Толщина стен очень теплого дома

Какие стены теплосберегающие

Одно из главных качеств стен дома – теплосбережение. Под этим подразумевается создание теплового комфорта внутри помещения и обеспечение необходимой экономии энергии. Ограждающие конструкции должны быть теплыми.

Стены также обладают и другими качествами, — прочностью, экологичностью, долговечностью и др. Все это тесно увязано с обеспечением теплосбережния.

Все качества достигаются какими-то конструктивными решениями. Далее рассмотрим распространенные конструкции теплосберегающих стен для частных домов.

Нормативы требуют экономическую выгоду от утепления

Стены должны удовлетворять требованиям СНиП 23-02-2003 по теплосбережению. Это экономически обусловленные требования, если они достигаются, значит хозяин экономит деньги наилучшим образом. Но для частных застройщиков эти требования не являются обязательными, ими необходимо руководствоваться как рекомендациями.

К примеру, для Московской области сопротивление теплопередаче стен должно быть не менее чем 3,12 м2х°С/Вт, для Якутии — не менее 5,0 м2х°С/Вт.

Но как соблюдение этих правил сказывается на обеспечении комфорта в доме?

Санитарные нормы по теплу и их достижение

Согласно санитарным нормам стены не должны быть холоднее воздуха больше чем на 4 градуса. Если температура воздуха в помещении 21 градус, то внутренняя поверхность стены должна быть теплее 17 градусов.

Стены не должны ощущаться как холодные. Они также не должны конденсировать на поверхности или внутри себя влагу.

Санитарные требования достигаются, если сопротивление теплопередаче стены составляет, например, для Москвы 1,4 м2х°С/Вт, а для Якутска 2,2 м2х°С/Вт. Что значительно меньше требований СНиП по теплосбережению.
Остается уточнить, какие конструкции стены удовлетворяют всем требованиям.

Теплые стены часто двухслойные

На рисунке схематично указано распределение температур возле кирпичных стен. В первом случае толщина стены в 2,5 кирпича, во втором — в 1 кирпич. При указанной низкой температуре на улице ни одна из стен не удовлетворяет санитарным требованиям.

В нашем климате стены из тяжелых плотных материалов должны утепляться эффективным слоем утеплителя.
В результате этого получаются двухслвойные или трехслойные стены.

Простой расчет утеплителя

Сопротивление теплопередаче двухслойных стен у которых несущий слой сделан из тяжелых материалов (кирпича, бетона) фактически определяется толщиной и видом утеплителя, так как влияние несущего крепкого слоя на теплосбережение несущественно.

При выборе толщины утеплителя можно руководствоваться грубыми расчетами, не учитывая саму стену.

Например, согласно расчету «в одно действие» для Региона Москвы потребуется не менее 10 см пенополистирола для утепления стен. Подробней, как рассчитать утепление

Однослойные стены с небольшими утечками тепла

Но теплые стены могут быть и однослойными, если используются пористые облегченные материалы — автоклавный газобетон, другие виды легких бетонов, поризованной керамики (Применение крупнопористого керамзитобетона для строительства стен).

Требуемая толщина автоклавного газобетона для региона Москвы по условию энергосбережения не менее 55 см. Такая толщина влечет значительное удорожание и фундамента. Для выполнения санитарные требований по тепловому комфорту достаточно и 25 см газобетона, но потери тепла будут значительными.

Стоит ли строить однослойные стены из легких пористых материалов?

Достаточно ли теплые стены в один слой

Расчеты показывают, что стены из легких материалов в нашем климате не удовлетворяют требованиям СНиП при их обычной толщине – 36 — 44 см.

Ведь коэффициент теплопроводности газобетона Д400 при рабочей влажности приблизительно равен 0,2 — 0,25 м2х°С/Вт, и это лучшая ситуация с влажностью и качеством самого материала, чаще 0,23 — 0,29 м2х°С/Вт (производители этих материалов «стыдливо» замалчивают теплопроводность продукции, и указывают значения коэффициента теплопроводности для полностью сухого воздуха , примерно 0,15 — 0,17 м2х°С/Вт).

Таким образом, однослойные стены из пористых материалов при разумной толщине стены, перекрывают по теплосбережению требования нормативов только лишь примерно на 50 — 70% для большинства климатических зон. Но насколько это критично?

Чем компенсируются потери тепла через стены

Если руководствоваться требованиями по температуре внутренней поверхности стен то теплосберегающих свойств однослойных стен из легких материалов хватает с запасом.

Нужно учитывать, что потери тепла через стены обычно находятся на уровне 20 — 25% от всех теплопотерь дома. Большинство же тепла уходит с вентиляцией (как уходит тепло с вентиляцией), а также через проемы (теплые окна ) и через кровлю (утепление чердачного перекрытия ).

Недостаток сопротивления теплопередаче на 20 — 40% у стен не является чем-то существенным в плане экономии, и не повлечет банкротства. Просто все же имеется целесообразность его не допускать при строительстве.

Сохранить однослойность стены (преимущества простой однослойной стены) и поднять ее сопротивление теплопередаче поможет теплая штукатурка. (Свойства легких и теплых штукатурок )

Еще недостатки стен из пористых материалов

Важнее недостаток теплоемкости у таких стен. Желательно в доме из легких материалов обустраивать тяжелые теплоемкие стяжки (как делать теплые полы по прочному перекрытию) или же строить каменные камины и печи как украшение и резервное отопление, а также внутренние стены из тяжелых материалов, так как внутренняя теплоемкость обеспечивает температурную стабильность — условие теплового комфорта. Его обеспечение системами отопления, вентиляции и кондеционирования затратно и не качественно.

Стены из пористых материалов обладают и другими недостатками — большая хрупкость грозит трещинами, требует особый фундамент, «не держится гвоздь» и др.

Долговечность утеплителя — важнейший вопрос

Прочность стен определяется в проекте их толщиной, армировкой, проемами и др. Остается заметить, что для одноэтажных и двухэтажных частных домов надежными считаются стены из плотных материалов при толщине от 30 см (проектировщики могут закладывать и от 20 см с армопоясами) и от 36 см для пористых материалов (в проектах может быть от 25 см).

С утеплением стен тесно увязан вопрос их долговечности. Минеральная вата и пенополистиролы — недолговечные материалы, так как в них находится разлагающиеся синтетика и (или ) органика. Срок их службы — 25 — 35 лет.

Чем плотнее сами материалы тем и больше срок службы.
Рекомендуется применять минеральную вату для вентилируемого фасада с плотностью от 80 кг/м куб (непродуваемая может находиться без супердиффузионной мембраны) а под штукатурку – 120 – 150 кг/м куб.

Минеральные утеплители — газобетон с плотностью 100 — 200 кг/м куб и пеностекло, служат дольше, как и сами стены из минеральный материалов, ориентировочно более 100 лет.

Двухслойные стены с минеральной ватой и пенополистиролами потребуют капитального ремонта — замены слоя утеплителя.

Различные факторы для выбора

Экологическая составляющая вопроса — главнейшая. Нельзя внутри жилого помещения размещать разлагающиеся минеральную вату и пенополистирол в качестве заполнителей или утепления. Их назначение — наружное утепление.

Также нужно не забывать, что двухслойные и трехслойные стены строятся дольше, требуют квалификации, они аварийно-опасные при нарушении парообмена (при влагонакоплении), что в свою очередь вызывается нарушением конструкции или неграмотным использование утеплителей, чувствительные к разрушающим воздействиям атмосферы,

Однослойные стены — просты, быстро строятся, и устойчивы к воздействиям, не склонны к авариям. Однослойные стены по указанным качествам имеют весомое преимущество. Но они чаде не достаточно теплосберегающие….

Парообмен однослойных стен также должен регулироваться, — нельзя запирать выход пара из пористых материалов наружной облицовкой. Изнутри, — наоборот, следует разместить паронерпроницаемую отделку или паробарьер.

Цена вопроса и сложность выбора

Цена же на однослойные и двухслойные стены, с учетом особенностей фундамента (для однослойных стен потребуется шире), приблизительно одинаковая. Трехслойные стены могут быть дороже, но там переплачивают за отделку клинкерным кирпичем. Трехслойные стены с теплоизолятором

Таким образом, вопрос о выборе утепленных стен для дома, не имеет однозначного ответа. Возможно, что на сегодняшний день оптимальным представляется применение для строительства частного дома долговечного и недорогого утеплителя газобетон низкой плотности совместно с теплоемкими тяжелыми стенами, но что будет завтра…

Источник

Расчет теплопроводности стены

Чтобы определить, какой толщины возводить стену при постройке дома, нужно научиться рассчитать теплопроводность стен. Этот показатель зависит от используемых строительных материалов, климатических условий.

Нормы толщины стен в южных и северных регионах будут различаться. Если не сделать расчет до начала строительства, то может оказаться так, что в доме зимой будет холодно и сыро, а летом слишком влажно.

Чтобы этого избежать, нужно высчитать коэффициент сопротивления теплопередачи материала для постройки стен и утеплителя.

Для чего нужен расчет

Чтобы сэкономить на отоплении и способствовать созданию здорового микроклимата в помещении, нужно правильно рассчитать толщину стен и утеплительных материалов, которые будем использовать при строительстве. По закону физики, когда на улице холодно, а в помещении тепло, то через стену и кровлю тепловая энергия выходит наружу.

Если неправильно рассчитать толщину стен, сделать их слишком тонкими и не утеплить, это приведет к негативным последствиям:

• зимой стены будут промерзать;
• на обогрев помещения будут затрачиваться значительные средства;
• сместиться точка росы, что приведет к образованию конденсата и влажности в помещении, заведется плесень;
• летом в доме будет так же жарко, как и под палящим солнцем.

Чтобы избежать этих неприятностей, нужно перед началом строительства просчитать показатели теплопроводности материала и определиться, какой толщины возводить стену, и каким теплосберегающим материалом ее утеплять.

От чего зависит теплопроводность

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).

Выполняем расчеты

Расчет толщины стен по теплопроводности является важным фактором в строительстве. При проектировании зданий архитектор рассчитывает толщину стен, но это стоит дополнительных денег. Чтобы сэкономить, можно разобраться, как рассчитать нужные показатели самостоятельно.

Скорость передачи тепла материалом зависит от компонентов, входящих в его состав. Сопротивление передачи тепла должно быть больше минимального значения, указанного в нормативном документе «Тепловая изоляция зданий».

Рассмотрим, как рассчитать толщину стены в зависимости от применяемых в строительстве материалов.

δ это толщина материала, используемого для строительства стены;

λ показатель удельной теплопроводности, рассчитывается в (м2·°С/Вт).

Когда приобретаете стройматериалы, в паспорте на них обязательно должен быть указан коэффициент теплопроводности.

Значения параметров для жилых домов указаны в СНиП II-3-79 и СНиП 23-02-2003.

Допустимые значения в зависимости от региона

Минимально допустимое значение проводимости тепла для различных регионов указано в таблице:

№	Показатель теплопроводности	Регион
1	2 м2•°С/Вт	Крым
2	2,1 м2•°С/Вт	Сочи
3	2,75 м2•°С/Вт	Ростов—на—Дону
4	3,14 м2•°С/Вт	Москва
5	3,18 м2•°С/Вт	Санкт—Петербург

У каждого материала есть свой показатель проводимости тепла. Чем он выше, тем больше тепла пропускает через себя этот материал.

Показатели теплопередачи для различных материалов

Величины проводимости тепла материалами и их плотность указаны в таблице:

Материал	Величина теплопроводности	Плотность
Бетонные	1,28—1,51	2300—2400
Древесина дуба	0,23—0,1	700
Хвойная древесина	0,10—0,18	500
Железобетонные плиты	1,69	2500
Кирпич с пустотами керамический	0,41—0,35	1200—1600

Теплопроводность строительных материалов зависит от их плотности и влажности. Одни и те же материалы, изготовленные разными производителями, могут отличаться по свойствам, поэтому коэффициент нужно смотреть в инструкции к ним.

Расчет многослойной конструкции

Если стену будем строить из различных материалов, допустим, кирпич, минеральная вата, штукатурка, рассчитывать величины следует для каждого отдельного материала. Зачем полученные числа суммировать.

В этом случае стоит работать по формуле:

Rобщ= R1+ R2+…+ Rn+ Ra, где:

R1-Rn- термическое сопротивление слоев разных материалов;

Ra.l– термосопротивление закрытой воздушной прослойки. Величины можно узнать в таблице 7 п. 9 в СП 23-101-2004. Прослойка воздуха не всегда предусмотрена при постройке стен. Подробнее о расчетах смотрите в этом видео:

На основании этих подсчетов можно сделать вывод о том, можно ли применять выбранные стройматериалы, и какой они должны быть толщины.

Последовательность действий

Первым делом, нужно выбрать строительные материалы, которые будете использовать для постройки дома. После этого рассчитываем термическое сопротивление стены по описанной выше схеме. Полученные величины следует сравнивать с данными таблиц. Если они совпадают или оказываются выше, хорошо.

Если величина ниже, чем в таблице, тогда нужно увеличить толщину утеплителя или стены, и снова выполнить подсчет. Если в конструкции присутствует воздушная прослойка, которая вентилируется наружным воздухом, тогда в учет не следует брать слои, находящиеся между воздушной камерой и улицей.

Как выполнить подсчеты на онлайн калькуляторе

Чтобы получить нужные величины, стоит ввести в онлайн калькулятор регион, в котором будет эксплуатироваться постройка, выбранный материал и предполагаемую толщину стен.

В сервис занесены сведения по каждой отдельной климатической зоне:

• t воздуха;
• средняя температура в отопительный сезон;
• длительность отопительного сезона;
• влажность воздуха.

Температура и влажность внутри помещения – одинаковы для каждого региона

Сведения, одинаковые для всех регионов:

• температура и влажность воздуха внутри помещения;
• коэффициенты теплоотдачи внутренних, наружных поверхностей;
• перепад температур.

Чтобы дом был теплым, и в нем сохранялся здоровый микроклимат, при выполнении строительных работ нужно обязательно выполнять расчет теплопроводности материалов стены. Это несложно сделать самостоятельно или воспользовавшись онлайн калькулятором в интернете. Подробнее о том, как пользоваться калькулятором, смотрите в этом видео:

Для гарантировано точного определения толщины стен можно обратиться в строительную компанию. Ее специалисты выполнят все необходимые расчеты согласно требованиям нормативных документов.

Источник