Ответ на вопрос – нужно ли утеплять дом со стенами из газоблоков в 300 мм – зависит от плотности материала. А так же: от климата региона, от периода и длительности проживания в доме. Разберем влияние каждого фактора по порядку.
Для строительства частных одно- двухэтажных домов более всего подходят блоки марки D400. Эти изделия относятся к теплоизоляционно-конструкционным вспененным бетонам с классом прочности В 1,5. Из таких пеноблоков можно возводить здания высотой до 20 метров. В то же время, по словам поставщиков, стены дома должны оказаться достаточно теплыми. Проверим это утверждение.
Нормами установлены три показателя тепловой защиты здания:
а) приведенное сопротивление теплопередаче отдельных элементов ограждающих конструкций здания;
б) санитарно-гигиенический, включающий температурный перепад между температурами внутреннего воздуха и на поверхности ограждающих конструкций и температуру на внутренней поверхности выше температуры точки росы;
в) удельный расход тепловой энергии на отопление здания, позволяющий варьировать величинами теплозащитных свойств различных видов ограждающих конструкций зданий с учетом объемно-планировочных решений здания и выбора систем поддержания микроклимата для достижения нормируемого значения этого показателя.
Требования тепловой защиты здания будут выполнены, если в жилых и общественных зданиях будут соблюдены требования показателей «а» и «б» либо «б» и «в». В зданиях производственного назначения необходимо соблюдать требования показателей «а» и «б».
Если в результате расчета удельный расход тепловой энергии на отопление здания окажется меньше нормируемого значения, то допускается уменьшение сопротивления теплопередаче
отдельных элементов ограждающих конструкций здания (светопрозрачных согласно примечанию 4 к таблице 4) по сравнению с нормируемым по таблице 4, но не ниже минимальных величин
, определяемых по формуле (3.16) для стен групп зданий, указанных в поз.1 и 2 таблицы 4, и по формуле (3.17) — для остальных ограждающих конструкций:
Нормируемые значения сопротивлений теплопередаче для стен жилых и общественных зданий Rreq устанавливается в зависимости от градусо-суток отопительного периода (далее по тексту, — ГСОП) по следующей зависимости:
где a, b — коэффициенты, численные значения которых приведены в таблице 4 СНиП 23-02-2003:
Градусо-сутки отопительного периода Dd, °С·сут, определяют по формуле:
– расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, °С, принимаемая для расчета ограждающих конструкций:
– средняя температура наружного воздуха, °С, и продолжительность, сут, отопительного периода, принимаемые по СНиП 23-01 для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 10 °С — при проектировании лечебно-профилактических, детских учреждений и домов-интернатов для престарелых, и не более 8 °С — в остальных случаях.
. Требуется определить нормируемое значение сопротивления теплопередаче R0 (при поэлементном подходе), Rmin (при комплексном подходе) стен жилого здания, проектируемого в г. Краснодар.
Определение нормируемого сопротивления теплопередаче стен: Градусо-сутки отопительного периода (ГСОП):
Dd = (t
= (20 — (2)) • 149 = 2682 (C • сут).
Нормируемое сопротивление теплопередаче стен жилого здания: R
= a*D + b = 0,00035• 2682 +1,4 = 2,346 (м2 •
Нормируемое минимально допустимое значение сопротивления теплопередаче стен жилого здания Rmq
При строительстве частных и многоквартирных домов приходится учитывать множество факторов и соблюдать большое количество норм и стандартов. К тому же перед строительством создается план дома, проводятся расчеты по нагрузке на несущие конструкции (фундамент, стены, перекрытия), коммуникациям и теплосопротивлению. Расчет сопротивления теплопередаче не менее важен, чем остальные. От него не только зависит, насколько будет дом теплым, и, как следствие, экономия на энергоносителях, но и прочность, надежность конструкции. Ведь стены и другие элементы ее могут промерзать. Циклы заморозки и разморозки разрушают строительный материал и приводят к обветшалости и аварийности зданий.
Теплопроводность
Любой материал способен проводить тепло. Этот процесс осуществляется за счет движения частиц, которые и передают изменение температуры. Чем они ближе друг к другу, тем процесс теплообмена происходит быстрее. Таким образом, более плотные материалы и вещества гораздо быстрее охлаждаются или нагреваются. Именно от плотности прежде всего зависит интенсивность теплопередачи. Она численно выражается через коэффициент теплопроводности. Он обозначается символом λ и измеряется в Вт/(м*°C). Чем выше этот коэффициент, тем выше теплопроводность материала. Обратной величиной для коэффициента теплопроводности является тепловое сопротивление. Оно измеряется в (м2*°C)/Вт и обозначается буквой R.
Применение понятий в строительстве
Для того чтобы определить теплоизоляционные свойства того или иного строительного материала, используют коэффициент сопротивления теплопередаче. Его значение для различных материалов дается практически во всех строительных справочниках.
Так как большинство современных зданий имеет многослойную структуру стен, состоящую из нескольких слоев различных материалов (внешняя штукатурка, утеплитель, стена, внутренняя штукатурка), то вводится такое понятие, как приведенное сопротивление теплопередаче. Оно рассчитывается так же, но в расчетах берется однородный аналог многослойной стены, пропускающий то же количество тепла за определенное время и при одинаковой разности температур внутри помещения и снаружи.
Приведенное сопротивление рассчитывается не на 1 м кв., а на всю конструкцию или какую-то ее часть. Оно обобщает показатель теплопроводности всех материалов стены.
Тепловое сопротивление конструкций
Все внешние стены, двери, окна, крыша являются ограждающей конструкцией. И так как они защищают дом от холода по-разному (имеют различный коэффициент теплопроводности), то для них индивидуально рассчитывается сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции. К таким конструкциям можно отнести и внутренние стены, перегородки и перекрытия, если в помещениях имеется разность температур. Здесь имеются в виду помещения, в которых разность температур значительная. К ним можно отнести следующие неотапливаемые части дома:
В случае если эти помещения не отапливаются, то стену между ними и жилыми помещениями необходимо также утеплять, как и наружные стены.
Тепловое сопротивление окон
В воздухе частицы, которые участвуют в теплообмене, находятся на значительном расстоянии друг от друга, а следовательно, изолированный в герметичном пространстве воздух является лучшим утеплителем. Поэтому все деревянные окна раньше делались с двумя рядами створок. Благодаря воздушной прослойке между рамами сопротивление теплопередаче окон повышается. Этот же принцип применяется для входных дверей в частном доме. Для создания подобной воздушной прослойки ставят две двери на некотором расстоянии друг от друга или делают предбанник.
Такой принцип остался и в современных пластиковых окнах. Единственное отличие – высокое сопротивление теплопередачи стеклопакетов достигается не за счет воздушной прослойки, а за счет герметичных стеклянных камер, из которых откачан воздух. В таких камерах воздух разряжен и практически нет частиц, а значит, и передавать температуру нечему. Поэтому теплоизоляционные свойства современных стеклопакетов намного выше, чем у старых деревянных окон. Тепловое сопротивление такого стеклопакета – 0,4 (м2*°C)/Вт.
Современные входные двери для частных домов имеют многослойную структуру с одним или несколькими слоями утеплителей. К тому же дополнительное теплосопротивление дает установка резиновых или силиконовых уплотнителей. Благодаря этому дверь становится практически герметичной и установка второй не требуется.
Расчет теплового сопротивления
Расчет сопротивления теплопередаче позволяет оценить потери тепла в Вт и рассчитать необходимое дополнительное утепление и потери тепла. Благодаря этому можно грамотно подобрать необходимую мощность отопительного оборудования и избежать лишних трат на более мощное оборудование или энергоносители.
Для наглядности рассчитаем тепловое сопротивление стены дома из красного керамического кирпича. Снаружи стены будут утеплены экструдированным пенополистиролом толщиной 10 см. Толщина стен будет два кирпича – 50 см.
Сопротивление теплопередаче вычисляется по формуле R = d/λ, где d – это толщина материала, а λ – коэффициент теплопроводности материала. Из строительного справочника известно, что для керамического кирпича λ = 0,56 Вт/(м*°C), а для экструдированного пенополистирола λ = 0,036 Вт/(м*°C). Таким образом, R (кирпичной кладки) = 0,5 / 0,56 = 0,89 (м2*°C)/Вт, а R (экструдированного пенополистирола) = 0,1 / 0,036= 2,8 (м2*°C)/Вт. Для того чтобы узнать общее теплосопротивление стены, нужно сложить эти два значения: R = 3,59 (м2*°C)/Вт.
Таблица теплового сопротивления строительных материалов
Всю необходимую информацию для индивидуальных расчетов конкретных построек дает представленная ниже таблица сопротивления теплопередаче. Образец расчетов, приведенный выше, в совокупности с данными таблицы может также использоваться и для оценки потери тепловой энергии. Для этого используют формулу Q = S * T / R, где S – площадь ограждающей конструкции, а T – разность температур на улице и в помещении. В таблице приведены данные для стены толщиной 1 метр.
Теплые конструкции, методы, материалы
Для того чтобы повысить сопротивление теплопередаче всей конструкции частного дома, как правило, используют строительные материалы с низким показателем коэффициента теплопроводности. Благодаря внедрению новых технологий в строительстве таких материалов становится все больше. Среди них можно выделить наиболее популярные:
Дерево является весьма теплым, экологически чистым материалом. Поэтому многие при строительстве частного дома останавливают выбор именно на нем. Это может быть как сруб, так и оцилиндрованное бревно или прямоугольный брус. В качестве материала в основном используется сосна, ель или кедр. Тем не менее это довольно капризный материал и требует дополнительных мер защиты от атмосферных воздействий и насекомых.
Сэндвич-панели – это довольно новый продукт на отечественном рынке строительных материалов. Тем не менее его популярность в частном строительстве очень возросла в последнее время. Ведь его основными плюсами является сравнительно невысокая стоимость и хорошее сопротивление теплопередаче. Это достигается за счет его строения. С наружных сторон находится жесткий листовой материал (ОСП-плиты, фанера, металлический профиль), а внутри — вспененный утеплитель или минеральная вата.
Строительные блоки
Высокое сопротивление теплопередаче всех строительных блоков достигается за счет наличия в их структуре воздушных камер или вспененной структуры. Так, например, некоторые керамические и другие виды блоков имеют специальные отверстия, которые при кладке стены идут параллельно ей. Таким образом, создаются закрытые камеры с воздухом, что является довольно эффективной мерой препятствия теплопередачи.
В других строительных блоках высокое сопротивление теплопередачи заключается в пористой структуре. Это может достигаться различными методами. В пенобетонных газобетонных блоках пористая структура образуется благодаря химической реакции. Другой способ – это добавление в цементную смесь пористого материала. Он применяется при изготовлении полистиролбетонных и керамзитобетонных блоков.
Нюансы применения утеплителей
Если сопротивление теплопередачи стены недостаточно для данного региона, то в качестве дополнительной меры могут применяться утеплители. Утепление стен, как правило, производится снаружи, но при необходимости может применяться и по внутренней части несущих стен.
На сегодняшний день существует множество различных утеплителей, среди которых наибольшей популярностью пользуются:
Все они имеют очень низкий коэффициент теплопроводности, поэтому для утепления большинства стен толщины в 5-10 мм, как правило, достаточно. Но при этом следует учесть такой фактор, как паропроницаемость утеплителя и материала стен. По правилам, этот показатель должен возрастать наружу. Поэтому утепление стен из газобетона или пенобетона возможно только с помощью минеральной ваты. Остальные утеплители могут применяться для таких стен, если делается специальный вентиляционный зазор между стеной и утеплителем.
Заключение
Теплосопротивление материалов – это важный фактор, который следует учитывать при строительстве. Но, как правило, чем стеновой материал теплее, тем меньше плотность и прочность на сжатие. Это следует учитывать при планировке дома.
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.
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.
Приведём данные для некоторых основных материалов в виде таблицы.
Для расчёта термического сопротивления используют следующую общедоступную формулу:
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):
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.
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:
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.
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.
До какой степени следует утеплять дом из пенобетона 300 мм
Чтобы определить толщину необходимого утепляющего слоя, мы воспользуемся теми же формулами, по которым мы рассчитывали энергоэффективность стен. Однако методику расчет чуть изменим.
3,15 – 2,79 = 0,36 (Вт / (м х оС2);
0,36 х 0,049 = 0,01764 м;
0,36 х 0,051 = 0,01836 м;
0,36 х 0,075= 0,027 м.
Таким образом, для утепления наших стен подойдут вспененные полимеры сечением порядка 2 см или вата 3 см. Но если пенопласты такой толщины представлены на рынке, то минимальная толщина ваты составляет 50 мм.
Два параметра, влияющих на выбор утеплителя
При выборе облицовочных и утепляющих материалов следует учитывать 2 критерия:
Для газобетона оба параметра исключительно важны. Мы выяснили, как на эксплуатацию влияют теплоизоляционные параметры. Осталось разобраться со способностью минерала накапливать и отдавать влагу.
Этот пористый материал отличается хорошей сорбцией. Он любит сухость. Ведь даже при нормальных условиях эксплуатации стена может накопить до 30% влаги.
Известно, что в воздухе внутри помещений содержится 50–70 воды. Исследованиями установлено, что пористые блоки отлично впитывают эту жидкость. Однако стены не вымокают. Благодаря хорошей паропроницаемости минерал всю влагу, накопленную зимой, отдает летом в атмосферу. При нормальных условиях эксплуатации однослойный бетон содержит всего 6 % воды, и этот уровень определен как нормативный.
Совершенно ясно, что после утепления газобетон должен сохранить паропроницаемость, иначе вся накопленная влага останется в толще стен.
Методика расчета приведенного сопротивления теплопередаче наружных стен зданий из газобетонных блоков
Для производственных зданий с избытками явной теплоты более 23 Вт/м и зданий, предназначенных для сезонной эксплуатации (осенью или весной), а также зданий с расчетной температурой внутреннего воздуха 12 °С и ниже приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций (за исключением светопрозрачных) R, м ·°С/Вт, следует принимать не менее значений, определяемых по формуле
Термическое сопротивление однородного слоя определяется по формуле^
Расчетный коэффициент теплопроводности λ зависит от марки блоков по плотности (D), равновесной влажности стены и вида кладочного раствора. Численные значения коэффициентов теплопроводности λ для изделий из автоклавного газобетона ГСУЛ приведены в таблице 1.1.
Расчетные теплотехнические показатели ячеистых бетонов автоклавного твердения (по ГОСТ 31359):
1) расчетные значения коэффициента теплоусвоения s (при периоде 24 ч) материала в конструкции вычислены по формуле:
2)Характеристики материалов в сухом состоянии приведены при массовом отношении влагив материале ω, %, равном 0.
Растворные швы кладки влияют на теплотехническую однородность стен из газобетонных блоков, а следовательно и на расчетные значения сопротивлений теплопередаче. Чем толще швы кладки и чем выше их коэффициент теплопроводности, тем более значительно это влияние. Рассмотрим влияние растворных швов кладки на параметры теплотехнической однородности стен из газобетонных блоков.
Для расчета примем регулярный повторяющийся фрагмент кладки стен из газобетонных блоков (рис.3.5). Толщина рассматриваемого фрагмента — 375 мм. Размеры блоков в кладке: длина — 625 мм, ширина — 375 мм, высота — 250 мм. Марка блоков по плотности – D500, коэффициент теплопроводности для условий эксплуатации Б, — λБ=0.132 Вт/ м °С (согласно данным табл. А.1 ГОСТ 31359). Для упрощения расчетов в представленном ниже примере и для клея и для раствора примем цементно-песчаный плотностью 1800 кг/м3 (коэффициент теплопроводности, — λБ=0.93 Вт/м°С).
Рассмотрим следующие варианты кладки стен:
Расчет термического сопротивления регулярного фрагмента стеновой конструкции произведем методом сложения проводимостей.
Выделим регулярный фрагмент кладки А и разделим его на участки с различной проводимостью плоскостями, параллельными тепловому потоку. Получаем два однородных и одинаковых по толщине участка со следующими параметрами:
Термическое сопротивление всего регулярного фрагмента определяем по формуле (10) СП 23-101: Rг=ΣАi/Σ(Аi/ Ri)=(0,625+0,007)/(0,625/2,84+0,007/0,4)=2,66(м2*оС/Вт),
Соответственно, коэффициент теплотехнической однородности определяем по формуле: r=Rr/Rг.б.=2,66/2,98=0,89
Кладка на растворе (рис. 3.5б)
Произведем аналогичный расчет для регулярного фрагмента Б:
Термическое сопротивление всего регулярного фрагмента: Rг=ΣАi/Σ(Аi/ Ri)=(0,625+0,036)/(0,625/2,84+0,036/0,4)=2,13(м2*оС/Вт),
Соответственно коэффициент теплотехнической однородности определяем по формуле: r=Rr/Rг.б.=2,13/2,98=0,71
В таблице приведены расчетные значения коэффициентов теплотехнической однородности r для некоторых типов кладки стен из полнотелых стеновых неармированных изделий из ячеистого бетона автоклавного твердения с размером изделия в кладке 625*250 мм:
Комфортная температура в жилых комнатах нашего дома
Этот показатель привязан к температуре внутри помещений здания/квартиры. Чтобы расчетная величина термосопротивления стен была объективной следует определить оптимальный уровень температуры воздуха в помещении.
Обратимся к справочнику по климатологии ГОСТ 30494-2011:
Теперь следует вычислить тот объем теплоты, который мы должны обеспечить для нормальной жизнедеятельности на протяжении отопительного сезона. Эта величина измеряется в градусо-сутках. Определяем ее так:
Находим разницу между расчетной комфортной температурой внутри помещения и средней температурой за окном. Эти данные есть в таблице № справочника ГОСТ.
Кто не мечтает построить на собственном участке баню? Только тот, у кого баня уже есть! Идеальная баня, конечно, строится из деревянного сруба, но сегодня этот материал неприлично дорог и позволить его себе может далеко не каждый.
Расчет проведем для температуры 20о С: ГСОП для этого значения соответствует 4500.
4500 : 4000 = 1,125;
Пересчитываем значение коэффициента теплоспротивления:
2,8 х 1,125 = 3,15 Вт / (м х оС2);
Таким образом мы получили то минимальное сопротивление стен, которым должно обладать здание, чтобы обеспечить комфортное проживание при подаче заданного количества тепловой энергии.
Найденное нормативное значение предельного минимального сопротивления для региона Московской области равно 3,15 Вт / (м х оС2).
Изоляционная способность газобетонных стен, оштукатуренных с двух сторон составляет 2,79 Вт / (м х оС2). Расчетный коэффициент для столичного региона равен 3,15.
Вывод: Теплосберегающая способность нашего жилья не дотягивает до минимальной нормативной. Для Подмосковья нужны более толстые стены.
Строитель Автор портала full-houses.ru
Комфортная температура колеблется в пределах 19о –20о С. Однако владельцы частных домов часто предпочитают относительную прохладу. Да и возможностей ограничить верхнюю планку нагрева помещений в индивидуальном доме больше.
Следует учесть, что требованиями стандарта мы пользуемся как справочником.
https://youtube.com/watch?v=yD179RZEPSw%3Fenablejsapi%3D1%26autoplay%3D0%26cc_load_policy%3D0%26cc_lang_pref%3D%26iv_load_policy%3D1%26loop%3D0%26modestbranding%3D0%26rel%3D1%26fs%3D1%26playsinline%3D0%26autohide%3D2%26theme%3Ddark%26color%3Dred%26controls%3D1%26
Случаи, когда можно безболезненно обойтись без утепления стен 300 мм
Впрочем, если вы строите коттедж под Белгородом или южнее, можно обойтись без утепления: стены из газобетона 300 мм обеспечат в том регионе достаточно комфортный температурный режим. Их теплоизолирующая способность как раз будет соответствовать норме для Белгородской области – там норма сопротивления равна 2,8 Вт / (м х оС2).
Если вы приобрели для строительства блок марки D300, то стены дома также не нуждаются в дополнительной теплозащите. Коэффициент теплопередачи газобетона D300 составляет 0,8 Вт / (м х оС2). Показатель сопротивления стен будет равен 4,9 Вт / (м х оС2) – в полтора раза выше нормативного.
Если здание не предназначено для постоянного проживания зимой, его теплоизолирующая способность более, чем удовлетворительна.
Если вы зимой не собираетесь нагревать комнаты до температуры 22о С, если вы предпочитаете здоровый климат, то ваш дом – просто находка. Стены толщиной 300 мм без утепления при обычных морозах и среднем расходе энергии сохранят тепло в помещении на уровне 18–19о С.
Прочный газобетон D300 для несущих стен: теплее дерева, легче воды
В каких случаях стены надо позаботиться об утеплении наружных стен дома
Экономическая целесообразность утепления
Теперь, когда мы определили теплоизоляционные характеристики здания, следует оценить окупаемость возможных затрат. Для этого следует подбить сумму предстоящих расходов на утепление, а итог сравнить со стоимостью отопления.
По первым прикидкам, площадь поверхности стен домика 7 х 7 составит 100 кв. метров. Ориентировочная стоимость теплоизоляции такого коттеджа составит 100 – 150 тысяч рублей. Срок службы минеральной ваты превышает 25 лет.
Элементарный расчет показывает, что овчинка стоит выделки. Дом следует утеплять, тем более, что любое последующее удорожание энергоносителей для вас будет оборачиваться экономией: вы-то средства уже вложили.
Расчет величины сопротивления теплопередаче стен
Дано: дом из газобетона толщиной 300 мм, стены оштукатурили изнутри и снаружи.
В Приложении Т СП 50.13330.2012 приведены коэффициенты теплопроводности для каждого материала. Чтобы получить коэффициент теплоизоляции (R), следует найти результат отношения толщины каждого слоя в метрах (δ) к коэффициенту теплопередачи (λ). Для удобства данные занесем в таблицу.
Выяснили: коэффициент, характеризующий способность наших стен сопротивляться утечке тепла, равен 2,79 Вт / (м х оС2).
Калькулятор дома из газобетона
https://youtube.com/watch?v=6gmXKftcSoI%3Fenablejsapi%3D1%26autoplay%3D0%26cc_load_policy%3D0%26cc_lang_pref%3D%26iv_load_policy%3D1%26loop%3D0%26modestbranding%3D0%26rel%3D1%26fs%3D1%26playsinline%3D0%26autohide%3D2%26theme%3Ddark%26color%3Dred%26controls%3D1%26
Вы можете задать свой вопрос нашему автору:
Как определить энергоэффективность стен дома
Чтобы решить – следует ли утеплять стены из газобетонных блоков толщиной 300 мм, следует оценить энергоэффективности построенного здания.
Существует 2 варианта определения эффективности теплоизоляции:
Дымоход для камина в доме из газобетона
Показатель для сравнения – расход тепловой энергии на 1 м3 отапливаемого объема помещения в единицу времени при перепаде температуры в 1 °С. В Приложении Т Свода правил приведен перечень теплоизоляционных характеристик материалов. Выбираем позиции:
То есть, дом из газоблока 300 мм класса D400 в четыре–пять раз теплее такого же дома из полуторного (0,38 м) полнотелого красного кирпича.
Значит, если мы возведем дом из газобетона 300 мм, можем обойтись без утепления стен? Этот факт пока не доказан окончательно, однако уже ясно, что такое здание будет более теплым, чем большинство стоящих соседских коттеджей.
Суть расчета состоит в том, чтобы определить – какое количество теплоты нужно подать в дом, чтобы поддержать комфортную температуру.
Для расчета мы будем использовать данные из различных нормативных документов. Ниже приведен перечень СНиП и ГОСТ, которые были использованы для расчетов.
Дом из газобетонных блоков
Дом по канадской технологии
Дом из оцилиндрованного бревна
Используемая нормативная документация
Все нормативные данные для статьи взяты из действующих документов. Сведения о плотности бетонов, о классе их прочности, о теплопроводности и пр. приведены в СТО НААГ 3.1-2013 – в Стандарте организации производителей автоклавного газобетона, введенном в действие в 2013 году.
Для расчетов мы также использовали информацию из следующих нормативных документов:
Методика сравнения такая.
Показатель ГСОП устанавливается для каждого региона страны отдельно. Нормативные значения сопротивления теплопередаче по регионам указаны в таблице 7 Справочного пособия к СНиП 23-01-99*.
https://youtube.com/watch?v=0ZQ9kjodXbQ%3Fenablejsapi%3D1%26autoplay%3D0%26cc_load_policy%3D0%26cc_lang_pref%3D%26iv_load_policy%3D1%26loop%3D0%26modestbranding%3D0%26rel%3D1%26fs%3D1%26playsinline%3D0%26autohide%3D2%26theme%3Ddark%26color%3Dred%26controls%3D1%26
Чем утеплить газобетонную стену
Существует правило отделки стен зданий: паропроницаемость наружных слоев всегда должна быть меньше, чем внутренних.
Если пренебрегать этим правилом, можно превратить стену в сэндвич под герметичной пленкой. Водо- воздухонепроницаемая мембрана законсервирует влагу в порах газобетона. Блоки начнут разрушаться, появится грибок.
Многие думают, что если для возведения стен взять газобетон 400 мм, проблема с теплоэффективностью дома будет решена вне зависимости от климатических условий местности.
Ситуацию может усугубить зима. Если утеплитель окажется тонок, влага внутри кладки будет замерзать и разрушать бетон. Чтобы предотвратить оледенение стен, вместо 2-х сантиметрового утеплителя придется ставить плиты большого сечения – 100–150 мм.
Сравним паропроницаемость выбранных материалов. Мы расставили материалы с учетом коэффициентов паропроницаемости:
Таким образом, становится очевидно, что пенопласт не следует монтировать на наружных стенах, чтобы не подвергать газобетон риску растрескивания.
Приведенные выводы многократно подтверждены экспериментально. По данным специалистов ПСК, влажность газобетонной кладки различна под разными утепляющими материалами:
В ходе исследований выявлен парадокс: количество воды под пенопластом и полистиролом практически не зависит от толщины утеплителя. Зато под ватой сечением 50 мм влаги на 2–4% меньше, чем под слоем 100 мм.
Может сложиться впечатление, что пенопласт следует устанавливать внутри помещений, а плиты из минваты – снаружи. Но полимерам не место в доме. По экологическим соображениям, из-за испарения фенолов, пластик используют только для наружного утепления стен.
