Расчет толщины утеплителя для фасада здания

Утепление фасада дома – ответственный шаг, который требует точного расчета материалов. Для максимально комфортной температуры в доме, а также во избежание появления в будущем конденсата, плесени или грибка специалист-изолировщик должен предварительно изучить все данные о доме, включая его месторасположение, материал несущих стен, вид конструкции и так далее. Для расчета толщины утеплителя, который будет использоваться при изготовлении термопанелей, мы тщательно анализируем все эти показатели и только потом рекомендуем нужную толщину теплоизолирующего материала.

Необходимость утепления фасадов каждого здания возникает из-за существенной экономии энергии в период отопления. Согласно статистике около 35-40% тепла улетучивается через незащищенные наружные стены. В результате увеличиваются тарифы на оплату коммунальных услуг в зимний (отопление помещений) и летний (кондиционирование) периоды.

Утепление фасада дома

Кроме того, утепление фасадов способствует дополнительной защите наружных стен от возможного промерзания, от появления грибка и плесени внутри помещений. Дополнительно удастся создать благоприятный микроклимат внутри зданий независимо от сезона, обеспечить необходимую звукоизоляцию.

Теплоэффективность здания: учитываем определенные коэффициенты

Определить необходимую толщину утеплителя можно, ссылаясь на ДБН «Теплоизоляция и энергоэффективность зданий ДБН 2.6-31:2021» - этот нормативный документ вступил в силу с 2021 года. Учитывая предложенные нормативные документы, удастся правильно выбрать оптимальную толщину утеплителя и для крыш, и для стен.

Для этого стоит обратить внимание на несколько коэффициентов теплоэффективности:

  • Теплопроводность определяют с помощью коэффициента теплоизоляции материала λ, Вт/мК. В результате удастся узнать всю информацию о свойствах используемых материалов независимо от толщины. В таком случае действует следующее правило: чем ниже коэффициент λ, тем меньше материал способен проводить тепло (гарантия высокого уровня теплоизоляции).
  • Теплопередачу определяют с помощью коэффициента U, Вт/м²К. Такое значение поможет определить уровень теплоизоляции материала с учетом его толщины. Чем ниже этот показатель, тем выше будет теплоизоляционный уровень стенового блока/утеплителя.
  • Сопротивление теплопередаче - коэффициент R, м²К/Вт, значение которого пропорционально коэффициенту U. Это значение также указывает на теплоизоляционный уровень материала, учитывая его толщину (L, м): чем выше R, тем выше показатель теплоизоляции. Определить R можно следующим образом: R = 1/U = L/λ.

По сравнению с европейскими странами, в Украине нормируется сопротивление теплопередаче R.

Климатические пояса Украины

Территория Украины расположена в двух климатических зонах, ссылаясь на которые удастся осуществить расчет толщины утеплителя. В каждой зоне отмечают определенные погодные условия, температурные показатели, в зависимости от сезона, влажность. Определенная толщина теплоизоляционного слоя связана напрямую с коэффициентом сопротивления теплопередаче (R).

Схема температурных зон Украины

Формула расчета толщины утеплителя выглядит следующим образом: 

R = (толщина стенок в метрах) / (коэффициент теплоизоляции в материале).

В результате необходимо ознакомиться с таблицей, в которой указано значение Rq min - минимальное значение сопротивления теплопередаче конструкций в жилых и общественных зданиях:

Таблица 1. Минимальное значение сопротивления теплопередаче для разных типов конструкций. 

Ч.ч.

Тип ограждающей конструкции

Значение Rq min, м2*К/Вт, для каждого климатического пояса

I

II

1

Внешние стены 

4,00

3,50

2

Совмещенные покрытия

7,00

6,00

3

Перекрытия технических этажей (чердаки, которые отапливаются), мансарды, чердачные перекрытия (чердаков, которые не отапливаются)

6,00

5,50

4

Перекрытия чердаков, которые не отапливаются, граничат с наружным воздухом

5,00

4,00

5

Зенитные фонари 

0,80

0,70

6

Конструкции светопрозрачного типа 

0,90

0,70

7

Наружные двери

0,70

0,60

 

Точка росы: что это и от чего зависит?

С целью рассчитать утеплитель на дом нужно разобраться с таким распространенным понятием, как "точка росы". Это место "встречи" пара с температурой воздуха, что приводит к образованию воды (конденсата). Причем местонахождение данной точки может быть где угодно - в любом из слоев стенового пирога.

На местонахождение влияет сразу два главных фактора:

  1. Температура выпадения конденсата - точки росы. Речь идет о толщине материала для изоляции или о несущей стене (может быть сухой или мокрой). 
  2. Влажность. В этом случае действует следующее правило: чем ниже показатели влажности внутри здания, тем точка росы будет ниже реальной температуры воздуха в комнате.

В результате при повышении уровня влажности в помещении точка росы будет постепенно повышаться, приближаясь к температуре прогретого воздуха в здании. В условиях относительной влажности 100% точка росы будет полностью совпадать с температурой внутри здания.

Точка росы в утеплителе

Положение точки росы в стене напрямую связано с:

  • показателями влажности на улице и внутри здания;
  • температурой, на улице и внутри здания;
  • толщиной, плотностью материалов, представленных в слоях стены.

Такие показатели необходимо учитывать при выборе оптимального вида утеплителя еще на этапе подготовки к утеплению фасадов.

Методы расчета толщины утеплителя

Рассчитать оптимальную толщину утеплителя для наружных стен достаточно легко и просто, если воспользоваться уже давно проверенными методами расчета. Для проведения быстрой процедуры предусмотрен калькулятор расчета, в котором достаточно указать следующую информацию:

  • Значение Rq min, м2*К/Вт с учетом конкретного климатического пояса.
  • Материал утеплителя из предложенного списка.
  • Материал, из которого была построена стена определенного здания.
  • Толщина стенки, указанная в мм.

Вследствие этого происходит быстрый расчет с целью получения правильной толщины будущего утеплителя.

Формула для расчета толщины утеплителя

Определить минимальную толщину утеплителя можно, воспользовавшись предложенной формулой - R = δ/λ, где:

  • R - это общее термическое сопротивление всех слоев в конструкции (м2 - °С/Вт);
  • δ - толщина конкретного вида утеплителя (м);
  • λ - расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя, отталкиваясь от эксплуатационных условий ограждающей конструкции (Вт/(м-°С).

Таким образом, толщина утеплителя - это результат сопротивления теплопередаче на коэффициент теплопроводности δ = λ*R. В процессе выполнения расчетов следует помнить о термическом сопротивлении материала каждого слоя конструкции.

Пошаговый алгоритм расчета толщины утеплителя

Чтобы разобраться более подробно с такими понятиями, как теплоизоляция, толщина утеплителя, нужно придерживаться определенной последовательности действий.

Пошаговый алгоритм правильного расчета выглядит следующим образом:

  1. Первым делом необходимо определиться с температурной зоной конкретного здания.
  2. Исходя из этого, необходимо определиться с соответствующим типом материала, который будет использоваться в качестве утеплителя.
  3. Воспользовавшись вышеупомянутой формулой, нужно рассчитать оптимальную толщину утеплителя.
  4. Нужно проверить допустимую нагрузку на фасадную часть здания.
  5. Последний этап - проверка, где именно будет находиться точка росы.

Ознакомиться с дополнительной информацией о правильном расчете толщины утеплителя можно с помощью видео: https://youtu.be/BEAXG_0mZP4?si=tEBOYDM7LuAGretw 

Пример расчета: как применить формулу и таблицу для расчета

Перед началом всех расчетов следует ознакомиться с таблицей толщины утеплителя, отталкиваясь от коэффициента теплопроводности (КТП): 

Таблица 2. Теплопроводности строительных материалов.

Материал

Плотность, м3

КТП сухая, Вт/мºC

% влажн._1

% влажн._2

КТП при влажн._1, Вт/мºC

КТП при влажн._2, Вт/мºC

Газо-пено-бетон (пенно-силикат)

300

0,08

12

0,11

0,13

Газо-пено-бетон (пенно-силикат)

400

0,11

8

12

0,14

0,15

Газо-пено-бетон (пенно-силикат)

600

0,14

8

12

0,22

0,26

Газо-пено-бетон (пенно-силикат)

800

0,21

10

15

0,33

0,37

Газо-пено-бетон (пенно-силикат)

1000

0,29

10

15

0,41

0,47

Кирпич (силикатный)

1500

0,64

2

4

0,7

0,81

Кирпич (сплошной)

1800

0,88

1

2

0,7

0,81

Кирпич (шлаковый)

1700

0,52

1,5

3

0,64

0,76

Кирпич (глиняный)

1600

0,47

2

4

0,58

0,7

Кирпич (трепельный)

1200

0,35

2

4

0,47

0,52

Металл медь

8500

407

0

0

407

407

Сухая штукатурка (лист)

1050

0,15

4

6

0,34

0,36

Плиты минеральной ваты

350

0,091

2

5

0,09

0,11

Плиты минеральной ваты

300

0,070

2

5

0,087

0,09

Плиты минеральной ваты

200

0,070

2

5

0,076

0,08

Плиты минеральной ваты

100

0,056

2

5

0,06

0,07

Пенобетон

1000

0,29

8

12

0,38

0,43

Пенобетон

800

0,21

8

12

0,33

0,37

Пенобетон

600

0,14

8

12

0,22

0,26

Пенобетон

400

0,11

6

12

0,14

0,15

Пенобетон на известняках

1000

0,31

12

18

0,48

0,55

Пенобетон на цементе

1200

0,37

15

22

0,60

0,66

Пенополистирол  (ПСБ-С25)

15

0,029-0,033

2

10

0,035-0,052

0,040-0,059

Пенополистирол  (ПСБ-С25)

25

0,036-0,041

2

20

0,034

0,039

Пенополистирол  (ПСБ-С25)

35

0,041

2

5

0,05

0,05

Панель пенополиуретановая

60

0,035

2

5

0,41

0,41

 

Как вычислить коэффициент R термичности для стенового пирога ?

В качестве примера возьмем температурную зону II (южные регионы) и минимально допустимое значение коэффициента сопротивления наружных стен 3,5 (Таблица 1.) Стена была построена из газобетона. Исходя из выше предложенной таблицы: показатели плотности составляют 600 г/м3, толщина около 30 см, коэффициента теплопроводности (КТП) - 0,26 Вт/(м*K). Из таблицы теплопроводности, показатель R соответствует значению - 0,26 Вт/(м*K) (Таблица 2).

R = 0.3 m / 0,26 Вт/(м*K) = 1,15 q min, м2*К/Вт (Газо-пено-бетон (пеносиликат))

Далее вычисление тепло сопротивления R для слоя пенопласта 

Согласно Таблице 2, пенополистирол EPS-90 (ПСБ-С35) имеет значение коэффициента теплопроводности (КТП) 0,039 Вт/(м*K) при толщине 100 мм. 

R = 0.1 m / 0,039 Вт/(м*K) = 2,56 q min, м2*К/Вт (Пенополистирол EPS-90 (ПСБ-С35))

Теперь два полученных значения суммируем между собой, сравнивая результат с таблицей "Минимального допустимого значения сопротивления".

R q min, м2*К/Вт = 1,15 q min, м2*К/Вт (Газо-пено-бетон (пеносиликат)) + 2,56 q min, м2*К/Вт (Пенополистирол EPS-90 (ПСБ-С35))

R = 3,71 q min, м2*К/Вт 

Сравниваем полученные результаты с таблицей, согласно ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ И ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ЗДАНИЙ ДБН В.2.6-31:2021. Имеем значение для южного региона Украины II согласно (Таблице 1) - 3,5. То есть наш стеновой пирог при значении R = 3,71 q min, м2*К/Вт полностью соответствует минимальным требованиям ДБН В.2.6-31:2021

По аналогичному примеру сейчас проведем расчет для первой климатической зоны Украины, куда входит большинство областей. Для примера используем толщину утеплителя вспененного пенополистирола 150 мм, той же плотности. Согласно таблице 2 имеем значение - 0,05 Вт/(м*K)

R = 0.15 m / 0,05 Вт/(м*K) = 3 q min, м2*К/Вт (Пенополистирол EPS-90 (ПСБ-С35))

Далее добавляем два значения коэффициента R для всего стенового пирога 

R q min, м2*К/Вт = 1,15 q min, м2*К/Вт (Газо-пено-бетон (пеносиликат)) + 3 q min, м2*К/Вт (Пенополистирол EPS-90 (ПСБ-С35))

R = 4,15 q min, м2*К/Вт 

Из полученного значения в 4,15, также можем сделать вывод, что при заданных параметрах стенового пирога, мы имеем показатель выше минимально допустимой нормы в 4.

Дома данный стеновой пирог полностью соответствует нормативным значениям согласно требованиям ДБН В.2.6-31:2021.

В будущем процесс проектирования теплоизоляционного слоя в жилых домах необходимо осуществляться с учетом теплоизоляционных материалов, которые планируется применять. При этом их сроки эффективной эксплуатации должны соответствовать требованиям ДСТУ Б В.2.7-182. Все материалы и конструкции для утепления должны соответствовать требованиям ДБН В.1.2-8. При этом конструкции для теплоизоляции фасадов должны соответствовать требованиям пожарной безопасности ДБН В.1.1-7 и ДБН В.2.6-33.

Более подробно ознакомиться с нормами можно по ссылке: https://termopaneli.com.ua/ua/uploads/DBN-V_2_6-31-2021.pdf

Утепление дома термопанелями от компании Роял Фасад 

Компания-производитель клинкерных термопанелей Роял Фасад предлагает своим клиентам комплексный подход к отделке и утеплению фасада любого здания. Специалисты компании помогут провести грамотный теплотехнический расчет утеплителя учитывая все особенности конкретного здания, индивидуальные пожелания заказчика. 

Фасадная термопанель

В результате удастся получить качественно утепленный фасад, который будет защищен от негативного воздействия всевозможных факторов, обеспечивая привлекательный внешний вид наружных стен здания на протяжении длительного времени.

  Каталог TM Royal Facade 2024
Компания "Роял Фасад" – это национальный производитель клинкерных термопанелей с 2013 года.
Многокан.:
 0 800 21 7771
(бесплатно по Украине)
Контакты
Форма обратной связи
Ваше имя
Ваш email
ru ua
{
Вверх
}