Как рассчитать толщину утеплителя
Толщину утеплителя для стен, крыши и потолка считают не на глаз: сначала узнают, какое сопротивление теплопередаче требует свод правил по тепловой защите зданий. Число растёт, когда зима длиннее и холоднее, и меняется от того, что утепляем. Калькулятор проходит четыре шага.
- Градусо-сутки отопительного периода (ГСОП). Из температуры в доме вычитают среднюю температуру за отопительный период и умножают на число суток, пока топят. Оба числа есть в своде правил по строительной климатологии вашей страны, таблица 3.1, графы для периода со среднесуточной температурой не выше 8 °C.
- Требуемое сопротивление: R = a × ГСОП + b. Для стен жилого дома a = 0,00035 и b = 1,4, для крыши 0,0005 и 2,2, для чердачного перекрытия и пола над подвалом 0,00045 и 1,9.
- Сопротивление того, что уже есть: 1/8,7 у внутренней поверхности, затем толщину кладки в метрах делят на теплопроводность материала, и прибавляют 1/23 у наружной поверхности.
- То, чего не хватает до нормы, умножают на теплопроводность утеплителя и получают толщину в метрах. Её округляют вверх до плит, которые есть в продаже: толщину плиты пишут на упаковке.
Норма теплозащиты и теплопроводность материалов
Ниже коэффициенты нормы и теплопроводность из свода правил СП 50.13330.2012. У каждого материала два числа: условия А для сухой зоны и условия Б для нормальной и влажной. Если дом жилой и воздух в нём обычной влажности, в сухой зоне берут А, в остальных Б. Не знаете свою зону, считайте по Б: утеплитель выйдет чуть толще.
| Что | Норма | Откуда |
|---|---|---|
| Стены жилого дома: коэффициент a | 0 | СП 50.13330.2012, таблица 3, строка 1.1 |
| Стены жилого дома: коэффициент b | 1,4 м²·°C/Вт | СП 50.13330.2012, таблица 3 |
| Покрытия (крыша): коэффициент a | 0,001 | СП 50.13330.2012, таблица 3 |
| Покрытия (крыша): коэффициент b | 2,2 м²·°C/Вт | СП 50.13330.2012, таблица 3 |
| Чердачные перекрытия и полы над подвалом: коэффициент a | 0 | СП 50.13330.2012, таблица 3 |
| Чердачные перекрытия и полы над подвалом: коэффициент b | 1,9 м²·°C/Вт | СП 50.13330.2012, таблица 3 |
| Теплоотдача внутренней поверхности | 8,7 Вт/(м²·°C) | СП 50.13330.2012, таблица 4 |
| Теплоотдача наружной поверхности стены и крыши | 23 Вт/(м²·°C) | СП 50.13330.2012, таблица 6, строка 1 |
| То же, чердачное перекрытие и стена с вентилируемой прослойкой | 12 Вт/(м²·°C) | СП 50.13330.2012, таблица 6, строка 3 |
| То же, перекрытие над холодным подвалом без вентиляции | 6 Вт/(м²·°C) | СП 50.13330.2012, таблица 6, строка 4 |
| Кладка из полнотелого керамического кирпича, условия А | 0,7 Вт/(м·°C) | СП 50.13330.2012, таблица Т.1, поз. 189 |
| То же, условия Б | 0,81 Вт/(м·°C) | таблица Т.1, поз. 189 |
| Кладка из пустотелого керамического кирпича 1400 кг/м³, условия А | 0,58 Вт/(м·°C) | таблица Т.1, поз. 196 |
| То же, условия Б | 0,64 Вт/(м·°C) | таблица Т.1, поз. 196 |
| Кладка из силикатного кирпича, условия А | 0,76 Вт/(м·°C) | таблица Т.1, поз. 192 |
| То же, условия Б | 0,87 Вт/(м·°C) | таблица Т.1, поз. 192 |
| Газобетон автоклавный 500 кг/м³, условия А | 0,152 Вт/(м·°C) | таблица Т.1, поз. 184 |
| То же, условия Б | 0,162 Вт/(м·°C) | таблица Т.1, поз. 184 |
| Керамзитобетон на керамзитовом песке 1200 кг/м³, условия А | 0,44 Вт/(м·°C) | таблица Т.1, поз. 108 |
| То же, условия Б | 0,52 Вт/(м·°C) | таблица Т.1, поз. 108 |
| Сосна и ель поперёк волокон, условия А | 0,14 Вт/(м·°C) | таблица Т.1, поз. 201 |
| То же, условия Б | 0,18 Вт/(м·°C) | таблица Т.1, поз. 201 |
| Железобетон, условия А | 1,92 Вт/(м·°C) | таблица Т.1, поз. 208 |
| То же, условия Б | 2,04 Вт/(м·°C) | таблица Т.1, поз. 208 |
| Каменная вата 125–160 кг/м³, условия А | 0,041 Вт/(м·°C) | таблица Т.1, поз. 22 |
| То же, условия Б | 0,046 Вт/(м·°C) | таблица Т.1, поз. 22 |
| Каменная вата 125–160 кг/м³ в сухом состоянии (для сравнения, в расчёт не идёт) | 0,038 Вт/(м·°C) | таблица Т.1, поз. 22, графа 4 |
| Каменная вата 40–60 кг/м³, условия А | 0,04 Вт/(м·°C) | таблица Т.1, поз. 25 |
| То же, условия Б | 0,044 Вт/(м·°C) | таблица Т.1, поз. 25 |
| Стекловата 15–17 кг/м³, условия А | 0,044 Вт/(м·°C) | таблица Т.1, поз. 33 |
| То же, условия Б | 0,049 Вт/(м·°C) | таблица Т.1, поз. 33 |
| Пенополистирол 17–25 кг/м³, условия А | 0,041 Вт/(м·°C) | таблица Т.1, поз. 2 |
| То же, условия Б | 0,051 Вт/(м·°C) | таблица Т.1, поз. 2 |
| Экструдированный пенополистирол до 35 кг/м³, условия А | 0,034 Вт/(м·°C) | таблица Т.1, поз. 7 |
| То же, условия Б | 0,035 Вт/(м·°C) | таблица Т.1, поз. 7 |
| Плиты PIR 30–45 кг/м³, условия А | 0,029 Вт/(м·°C) | таблица Т.1, поз. 12 |
| То же, условия Б | 0,031 Вт/(м·°C) | таблица Т.1, поз. 12 |
| Наименьший допустимый коэффициент снижения нормы для стен (в расчёт не идёт) | 0,63 | СП 50.13330.2012, п. 5.2 |
Если фасад вентилируемый или утепляем чердачное перекрытие, у наружной поверхности берут 12, а не 23 (таблица 6 свода правил). Над холодным подвалом без продухов берут 6.
Пример расчёта
Кладка из полнотелого кирпича 380 мм, фасадная каменная вата, условия Б, в доме 20 °C, отопительный период 205 суток со средней температурой −2,2 °C.
ГСОП = (20 + 2,2) × 205 = 4551. Требуемое сопротивление: 0,00035 × 4551 + 1,4 = 2,99 м²·°C/Вт. Кирпич без утеплителя: 1/8,7 + 0,38/0,81 + 1/23 = 0,63. Не хватает 2,99 − 0,63 = 2,36. Минваты нужно 2,36 × 0,046 = 0,109 м, то есть 109 мм. Если плиты по 50 мм, берут 150 мм, и сопротивление вырастает до 3,89.
Толщина утеплителя для стен из разных материалов
При тех же условиях (4551 градусо-сутки, условия Б) по расчёту выходит так, в миллиметрах до округления. Минвата здесь фасадная каменная, XPS это экструдированный пенополистирол (пеноплэкс):
| Основа | Минвата | Пенопласт | XPS |
|---|---|---|---|
| Кирпич полнотелый 380 мм | 109 | 121 | 83 |
| Газобетон D500, 300 мм | 45 | 50 | 34 |
| Брус 150 мм | 92 | 102 | 70 |
| Каркас с вентилируемой обшивкой | 129 | 143 | 98 |
В каркасе утеплитель работает почти один: обшивку и стойки калькулятор не учитывает, поэтому минваты для каркасного дома нужно больше всего. Газобетон сам держит большую часть нормы, и ему хватает тонкого слоя.
Почему утеплителя нужно больше, чем по расчёту
- Мостики холода. Расчёт идёт для ровного участка. Стойки каркаса, дюбели, откосы и перемычки пропускают тепло мимо утеплителя, поэтому толщину округляют вверх.
- Теплопроводность в сухом состоянии. В описании плит часто дают λ в сухом состоянии. В работе материал набирает влагу и проводит тепло лучше: у каменной ваты 125–160 кг/м³ в сухом состоянии 0,038, для условий А 0,041, а для условий Б уже 0,046. Для расчёта берите число для условий А или Б.
- Не та строка нормы. Крыше нужно в полтора раза больше сопротивления: при 4551 градусо-сутках 4,48 против 2,99 у фасада. Кто считает мансарду по строке для фасада, недокладывает утеплитель.
Свод правил разрешает снизить норму для наружных стен до 63 % (коэффициент 0,63, пункт 5.2), но только если расход тепла на весь дом посчитали по его приложению Г. Калькулятор считает по полной норме, без снижения.
Пол по грунту и фундамент
Для части дома в грунте свод правил даёт ту же норму, что и для фасада. Но тепло через грунт уходит иначе, и его считают по отдельной инженерной методике из пункта Е.7 приложения Е. Утеплитель под тёплый пол по грунту и для отмостки этот калькулятор не подбирает. Для цоколя и подвала он покажет толщину с запасом, потому что грунт не учитывает.
Что сделать дальше
Когда толщина известна, посчитайте, сколько плит или кубометров утеплителя купить: это делает калькулятор плитного утеплителя по площади. Для засыпки чердака керамзитом есть свой калькулятор.