Сравнение толщины стен из различных материалов

Содержание
  1. Какой толщины должны быть стены загородного дома?
  2. Виды стен
  3. Материал стен – что выбрать?
  4. Как правильно определить толщину стен?
  5. Кирпичные стены
  6. Стены из газобетона
  7. Дома из керамзитобетона
  8. Стены из бруса
  9. Стены из бревен
  10. Каркасные стены
  11. Теплотехнический расчет стен из различных материалов
  12. Расчет необходимой толщины однослойной стены
  13. Расчет сопротивления теплопередачи стены
  14. Стена из газобетонного блока
  15. Стена из керамзитобетонного блока
  16. Стена из керамического блока
  17. Стена из силикатного кирпича
  18. Сравнительный анализ теплотехнических свойств домов из разных материалов
  19. Дома из дерева
  20. Дома из каркаса
  21. Теплопроводность каменного дома
  22. Теплопроводность деревянного дома
  23. Теплопроводность каркасного дома
  24. Расчет теплопроводности стены
  25. Для чего нужен расчет
  26. От чего зависит теплопроводность
  27. Выполняем расчеты
  28. Допустимые значения в зависимости от региона
  29. Показатели теплопередачи для различных материалов
  30. Расчет многослойной конструкции
  31. Последовательность действий
  32. Как выполнить подсчеты на онлайн калькуляторе
  33. Сравнительная таблица теплопроводности современных строительных материалов
  34. Что нужно знать о теплопроводности пенопласта
  35. Как рассчитать толщину стен
  36. Расчет толщины стены, толщины утеплителя, отделочных слоев
  37. Пример расчета толщины утеплителя
  38. Таблица теплопроводности материалов на Па-Пен
  39. Какая конструкция стены самая теплая? Сравнение теплопроводности стен
  40. Климатические параметры расчета:
  41. Параметры помещения:
  42. 1. Стена из газосиликатного блока толщиной 400 мм D500
  43. Теплотехнические данные конструкции:
  44. Какие есть преимущества данной конструкции?
  45. 2. Стена из силикатного кирпича с утепление ППС ПСБ-15 100 мм
  46. Какие есть преимущества данной конструкции?
  47. 3. Каркасная стена с утеплением минеральной ватой толщиной 200 мм
  48. Теплотехнические данные конструкции:
  49. 4. Стена из профилированного бруса 200х200 мм
  50. Сравнение теплопотери через стены за один час при температуре внутри 20˚С, снаружи — -25˚С на примере простого дома площадью 100 кв.м
  51. Стоимость отопления дома 100 кв.м при различных конструкциях стен при температуре внутри 20˚С, снаружи — -25˚С на примере простого дома площадью 100 кв.м:

Какой толщины должны быть стены загородного дома?

Сравнение толщины стен из различных материалов

Каждый хозяин дома хочет, чтобы его сооружение было теплым и долговечным. Во многом это зависит от правильно выбранной толщины стен. Этот критерий в свою очередь формируется с учетом строительного материала. Рассмотрим, какой должна быть толщина стен дома.

Виды стен

Наружные стены выполняют важную функцию – защиту от внешней среды. Также они играют роль несущих конструкций. Различают внутренние и наружные стены. В зависимости от накладываемых на них нагрузок это могут быть несущие или ненесущие стены.

На несущие опираются перекрытия и кровельные элементы. Ненесущие призваны разделять помещения между собой.

Наружные стены в большинстве случаев одновременно являются и несущими. Поэтому толщина их должна быть больше. Как правило, они состоят из нескольких слоев и включают утеплитель.

Толщина внутренних стен, как правило, меньше, особенно, если это не несущие конструкции. Для таких перегородок куда большее значение имеют их звукоизоляционные свойства. И здесь также важно выбрать подходящий строительный материал.

Материал стен – что выбрать?

Начиная строительство дома, большое значение имеет, из чего вы будете возводить стены. Значение имеет долговечность, комфорт, экономия и скорость строительства. Каждый материал имеет свои плюсы и минусы, поэтому выбор сделать достаточно сложно.

Наибольшее распространение получили следующие виды стен:

  • кирпичные;
  • бетонные (пеноблоки, газосиликат) ;
  • керамзитоблоки;
  • каменные;
  • монолитные;
  • деревянные
  • комбинированные.

Казалось бы, все просто. Чем толще стена, тем лучше. Но слишком толстыми стены делать не стоит. Во-первых, это значительная переплата за материалы. Во-вторых, потеря полезной площади внутри здания. Поэтому куда проще – высчитать оптимальные показатели с учетом климата, нагрузок и состава материала.

Как правильно определить толщину стен?

Для этого берутся следующие составляющие: материал, конструкция, средняя температура в регионе. При этом в помещении берется за основу температура не менее 18С с грамотно разведенной отопительной системой и наличием утеплителей.

В таблице приведена оптимальная толщина стен из кирпича, блоков и других материалов:

В целом, толщина не должна быть менее 1/15 высоты стены, начиная от гидроизоляционной части и заканчивая нижней части балок перекрытия.

Можно уменьшить толщину стен, но в таком случае необходимо увеличивать теплоизоляционный слой. Для этого применяют минеральную вату, пеноплекс и другие материалы. При этом размещать утеплитель можно не только снаружи, но и изнутри.

Кирпичные стены

Размер кирпича в стандартном исполнении равен 250х120х65 мм. Длина в 250 мм едина для всех видов кирпича. Соответственно, толщина стены имеет именно такой показатель. Для того чтобы дом был действительно теплым, этого параметра недостаточно. Что же делать?

В идеале кирпичная стена должна иметь толщину 510 мм. Каким образом это достигнуть? С помощью двух простенков из кирпичной кладки плюс утеплителя между ними толщиной от 100 мм. На выходе получается толщина, равная 600 мм. Эта цифра вполне подходит для эксплуатации дома в холодных регионах.

Стены из газобетона

Один газобетонный блок имеет длину, равную 600 мм, и высоту, равную 200 мм. Ширина при этом различна – от 300 до 500 мм. Оптимальная толщина стены из такого материала составляет 450 мм. Поэтому стоит выбирать блоки, ширина которых не менее 400 мм плюс отделка изнутри и снаружи.

Дома из керамзитобетона

Керамзитобетонные блоки – популярный материал, который отличается хорошей теплоизоляцией и доступной ценой. Ширина его различна – от 190 до 450 мм.

Оптимальная толщина стен из этого материала составляет 380 мм. Это значит, что кладка должна идти в два блока, если выбрана минимальная ширина.

Нередко дома из керамзитобетонных блоков дополнительно отделывают кирпичом. В таком случае ширину блочных стен можно снизить.

Стены из бруса

Этот материал редко имеет сечение более 220 мм, при этом оптимальная толщина деревянных стен должна быть не менее 480 мм. Поэтому при строительстве таких домов обязательно использование утеплителя. Это позволит достичь нужных показателей тепла.

Стены из бревен

Один из наиболее теплых и долговечных строительных материалов. Особенно, если выбран диаметр в 350 мм и более. Но и цена немалая. В то же время, потратившись один раз, можно в последующем неплохо сэкономить на утеплении и отоплении коттеджа.

Каркасные стены

Толщина стен каркасного дома зависит от количества и вида слоев. Теплоизоляционной внутренний слой не должен быть менее 150 мм. Также в состав «пирога» входит гипсокартон, цементно-стружечные плиты и ОСБ. Финишная отделка включает обрешетку, мембранную пленку, пароизоляцию и сайдинг. В результате каркасная стена получит толщину от 220 мм и более.

Что касается внутренних перегородок, то здесь куда большее значение имеет шумоизоляция. Оптимальным вариантом могут стать два листа гипсокартона, а между ними звукоизоляционная прослойка. Если же выбор пал на газобетон, керамический или керамзитобетонный блок, то достаточного одного ряда таких материалов. Плюс внутренняя отделка.

Как  показывает практика, нет необходимости делать стены слишком толстыми. Куда более целесообразно – дополнительно использовать современные утеплители. Многослойная стена в результате будет тоньше, но теплей.

Источник: https://72snab.ru/ctati/optimalnaya-tolshhina-sten-doma.html

Теплотехнический расчет стен из различных материалов

Сравнение толщины стен из различных материалов

  • Способность материала не выпускать тепло наружу повлияет на комфорт в помещениях дома и на затраты на отопление. В зависимости от используемого материала, для достижения нормативных значений, необходимо выбирать определенную толщину однослойной или конструкцию многослойной стены. В статье приведены наиболее популярные из них.

Среди многообразия материалов для строительства несущих стен порой стоит тяжелый выбор.

Сравнивая между собой различные варианты, одним из немаловажных критериев на который нужно обратить внимание является “теплота” материала.

Способность материала не выпускать тепло наружу повлияет на комфорт в помещениях дома и на затраты на отопление. Второе становится особенно актуальным при отсутствии подведенного к дому газа.

Теплозащитные свойства строительных конструкций характеризует такой параметр, как сопротивление теплопередаче (Ro, м²·°C/Вт).

По существующим нормам (СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003), при строительстве в Самарской области, нормируемое значение сопротивления теплопередачи для наружных стен составляет Ro.

норм = 3,19 м²·°C/Вт. Однако, при условии, что проектный удельный расход тепловой энергии на отопление здания ниже нормативного, допускается снижение величины сопротивления теплопередачи, но не менее допустимого значения Ro.тр =0,63·Ro.

норм = 2,01 м²·°C/Вт.

В зависимости от используемого материала, для достижения нормативных значений, необходимо выбирать определенную толщину однослойной или конструкцию многослойной стены. Ниже представлены расчеты сопротивления теплопередаче наиболее популярных вариантов конструкций наружных стен.

Расчет необходимой толщины однослойной стены

В таблице ниже определена толщина однослойной наружной стены дома, удовлетворяющая требованиям норм по теплозащите.Требуемая толщина стены определена при значении сопротивления теплопередачи равном базовому (3,19 м²·°C/Вт). Допустимая – минимально допустимая толщина стены, при значении сопротивления теплопередачи равном допустимому (2,01 м²·°C/Вт).

№ п/пМатериал стеныТеплопроводность, Вт/м·°CТолщина стены, мм
ТребуемаяДопустимая
1Газобетонный блок0,14444270
2Керамзитобетонный блок0,5517451062
3Керамический блок0,16508309
4Керамический блок (тёплый)0,12381232
5Кирпич (силикатный)0,7022211352

Вывод: из наиболее популярных строительных материалов, однородная конструкция стены возможна только из газобетонных и керамических блоков. Стена толщиной более метра, из керамзитобетона или кирпча, не представляется реальной.

Расчет сопротивления теплопередачи стены

Ниже представлены значения сопротивления теплопередаче наиболее популярных вариантов конструкций наружных стен из газобетона, керамзитобетона, керамических блоков, кирпича, с отделкой штукатуркой и облицовочным кирпичом, утеплением и без.

По цветной полосе можно сравнить между собой эти варианты.

Полоса зеленого цвета означает, что стена соответствует нормативным требованиям по теплозащите, желтого – стена соответствует допустимым требованиям, красного – стена не соответствует требованиям

Стена из газобетонного блока

1Газобетонный блок D600 (400 мм)2,89 Вт/м·°C
2Газобетонный блок D600 (300 мм) + утеплитель (100 мм)4,59 Вт/м·°C
3Газобетонный блок D600 (400 мм) + утеплитель (100 мм)5,26 Вт/м·°C
4Газобетонный блок D600 (300 мм) + вентилируемый воздушный зазор (30 мм) + облицовочный кирпич (120 мм)2,20 Вт/м·°C
5Газобетонный блок D600 (400 мм) + вентилируемый воздушный зазор (30 мм) + облицовочный кирпич (120 мм)2,88 Вт/м·°C

Стена из керамзитобетонного блока

1Керамзитобетонный блок (400 мм) + утеплитель (100 мм)3,24 Вт/м·°C
2Керамзитобетонный блок (400 мм) + замкнутый воздушный зазор (30 мм) + облицовочный кирпич (120 мм)1,38 Вт/м·°C
3Керамзитобетонный блок (400 мм) + утеплитель (100 мм) + вентилируемый воздушный зазор (30 мм) + облицовочный кирпич (120 мм)3,21 Вт/м·°C

Стена из керамического блока

1Керамический блок (510 мм)3,20 Вт/м·°C
2Керамический блок тёплый (380 мм)3,18 Вт/м·°C
3Керамический блок (510 мм) + утеплитель (100 мм)4,81 Вт/м·°C
4Керамический блок (380 мм) + замкнутый воздушный зазор (30 мм) + облицовочный кирпич (120 мм)2,62 Вт/м·°C

Стена из силикатного кирпича

1Кирпич (380 мм) + утеплитель (100 мм)3,07 Вт/м·°C
2Кирпич (510 мм) + замкнутый воздушный зазор (30 мм) + облицовочный кирпич (120 мм)1,38 Вт/м·°C
3Кирпич (380 мм) + утеплитель (100 мм) + вентилируемый воздушный зазор (30 мм) + облицовочный кирпич (120 мм)3,05 Вт/м·°C

Источник: https://newhome63.ru/stati/teplotexnicheskij-raschet-sten-iz-razlichnyx-materialov

Сравнительный анализ теплотехнических свойств домов из разных материалов

Сравнение толщины стен из различных материалов

Постоянный рост затрат на отопление жилья заставляет задуматься о выборе технологии строительства с максимальными показателями по энергоэффективности. Строительство энергосберегающих домов является сегодня не прихотью, а острой необходимостью, закрепленной законодательно в федеральном законе РФ за № 261-ФЗ «Об энергосбережении».

Эффективность стеновой конструкции жилого дома напрямую зависит от показателей по теплопотерям, которые происходят через разные элементы ограждающих конструкций дома. Основное тепло теряется именно через наружные стены.

Вот почему их теплопроводность серьезно влияет на микроклимат внутри помещений. Нет смысла говорить об эффективных стеновых конструкциях без учета показателей теплопроводности.

Стена может быть толстая, прочная и дорогая, но вовсе не энергоэффективная.

Возникает закономерный вопрос, какой дом теплее, а точнее, какой из популярных в нашей стране материалов лучше сохраняет тепло? Простое сравнение коэффициентов теплопередачи в данном случае является не совсем корректным. Прежде всего, следует оценивать способность сохранять тепло внешней ограждающей конструкцией, как единой системы.

Рассмотрим загородные дома, построенные по различным технологиям, с различными типами стен, и посмотрим какой дом имеет наименьшие потери тепла.

В малоэтажном жилищном строительстве наибольшее распространение получили следующие виды домов:

  • каменные
  • деревянные
  • каркасные

Каждый из названных вариантов имеет несколько подвидов, параметры которых существенно различаются. Для получения объективного ответа на вопрос, какой дом самый теплый, сравнивать будем только лучшие образцы по одному из числа представленных в списке.

Кирпичный дом представляет собой надежное, долговечное жилище и пользуется популярностью у наших сограждан. Его прочность и стойкость к неблагоприятным факторам среды обуславливается большой плотностью материала.

Кирпичные стены неплохо сохраняют тепло, но все же требуют постоянного отопления помещений. В противном случае, зимой кирпич впитывает влагу и под весом кладки начинает разрушаться. Если длительное время держать кирпичный дом без отопления, его придется прогревать до нормальной температуры около трех дней.

Минусы кирпичных построек:

  • Высокая теплопередача и потребность в дополнительной теплоизоляции. Без теплоизоляционного слоя толщина кирпичной стены, способной удерживать тепло, должна быть не менее 1,5 м.
  • Невозможность периодического (сезонного) использования здания. Кирпичные стены хорошо впитывают тепло и влагу. В холодный сезон полный прогрев дома займет не менее трех суток, а на полное устранение излишней влаги уйдет не менее месяца.
  • Толстый цементно-песчаный шов, скрепляющий кирпичную кладку, имеет в три раза больший коэффициент теплопроводности по сравнению с кирпичом. Соответственно теплопотери через кладочные швы еще более значительны, чем через сам кирпич.

Технология теплого дома из кирпича требует дополнительного утепления с внешней стороны стены плитами утеплителя.

Дома из дерева

Комфортная атмосфера быстрее создается в доме, построенном из дерева. Этот материал практически не охлаждается и не нагревается, поэтому температура внутри помещения быстро стабилизируется. При достаточной толщине стен такие дома можно не утеплять, поскольку дерево само по себе может служить термоизоляцией.

Однако, для того, чтобы деревянный дом был теплым, толщина наружных стен из сплошной древесины должна составлять более 40 см, из клееного бруса 35-40 см, а из оцилиндрованного бревна более 50 см. Стоимость строительства такого жилья очень высока.

Остается, либо игнорировать современные требования и строить дом, например, из бруса толщиной минимум 20-22 см или из бревен диаметром 24-28 см (при этом понимать, что расходы на отопление будут достаточно высокими, особенно если в доме нет магистрального газа), либо стены деревянного дома все же придется дополнительно утеплять.

Людям, которые на первое место ставят комфорт и целесообразность, лучше подумать об утеплении деревянного дома.

Тогда дерево создаст в доме оптимальный микроклимат, а утепление обеспечит экономию на отоплении. По сравнению с кирпичом теплопотери деревянного дома значительно меньше.

Но все же, для того, чтобы теплый дом из дерева был еще и экономичным, ему требуется дополнительная теплоизоляция.

Дома из каркаса

По своим характеристикам каркасная технология строительства выглядит намного лучше кирпичного или деревянного дома и не требует дополнительного утепления. Если в зоне климата, где планируется строительство загородного дома, зимой бывают низкие температуры, то каркасная технология является самым идеальным вариантом.

Технология каркасного домостроения подразумевает слой термоизоляции внутри стен, который позволяет оградить помещения от наружного холода. Большим плюсом постройки каркасного дома, в сравнении с деревянным или кирпичным, является высокая энергоэффективность при очень небольшой толщине стен.

Данная технология позволяет возводить абсолютно разные по своему функциональному назначению объекты:

  • Каркасные дома для сезонного проживания.Например, каркасно-щитовые, дома из СИП-панелей и прочие «эконом» варианты, используемые, в основном,как летние дачи.
  • Теплые каркасные дома для постоянного проживания.Например, здания на монолитном фундаменте, с утеплением стен не менее 200 мм, с внутренними инженерными коммуникациями.

В каркасно-щитовых домах и домах из СИП-панелей для поддержания тепла требуется постоянно работающий обогреватель, поскольку тепло в таком доме не задерживается надолго. Хотя прогревается данное строение довольно быстро, всего за несколько часов. Такие дома больше подходят для временного проживания.

Качественный каркасный дом для постоянного проживания, за счет своей многослойности и других конструкционных особенностей, позволяет минимизировать потери тепла, не оставляя ощущения влажности помещения в холодное время года. Такое жилье не требует постоянного подогрева и может долго сохранять внутреннее тепло.

Особенно высокими параметрами энергоэффективности обладают здания, построенные по технологии 3D каркас, стены которого имеют три смещенные между собой слоя утепления общей толщиной 250 мм, которые перекрывают деревянные элементы каркаса, ликвидируя в стенах «мостики холода». Кроме того, внешним слоем утеплителя закрыты цокольное и межэтажное перекрытия, поэтому в доме даже в лютые морозы всегда теплые полы.

Чтобы понять, какой загородный дом является самым теплым среди всех, сравним коэффициенты теплопроводности материалов разных стеновых конструкций.

Коэффициент теплопроводности – эта величина, которая показывает удельную теплопроводность материала внешних стен. Низкая теплопроводность стен дома способствует продолжительному сохранению тепла внутри помещения и обеспечивает отличные условия проживания. В противном случае стены пропускают холод и потребуется больше мощности в системе отопления.

Теплопроводность каменного дома

Рассмотрим коэффициенты теплопроводности материалов каменных домов:

  • Железобетон — 1,5 Вт/(м∙К)
  • Силикатный кирпич – 0,70 Вт/(м∙К)
  • Керамический сплошной — 0,56 Вт/(м∙К)
  • Керамический пустотелый – 0,47 Вт/(м∙К)

Чем выше коэффициент теплопередачи, тем хуже теплозащита стеновой конструкции. Как видим, сами по себе материалы, из которых строятся каменные дома, имеют довольно высокий коэффициент теплопередачи.

Следуя требованиям СНиП для того чтобы построить каменный дом, толщина его внешних стен должна достигать просто ошеломляющих цифр. Например, дом из бетона должен иметь толщину стен в 2,5 метра, а из кирпича — в 1,5 метра.

Это огромные материальные затраты. Сегодня, таким образом уже никто не строит.

Чтобы удерживать тепло внутри дома у кирпича просто не хватает теплопроводности, поэтому кирпичные стены всегда дополнительно утепляют. Для теплоизоляции обычно применяются материалы типа пенополистирола. Сверху утеплителя внешние стены дома обкладывают декоративным кирпичом или другим облицовочным материалом.

Теплопроводность деревянного дома

Если сравнивать деревянный или кирпичный дом, какой из них лучше сохраняет тепло? Ответ будет явно в пользу древесины.

Дерево, по сравнению с кирпичом или бетоном, в разы теплее. Влияние на теплопроводность оказывает плотность материала.

У пористого материала всегда более низкий коэффициент теплопередачи, соответственно стены такой постройки более теплые. Древесина имеет хорошие показатели теплопроводности — 0,18 Вт/(м∙К).

Это минимум в три раза ниже, чем у кирпича, и примерно на 30% меньше, чем у газосиликатных и пенобетонных блоков. Разница очевидна.

Каркасные дома из бруса и бревна имеют определенные преимущества за счет лучших характеристик материала. Однако основным недостатком деревянной конструкции является высокая ветропроницаемость и низкая герметичность. Крайне сложно обеспечить высокую точность сопряжения деревянных элементов, особенно в углах дома.

Джутовые или полимерные уплотнители лишь частично решают данную проблему. Следствием этого является наличие большого количества «мостиков холода» по всей площади стеновой конструкции.

Наибольшие потери тепла в деревянном доме сосредоточены именно в местах сквозных промерзаний, ликвидировать которые возможно только с помощью дополнительного утепления стен.

Теплопроводность каркасного дома

По ряду своих характеристик обычные канадские каркасные дома с толщиной стен 150 мм выглядят более привлекательно, чем каменные или деревянные.

Это связано с тем, что каркасный дом обладает наименьшим среди прочих технологий и стройматериалов коэффициентом теплопроводности — 0,038 Вт/(м∙К). Получается, что его теплопроводность в 5 раз меньше, чем у дома из цельной древесины.

Если сравнивать теплопроводность каркасного дома с кирпичным, то разница составляет почти 15 раз.

Среди перечисленных наилучшие показатели демонстрируют дома по технологии 3D каркас. Внешняя стена, возведенная по этой технологии, имеет коэффициент теплопроводности 0,0022 Вт/(м∙К).

Данный показатель в 40 раз меньше, чем у профилированного бруса и более чем в 200 раз ниже, чем у кирпича.

Такие высокие показатели энергоэффективности достигаются за счет структуры тройного каркаса и трех перекрестных слоев базальтового утеплителя.

Внешние стены дома по технологии 3D каркас не имеют «мостиков холода» и обеспечивают надежное сохранение тепла даже при экстремально низких температурах. Отсутствие контакта между элементами внешней и внутренней несущей конструкции полностью исключает возможность промерзания стен.

В последние годы в сегменте малоэтажного жилищного строительства происходят значительные изменения. Экономические условия вынуждают население отказываться от традиционных материалов в пользу более прогрессивных технологий.

Наружная стена состоит из отдельных элементов, совокупность и взаимодействие которых определяет способность жилого здания сохранять тепло. В этом отношении самые худшие характеристики у традиционной кирпичной кладки.

Высокая теплопроводность даже у лучших образцов кирпича, практически исключает возможность его использования без дополнительного утепления. Воздушный зазор в двухрядной стене и использование пустотелого керамического кирпича лишь незначительно снижают теплопотери.

Подобные строительные конструкции однозначно нуждаются в дополнительном утеплении.

Сравнивать какой дом лучше каркасный или кирпичный по теплотехническим характеристикам даже некорректно. Преимущество первого выглядит просто подавляющим.

При прочих равных условиях системы отопления, для того, чтобы прогреть кирпичные стены, бывает необходимо несколько суток.

Каркасный дом, возведенный, например, с использованием технологии 3D каркас, полностью протапливается в течение двух часов и в дальнейшем хорошо сохраняет тепло.

Этот же фактор позволяет точно ответить на вопрос: брус или каркас что лучше? Какое жилое строение является более эффективным с точки зрения способности сохранения тепла? Преимущества каркаса здесь также весомые. Деревянный брус или бревно имеют неплохие показатели тепловодности, но дом из бруса все же не лишен технологических недостатков в виду наличия большого количества «мостиков холода».

Простое сравнение показателей теплопроводности кирпича и 3D каркас явно в пользу последнего. Ответ на вопрос, из чего строить самый теплый дом, очевиден и однозначен. Решая данный вопрос, правильнее говорить все же о деревянном каркасном доме по технологии 3D каркас, в котором применение многослойной структуры позволяет устранить все недостатки других технологий загородного домостроения.

Здания по технологии 3D каркас являются не только самыми теплыми каркасными домами для постоянного проживания, но также являются лидерами по энергоэффективности.

В этом мнения многих специалистов совпадают: 3D каркас обладает исключительной способностью к сохранению тепла, имеет параметры «пассивного дома» и рекомендован для использования на всей территории нашей страны в качестве энергоэффективного жилья.

НУЖЕН ТЕПЛЫЙ ДОМ ДЛЯ КРУГЛОГОДИЧНОГО ПРОЖИВАНИЯ?

ЗВОНИТЕ НАМ ПО ТЕЛЕФОНУ +7(495) 363-06-08
ИЛИ ЗАДАЙТЕ СВОЙ ВОПРОС В ФОРМЕ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ

Источник: https://dekardkarkas.ru/articles/kakoy-dom-vybrat.html

Расчет теплопроводности стены

Сравнение толщины стен из различных материалов

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

Толщина стен в южных и северных широтах должна отличаться

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 во многом зависит от материала стен

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

Сопротивление передаче тепла должно быть больше минимума, указанного в нормативах

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.

Формула расчета:

R=δ/ λ (м2·°С/Вт), где:

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 теплопроводностиРегион
12 м2•°С/ВтКрым
22,1 м2•°С/ВтСочи
32,75 м2•°С/ВтРостов—на—Дону
43,14 м2•°С/ВтМосква
53,18 м2•°С/ВтСанкт—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:

МатериалВеличина теплопроводности Плотность
Бетонные1,28—1,512300—2400
Древесина дуба0,23—0,1700
Хвойная древесина0,10—0,18500
Железобетонные плиты1,692500
Кирпич с пустотами керамический0,41—0,351200—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

При расчете многослойной конструкции суммируйте показатели теплосопротивляемости всех материалов

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: https://MoyaStena.ru/raznoe/raschet-tolshchiny-steny-po-teploprovodnosti

Сравнительная таблица теплопроводности современных строительных материалов

Сравнение толщины стен из различных материалов

Чтобы в доме было проще сохранять тепло зимой и прохладу летом, теплопроводность стен, пола и кровли должна быть не менее определенной цифры, которая рассчитывается для каждого региона. Состав «пирога» стен, пола и потолка, толщина материалов берутся с таким учетом чтобы суммарная цифра была не меньше (а лучше — хоть немного больше) рекомендованной для вашего региона.

Коэффициент теплопередачи материалов современных строительных материалов для ограждающих конструкций

При выборе материалов надо учесть, что некоторые из них (не все) в условиях повышенной влажности проводят тепло гораздо лучше. Если при эксплуатации возможно возникновение такой ситуации на продолжительный срок, в расчетах используют теплопроводность для этого состояния. Коэффициенты теплопроводности основных материалов, которые используются для утепления, приведены в таблице.

Наименование материалаКоэффициент теплопроводности Вт/(м·°C)
В сухом состоянииПри нормальной влажностиПри повышенной влажности
Войлок шерстяной0,036-0,0410,038-0,0440,044-0,050
Каменная минеральная вата 25-50 кг/м30,0360,0420,,045
Каменная минеральная вата 40-60 кг/м30,0350,0410,044
Каменная минеральная вата 80-125 кг/м30,0360,0420,045
Каменная минеральная вата 140-175 кг/м30,0370,0430,0456
Каменная минеральная вата 180 кг/м30,0380,0450,048
Стекловата 15 кг/м30,0460,0490,055
Стекловата 17 кг/м30,0440,0470,053
Стекловата 20 кг/м30,040,0430,048
Стекловата 30 кг/м30,040,0420,046
Стекловата 35 кг/м30,0390,0410,046
Стекловата 45 кг/м30,0390,0410,045
Стекловата 60 кг/м30,0380,0400,045
Стекловата 75 кг/м30,040,0420,047
Стекловата 85 кг/м30,0440,0460,050
Пенополистирол (пенопласт, ППС)0,036-0,0410,038-0,0440,044-0,050
Экструдированный пенополистирол (ЭППС, XPS)0,0290,0300,031
Пенобетон, газобетон на цементном растворе, 600 кг/м30,140,220,26
Пенобетон, газобетон на цементном растворе, 400 кг/м30,110,140,15
Пенобетон, газобетон на известковом растворе, 600 кг/м30,150,280,34
Пенобетон, газобетон на известковом растворе, 400 кг/м30,130,220,28
Пеностекло, крошка, 100 — 150 кг/м30,043-0,06
Пеностекло, крошка, 151 — 200 кг/м30,06-0,063
Пеностекло, крошка, 201 — 250 кг/м30,066-0,073
Пеностекло, крошка, 251 — 400 кг/м30,085-0,1
Пеноблок 100 — 120 кг/м30,043-0,045
Пеноблок 121- 170 кг/м30,05-0,062
Пеноблок 171 — 220 кг/м30,057-0,063
Пеноблок 221 — 270 кг/м30,073
Эковата0,037-0,042
Пенополиуретан (ППУ) 40 кг/м30,0290,0310,05
Пенополиуретан (ППУ) 60 кг/м30,0350,0360,041
Пенополиуретан (ППУ) 80 кг/м30,0410,0420,04
Пенополиэтилен сшитый0,031-0,038
Вакуум
Воздух +27°C. 1 атм0,026
Ксенон0,0057
Аргон0,0177
Аэрогель (Aspen aerogels)0,014-0,021
Шлаковата0,05
Вермикулит0,064-0,074
Вспененный каучук0,033
Пробка листы 220 кг/м30,035
Пробка листы 260 кг/м30,05
Базальтовые маты, холсты0,03-0,04
Пакля0,05
Перлит, 200 кг/м30,05
Перлит вспученный, 100 кг/м30,06
Плиты льняные изоляционные, 250 кг/м30,054
Полистиролбетон, 150-500 кг/м30,052-0,145
Пробка гранулированная, 45 кг/м30,038
Пробка минеральная на битумной основе, 270-350 кг/м30,076-0,096
Пробковое покрытие для пола, 540 кг/м30,078
Пробка техническая, 50 кг/м30,037

Часть информации взята нормативов, которые прописывают характеристики определенных материалов (СНиП 23-02-2003, СП 50.13330.2012, СНиП II-3-79* (приложение 2)). Те материал, которые не прописаны в стандартах, найдены на сайтах производителей

Так как стандартов нет, у разных производителей они могут значительно отличаться, потому при покупке обращайте внимание на характеристики каждого покупаемого материала

Что нужно знать о теплопроводности пенопласта

Способность материала к теплопередаче, проводить или задерживать тепловые потоки принято оценивать коэффициентом теплопроводности. Если посмотреть на его размерность – Вт/м∙С о , то становится понятным, что это величина удельная, то есть определенная для следующих условий:

  • Отсутствие влаги на поверхности плиты, то есть коэффициент теплопроводности пенопласта из справочника — это величина, определенная в идеально сухих условиях, которых в природе практически не существует, разве что в пустыне или в Антарктиде;
  • Значение коэффициента теплопроводности приведено к толщине пенопласта в 1 метр, что очень удобно для теории, но как-то не впечатляет для практических расчетов;
  • Результаты измерения теплопроводности и теплопередачи выполнены для нормальных условий при температуре 20 о С.

Согласно упрощенной методике, при расчетах термического сопротивления слоя пенопластового утеплителя нужно умножить толщину материала на коэффициент теплопроводности, затем умножить или разделить на несколько коэффициентов, используемых для того, чтобы учесть реальные условия работы теплоизоляции. Например, сильное обводнение материала, или наличие мостиков холода, или способ монтажа на стены здания.

Насколько теплопроводность пенопласта отличается от других материалов, можно увидеть в приведенной ниже сравнительной таблице.

На самом деле не все так просто. Для определения значения теплопроводности можно составить своими руками или использовать готовую программу для расчета параметров утепления.

Для небольшого объекта обычно так и поступают.

Частник или самозастройщик может вообще не интересоваться теплопроводностью стен, а уложить утепление из пенопластового материала с запасом в 50 мм, что будет вполне достаточно для самых суровых зим.

Большие строительные компании, выполняющие утепление стен на площади десятков тысяч квадратов, предпочитают поступать более прагматично. Выполненный расчет толщины утепления используется для составления сметы, а реальные значения теплопроводности получают на натурном объекте.

Для этого наклеивают на участок стены несколько различных по толщине листов пенопласта и измеряют реальное термосопротивление утеплителя.

В результате удается рассчитать оптимальную толщину пенопласта с точностью до нескольких миллиметров, вместо приблизительных 100 мм утеплителя можно уложить точное значение 80 мм и сэкономить немалую сумму средств.

Насколько выгодно использование пенопласта в сравнении с типовыми материалами, можно оценить из приведенной ниже диаграммы.

Как рассчитать толщину стен

Для того чтобы зимой в доме было тепло, а летом прохладно, необходимо чтобы ограждающие конструкции (стены, пол, потолок/кровля) должны иметь определенное тепловое сопротивление. Для каждого региона эта величина своя. Зависит она от средних температур и влажности в конкретной области.

Термическое сопротивление ограждающих конструкций для регионов России

Для того чтобы счета за отопление не были слишком большими, подбирать строительные материалы и их толщину надо так, чтобы их суммарное тепловое сопротивление было не меньше указанного в таблице.

Расчет толщины стены, толщины утеплителя, отделочных слоев

Для современного строительства характерна ситуация, когда стена имеет несколько слоев. Кроме несущей конструкции есть утепление, отделочные материалы. Каждый из слоев имеет свою толщину. Как определить толщину утеплителя? Расчет несложен. Исходят из формулы:

Формула расчета теплового сопротивления

R — термическое сопротивление;

p — толщина слоя в метрах;

k — коэффициент теплопроводности.

Предварительно надо определиться с материалами, которые вы будете использовать при строительстве. Причем, надо знать точно, какого вида будет материал стен, утепление, отделка и т.д. Ведь каждый из них вносит свою лепту в теплоизоляцию, и теплопроводность строительных материалов учитывается в расчете.

Сначала считается термическое сопротивление конструкционного материала (из которого будет строится стена, перекрытие и т.д.), затем «по остаточному» принципу подбирается толщина выбранного утеплителя.

Можно еще принять в расчет теплоизоляционных характеристики отделочных материалов, но обычно они идут «плюсом» к основным. Так закладывается определенный запас «на всякий случай».

Этот запас позволяет экономить на отоплении, что впоследствии положительно сказывается на бюджете.

Пример расчета толщины утеплителя

Разберем на примере. Собираемся строить стену из кирпича — в полтора кирпича, утеплять будем минеральной ватой. По таблице тепловое сопротивление стен для региона должно быть не меньше 3,5. Расчет для этой ситуации приведен ниже.

  1. Для начала просчитаем тепловое сопротивление стены из кирпича. Полтора кирпича это 38 см или 0,38 метра, коэффициент теплопроводности кладки из кирпича 0,56. Считаем по приведенной выше формуле: 0,38/0,56 = 0,68. Такое тепловое сопротивление имеет стена в 1,5 кирпича.
  2. Эту величину отнимаем от общего теплового сопротивления для региона: 3,5-0,68 = 2,82. Эту величину необходимо «добрать» теплоизоляцией и отделочными материалами.

    Рассчитывать придется все ограждающие конструкции

  3. Считаем толщину минеральной ваты. Ее коэффициент теплопроводности 0,045. Толщина слоя будет: 2,82*0,045 = 0,1269 м или 12,7 см. То есть, чтобы обеспечить требуемый уровень утепления, толщина слоя минеральной ваты должна быть не меньше 13 см.

Если бюджет ограничен, минеральной ваты можно взять 10 см, а недостающее покроется отделочными материалами. Они ведь будут изнутри и снаружи.

Но, если хотите, чтобы счета за отопление были минимальными, лучше отделку пускать «плюсом» к расчетной величине.

Это ваш запас на время самых низких температур, так как нормы теплового сопротивления для ограждающих конструкций считаются по средней температуре за несколько лет, а зимы бывают аномально холодными

Потому теплопроводность строительных материалов, используемых для отделки просто не принимают во внимание

Таблица теплопроводности материалов на Па-Пен

МатериалПлотность, кг/м3Теплопроводность, Вт/(м·град)Теплоемкость, Дж/(кг·град)
Пакля1500.052300
Панели стеновые из гипса DIN 1863600…9000.29…0.41
Парафин870…9200.27
Паркет дубовый18000.421100
Паркет штучный11500.23880
Паркет щитовой7000.17880
Пемза400…7000.11…0.16
Пемзобетон800…16000.19…0.52840
Пенобетон300…12500.12…0.35840
Пеногипс300…6000.1…0.15
Пенозолобетон800…12000.17…0.29
Пенопласт ПС-11000.037
Пенопласт ПС-4700.04

Источник: https://1-teplodom.ru/sravnitelnaa-tablica-teploprovodnosti-sovremennyh-stroitelnyh-materialov/

Какая конструкция стены самая теплая? Сравнение теплопроводности стен

Сравнение толщины стен из различных материалов

Здравствуйте! На связи архитектурно-дизайнерская компания Pragmatica. Сегодня мы сравним конструкции стен по теплопроводности и выберем самую энергоэффективную!

В конце статьи приведено сравнение платы за отопление при различных конструкциях стены

Климатические параметры расчета:

Регион строительства: Москва

  • Температура холодной пятидневки с обеспеченностью — 0.92-25˚С
  • Продолжительность отопительного периода — 205 суток
  • Средняя температура воздуха отопительного периода — -2.2˚С
  • Относительная влажность воздуха наиболее холодного месяца — 83%
  • Условия эксплуатации помещения — Б
  • Количество градусо-суток отопительного периода (ГСОП) — 4551°С•сут

Параметры помещения:

  • Влажность в помещении — 55%
  • Температура в помещении — 20˚С
  • Коэффициент зависимости положения наружной поверхности по отношению к наружному воздуху — n1
  • Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности — α(int)8.7
  • Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности — α(ext)23
  • Нормируемый температурный перепадΔt(n)4°С

1. Стена из газосиликатного блока толщиной 400 мм D500

Теплотехнический расчет конструкции

Теплотехнические данные конструкции:

— Сопротивление теплопередаче — 2.88 (м²•˚С)/Вт

— Потери тепла через 1 м² за 1 час при температуре самой холодной пятидневки — 15.63 Вт•ч

Какие есть преимущества данной конструкции?

Во-первых, это однослойная конструкция, которая возводится достаточно быстро. Во-вторых, кладку блока ГСБ можно произвести не имея большого опыта в строительстве.

В расчете теплопроводности стены не принимается в учет облицовочный кирпич или любой другой вентилируемый фасад, так как за счет вентиляции между стеной и облицовкой пространство заполняется наружным воздухом и влияние облицовки на теплопотери стен слишком мизерное.

2. Стена из силикатного кирпича с утепление ППС ПСБ-15 100 мм

Теплотехнический расчет кладки из кирпича

Теплотехнические данные конструкции:

— Сопротивление теплопередаче — 2.76 (м²•˚С)/Вт

— Потери тепла через 1 м² за 1 час при температуре самой холодной пятидневки — 16.32 Вт•ч

Какие есть преимущества данной конструкции?

Пожалуй, у данной конструкции есть всего одно преимущество — прочность. К сожалению, в строительной практике не всегда удается применять стены из ГСБ так как несущая способность данного материала не всегда отвечает требованиям.

Поэтому приходится прибегать к кирпичным стенам, но обязательно с утеплением ППС (по нормам пожарной безопасности ППС разрешается использовать только внутри кладки или стяжки) — хотя бы 100 мм.

В облицовочном слое необходимо предусматривать вентиляционные блоки, для отвода влаги в стене.

3. Каркасная стена с утеплением минеральной ватой толщиной 200 мм

Теплотехнический расчет деревянной каркасной стены

Теплотехнические данные конструкции:

— Сопротивление теплопередаче — 3.98 (м²•˚С)/Вт

— Потери тепла через 1 м² за 1 час при температуре самой холодной пятидневки — 11.31 Вт•ч

4. Стена из профилированного бруса 200х200 мм

Теплотехнический расчет стены из бруса 200х200 мм

Сравнение теплопотери через стены за один час при температуре внутри 20˚С, снаружи — -25˚С на примере простого дома площадью 100 кв.м

Пример дома площадью 100 кв.м

Параметры дома:

  • Фундамент — утепленная шведская плита — площадь 100 кв.м — Сопротивление теплопередаче — 7.6 (м²•˚С)/Вт
  • Чердачное перекрытие — деревянное с утеплением минеральной ватой 200 мм — площадь 100 кв.м — Сопротивление теплопередаче — 3.87 (м²•˚С)/Вт
  • Окна и двери — общая площадь 13,62 кв.м — Сопротивление теплопередаче — 0.56 (м²•˚С)/Вт
  • Высота потолков 2,8 м

Стоимость отопления дома 100 кв.м при различных конструкциях стен при температуре внутри 20˚С, снаружи — -25˚С на примере простого дома площадью 100 кв.м:

  • Стена из газосиликатного блока толщиной 400 мм D500 — 4,42 кВт•ч — 372 руб/день
  • Стена из силикатного кирпича с утепление ППС ПСБ-15 100 мм — 4,49 кВт•ч — 378 руб/день
  • Каркасная стена с утеплением минеральной ватой толщиной 200 мм — 3,98 кВт•ч — 334 руб/день
  • Стена из профилированного бруса 200х200 мм — 6,4 кВт•ч — 538 руб/день

Как видно из приведенных цифр — сопротивление теплопередаче сильно влияет на ваши расходы при эксплуатации дома. То есть при стоимости электричества, например 3,5 руб/кВт, построив дом с каркасными стенами с утеплением 200 мм, вы будете экономить на электричестве до 200 рублей в день при площади дома 100 кв.м по сравнению со стенами из профилированного бруса 200х200 мм!

Также есть другие способы дополнительного утепления стен, например утепление кладки из ГСБ, перекрестное утепление каркасных стен, использование более качественного утеплителя, установка энергоэффективных окон.

Если вам понравилась данная статья, подписывайтесь на наш аккаунт и ставьте лайк статье.

Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/5e1dfd99028d6800b1141f18/kakaia-konstrukciia-steny-samaia-teplaia-sravnenie-teploprovodnosti-sten-5e26b615fc69ab00adcdc6a5

Слесарю
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: