Главная » Пресс-центр » Как рассчитать теплосопротивление стены (перекрытия, крыши)
07.12.2011

Как рассчитать теплосопротивление стены (перекрытия, крыши)

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

Итак, немного теории, чтобы определиться с терминами.

Если внутри тела имеется разность температур, то тепловая энергия переходит от более горячей его части к более холодной. Такой вид теплопередачи, обусловленный тепловыми движениями и столкновениями молекул, называется теплопроводностью. Итак, теплопроводность – это количественная оценка способности конкретного вещества проводить тепло.

Теплосопротивление – величина обратная теплопроводности (хорошо проводит тепло – значит, слабо теплу сопротивляется. Следовательно, обладает высокой теплопроводностью и низким теплосопротивлением).

То есть, при строительстве дома лучше использовать материалы с низкой теплопроводностью (высоким теплосопротивлением) для лучшего сохранения тепла.
Чтобы рассчитать теплосопротивление слоя нужно его толщину в метрах разделить на коэффициент теплопроводности материала, из которого он выполнен.

В этой таблице указаны коэффициенты теплопроводности некоторых материалов:

Материал Коэффициент теплопроводности, Вт/м*К
Маты теплоизоляционные из волокон Organic Fiber ШелтерЭкоСтрой 0,031
Асбест (шифер) 0,35
Асбест волокнистый 0,15
Асбестоцемент 1.76
Асбоцементные плиты 0,35
Асфальт в полах 0,8
Бакелит 0,23
Бетон на каменном щебне 1,3
Бетон на песке 0,7
Бетон пористый 1,4
Бетон сплошной 1,75
Бетон термоизоляционный 0,18
Битум 0,47
Бумага 0,14
Вата минеральная легкая 0,045
Вата минеральная тяжелая 0,055
Вата хлопковая 0,055
Войлок шерстяной 0,045
Гипс строительный 0,35
Гравий (наполнитель) 0,93
Гранит, базальт 3,5
Грунт 10% воды 1,75
Грунт 20% воды 2,1
Грунт песчаный 1,16
Грунт сухой 0,4
Грунт утрамбованный 1,05
Древесина — доски 0,15
Древесина — фанера 0,15
Древесина твердых пород 0,2
Древесно-стружечная плита ДСП 0,2
Железобетон 1,7
Известняк 1,7
Известь-песок раствор 0,87
Камень 1,4
Картон строительный многослойный 0,13
Картон теплоизолированный БТК-1 0,04
Керамзитобетон 0,2
Кирпич кремнеземный 0,15
Кирпич пустотелый 0,41
Кирпич силикатный 0,70
Кирпич сплошной 0,56
Кирпич шлаковый 0,58
Липа, береза, клен, дуб (15% влажности) 0,15
Опилки — засыпка 0,095
Опилки древесные сухие 0,065
ПВХ 0,19
Пенобетон 0,3
Пенопласт ПС-1 0,037
Пенопласт ПС-4 0,04
Пенопласт ПХВ-1 0,05
Пенопласт резопен ФРП 0,045
Пенополистирол ПС-Б 0,04
Пенополистирол ПС-БС 0,04
Пенополиуретановые листы 0,035
Пенополиуретановые панели 0,025
Пеностекло легкое 0,06
Пеностекло тяжелое 0,08
Пергамин 0,17
Перлит 0,05
Перлито-цементные плиты 0,08
Песок
0%влажности
10%влажности
20% влажности

 

0.33
0.97
1.33

Полистирол 0,082
Поролон 0,04
Портландцемент раствор 0,47
Пробковая плита 0,043
Пробковые листы легкие 0,035
Пробковые листы тяжелые 0,05
Резина 0,15
Рубероид 0,17
Сосна обыкновенная, ель, пихта (450…550 кг/куб.м, 15% влажности) 0,14
Сосна смолистая (600…750 кг/куб.м, 15% влажности) 0,23
Стекловата 0,05
Стекловолокно 0,036
Стеклотекстолит 0,3
Стружки — набивка 0,12
Шлак гранулированный 0,15
Шлак котельный 0,29
Шлакобетон 0,6
Штукатурка сухая 0,21
Штукатурка цементная 0,9


Коэффициент теплопроводности рассчитывают в лабораторных условиях. Тем не менее, узнать его несложно: нормальный производитель всегда предоставляет эти данные, указан он и в СНиПе в разделе «Строительная теплотехника», правда, там представлены не все современные материалы.

Кстати, В СНИПе указано два режима эксплуатации А и Б. Режим А подходит для сухих помещений (влажность меньше 50%) и для районов, удаленных от морских берегов. Для московского региона, например, подходит режим А.

Теплосопротивление слоя = Толщина слоя (м)_________________________
Коэффициент теплопроводности материала

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

Теплосопротивление конструкции = теплососпротивление слоя 1 + теплосоротивление слоя 2 + и т.д.
Единицы измерения теплосопротивления - м2*С/Вт.

Пример 1

Стена толщиной в полтора кирпича, или, если перевести в международную систему измерения, 0,37 метра (37 сантиметров).

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

Таблица 1

Вид кирпича Коэффициент теплопроводности

Теплосопротивление стены толщиной 0,37м (в полтора кирпича)

Красный глиняный (плотность 1800 кг/м3) 0,56 0,66
Силикатный белый 0,70 0,52
Керамический пустотелый (плотность 1400 кг/м3) 0,41 0,90
Керамический пустотелый (плотность 1000 кг/м3) 0,31 1,19

Итак, мы убедились, что не все кирпичи одинаковы. И теплосопротивление кирпичной стены в зависимости от вида кирпича может отличаться в 2 раза. Ваш дом из какого кирпича? А мы рассмотрим самый лучший результат (стена в полтора керамических пустотелых кирпича). Ее теплосопротивление 1,19 - м2*С/Вт. Запомним результат и перейдем к следующему примеру.

Пример 2

Допустим, мы хотим построить дачный домик из бруса сечением 15 см. Снаружи и изнутри отделаем вагонкой. Что получим? Коэффициент теплопроводности дерева поперек волокон (данные из СНиПов) составляет 0,14 - Вт/м*С. Теперь рассчитаем теплосоротивление: толщину материала разделим на коэффициент теплопроводности.
Для бруса (это 0,15 м дерева) теплосопротивление составит (0,15/0,14) 1,07 (м2*С/Вт).
Для «вагонки» (толщина 20 мм или 0,02 м) – 0,143(м2*С/Вт). Да, «вагонка» с двух сторон, значит 0.143 х 2 = 0,286(м2*С/Вт). Справедливости ради заметим, что на практике теплосопротивлением «вагонки» чаще всего пренебрегают, так как на стыках она имеет еще меньшую толщину, следовательно, меньшее теплосопротивление.
Запомним общее расчетное теплосопротивление стены из 15-исантиметрового бруса, обшитого изнутри и снаружи вагонкой,– 1,356 (м2*С/Вт).
В приведенной здесь таблице мы собрали данные по теплосопротивлению материалов, часто используемых при строительстве домов.

Таблица 2

Материал Толщина материала, мм Расчетное теплосопротивление
Брус 100 0,71
Брус 150 1,07
Кладка из красного кирпича 380 (в полтора кирпича) 0,53
Кладка из силикатного кирпича 380 (в полтора кирпича) 0,44
Кладка из пустотелого кирпича 380 (в полтора кирпича) 0,76
Кладка из газо-бетонных блоков 200 0,70
Минеральный утеплитель 50 1,14
Стекловолокнистый утеплитель 50 1,39
Шлак котельный - засыпка 100 0,34
Пенопласт 50 1,35
Опилки - засыпка 100 1,05
Маты теплоизоляционные из волокон Organic Fiber Шелтер ЭкоСтрой 50 1,61


Снова обратимся к СНиПам: теплосопротивление наружной стены, например, в Московской области должно быть не меньше 3 (м2*С/Вт). Помните цифры, которые мы получили? В Российской Федерации нет районов, для которых эта величина составляла хотя бы 1,5 (не говоря уже о значениях еще ниже). Для сравнения приведем такие данные: в Германии эта норма определена не менее 3,4 (м2*С/Вт), в Финляндии - не менее 5 (м2*С/Вт).

Эти требования - для домов постоянного проживания. Если дом (как написано в СНиПах) предназначен для сезонного проживания, либо отапливается менее 5 дней в неделю, эти требования на него не распространяются.

Итак, мы можем сделать вывод, что в домах со стенами в 1,5 кирпича, либо из бруса в 15 см проживать постоянно… нежелательно. Но ведь живем же! Да, только цена отопления 1 м³ из года в год становится все выше. Со временем все домовладельцы перейдут к эффективному утеплению домов - экономические соображения заставят.

В следующей статье обсудим как правильно и недорого утеплить (доутеплить) дом.


Возврат к списку