88889.ru

Отделка плиткой и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сравнения и расчеты теплопроводности

Сравнения и расчеты теплопроводности

Сравнения и расчеты теплопроводности

Сравнение эффективности популярных материалов-утеплителей.

В домах современного типа наибольшие потери тепла происходят через стены. Согласно СНиП 23-01-99 теплосопротивление стен жилых и производственных зданиий, в среднем по России, должно иметь значение не ниже R=3,0.

Теплосопротивление (R=м² * °С / Вт) стены зависит от материала, из которого она сделана.

Теплосопротивление материалов

Кладка из красного кирпича, толщина стены 0,25 м. (в один кирпич)0,36
Кладка из красного кирпича, толщина стены 0,38 м. (полтора кирпича)0,53
Кладка из силикатного кирпича, толщина стены 0,25 м. (в один кирпич)0,30
Кладка из силикатного кирпича, толщина стены 0,38 м. (полтора кирпича)0,44
Кладка из газо-пеноблоков, толщина стены 0,2 м.0,69
Кладка из газо-пеноблоков, толщина стены 0,3 м.0,81
Брус деревянный, 100 мм.0,71
Брус деревянный, 150 мм.1,07
Металл 0,5 – 1,0 мм. (ангары, павильоны, строит. вагончики, крыши домов)0,1

Из таблицы следует, что в соответствии с требованиями СНиП толщина стен жилого дома должна быть:

Исполнение данных условий в современной действительности абсолютно нереально. Вот почему использование утеплителей сегодня – вынужденная необходимость. Чем ниже коэффициент теплопроводности утеплителя, тем меньше его слой.

Коэффициент теплопроводности, ЭФФЕКТИВНЫЙ срок службы и толщина слоя

НаименованиеКоэффициент теплопроводностиСрок службыТолщина слоя
Пенополиуретан0,02550 лет5 см
Пенополистирол0,03515 лет8 см
Пенопласт0,0410 лет10 см
Минвата, базальтовое волокно0,0458 лет12 см
Стекловата0,055 лет15 см
Керамзит0,1540 лет35 см

Примеры расчета толщины утеплителей

ДЛЯ ТЕХ КТО СТРОИТ

Для того, чтобы добиться требуемого минимального значения теплосопротивления R=3,0 приведем четыре примера.

Стены дома из силикатного кирпича, толщина стены 0,38 м. R= 0,44.

Требуемое значение R — R_стены = 3,0 — 0,44 = 2,56. Теперь 2,56 умножаем на коэффициент теплопроводности ППУ = 0,025. Получаем:

2,56 х 0,025 = 6 см ППУ.

(пенополистирол — 9 см., пенопласт – 12 см., минвата и т.п. – 15 см., стекловата – 20 см., керамзит – 35-40 см. )

Все материалы кроме ППУ еще нужно крепить к поверхности. Керамзит нужно засыпать. ППУ наносится сразу в готовом виде.

Стены дома из деревянного бруса 150 мм. R=1,07.

1,93 х 0,025 = 5 см ППУ.

Стены дома из пено- газобетонного блока 40 см. R= 1,1

1,9 х 0.025 = 5 см ППУ.

Утепление крыши из листового металла (профнастил, металлочерепица) или ангаров. R=0,1

2,9 х 0,025 = 7 см ППУ.

Таким образом, сооружение из металла, утепленное ППУ слоем 7 см приобретает требуемое значение теплосопротивления R=3,0 и пригодно для круглогодичного проживания.

Теперь сравните это с тем, что мы видим вокруг. Практически нигде нет такого уровня теплоизоляции зданий, а ведь R=3,0 — это необходимый минимум!

Легкий каркасный дом на столбчатом фундаменте, обшитый снаружи ЦСП или сайдингом и утепленный ППУ слоем 7 см в ДВА РАЗА ТЕПЛЕЕ коттеджа с толщиной стен в два кирпича. А стоимость этих домов несопоставима. Утепленный ППУ каркасный дом размером 12 х 9 обойдется в 800-900 тыс. руб., а утепленный дом такого же размера из кирпича или блоков будет стоить 2 — 2,5 млн. руб.

Если же такой дом построить своими руками (технология доступна каждому, было бы желание), то его стоимость не превысит 600 тыс. руб. Основной материал — брус 150х50 или 200х50. Вряд ли существует более выгодное предложение: за сравнительно небольшие деньги получить теплый дом для круглогодичного проживания, не опасаясь за качество утеплителя и ежегодно экономить на отоплении круглую сумму.

В таком теплом доме абсолютно не нужны громоздкие и дорогие водные системы отопления в виде электрических или газовых котлов, труб и радиаторов. Для обогрева 80 кв.м. достаточно несколько нагревателей с общей потребляемой мощностью 3 КВт. и бензиновый генератор на 5 КВт для аварийных случаев.

Если же средства позволяют построить кирпичный дом, то ППУ позволить существенно снизить первоначальные затраты на фундамент и кирпич, а затем существенно сократить расходы на отопление.

Для примера. В Самаре есть дом утепленный жестким ППУ слоем 15 см. Материал стен — силикатный кирпич. Общая площадь дома — 365 кв.м., 1-й этаж и мансарда.

Отопление — электрические инфракрасные нагреватели, котла и радиаторов нет.

Общая потребляемая мощность в зимний период, включая отопление и все бытовые приборы — 3 500 КВт/мес. или 4,9 КВт/час.

По ценам на электроэнергию в 2015 году расходы на дом в зимний период составляют не более 5 000 руб/мес.

Стандарты толщины и других параметров кирпичной стены и необходимость их соблюдения

foto20972-2

При постройке зданий одним из самых распространенных материалов для возведения стен является кирпич.

Рассмотрим, какого размера должна быть оптимальная толщина кирпичной стены и высота кладки.

Разберем, кирпич из какого материала будет лучше при постройке жилых помещений с хорошей тепловой эффективностью, а также, каким образом можно сэкономить на толщине стен, не ухудшив их долговечность.

Почему важно соблюдать размеры стен из кирпича при строительстве?

foto20972-3

Нагрузка является главным параметром, по которому рассчитывается толщина кирпичной стены.

Так как здание может иметь разное количество этажей, вес и планировку крыши, функциональное назначение, а также площадь самого строения, то выбор размера внутренних и наружных несущих конструкций ведется из расчета предполагаемой массы надстроек.

При неправильных вычислениях чрезмерный вес будет давить на стены, что может привести к частичному разрушению кирпичной кладки или к полному обвалу всего строения. Также при перевесе деформации могут быть не заметны, но при малейшей сейсмической активности или физическом воздействии на стены, например, автомобильная авария, здание может обрушиться.

Вторым немаловажным параметром является климат, в котором будет построено здание. Дома в данном случае различаются на зимние, летние, жилые и нежилые. Для конструкций, которые будут использоваться жильцами только летом или хранения вещей кладка делается менее толстой.

Для зимних жилых или нежилых домов толщина кирпичной кладки должна быть таковой, чтобы во время мороза стены не промерзали. Если граница промерзания попадает в область дома, то будет теряться большое количество тепла, повысится расход средств на тепловую энергию, снизится общая комфортность помещения, а также может пострадать внутреннее оформление дома (штукатурка, обои) или бытовые приборы.

Существуют стандарты оптимальных размеров для кирпичных стен, в которых описывается нужная толщина. На данный момент это ГОСТу Р 55338-2012 и 24992-81.

В них указано, что самая тонкая кирпичная кладка может иметь толщину от 12 см. Чаще всего такой размер используется для постройки межкомнатных перегородок или небольших ограждений.

Максимальная оптимальная ширина стен составляет от 51 до 64 см. Такая норма предназначена для построек, у которых более 4-5 этажей, но допускается небольшое уменьшение размера кладки для каждого надстроенного этажа.

Также одной из причин выбора толстой или тонкой внешней стены может быть внешний вид и стоимость материалов. При повышении толщины кладки увеличивается расход кирпича и раствора, а также ее объем, что не всегда хорошо сказывается на дизайне дома.

Какой должна быть оптимальная ширина и высота кладки?

Кирпич для кладки отличается между собой размерами, формой конструкции и материалом изготовления. Поэтому ширина кладки должна рассчитываться с учетом этих параметров.

foto20972-4

Для керамической, клинкерной, силикатной или гиперпрессованной модели габариты имеют схожий вид. Размер кирпича для них делится на:

  • одинарный (250х120х65 мм),
  • полуторный (250х120х88 мм),
  • двойной (250х120х138 мм).

Существуют виды изделий с большей длиной или шириной, например, одинарный и утолщенный кирпич модульных размеров имеют параметры (288х138х65 мм), а также (288х138х88 мм) соответственно.

Рассмотрим таблицу с видами кладок и шириной, которую они имеют при учете толщины растворного шва:

Вид кладкиШирина и рекомендации
Половинная120 мм. Данный вид кладки применяется для постройки внутренних перегородок или разделительных оград на участке. При постройке несущих стен здания не используется.
Одинарная250 мм. Чаще всего применяется при возведении вспомогательных зданий (сарай) или заборов.
Полуторная380 мм. Самый распространенный вид кладки для теплых регионов. Такая ширина подходит для постройки небольших жилых зданий в субтропическом климате и не жилых – для умеренного.
Двойная510 мм. Данный вид кладки используется для постройки несущих стен в умеренном климате, но при дополнительном утеплении может использоваться для более холодных мест. Также из двойной кладки делают конструкции, высота которых не превышает 5 этажей.
Два с половиной640 мм. Этот вид кладки применяется для зданий, которые будут построены в холодных климатических условиях, а также для построек с 5 или более этажами.

Как можно увидеть выше, толщина стены из кирпича зависит от того, какое количество кирпичей будет уложено в кладку. От этого будет изменяться общий объем материала, который используется для строительства. Также ширина кладки может изменятся от декоративной составляющей или дополнительного утепления.

Например, гладкий красный кирпич используют для обкладки внешней стены. Между несущей и декоративной частью чаще всего помещается утепляющий слой. В зависимости от его толщины ширина кладки может вырасти на 130 или более мм.

Также может применятся внешнее утепление с помощью обшивки декоративными деревянными плитами с прослойкой изоляции или обшивка внешних стен плитами из пенополистирола.

Существуют типы кладки более 640 мм, но они используются для домов, которые стоят в холодных климатических условиях с понижениями температуры до -40 °С или ниже. Для таких строений ширина кладки может составлять 770 мм и более.

Кирпичи, как красные, так и силикатные, могут быть полнотелыми или пустотелыми. В зависимости от этого показателя ширина стены уменьшается для пустотелых и увеличивается для полнотелых. Это происходит из-за того, что изделия с пустотами внутри проводят тепло хуже, чем монолитные, поэтому зона промерзания смещается к наружной части здания.

Оптимальная ширина стен рассчитывается также от высоты конструкции и должна составлять не менее 1/20. Чаще всего для домов из кирпичной кладки высота кладки составляет от 2,8 до 3 м, так как скорость возведения весьма низкая и требует дополнительного укрепления армирующими слоями.

Максимальная высота кирпичной стены зависит также от ее ширины, например, для неармированной кладки толщиной 12 см она составляет 3,25 м при свободной длине перегородки до 8,1 м, а для армированной 3,9 м. Оптимальная возможная высота для постройки составляет 10 этажей.

Минимальная высота потолка по СНиП должна составлять 2,5 м, но допускается и в 2,4 м, а для общественных построек она должна быть 3 м. Из этого выходит, что высота стены до перекрытия не может быть меньше, чем 2,4 м.

Внешняя несущая имеет общую высоту со всей конструкцией, но укрепляется этажными плитами перекрытия. Поэтому если считать от пола до перекрытия, то она будет иметь общую высоту с внутренними перегородками.

Расчеты

Расчет толщины стен производиться в зависимости от погодной зоны, выбранного материала и высоты здания. Каждый вид материала имеет свою теплопроводность, с помощью которой можно вычислить коэффициент тепловой эффективности.

Это нужно для того, чтобы понять правильность выбора ширины в зависимости от зоны промерзания стен:

Материал и вид кирпичаКтп (коэффициент теплопроводности) Вт/(м*К)
Силикатный щелевой0,4
Силикатный с техническими пустотами0,66
Силикатный полнотелый0,7-0,8
Клинкерный полнотелый0,8-0,9
Керамический полнотелый0,5-0,8
Керамический щелевой0,34-0,43
Керамический пористый0,22-0,57

foto20972-5

Возьмем за Ктп значение в 0,6 м, а за толщину стены стандартную двойную кладку – 0,51. Таким образом Ктэ=0,51/0,6=0,85, а для полуторной (0,38 м) – 0,63.

Если из 0,85 вычесть 0,63, то получим 0,22, что является недостающей тепловой эффективностью полуторной стены перед двойной. Этот параметр поможет понять актуальность постройки двойной или обычного внешнего/внутреннего утепления полуторной.

Например, пенополистирол (ППС) имеет Ктп 0,028. В таком случае можно провести расчет толщины утеплителя: 0,028*0.22=0,00616 м или 6,2 мм. Такого слоя ППС достаточно, чтобы сравнять Ктэ полуторной и двойной кладки из кирпича. При этом минимальный Ктэ в многоквартирном доме должен составлять 2,1.

Оптимальную высоту стен можно рассчитать из роста самого высокого человека в семье (или среднестатистического) с вытянутыми вверх руками и прибавив к этому значению возможность утепления потолка накладными слоями (натяжной или подвесной потолок), а также дополнительную погрешность в 20-30 см. Таким образом мы получаем значение в 2,3(2,4)+20(30)+20(30)=2,7-3 м.

Сравнение различных габаритов конструкции с экономической стороны

Расчет экономии и затраты средств на постройку из кирпича следует производить в зависимости от ее назначения, а также климатической зоны.

Например, для жилой 1-3 этажного здания, которое находиться в умеренной климатической зоне может хватить ширины кладки в полтора кирпича (380 мм), но при этом придется затрачивать средства на утепление дома. Поэтому следует вычислить, что будет эффективнее: построить стену толще или затратить больше утеплителя.

Так для жилого многоквартирного дома требуется Ктэ в 2,1, а для стены в 380 мм из полнотелого керамического кирпича он составляет 0,63. Потеря тепла из внутренних помещений при таком разрыве будет высокой, поэтому придется тратить больше средств на отопление.

При расчете на долговременное использование конструкции перерасход средств на тепловую энергию в холодное время года может за 2-3 года превысить сумму, которую требуется затратить на утепление.

Также следует правильно подойти к выбору самого кирпича. Например, полнотелый и пустотелый керамический кирпич имеют стоимость в 10+ руб/шт и 8+ руб/шт, но при укладке кирпича с пустотами уйдет больше раствора, что также влияет на конечную стоимость. Пустотелый кирпич имеет Ктп в 2 раза ниже, чем у монолитного, поэтому для стены из такого материала потребуется меньше утеплителя.

Важно учесть высоту частного или многоквартирного дома. Если она составляет 1-3 этажа, то можно ограничиться толщиной кладки в 380 мм, но для лучшей устойчивости и долговечности следует делать ширину кладки в 510 мм. При большом количестве этажей следует делать стену толщиной в 640 мм, чтобы она держала вес.

Заключение

Самая распространенная толщина кирпичной кладки для жилых домов составляет 510 мм для умеренного климата и 380 для теплого.

При несоблюдении размеров стен можно получить перерасход средств на отопление, постройку и утепление дома или его внешний декор (при увеличении толщины), а также недолговечную или опасную конструкцию (при уменьшении толщины).

Чрезмерная высота стен повысит затраты на отопление, а также может быть причиной ухудшения долговечности постройки или ее обрушения. Следует тщательно подходить к выбору материала и конструкции кирпича, так как это поможет сэкономить на утеплении и внешней отделке стен.

Утепление кровли, стен и перекрытия пенопластом

Как показывает практика, около четверти тепла здания теряется через кровлю. Мало того — некачественно утепленная кровля может стать причиной повышения влажности в доме. Ведь теплый воздух, поднимаясь вверх, сталкивается с более холодным слоем воздуха под кровлей. В результате образуется конденсат.

Утепление кровли, стен и перекрытия пенопластом

Поэтому утепление кровли пенопластом — пожалуй, один из самых оптимальных вариантов обеспечить качественное сохранение тепла и регуляцию уровня влажности в помещении. При условии подбора качественного пенопласта и правильного монтажа листов на кровлю будет обеспечена значительная экономия энергоносителей. В зимнее время удастся сэкономить на отоплении, в летнее — на кондиционировании.

Насколько безопасно проводить утепление наружных стен пенополистиролом?

Споров о безопасности и необходимости применения пенополистирола (или пенопласта) очень много. Основная причина их появления — некачественно выполненные работы по утеплению, применение несертифицированного материала или же пенопласта, который не предназначен для подобной роли (например, горючего пенополистирола).

На самом деле, качественное и грамотно выполненное утепление наружных стен пенополистиролом гарантирует полную безопасность жилища. Скопление сырости, пожарная опасность и прочие факторы не грозят, если в работах использовался пенопласт, специально предназначенный для утепления стен.

Как проводить утепление пенопластом кирпичной стены? Какой толщины брать пенопласт?

Вопрос достаточно широкий, поэтому точные данные привести сложно. Если технология монтажа листов пенопласта для всех видов поверхностей практически идентична, то расчет материала на утепление пенопластом кирпичной стены ведется в каждом регионе отдельно. На толщину листов влияют в первую очередь климатические условия региона, площадь дома и толщина его кирпичных стен. Например, в Подмосковье для комфортного проживания идеально было бы строить дома из кирпича толщиной 1,5-2 метра. На деле дома из полнотелого кирпича имеют толщину около 0,7 метра. В зависимости от ряда факторов, для утепления такого объекта подойдут листы пенопласта шириной 50-100 миллиметров.

Слышал, что для максимального энергосбережения нужно проводить утепление перекрытия пенопластом. Так ли это?

Утепление кровли, стен и перекрытия пенопластом

Утеплить стены частного дома — значит, едва ли не вдвое сократить потребление энергии на отопление. Это уже доказанный на практике факт. Но положительный результат будет заметно снижен, если потолок дома не будет утеплен. От 15 до 20 процентов тепла будут просто улетучиваться, смешиваясь с холодным воздухом. Кроме того, высока вероятность образования конденсата, что тоже не очень хорошо для состояния дома и его жителей. Поэтому утепление перекрытия пенопластом — это обязательная часть комплексных работ по энергосбережению и организации комфортного проживания в утепленном помещении.

Основные свойства Полиспена

Теплоизоляция ПолиспенПолиспен — это экструзионный вспененный полистирол, изготавливаемый методом экструзии из полистирола общего назначения. Плиты Полиспен и изделия из них — это эффективнаятеплоизоляция для ограждающих конструкций в гражданском и промышленном строительстве, сельском хозяйстве и холодильной промышленности, для конструкций железных дорог, автомагистралей, взлетно-посадочных полос аэропортов и газонефтепродуктопроводов.

Закажите утеплитель Полиспен или другой марки в нашем магазине: https://krovli-fasadi.ru/catalog/uteplitel/

Материал получают путем смешивания гранул полистирола при повышенной температуре и давлении с введением вспенивающего агента и последующим выдавливанием из экструдера. В качестве вспенивающего агента используются смеси легких хладонов. Хладоны, применяемые для производства плит «Полиспен», относятся к группе нетоксичных и негорючих. После изготовления плит в ячейках происходит относительно быстрое замещение остатков вспенивателя окружающим воздухом.

Процессом экструдирования полистирола достигается получение материала с однородной структурой, состоящей из мелких закрытых ячеек размером 0,1-0,2 мм. Ячеистая структура материала обеспечивает практически нулевое водопоглощение, низкую теплопроводность, высокую стойкость к давлению водяных паров (диффузии).

Основные свойства теплоизоляционных плит Полиспен

  • низкая теплопроводность,
  • отсутствие водопоглощения,
  • низкая паропроницаемость,
  • высокая прочность на сжатие,
  • стойкость к горению,
  • не подвержен биологическому разложению,
  • экологическая чистота,
  • простота и удобство применения,
  • долговечность,
  • устойчивость к грызунам.

Плиты Полиспен выпускаются трех типов:

  • Полиспен Стандарт;
  • Полиспен (средней плотностью 35 кг/м);
  • Полиспен 45 (средней плотностью 45 кг/м).

Плиты Полиспен предназначены для теплоизоляции ограждающих конструкций зданий и сооружений. При изготовлении данной марки в исходное сырье вводятся антипирены, что существенно повышает ее стойкость к горению. Плиты Полиспен по пожарнотехническим характеристикам соответствуют материалам слабогорючим, трудносгораемым, с высокой дымообразующей способностью. Экструзионный пенополистирол, так же как и древесина, при горении выделяет практически только два вида газов (CO — угарный газ, CO2 — углекислый газ), в отличие от ряда органических материалов, выделяющих материалов, выделяющих комплекс вредных для здоровья человека веществ.

Плиты Полиспен Стандарт предназначены для использования в фундаментах, полах и других областях, где нет ограничений по группе горючести.

Плиты Полиспен 45 предназначены для устройства теплоизоляционных слоев в конструкциях взлетно-посадочных полос, автомобильных и железных дорог на вечномерзлых и пучинистых грунтах, а так же для теплоизоляции высоконагруженных полов, фундаментов, цокольных этажей, эксплуатируемых кровель. Прочность на сжатие при 10% деформации для этого типа плит составляет не менее 0,5 МПа, т. е. при распределенной нагрузке до 50 тонн на 1 кв. м материал не разрушается и его деформация по толщине составляет не более 10%.

Теплоизоляционные плиты Полиспен выпускаются шириной 600 мм и толщиной от 20 до 80 мм. Стандартная длина плит — 1200 мм с обработкой в четверть по периметру. По согласованию с заказчиком, возможен выпуск плит различной длины, как с прямой, так и ступенчатой кромкой.

Плиты Полиспен упаковывают в полиэтиленовую пленку с защитой от проникновения УФ лучей. Высота упаковки 40-42 с количеством плит от 4 до 17 шт. Объем одной упаковки плит (стандарт) — 0,288 м. Плиты можно хранить на открытом воздухе в оригинальной упаковке, но при этом их необходимо предохранять от длительного воздействия солнечного света для предотвращения разрушения верхнего слоя.

голоса
Рейтинг статьи
Читайте так же:
Искусственный кирпич для внутренней облицовки
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector