборудование, в простонародье называемое «пылесосом». Благодаря нему, можно напылять гранулы ваты как на конструкцию, которая ещё не зашита с одной из сторон, так и закачивать материал внутрь уже смонтированной стены через специально проделанные для этого отверстия. На небольшие площади волокно можно наносить без применения спецсредств подобно штукатурке.

Из недостатков необходимо отметить усадку, которая происходит через некоторое время, а как следствие теряются изоляционные свойства. Это устраняется закачкой дополнительного количества утеплителя в уже смонтированную конструкцию, что не всегда удобно.

Теплопроводность эковаты примерно равна теплопроводности минерального утеплителя при их одинаковой плотности, поэтому расчёт будет таким же.

Видео описание

О видах и особенностях материалов для утепления стен в видеоролике:

Пенополистирол

Всем с детства знакомый пенопласт. Используется в строительных технологиях очень давно, но до сих пор не потерял актуальность из-за своей низкой теплопроводности и небольшой массе.

Технология производства пенополистирола достаточно проста:

Полистирол доводят до температуры плавления и под давлением насыщают его парами и газами. В итоге образуются маленькие шарики наполненные воздухом.
Далее шарики повторно нагревают и прессуют в листы самой различной формы.
Для улучшения характеристик пенопласт обрабатывают экструдером — опять доводят до вязкого состояния, а затем формуют (выдавливают через специальное отверстие). Так получается экструдированный пенополистирол.

Из минусов этого утеплителя можно отметить его горючесть, хотя если говорить об экструдированном материале, то этот показатель будет в пределах допустимого.

Плотность пенопласта варьируется от 20 до 160 кг/м3 при коэффициенте теплопроводности 0,03-0,05 Вт/м °C.

Таким образом, можно посчитать, что минимальная толщина этого утеплителя для Московской области должна быть не меньше 150 мм (3 х 0,05).

Полиуретановое напыление

Как и эковата, этот вид утеплителя появился на рынке сравнительно недавно. Полиуретановая пена — это пористая, но прочная изоляция. Наносится она на поверхность в жидком виде при помощи специальной установки, которая генерирует пену из химических компонентов и под давлением разбрызгивает на поверхность. Время полного высыхания слоя толщиной в 10 мм примерно час.

Каждый производитель по-разному определяет соотношение компонентов для получения полиуретановой пены и не рекомендует нарушать рецептуру при замешивании смеси.

Плотность вспененного полиуретана зависит от химических компонентов, применяемых для получения пены, и может составлять от 10 до 110 кг/м 3 , но наибольший теплоизоляционный эффект достигается при использовании материала с плотностью 30-40 кг/м 3 .

Самый большой плюс данного метода утепления — это абсолютная герметичность. В процессе напыления образуются однородные слои, заполняющие собой все стыки и швы. Среди минусов нужно отметить цену. Пока — это самый дорогостоящий вид утеплителя, из всех, которые есть на рынке.

Из-за прекрасных теплоизоляционных свойств полиуретана, минимальная толщина слоя для Подмосковья составит всего 80 мм, а для сибирских регионов от 100 до 150 мм.

Видео описание

О толщине и теплоизоляции наружных стен в каркасном доме в этом видео:

Пример расчёта толщины стены

Толщина утепления каркасного дома для постоянного проживания на примере Московской области (такой расчёт был приведён выше) составила 150 мм при применении минерально ваты плотностью 50 кг/м 3 . Поскольку большинство производителей выпускают этот утеплитель толщиной 50 и 100 мм, то придётся положить изоляцию либо в три слоя толщиной по 50 мм, либо в два 100 и 50 мм. От этого коэффициент теплопроводности не изменится.

В качестве наружной обшивки была выбрана OSB толщиной 12 мм с воздушным зазором в 50 мм и штукатуркой 5 мм.

Внутренняя часть обшита гипсокартоном 13 мм.

Итого: 150 + 12 + 50 + 5 + 13 = 230 (мм).

Теперь, ориентируясь на эти данные теперь можно производить расчёт фундамента, но нужно понимать, что это всего лишь математический расчёт и он не учитывает проблемы, которые могут возникнуть при монтаже конструкции.

Онлайн калькулятор фундамента

Чтобы узнать примерную стоимость фундаментов различных типов, воспользуйтесь следующим калькулятором:

Заключение

При грамотном расчете толщины стен, учитывается достаточно большое количество дополнительных факторов, влияющих на теплосбережение:

Качество дверей, окон и их количество в будущем строении.
Наличие сквозняков внутри помещения.
Роза ветров на участке и наличие солнца.

Поэтому всегда лучше подстраховаться и заложить в проект немного большую толщину стен, чем этого требует математика. В противном случае, возможные проблемы, связанные с тепловыми потерями, придётся решать дополнительным внутренним или внешним утеплением, что повлечёт за собой дополнительные расходы.

Теплоизоляция стен значительно экономит бюджет на отопление дома. В этой статье описаны требования к размерам утеплителя и материалы, которые лучше всего брать для создания эффективной изоляции тепла в доме.

Особенности

Основным свойством любого теплоизоляционного материала является его теплопроводность. Для того чтобы добиться оптимальной температуры в доме, необходимо либо отразить тепло от поверхности, либо предотвратить передачу по стене строения. По этому критерию все утеплители делятся на две категории:

предотвращающего типа – в этих изделиях теплопроводность очень низкая;
отражающего типа – здесь уровень инфракрасного излучения снижен в несколько раз.

Разновидности и формы

Пенопласт

По своей форме представляет наполненные воздухом пузырьки из полистирола, в дальнейшем спрессованные в плиты стандартных размеров: 500х1000, 1000х1000 и 2000х1000 мм. Фасовка материала – в виде плит фиксированных размеров. Пенопласт – это плитный материал белого цвета с жесткой вспененной структурой, содержит 2% полистирола и 98% воздуха. Толщина такого материала варьируется от 20 до 1000 мм.

Материал обладает следующими достоинствами:

низкая стоимость пенопласта и клея, с помощью которого он крепится;
монтаж пенопласта очень прост, в связи с этим работы могут выполняться самостоятельно, без привлечения специалистов;
пенопласт доступен по цене – его легко можно приобрести в любом строительном магазине;
материал не подвержен разрушению под воздействием влаги.

Многолетнее применение пенопласта в качестве утеплителя вскрыло и его недостатки:

в продаже встречается материал довольно низкого качества;
материал подвержен горению;
в качестве утеплителя пенопласт служит всего 10-15 лет (зависит от его производителя и качества);
материал не «дышит».

Для того чтобы начать работу с утеплителем, необходимо выполнить ряд действий, которые отличают этот тип материала от изделий другого назначения. В первую очередь, необходимо тщательно подготовить поверхность, которую требуется утеплить. Для этого ее нужно очистить, выровнять и провести грунтовку. После этого нужно отвесом сделать отметки для равномерного расположения плит пенопласта. Затем пенопласт тщательно смазывают клеевым раствором и аккуратно прикладывают к стенке.

Не нужно сильно давить на пенопласт при укладке – он довольно хрупок, поэтому могут появиться повреждения. Плиты пенопласта укладывают близко друг к другу. Зазоры можно заполнить монтажной пеной. Для уверенного крепежа плиты лучше всего зафиксировать дюбелями. Сверху такого утеплителя наклеивается армирующая сетка – по ней проводится завершающая отделка.

Современный рынок полон разнообразных материалов для утепления дома. Одним из вариантов хороших утеплителей является минеральная вата. Перед ее использованием желательно ознакомиться с ее характеристиками и видами. Это необходимо, чтобы подобрать оптимальный вариант, который будет соответствовать заявленным требованиям. На выбор минваты также влияют ее параметры, включая длину, ширину и толщину.

Когда учитываются габариты?

В строительстве сложно обойтись без утеплителя, ведь он используется в каждой из сфер. При его применении нужно понимать, какой объем материала понадобится для внутренних или наружных работ. Поэтому необходимо знать, минвата каких типоразмеров представлена современными производителями. Особенно важно учитывать габариты утеплителя для работ с напольным покрытием внутри строений, а также для оформления теплоизоляции снаружи. При этом желательно перед покупкой материалов составить заранее схему. Параметры утеплителя важно знать, чтобы сделать хорошую теплозащиту, которая будет полностью соответствовать климату в регионе. К тому же такие данные существенно сократят время при создании сметы.

Без размеров листов минваты будет сложно утеплять пол или чердак. А также значения габаритов утеплителя помогут соорудить правильный каркас, который необходим при работах снаружи строения. Зная длину и ширину листов, их проще будет устанавливать, так как сократится время на раскройку, и при этом не будет лишних стыков.

Стандартные размеры

Минеральная вата имеет стандартный размер плиты 1000Х500 мм. Однако в каждой пачке может идти разное количество листов. Выбирая утеплитель, важно учитывать показатель плотности. Данный параметр влияет на выносливость механических нагрузок и на устойчивость к деформации. Считается, что лучше, если этот показатель выше.

От жесткости также зависит сфера, в которой лучше применять минвату. В настоящее время производителями представлены несколько вариантов.

Легкий, плотность которого составляет 10–35 кг на м 3. Такой утеплитель используется для каркасных строений в качестве звукоизолятора.
Упругий с плотностью 35–120 кг на м 3 выбирают, когда нужно утеплить стены. Он имеет удобные размеры, которые легко раскроить под различные конфигурации. Способен выдерживать небольшие нагрузки.
Жесткий обладает плотностью, которая варьируется от 120 до 180 кг на м 3, что делает его пригодным для вентиляционных систем, бань, а также для теплозащиты помещений на производствах.

Как правило, минвату по ширине выбирают в зависимости от климата, который отличается в разных регионах. Так, в областях на юге пользуются листами с шириной от 120 до 180, а в центре – от 180 до 240 мм. Что касается северных регионов, то здесь подходят листы только с шириной от 36 см.

Минвата крепится обязательно на каркас. При этом она обладает рядом преимуществ, среди которых высокая паропроницаемость, отсутствие усадки и деформаций при воздействии температур. Обычно стандартный размер такой плиты утеплителя составляет 1000Х500Х50 мм. Для нетиповых фасадов предусмотрен вариант с габаритами 120Х60Х20 мм. Для утепления потолка важно учитывать регион проживания. Верный расчет необходимых параметров можно произвести, воспользовавшись специальным онлайн калькулятором. Такая программа, помимо климатических особенностей, учитывает толщину каждого слоя конструкции и теплопроводность пластов.

Стоит заметить, что производители кровельного утеплителя выпускают продукцию с учетом конструкции крыш. К примеру, для скатной кровли подойдут листы размером 5500Х1200Х150 мм от Knauf, 610Х1220Х50 мм от Paroc, а также 1170Х610Х50 мм от Isover и 100Х60Х5/10 мм от ТехноНИКОЛЬ, а для плоской – 1200/1800Х600/900/1200 мм от Paroc и другие. Для стен внутри и снаружи подходят листы минваты с длиной 1200 и шириной 100 мм. При этом толщина должна варьироваться от 25 до 50 мм. Стоит уточнить, что минеральная вата подходит даже для помещений с повышенной влажностью, сэндвич-панелей и фасадов с вентиляцией. Когда укладывается фасадная минвата, используют горизонтальный или вертикальный способ.

Если утепляются перекрытия из металла или железобетона, то можно использовать листы с плотностью не менее 150 кг на м 3. В том случае, если важны противопожарные свойства, то лучше выбирать материал, у которого плотность будет от 200 кг на м 3. Для изоляции пола отлично подходит утеплитель с параметрами 600 на 800 мм и с плотностью от 100 кг на м 3.

При этом размеры можно подогнать под размеры покрываемой площади.

Современный строительный рынок заполнен различными по составу и структуре теплоизоляционными материалами. Энергоэффективность образцов отражается среди прочего в физических параметрах. Рассмотрим, как произвести расчет толщины утеплителя для стен: калькулятор, формулы для самостоятельных вычислений. Ознакомимся с источниками, которые обязательно учитываются во время проектирования. После прочтения статьи не сложно будет прийти к оптимальному результату без вреда для дома и увеличения расходной сметы.

Зачем нужно выполнять расчет толщины утеплителя

Рассчитывают теплоизоляцию для компенсации теплопотерь той или иной конструкции. Так, для стен имеется конкретный показатель теплосопротивления (R), который определяется в зависимости от климатических условий. Например, в Москве нормативным считается 3, в Анадыре – 4,7, а в Краснодаре – 2,3 кв.м*℃/Вт. Узнать информацию о других нормах можно из таблицы в СП 131.13330 от 2012 года.

Стены технически представлены многослойной конструкцией. В состав входят основа, отделочные материалы с внутренней и фасадной стороны. Каждый из слоев обладает своим коэффициентом теплопроводности. В таблице представлены показатели востребованных образцов (в Вт/м*℃).

Из примеров видно, что сочетания базовой основы с отделочными материалами часто бывает недостаточно для обеспечения нормального теплосопротивления стен. Использование теплоизоляции позволяет сделать дом теплее, а значит сократить расходы на усиленном отоплении.

Распространенное мнение обывателя заключается в следующем: чем толще будет утеплитель, тем лучше. Это ошибочное утверждение. Если установить тепловой барьер с излишне низкими показателями, то внутренние слои стен будут подвергаться разрушительным и деформационным процессам. Это обосновано смещением точки росы и ухудшением дышащей способности конструкции. Если сэкономить на тонком слое теплоизоляции, то эффективность окажется недостаточной в морозное время.

Как рассчитать толщину утеплителя для стен

Первый шаг расчета толщины теплоизоляции – определение теплосопротивления, которое необходимо компенсировать тепловым изолятором. Рассмотрим примеры на основе перечисленных данных. Здесь нужно воспользоваться формулой R=d/k, где толщина слоя делится на коэффициент теплопроводности.

Вот несколько вариантов (коэффициенты взяты как среднее значение):

Москва. ЖБ-плита толщиной 15 см без отделки. Фактически R=0,15/1,7=0,088. Не хватает 3-0,088=2,911 единиц.
Краснодар. Сруб из бревна сечением 20*20. Внутри гипсокартон. R=0,2/0,14=1,43. Компенсировать нужно 2,3-1,43-0,16=0,71 кв.м*℃/Вт.
Анадырь. Газопенобетонная стена толщиной 30 см. Фасад кирпичный, внутри кафель и штукатурка. R=0,3/0,145=2,068. Общее тепловое сопротивление составляет: 2,068+0,93+1,05+0,3=4,348 кв.м*℃/Вт. Здесь не хватает всего 4,7-4,348=0,352 единицы.

Следующий шаг – выбор теплоизоляционного материала по эффективности, способу монтажа, стоимости. Толщина определяется по первому критерию: d=R*k. Рассмотрим на примерах:

Москва. Эковата должна быть уложена слоем 2,911*0,034=0,01 м, пеноплекс 2,911*0,029=0,084 м, вспененный пенополистирол 2,911*0,038=0,11 м. Для бетонных стен оптимально будет использовать ЭППС толщиной 8,4 см без учета отделочных материалов.

Краснодар. В том же порядке получатся такие результаты: 0,71*0,034=0,024, 0,71*0,029=0,02 и 0,71*0,038=0,026 м. Здесь разница в толщинах незначительная, поэтому можно сделать выбор в пользу эковаты из дышащей способности, что актуально в случае с брусом.
Анадырь. Так как облицовка выполняется кирпичом между отделкой и блочной кладкой имеется зазор. Его плотно заполнять нельзя из-за низкой паропроницаемости облицовки. Как и в Краснодаре для теплоизоляции нужно брать дышащий материал. Например, минеральную вату толщиной 0,352*0,055=20 см.

Формула для расчета утеплителя проста. Готовые сводные таблицы найти можно в интернете в открытом доступе.

Но есть недостаток. Приходится выполнять много операций для получения данных касаемо всех слоев стены, чтобы получить недостающий показатель теплосопротивления конструкций. А после этого еще и утеплители выбирать. Кропотливое занятие, но практичное.

Расчет утеплителя для стен калькулятор

Калькулятор утепления стен – это готовая программа для вычисления толщины теплоизоляционных материалов. Здесь уже введены данные всех необходимых таблиц: по городам, материалам, утеплителям. Так выполнять расчеты удобнее из-за получения мгновенного результата.

Достаточно только ввести информацию о:

населенном пункте;
помещении и конструкции;
физических параметрах и составе объекта.

На вышеуказанных примерах будут получены такие результаты (стена 4*2,5 м, площадь 15 кв.м):

Кроме работ со стенами существуют также калькуляторы расчета утеплителя для кровли, потолка и пола в многоэтажном или частном доме с грунтовым основанием. Есть сайты, где можно получить информацию с указанием того или иного теплоизолятора. Прямой производитель либо поставщик указывает рекомендуемый вариант с учетом строения конструкции, материалов и минимальной толщины. Может быть отмечен нормативный документ (СП или СНиП).

Видео описание

В видео рассказано как работает утеплитель, как рассчитать его толщину:

Коротко о главном

Утеплитель нужен только для компенсации теплопотерь через те или иные конструкции. Толщина не должна быть ниже или выше расчетной.

Параметры слоя теплоизоляции зависят от общего теплосопротивления стены (пола, потолка, кровли) и коэффициента теплопроводности конкретного типа изолятора.

Для самостоятельного проведения вычислений используется формула R=d/k. Данные для расчетов можно взять в официальных таблицах. Другой вариант – калькулятор.

Зачастую мечты о строительстве полностью деревянного, например, брусового дома, наталкиваются на суровую реальность в виде присущих нашей стране неблагоприятных климатических условий. Суровые зимы, сильные морозы, дождливые осень и весна заставляют искать способы, как утеплить и защитить фасад деревянного дома от осадков.

Строительная практика показывает, что стены, сложенной из бруса сечением 150х150 или 200х200 мм, по нормам теплосопротивления недостаточно для круглогодичного проживания. Дом со стенами такой толщины можно рассматривать только как строение для сезонного «дачного» проживания (не берём в расчёт юг России). Поэтому застройщики ищут способы, как утеплить деревянный дом и в дальнейшем сэкономить на отоплении.

В связи с этим интересен опыт пользователя FORUMHOUSE с ником ZlojGenij утепления брусового дома каменной ватой и дальнейшей отделки фасада металлосайдингом.

Из этой статьи вы узнаете:

Для чего нужно утеплять деревянный дом.
Как выполнить теплотехнический расчёт стен брусового дома.
Каким теплоизоляционным материалом надо утеплять коттедж из бруса.
Почему нельзя утеплять деревянный дом паронепрозрачным материалом.
В чём заключаются особенности навесного вентилируемого фасада.

Почему необходимо дополнительно утеплить деревянный дом

Дерево, наряду с обычным полнотелым керамическим кирпичом, по праву считается общестроительным и универсальным материалом. Сложно найти дом, даже каменный, где бы не использовался брус. Этому способствует широкая распространённость и относительная (в зависимости от региона проживания) доступность древесины.

Но человеку, решившему построить дом из бруса для ПМЖ, следует приготовиться к тому, что его придётся дополнительно утеплять.

Я построил брусовый дом размером по периметру 8600х8600 мм. На стены пошел пиленый брус 150х150 мм. Дом строился сразу под дополнительное утепление и внешнюю обшивку, т.к. утепление - для России вещь необходимая, и хочется жить в комфортных условиях, а также экономить на отоплении.

Добавим, что регион проживания пользователя — Пермский край. Дом начали строить ещё в 2009 году. В 2012 году заехали на 1-й этаж, а в 2015 - на 2-й. Т.е. ситуация знакома многим самостоятельным застройщикам, которые строятся поэтапно, в зависимости от поступления денежных средств.

За эти годы пришлось конопатить два раза первый этаж, и один раз – второй. По словам ZlojGenij, он понял, что откладывать утепление и отделку дома больше нельзя, когда дождливой осенью по одной из внутренних стен дома начали стекать капли воды.

Это произошло из-за того, что в течение двух дней в стену хлестал горизонтальный дождь. Неприятности можно избежать, если во время строительства «коробки» снять верхнюю кромку бруса рубанком. Таким образом, снаружи верхний брус станет нависать над нижним, и вода не попадёт в дом, стекая по стене.

Тем не менее, это полумеры. Поэтому в 2015 году пользователь засел за разработку плана утепления. Задача состояла в том, чтобы довести теплосопротивление стен до нормируемого значения, а значит — выбрать оптимальную и экономически обоснованную толщину утеплителя.

Теплотехнический расчёт стен брусового дома

Забегая вперёд, скажем, что ZlojGenij посчитал достаточным довести коэффициент сопротивления теплопередачи стен до величины в 3.4 (м²*°С)/Вт (для Перми, по новому СНиП, необходимое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций должно составлять 3.64 (м²*°С)/Вт). Для этого брус толщиной в 15 см пользователь решил утеплить каменной ватой, толщиной 10 см.

Для наглядности произведём упрощённый теплотехнический расчёт и выясним, какая толщина теплоизоляции требуется деревянному дому, построенному из бруса, пиленного из сосны или ели, для Московской области.

Итак, задаём исходные значения:

Толщина брусовых стен – 150 мм.
Коэффициент теплопроводности сосны или ели поперёк волокон 0.14 Вт/(м·°C) (условия эксплуатации А - «обычные»).
Необходимое сопротивление теплопередаче для Московской области – 3.28 (м²*°С)/Вт.

Важные нюансы: в таблицах коэффициент теплопроводности для древесины указывается по двум направлениям — вдоль волокон (по длине бруса) и поперёк волокон. Коэффициент теплопроводности сосны/ели вдоль волокон практически в 2 раза выше, чем поперёк (0.29 Вт/(м·°C), против 0.14 Вт/(м·°C)). Это надо учитывать при расчёте, т.к., чем меньше коэффициент теплопроводности материала, тем теплее стены.

Кроме этого, на коэффициент теплопроводности деревянной стены влияет количество влаги, содержащееся в материале. Древесина имеет естественную влажность, обусловленную её структурой. В свежеспиленной древесине процент влаги больше, чем в высушенной. Также запомним, что при эксплуатации деревянного дома стены постоянно подвергаются негативному воздействию отрицательных погодных явлений – снега и дождя. Значит — снижается термическое сопротивление стен.

Причём колебания коэффициента теплопроводности древесины происходят сезонно. Например, осенние затяжные дожди приведут к дополнительному влагонасыщению незащищённых стен брусового дома, что напрямую влияет на теплоизоляционные свойства ограждающей конструкции.

Вывод: требуется дополнительное утепление и защита деревянных стен от атмосферных факторов. Для сравнения приведём коэффициенты теплопроводности сосны/ели поперёк волокон для трёх состояний: (1) в сухом, (2) обычных условиях эксплуатации (мы используем их для расчёта), (3) во влагонасыщенном состоянии:

0.09 Вт/(м·°C).
0.14 Вт/(м·°C).
0.18 Вт/(м·°C).

Выполняем теплотехнический расчёт по формуле:

d — толщина материала;
λ — коэффициент теплопроводности материала.

Rф = 0.15/0.14 = 1.071 (м²*°С)/Вт

Напомним, что необходимое сопротивление теплопередаче для Московской области составляет 3.28 (м²*°С)/Вт.

Теперь находим разницу между фактическим (Rф) и нормируемым (Rн) значениями теплосопротивления брусового дома.

Rт = 3.28 - 1.071 = 2.209 (м²*°С)/Вт

Т.е. брусовые «холодные» стены не дотягивают до нормы на величину найденного выше значения. Есть два варианта выхода из этого положения: ничего не делать и просто платить больше за отопление, фактически выбрасывая деньги на улицу, особенно при отсутствии магистрального газа. Второе – утеплить стены и смонтировать навесной вентилируемый фасад.

Каким материалом надо утеплять деревянный дом

Прежде чем мы рассчитаем необходимую толщину утеплителя, остановимся на особенностях утепления деревянного дома.

Дерево является паропроницаемым материалом. Из-за разницы между внутренним и наружным давлением, обусловленной разницей между наружной температурой холодного воздуха и температурой внутри нагретых помещений (особенно зимой), водяной пар из дома устремится наружу сквозь стены.

Если снаружи деревянный дом утеплён паронепрозрачным материалом (например, ЭППС, экструзионным пенополистиролом) или, как делают некоторые «специалисты» — оборачивают дома снаружи, под монтаж сайдинга, фольгированным изолоном (фольга отличный пароизолятор), на выходе получается целый букет проблем. Основные из которых: отсыревание деревянных стен, т.к. влага не может выйти наружу, упёршись во внешний пароизоляционный слой, дальнейшее загнивание и разрушение древесины, появление плесени и грибка внутри помещений.

В чем заключается особенность навесного вентилируемого фасада

Второй важный момент: недостаточно просто утеплить брусовый дом каменной ватой. Надо обеспечить вентиляцию, за счёт которой водяной пар, попавший изнутри в утеплитель, будет удаляться, проходя через паропроницаемую влаговетрозащитную мембрану (выпускающую водяной пар на "улицу", но не дающей атмосферной влаге снаружи попасть в минеральную вату, т.к. молекулы водяного пара и воды имеют разный размер), которой следует защитить утеплитель снаружи. Для этого монтируется навесной фасад, например, из сайдинга, или имитации бруса и обязательно устраивается вентиляционный зазор около 40-50 мм. Таким образом, влага выветривается, кроме этого, мембрана защищает утеплитель от ветра и выноса частичек материала, а также препятствует продуванию стен.

Если прикрепить сайдинг вплотную к утеплителю, то излишки влаги не смогут своевременно удалиться из пирога стены, что со временем приведёт к необходимости дорогостоящего ремонта всей конструкции.

Теперь производим окончательный расчёт и находим толщину минераловатного утеплителя, с помощью которого компенсируется разница между фактическим и нормируемым теплосопротивлением.

d — толщина утеплителя;
Rт — сопротивление теплопередаче;
λ — коэффициент теплопроводности утеплителя.

Для утепления стен используем каменную вату плотностью около 60-80 кг/м 3. (коэффициент теплопроводности 0.040 - 0.042 Вт/(м·°C), условия эксплуатации А «обычные»). Чем меньше плотность утеплителя (материала), тем он «теплее», но использовать для утепления внешних стен, под навесной фасад, каменную вату слишком низкой плотности тоже не стоит. С материалом неудобно работать, и он не держится на подвесах.

Более жесткий и дорогой минераловатный утеплитель, с плотностью 130 - 180 кг/м 3 , с более высоким коэффициентом теплопроводности, используется для утепления по технологии «мокрый фасад». Т.е. находим «золотую середину» между теплотехническими характеристиками и экономической целесообразностью.

Итак:

d = 2.209 * 0.042 = 0.092 м

Переводим в см и округляем до целого значения (учитывая номенклатуру толщин выпускаемой теплоизоляции) и получаем требуемый теплоизоляционный слой толщиной в 10 см.

Итак, для утепления брусового дома в Московской области требуется смонтировать на стены каменную вату толщиной 100 мм.

В завершении первой части статьи расскажем об ощущениях пользователя после того, как он утеплил брусовый дом.

Конечно, брусовой стены толщиной всего в 15 см — это очень мало для Пермского края. В этом году зима была холоднее, чем предыдущая, но газа на отопление, после того как я утеплил дом, ушло меньше. Мои наблюдения: если раньше, до утепления, при минус 40 градусах на улице температура стены не поднималась выше +18 °C, при поддержании в доме + 24 °C, то после утепления топить пришлось меньше, и я уменьшил температуру теплоносителя с прежних 75 градусов (в морозы) до 60 °C, а температура стены внутри стала +22 °C. Летом, в доме, также улучшился микроклимат, а стены меньше нагреваются от солнца.

О технических нюансах утепления каменной ватой брусового дома и особенностях монтажа металлосайдинга мы расскажем во второй части статьи. Следите за обновлениями на портале!

Читайте также: