Расчёт толщины изоляции трубопровода: что задаёт толщину
Толщину теплоизоляции труб задают четыре вещи: температура воды, температура воздуха вокруг, наружный диаметр трубы и теплопроводность утеплителя. Для горячих труб свод правил (СП 61.13330.2012) даёт норму теплопотерь на метр, изоляция не должна её превышать. Холодную трубу в помещении считают по точке росы, чтобы на ней не было конденсата.
Нормы потерь и методику сверяйте по своду правил вашей страны (МСН 4.02-03-2004 и СП РК 4.02-102-2012; СП 61.13330.2012). Калькулятор считает по СП 61.13330.2012 (актуализированная редакция СНиП 41-03-2003) с изменениями № 1 и № 2, приложение В.
- Выберите режим: горячая труба или холодная в помещении (вода, трасса кондиционера).
- Для отопления введите расчётную температуру, а не пиковую: при графике 95/70 и качественном регулировании подачу считают при 65 °C (п. 6.1.6, табл. 15).
Формула расчёта тепловой изоляции трубопровода
Потери с погонного метра (Вт/м) считают по формуле (В.17): разницу температур воды и воздуха делят на сумму двух сопротивлений. Первое даёт сам слой: ln(D/d)/(2πλ). Второе даёт наружная поверхность: 1/(π·D·αн), где αн берут по таблице В.2 (в помещении 11 для горизонтальной трубы без фольги, на улице 29). Толщину подбирают, пока потери не станут не больше нормы из таблиц 2–5. В помещении поверхность ещё проверяют на ожог: не выше 40 °C (п. 6.7.1). Берут большую из двух толщин.
Результат округляют вверх по каталогу. Минвату в матах округляют до 10 мм, и тоньше 20 мм её не кладут (п. 6.12, 6.13).
| Что | Норма | Откуда |
|---|---|---|
| Вспененный каучук: λ = 0,034 + 0,0002·tm | 0,034 Вт/(м·°C) | СП 61.13330.2012, табл. Б.1 |
| Каучук на холодной трубе (19 °C и ниже) | 0,033 Вт/(м·°C) | СП 61.13330.2012, табл. Б.1 |
| Каучук: самая высокая температура применения | 125 °C | СП 61.13330.2012, табл. Б.1 |
| Вспененный полиэтилен 20 кг/м³: λ = 0,039 + 0,0002·tm | 0,039 Вт/(м·°C) | СП 61.13330.2012, табл. Б.1 |
| Полиэтилен на холодной трубе | 0,035 Вт/(м·°C) | СП 61.13330.2012, табл. Б.1 |
| Полиэтилен: самая высокая температура применения | 70 °C | СП 61.13330.2012, табл. Б.1 |
| ППУ 50 кг/м³: λ = 0,032 + 0,00015·tm | 0,032 Вт/(м·°C) | СП 61.13330.2012, табл. Б.1 |
| ППУ на холодной трубе | 0,031 Вт/(м·°C) | СП 61.13330.2012, табл. Б.1 |
| ППУ: самая высокая температура применения | 140 °C | СП 61.13330.2012, табл. Б.1 |
| Минераловатный цилиндр 80 кг/м³: λ = 0,044 + 0,00022·tm | 0,044 Вт/(м·°C) | СП 61.13330.2012, табл. Б.1 |
| Цилиндр на холодной трубе | 0,043 Вт/(м·°C) | СП 61.13330.2012, табл. Б.1 |
| Маты минваты рулонные 60–80 кг/м³: λ = 0,036 + 0,00022·tm | 0,036 Вт/(м·°C) | СП 61.13330.2012, табл. Б.1 |
| Маты на холодной трубе | 0,035 Вт/(м·°C) | СП 61.13330.2012, табл. Б.1 |
| Средняя температура слоя в помещении и летом: tm = (температура воды + 40)/2, прибавка | 40 °C | СП 61.13330.2012, табл. Б.1, прим. 1 |
| Воздух в помещении при расчёте по нормам потерь | 20 °C | СП 61.13330.2012, п. 6.1.5 б) |
| αн в помещении для норм потерь, горизонтальная труба, матовое покрытие | 11 Вт/(м²·°C) | СП 61.13330.2012 (Изм. № 2), табл. В.2 |
| αн в помещении для норм потерь, горизонтальная труба, блестящее покрытие | 6 Вт/(м²·°C) | СП 61.13330.2012 (Изм. № 2), табл. В.2 |
| αн в помещении для норм потерь, вертикальная труба, матовое покрытие | 12 Вт/(м²·°C) | СП 61.13330.2012 (Изм. № 2), табл. В.2 |
| αн в помещении для норм потерь, вертикальная труба, блестящее покрытие | 7 Вт/(м²·°C) | СП 61.13330.2012 (Изм. № 2), табл. В.2 |
| αн на улице, горизонтальная труба | 29 Вт/(м²·°C) | СП 61.13330.2012 (Изм. № 2), табл. В.2 |
| αн на улице, вертикальная труба | 35 Вт/(м²·°C) | СП 61.13330.2012 (Изм. № 2), табл. В.2 |
| αн при расчёте от конденсата, матовое покрытие | 7 Вт/(м²·°C) | СП 61.13330.2012, п. В.2.4, табл. В.2 |
| αн при расчёте от конденсата, блестящее покрытие | 5 Вт/(м²·°C) | СП 61.13330.2012, п. В.2.4, табл. В.2 |
| Поверхность изоляции в помещении, вода 150 °C и ниже, не выше | 40 °C | СП 61.13330.2012, п. 6.7.1 а) |
| Маты минваты рулонные, сжимаемость до 55 %: коэффициент уплотнения | 1,35 | СП 61.13330.2012, прил. Д, табл. Д.1 |
| Маты из минваты: толщину округляют вверх до | 10 мм | СП 61.13330.2012, п. 6.12 |
| Маты из уплотняющихся волокон: не тоньше | 20 мм | СП 61.13330.2012, п. 6.13 |
Толщина изоляции труб отопления в зависимости от диаметра: таблица
Толщина теплоизоляции труб отопления при воде 70 °C, до 5000 ч в год, лежак, поверхность без фольги. Для улицы средняя температура отопительного периода −5 °C. Если подачу считают при 65 °C (график 95/70), каучук и ППУ выходят на 0–2 мм тоньше, а минвата в матах на DN 50 и DN 80 укладывается в 40 мм.
| Условный проход | Каучук, подвал | Минвата в матах, подвал | ППУ-скорлупа, улица |
|---|---|---|---|
| DN 15 (21,3 мм) | 29 мм | 40 мм | 29 мм |
| DN 20 (26,8 мм) | 29 мм | 40 мм | 29 мм |
| DN 25 (33,5 мм) | 30 мм | 40 мм | 31 мм |
| DN 32 (42,3 мм) | 32 мм | 40 мм | 35 мм |
| DN 50 (60 мм) | 37 мм | 50 мм | 38 мм |
| DN 80 (88,5 мм) | 38 мм | 50 мм | 41 мм |
| DN 100 (114 мм) | 43 мм | 50 мм | 47 мм |
Привычные 9–13 мм каучука на отоплении в подвале до нормы потерь не дотягивают.
Толщина изоляции для труб кондиционера и холодной воды
Для холодной воды и фреона считают защиту от конденсата (п. В.2.4). Таблица В.4 даёт допустимую разницу между воздухом и поверхностью изоляции. Чем влажнее воздух, тем толще слой. Каучук на медной трассе, газ +5 °C, в комнате 25 °C:
| Трубка | 60 % | 70 % | 80 % | 90 % |
|---|---|---|---|---|
| 1/4″ (6,35 мм) | 5 мм | 7 мм | 11 мм | 20 мм |
| 3/8″ (9,52 мм) | 5 мм | 8 мм | 12 мм | 22 мм |
| 1/2″ (12,7 мм) | 5 мм | 8 мм | 13 мм | 23 мм |
| 5/8″ (15,88 мм) | 5 мм | 8 мм | 13 мм | 25 мм |
| 3/4″ (19,05 мм) | 5 мм | 9 мм | 14 мм | 26 мм |
Холодный стояк DN 20 (26,8 мм), вода 10 °C, в ванной 20 °C: при влажности 80 % хватает 7 мм каучука, при 90 % нужно 16 мм.
Утеплитель для канализационных труб по нормам потерь не подобрать: в СП 61.13330 их нет. Холодные стоки проверяют на конденсат в режиме «Холодная в помещении».
Пример расчёта
Отопление в подвале, сталь DN 25 (33,5 мм), вода 70 °C, сезон до 5000 ч. Норма по таблице 5: между 8 Вт/м при 50 °C и 20 Вт/м при 100 °C выходит 12,8 Вт/м. Каучук (K-FLEX, Armaflex) при средней температуре слоя 55 °C: λ = 0,034 + 0,0002 × 55 = 0,045 Вт/(м·°C). Воздух 20 °C, αн = 11. Подбором выходит 29,5 мм, берём 30 мм. Потери 12,7 Вт/м, поверхность 24 °C. На 10 м уйдёт 0,060 м³ утеплителя, покровного слоя 2,94 м².
Расчёт объёма изоляции трубопровода в м³ и площади в м²
Объём: V = π/4 × (D² − d²) × L. Площадь покровного слоя: S = π × D × L. Так выходит объём слоя в конструкции. Минвату в рулонах при укладке сжимают, поэтому матов покупают больше: объём умножают на коэффициент уплотнения 1,2–1,35 (СП 61.13330, прил. Д, табл. Д.1). Калькулятор берёт 1,35 и показывает объём матов к покупке и толщину мата до укладки. Если ввести цену метра трубки по своему прайсу, калькулятор посчитает и стоимость.
Толщина ППУ-изоляции для трубопроводов
Толщину ППУ у предизолированной трубы задаёт завод. Надземную трассу сверьте с нормой потерь по колонке «ППУ-скорлупа, улица» в таблице выше. Трубу в земле или в канале считают по температуре грунта (п. 6.1.5 г), этого калькулятор не делает.
Трубы на улице, в подвале и на чердаке
- Улица. Из-за ветра αн берут 29 вместо 11. Каучук и полиэтилен без покровного слоя ставят только внутри здания (п. 5.15), на улице нужна оболочка.
- Вода на улице. Изоляция не греет. При остановке воды она только оттягивает замерзание, толщину тогда считают по времени остановки (п. В.2.7). Такой расчёт делает проектировщик.
- Полиэтилен на отоплении. Он держит до 70 °C (табл. Б.1), на подаче 80–90 °C нужен каучук, ППУ или минвата.
Частые ошибки
- Меряют условный проход вместо наружного диаметра. У DN 25 снаружи 33,5 мм, и считать надо по ним.
- Берут теплопроводность при 0 °C. У каучука при воде 70 °C она 0,045, а не 0,034.
- Делают слой толще предельного. Для DN 25 (33,5 мм) это 140 мм (прил. Г). Если по расчёту выходит больше, берут утеплитель с меньшей теплопроводностью.
Расчёт предварительный и не заменяет проект тепловой изоляции. Теплосети, паропроводы и технологические линии считает проектировщик.
Когда толщина изоляции известна заранее, метраж трубки и покровного слоя можно сразу заложить в смету, чтобы не докупать материал в разгар работ. На портале видны настоящие сметы компаний вашего города и цены работ. А если компания ведёт объект в программе RemontCRM, заказчик видит смету целиком и сам фиксирует цену до начала работ.