Как рассчитать теплопроводность стены самостоятельно

Создание оптимального уровня утепления помещения, помогает не только сэкономить средства, но и улучшить микроклимат в целом. Важно положить теплоизоляцию так, чтобы не происходило перегрева стен, а также не было промерзающих участков. По этой причине проводится теплотехнический расчет стены. Он помогает точно рассчитать, какая толщина утеплителя требуется, учитываются разные факторы. Подробно о важности вычислений и о правилах проведения расчетов для работы с фасадом дома будет рассказано далее.

Расчет толщины стен из различных материалов

Для чего подбирают определенную толщину стены дома?

Естественно для обеспечения необходимых условий проживания:

— прочности и устойчивости; — её теплотехнических характеристик; — комфортности проживания в помещении со стенами из данного материала.

Согласно СНИПу 23-02-2003 нормативное значение сопротивления теплопередаче внешней стены дома зависит от региона. В таблице необходимое сопротивление теплопередаче наружней стены в Красноярске будет 4,84 м2·°C/В.

Вычисляем реальное сопротивление теплопередачи стены дома

Значение коэффициента теплопередачи стен зависит от типа и толщины каждого отдельно взятого материала, используемого для их возведения. Для определения этого коэффициента используют показатель Λ — W/(m²·K), т.е нужно разделить толщину материала (м) на коэффициент теплопроводности.

Пример: Определим коэффициент теплопередачи наружней стены из 3D-панелей

Пенополистирол ПСБ-С-25 — 300 мм

Цементная штукатурка — 250 мм

1. В первую очередь следует определить коэффициенты теплопроводности применяемых материалов. Выбираем из таблицы: пенополистирол ПСБ-С25 — 0,038 Вт/м*К штукатурка цементная — 0,9 Вт/м*К

2. Теперь определяем коэффициенты сопротивления теплопередачи по формуле:

R =D/λ, где D — толщина слоя в м; λ — коэффициент теплопроводности W/(m²·K) взятый из таблицы

0,30 / 0,038 = 7,89 0,25 / 0,9 = 0,28

3. Теперь просуммируем полученные величины и узнаем общий коэффициент сопротивление теплопередачи наружней стены 7,89 + 0,28 = 8,17 W/(m²·K)

Коэффициент сопротивление теплопередачи наружной стены из 3D-панелей 8,17 W/(m²·K) Рекомендуемое значение для Красноярска 4,84 (из таблицы), таким образом стена из 3D-панелей не только удовлетворяет «строгому» СНиП 23-02-2003, но и превосходит этот показатель, что гарантирует комфортное проживание в таком доме и позволяет экономить ваши деньги на отоплении и кондиционировании.

Определяем толщину стены из других строительных материалов что бы она соответствовала коэффициенту сопротивление теплопередачи наружней стены 8,17 W/(m²·K), как в 3D-панелях.

Используем формулу: D=λ*R, где D — толщина слоя в м; λ — коэффициент теплопроводности, W/(m²·K) взятый из таблицы; R — Коэффициент сопротивление теплопередачи, м2 °С/Вт (в нашем случае это 8,17)

Мы видим из таблицы, что при одинаковом коэффициенте сопротивление теплопередачи 8,17 м2 °С/Вт толщина стен из различных строительных материалов разная, что влияет на размеры и стоимость дома.

Толщина стен из 3D-панелей 550 мм, а если взять кирпич без утеплителя то нужно стоить стену толщиной 7110 мм.

От чего зависит теплопроводность

Проводимость тепла во многом зависит от материала стен
Проводимость тепла рассчитывают исходя из количества тепловой энергии, проходящей через материал площадью 1 кв. м. и толщиной 1 м при разнице температур внутри и снаружи в один градус. Испытания проводят в течение 1 часа.

Проводимость тепловой энергии зависит от:

• физических свойств и состава вещества;
• химического состава;
• условий эксплуатации.

Теплосберегающими считаются материалы с показателем менее 17 ВТ/ (м·°С).

Расчет толщины стен

Стены должны быть теплыми! Что такое теплые? Это по теплопроводности опережающие СНиП! Для начала нужно разобраться какими они должны быть в соответствии со СНиПом. Это не так сложно, как кажется на первый взгляд.

Первым делом возникает вопрос: «а сколько дней в году длиться отопительный сезон?», может нам вообще ничего отапливать не надо и живем мы в Индии. Однако суровые реальности подсказывают, что из 365 дней 202 температура воздуха ≤ 8 °C. Но это в моей Липецкой области, а в вашей наверняка другие цифры. Какие? На этот вопрос вам ответит СНиП 23-01-99. В нем ищем таблицу №1 в ней ищем 11 столбик и свой населенный пункт. Цифра на пересечении и есть количество дней где температура ниже 8 градусов.

Зачем все это было нужно? Для того чтобы открыть СНиП 23-02-2003, найти в нем формулу, и определить градусо-сутки отопительного периода. Величина показывает температурную разницу наружного и внутреннего воздуха, то есть «на сколько нагревать». Умноженную на количество этих суток, то есть «сколько суток нагревать»

Ну узнали. Толк-то от этого какой? А такой! На Данном этапе мы получаем какую-то цифру, в моем случае получилась 5050. По этой цифре, того же самого СНиПа в таблице 4 ищем чему равно нормируемое значение сопротивление теплопередаче стен (3-й столбик). Получается что-то между 2,8-3,5 путем интерполяции находим точное значение (если надо и интересно) или берем максимальное. У меня получилось 3,2°С/Вт.

Теперь, чтобы посчитать толщину стены, нам необходимо воспользоваться формулой R = s / λ (м2•°С/Вт). Где R — сопротивление теплопередаче, s — толщина стены (м), а λ — теплопроводность. Теперь представим, что мы решили построить свою стену из газосиликатных блоков, полностью. В моем случае это блоки Липецкого силикатного завода. Нужно узнать коэффициент теплопроводности. Для этого идем на сайт производителя вашего материала, находим свой материал и смотрим описания характеристик. В моем случае это блоки из ячеистого бетона и коэффициент теплопроводности равен 0,10-0,14. Возьмем 0,14 (влажность и все такое). По вышеуказанной формуле нам нужно найти S. S = R * λ, то есть S = 3,2 * 0,14 = 0,45 м.

Хорошая получилась стена. И дорогая. Наверное есть способ сэкономить. Что если мы возьмем блок толщиной 20 см и сделаем из него стену. Получим сопротивление теплопередачи у такой стены равное 1,43 (м2•°С/Вт), а в нашем регионе 3,2 (м2•°С/Вт). Маловато будет! А что если мы сделаем многослойную стену и снаружи стены используем пенопласт, а лучше минеральную вату, потому как они с примерно одинаковыми коэффициентами теплопроводности, но минвата экологически чище и не горит к томуже. Да и мышки ее как-то не жалуют. Нам осталось добрать теплопередачи. 3,2 — 1,43 = 1,77 (м2•°С/Вт). Теперь тут опять все просто. Так как стена у меня трехслойная и снаружи еще обложена кирпичом, то нужно подобрать утеплитель который лучше всего подходит для этого дела. Я выбрал ROCKWOOL КАВИТИ БАТТС максимально обозначенная теплопроводность у него λ = 0,041 Вт/(м·К) по ней и посчитал, S = 1.77 * 0.041 = 0.072. У меня получилась стена из газосиликатного блока 20 см и 7 см каменной ваты. Согласитесь лучше чем 45 см газосиликата? А может плюнуть на все и сделать каркасник с утеплителем? Можно))) в Канаде и многих европейских странах все так и делают. Но мы то русские! Поэтому обложим все это хозяйство облицовочным кирпичом, и будет у нас красиво и практично! Почему мы в расчет не принимали облицовочный кирпич? Просто он не несет никаких энергосберегающих функций. Более того в нем необходимо сделать вентиляционные зазоры. Но это уже другая история.

В конечном итоге, решив, что требования СНиПов постоянно повышаются, я сделал утеплитель толщиной 10 см. Тем более, что стоило это не на много дороже.

Опилки как утеплитель для дома

Опилки — это отходы деревообработки в виде мелкой стружки и древесной пыли. Этот хорошо известный материал очень давно используется в качестве утеплителя, поскольку прекрасно удерживает тепло, выделяет древесные смолы и является отличным наполнителем-разрыхлителем.

Область применения

Начало истории использования опилок в малоэтажном строительстве уходит корнями в те далекие времена, когда их начали добавлять в глину и сооружать из этой смеси перекрытия в деревенских домах.

Такие перекрытия можно назвать идеальными: они служили очень долго, ничем не повреждались, не имели никаких недостатков и обладали очень значимыми преимуществами — низкой стоимостью и высокой теплоизоляцией.

Взяв за основу эту древнюю технологию, современная промышленность начала изготавливать такие же качественные строительные материалы — гранулы, арболит, бетон с опилками, деревянные блоки.

Также опилки продолжают и сейчас использовать в малоэтажном строительстве. Особенно заинтересованы в этом материале частные застройщики, которые утепляют опилками стены, пол, потолок, а также используют их с другими целями по мере необходимости.

Сегодня невозможно найти более дешевый термоизоляционный материал, чем древесные опилки. Для утепления крыш, потолков, межэтажных перекрытий, полов и стеновых конструкций применяются очень разные строительные материалы. Но именно смесь цемента, гипса или извести со стружкой и опилками является сверх экономной при утеплении любой строительной конструкции.

Зачем нужна обработка опилок

Для создания теплоизоляции используют опилки, предварительно подготовленные специальным способом. Без антисептической обработки и добавления примесей у опилок появляется два существенных недостатка:

• Они становятся очень огнеопасными
• В них заводятся грызуны и другие вредители

Поэтому перед началом работы опилки смешиваются с известью, цементом или гипсом, а затем увлажняется раствором антисептика. Полученная смесь становится пожаробезопасной и непривлекательной для вредителей.

Без специальной обработки опилок и неосторожное обращение с огнем могут сжечь Ваш дом дотла, особенно если он деревянный. По-этому, прежде чем возводить каркасный или брусовый дом — подумайте!

Испугались? Передумали? Но не стоит так сразу отказываться! Есть прекрасный материал для утепления деревянных домов — эковата. Конечно, эковата имеет недостатки, которые описаны в данной статье, но они относительные. Все недостатки можно с легкостью нивелировать грамотным использованием данного материала.

Утепление опилками своими руками

В основном опилки используются для утепления одноэтажного дома. Если вы решили сделать утеплитель из опилок своими руками, то вам необходимо подготовить:

• Опилки
• Цемент
• Лейку
• Лопату или мешалку
• Известь
• Антисептик для древесины (борную кислоту,медный купорос)
• Емкость для смешивания

Толщина термоизоляционного слоя зависит от двух факторов:

• Местных климатических условий
• Функционального назначения утепляемого помещения

Если постройка будет использоваться исключительно в теплое время, то вполне достаточно слоя утеплителя толщиной в 25 см для перекрытия и 15 см для стен. Если планируется постоянное круглогодичное проживание в помещении, то следует увеличить толщину слоя до 30 см. Для этого необходимо к основному каркасу добавить стойки, которые создадут дополнительное пространство для засыпки.

Грамотное выполнение утепления опилками требует знания следующих моментов:

• Объекты с высоким риском возгораемости (выключатели, розетки, разводку отопления) и места прокладки электрической проводки и дымоходных труб необходимо заизолировать невоспламеняющимся материалом. Электропровода удобней всего спрятать в 3-миллиметровые металлические трубы
• Пароизоляция не требуется, поскольку цемент в смеси будет впитывать лишнюю влагу, а древесный блок станет намного крепче
• Следует учитывать, что в свежих опилках содержатся специфические вещества, препятствующие сцеплению цемента с водой, поэтому раствор может получиться непрочным. Для предотвращения этой проблемы необходимо выдержать опилки не менее двух месяцев или перед использованием смочить их жидким стеклом

Опилки с цементом как утеплитель дома

Как сделать утеплитель из опилок с цементом? Для создания смеси нам понадобится следующее:

• 10 ведер опилок
• 1 ведро цемента
• 1 ведро извести

Все составляющие тщательно перемешиваются, чтобы опилки хорошо обволоклись и пропитались цементом с известью. После этого разводят антисептик в воде, вливают раствор в садовую лейку и орошают полученную ранее смесь.

Для проверки необходимо взять в руку немного смеси и сжать ее — если не появилась вода, а комок не рассыпался, значит, все сделано правильно — смесь готова.

Следующий этап — засыпка смеси и ее послойная трамбовка. Для полного созревания блоков потребуется как минимум две недели.
Помещение, где проводились работы, должно постоянно проветриваться.

Через пару недель засыпанные места внимательно осматриваются на предмет обнаружения пустот, которые образуются в процессе высыхания. Если таковые имеются, их заполняют указанным выше способом.

Теплая штукатурка — глина с опилками

На основе опилок можно приготовить раствор для теплой штукатурки. Для этого их смешивают с цементом, глиной, водой и старыми газетами.

Штукатурку из глины и опилок используют как утеплитель посредством внутренней отделки помещений.

Также из готового раствора можно сделать плиты, хорошо утрамбовать их и высушить. Такие листы являются хорошим теплоизоляционным материалом и используются по вашему усмотрению.

Опилки для утепления пола

Чистые без примесей опилки сегодня не используются, поскольку они легко воспламеняются и быстро горят. На их основе изготавливаются разные утеплители: эковата, арболит, окатыши.
Для утепления полов эковатой используется ручной метод или напыление. Во втором случае потребуется профессиональный выдувной аппарат и услуги специалиста. Покупка такого аппарата нецелесообразна, поскольку он будет использован одноразово, а при ручной обработке расходуется на 40% больше материала, чем при напылении.

При утеплении пола в климатических зонах, где температура воздуха не падает ниже минус 20°С, достаточно термоизоляционного слоя толщиной 15 см. Если возможны более низкие температуры, то на каждые 5°С мороза необходимо добавить 4 см слоя утеплителя.

Если у Вас нет возможности нанять специалистов для утепления дома опилками при помощи напыления, рекомендуем осуществить утепление стен пенопластом своими руками. Таким материалом можно утеплить все виды домов, кроме деревянных.
Рекомендуется использовать утепление пенопластом домов из кирпича, пенобетона, газобетона и др. Вы можете ознакомиться со строительством дачных домов из пеноблоков в этой статье. Благодаря большим габаритам блоков и точным размерам строительство производится с высокой скоростью.

Однако, если Вы только задумываетесь о постройке такого дома, рекомендуем ознакомится с минусами в этой статье.

Опилки с известью, как утеплитель стен и перегородок

Для утепления стен и перегородок используют смесь извести с чистыми сухими опилками в соотношении 1:10. Если вместо извести используется гипс, то необходимо соблюдать соотношение 1:8.

В готовую смесь вводят небольшое количество раствора антисептика (25г на ведро), засыпают ее в стены и утрамбовывают. При такой обработке опилки не проседают и не повреждаются вредителями.

Из древесных опилок можно изготовить блоки, добавив к ним цемент и медный купорос в качестве антисептика. Сначала опилки увлажняются раствором медного купороса, а затем к ним добавляется цемент в том же соотношении, что и известь (1:10). Такое количество цемента обеспечит равномерное покрытие стружки.

Воды следует добавлять столько, сколько потребуется раствору, чтобы не распадаться в руке при сжимании. При этом вода не должна выжиматься.

Готовую смесь выкладывают в перекрытия или стены, и после каждого слоя засыпки тщательно трамбуют. От того, насколько качественно утрамбована смесь, зависит усадка утеплителя.

Цемент при взаимодействии с влажными опилками сразу начинает схватываться и образует блок. После полного высыхания образуется прочный твердый пласт, который практически не проседает, а только хрустит под ногами. Таким образом, в конце этой технологической цепочки на выходе получается материал с высокими звуко- и теплоизоляционными характеристиками.

Утепляем потолок опилками

Вопрос теплоизоляции потолка очень важен, поскольку через него теряется около 20 % тепла в помещении.

Процесс утепления потолка опилками состоит из следующих этапов:

1. Черновой потолок застилается пергамином
2. Доски обрабатываются огнебиозащитой
3. В водно-цементный раствор добавляются опилки в соотношении 1:10. Смесь должна быть влажной. Для этого на 10 ведер опилок надо взять 1,5 ведра воды
4. Готовую смесь засыпают слоем в 2 см по поверхности перекрытия и утрамбовывают. Лучше выполнять такую работу летом, чтобы все быстро высохло. Высохшая смесь не проминается, а слегка хрустит под ногой

Если при утеплении опилками учитывать все специфические нюансы и выполнять работу в соответствии с технологическими требованиями и правилами, то в результате получится сухое и теплое помещение, которое останется таковым на многие годы.

Видео про утепление потолка опилками

Почему важно правильно рассчитать показатели утепления?

Теплоизоляция устанавливается для сокращения потерь энергии через стены, пол и крышу дома. Недостаточная толщина утеплителя приведет к перемещению точки росы внутрь здания. Это означает появление конденсата, сырости и грибка на стенах дома. Избыточный слой теплоизоляции не дает существенного изменения температурных показателей, но требует значительных финансовых затрат, поэтому является нерациональным. При этом нарушается циркуляция воздуха и естественная вентиляция между комнатами дома и атмосферой. Для экономии средств с одновременным обеспечением оптимальных условий проживания требуется точный расчет толщины утеплителя.

Опилки и известь как утеплитель

Опилки и известь могут использоваться как утеплитель дома, эти материалы способны качественно сохранять тепло. Основными преимуществами такого материала является доступность, небольшая стоимость, и высокие свойства термоизоляции. Также опилки с известью в качестве утеплителя, обладают высокой звуковой изоляцией, теплоизоляцией, и экологической чистотой.

Технология утепления дома с помощью опилок и извести

Утепление дома с помощью опилок и извести поможет значительно сэкономить на расходах, и повысить теплоизоляционные свойства.

Способ № 1

Для проведения работ, необходимо подготовить такие материалы:

• опилки, известь, цемент, антисептик для обработки дерева;
• емкость для смешивания ингредиентов;
• лопата, мешалка, и лейка.

Толщина утеплительного слоя будет зависеть от местности, погодных условий, и эксплуатации здания. Если постройка используется как дача, только в летний период, то слой утеплителя для чердака должен быть до 25 сантиметров, а для стен – 15. Но при постоянном жительстве в доме, наносят слой утеплителя до 30 сантиметров.

Для обеспечения безопасности дома от пожара, всю проводку необходимо закрыть металлическими рукавами.

После этого приступают к приготовлению смеси для утепления. Чтобы состав получился правильный, необходимо взять 10 частей опилок, одну – извести, и одну – цемента или гипса. Все компоненты смешиваются, и обрабатываются борной кислотой или любым антисептиком для дерева. Затем добавляют около 10 ведер воды (на 10 ведер опилок). После замешивания, смесь нужно крепко сжать в руке, а затем посмотреть, чтобы она не рассыпалась.

Затем состав наносят на участки, которые нуждаются в утеплении, утрамбовывают её, и оставляют на две недели. По истечении этого времени, проверяют пустоты, если таковые имеются, то их необходимо засыпать опилками. При отсутствии пустот, можно приступать к дальнейшей отделке.

Влияние воздушного зазора на теплозащитные характеристики

Теплотехник должен учитывать воздушную прослойку, которая обязательно оставляется для плитного материала утеплителя таких, как минвата и т.п. При их монтаже оставляется зазор, чтобы материал мог проветриваться от образуемого во время эксплуатации конденсата, обычно это расстояние равно 20-40мм. Она не относится к замкнутым пространствам, что требует учитывать нижеописанные моменты:

• Слои сооружения, которые находятся между зазором и внешней стеной, когда делается теплотехнические вычисления, этот фактор не принимают во внимание;
• На основании постройки со стороны, смотрящей на сторону подвергающуюся вентиляции прослойкой, учитывают коэффициент теплоотдачи.

Данный зазор принимают во внимание, например, когда проводят вычисление для пластиковых стеклопакетов.

Теплотехник должен учитывать воздушную прослойку, которая обязательно оставляется для плитного материала утеплителя.
Проведение теплотехнических вычислений может существенно сэкономить бюджет, за счет получения оптимального тепла, используя меньшее количество энергии. Но при этом необходимо учитывать много факторов, разбираться в нормативных документах, лучшим вариантом будет обращения за расчетами к профессионалам.