Расчеты теплосопротивления стен. Или из чего строить дом?

Термопанель на стенеВ данной статье рассмотрен общий вопрос определения и расчет теплосопротивления стен при утеплении дома с применением  фасадных термопанелей с клинкерной плиткой. Расчет производится для существующих стен при реконструкции или для новых стен дома.

Расчеты термосопротивления для правильной оценки тех или иных применяемых строительных материалов. Общая оценка дает возможность применять сочетания материалов несущей стены и утеплителя. Расчет теплосопротивления стен будет иметь некоторую погрешность из-за того, что учесть достоверно все факторы влияющие на теплопроводность стен в частном порядке не представляется возможным.

Какие характеристики имеют продаваемые товары?

Это в первую очередь связано с тем, что при расчетах термосопритевления мы берем паспортные данные удельного термосопротивления материалов при строительстве стен, а они могут отличаться от фактических данных.Эти  отклонения не в положительную сторону, так как все паспортные данные даны для лабораторных испытаний и ни один производитель не будет приводить более низкие показатели своих материалов. Так например для поризованного блока пустотелого указана в паспорте, что он имеет теплопроводность в сухом состоянии λ, Вт/м*ºК в пределах 0,178-0,218, то на практике это значения по признанию самих производителей не менее 0,23. И каково состояние стеновых материалов не в сухом лабораторном экземпляре, а при эксплуатационном состоянии или на объекте при перевозке и хранении достоверно для каждого случая не известно. Остается верить производителям.

Все эти моменты с влажностью стеновых материалов, можно рассмотреть на примере ячеистого бетона. Так при производстве технологическая влага составляет от 25% по весу и при литьевом способе доходит до 35%. При нахождении на строительной площадке эта величина может достигать 40%. Ячеистый бетон способен как быстро впитывать влагу, так и быстро ее отдавать при высыхании. Тем не менее в России для условий эксплуатации А и Б, расчетное содержание влаги принимается 8% и 12% соответственно. В Беларуси — 4% и 5% (для блоков плотностью 300-700). На Украине — 4% и 6%. Проведенные исследования в Прибалтике показали, что для однородной стены из ячеистого бетона имеет место сезонные изменения влажности внутри стены и коэффициента теплопроводности в пределах 5-20% и соответственно 012 — 0,18 для коэфф. теплопроводности, в сторону уменьшения со временем. Эти исследования показали, что по величине равновесной влажности условия эксплуатации ближе к Б. Обычно стены в первый год никто не пытается штукатурить или проводить другие работы и равновесная влажность уже достигается при втором отопительном сезоне.

Что дает расчет термосопротивления утепления стен?

Информацию для расчета термосопротивление стен можно использовать взяв её из паспортных данных материалов предоставляемых заводом изготовителем. Это позволять дать достаточную оценку термосопротивления конструкции, найти и подобрать оптимально теплоизоляционные материалы в соответствии с заданным значением термосопротивления стены (ограждающей конструкции). Каким будет тепловое сопротивления у стены для различных материалов. Поэтому важно уметь рассчитывать коэффициент теплопередачи стены.  Это необходимо для оценки – насколько будет эффективным утепление, и стоит ли его делать. Было бы правильно если производители продукции указывали в своих накладных или счетах отпускную влажность отгружаемой продукции, а в соответствующих нормативных документах узаконить данный момент.

Термопанели с клинкерной плиткой.

Немного расскажем о термопанелях с клинкерной плиткой. Более подробно они описаны на других страницах сайта. Термопанели представляют собой два основных компонента: теплоизоляционные плиты из пенополиуретана и закрепленных на них клинкерных плиток. Первые  выполняют задачу как утеплитель, вторые как защита и декор. Любой клинкер изготавливают путем обжига сланцевой глины при высоких температурах (около 1200°С). При дальнейшей обработке, для придания различных цветов, плитки обжигают повторно. Добывают эту глину глину в северо-западной Германии и только в этих областях глина обладает качественными характеристиками необходимых для изготовления клинкерной плитки. Только из местной глины можно изготовить однородную плитку, прочную, не впитывающую влагу, морозоустойчивую. Все прочие это эрзац изделия.

Благодаря этому клинкерные плитки уверенно можно использовать для внешней отделки фасадов зданий.  Клинкерные термопанели имеют специальными крепежные отверстия с втулками, для крепления к стене. Клинкерные плитки обладает высокой прочностью, отделанные им поверхности долгое время не нуждаются в ремонте. Отделанный такими панелями дом будет красивым и теплым. Также звукоизоляция в нем будет гораздо выше, чем в домах с другой отделкой. Монтаж термопанелей выполняется быстро и надежно, производится круглый год, независимо от температуры воздуха. Разнообразие оттенков клинкерной плитки позволяет выбрать термопанели на любой вкус.

Так как термопанели производятся более пяти лет, то накоплен большой практический опыт их применения. Отзывы клиентов положительны. Мощности производства от 5000 м2 в месяц не простаивают. Внешне дома смотрятся эффектно.

raschet

Можно считать до умопомрачения, а можно посчитать просто — для оценки. Вам какой расчет нравиться?

Расчет термосопротивления несущих стен без утепления.

Для Беларуси документ определяющий методику расчетов технического нормирования и стандартизации приведен в Техническом кодексе установившейся практики ТКП 45-2.04-43-2006 (02250) с изм. и дополнениями «СТРОИТЕЛЬНАЯ ТЕПЛОТЕХНИКА. Строительные нормы проектирования». Данный документ изобилует множеством нормативных определений и данных. Например имеется таблица продолжительности отопительного периода для каждой из областей. Нормативное сопротивление теплопередаче Rт.норм, м2·°С/Вт для наружных стен жилых здание должно быть не менее 3,2.

Расчет дело деликатное и должен учитывать множества факторов, например таких как влажность материала, которая  существенно влияет на величину теплопроводности. Упростим расчет, взяв данные для Минска, для жилого здания, который можем построить используя три наиболее популярных стеновых однородных материалов. Кому интересен этот документ, то он может быть найден в интернете читателями для более глубокого анализа и изучения. Мы же приведем расчет для этих материалов, которые имеют наибольшее применение в наших возведенных или возводимых стенах. Это тот же поризованный блок, газосиликата и керамзитобетонных блоков. Прочие можно произвести и дать оценку самому или заказав расчет в проектном институте или специализированной компании.

Что выбрать из стеновых материалов? Из чего строить дом?

Ясно, что бы вы не выбрали, но утеплять стену придется в любом случае. Этот тезис определяется не только толщиной кошелька, но и теми последствиями как удорожания энергоносителей, продолжительными зимами, а также необходимостью удерживать тепло и жить в комфортных условиях. Если некоторые считают, что применив тот или иной материал, такой то толщины им утеплять конструкцию нет необходимости, то это их выбор, и статья здесь для расчета, а не для споров об различных вариантов толщин и утеплителей. В наших расчетах сопротивления штукатурных систем не учитывается. Требуемое термическое сопротивление наружных ограждающих конструкций,  не менее 3,2 м²*ºС/Вт, а для энергоэффективных домов не менее 4. Условия эксплуатации ограждающих конструкций — нормальные.

Поризованный керамический блок. Опустим в целях не рекламы данные производителя и возьмём для расчета только технические данные указанные в паспорте. Размеры блока 380х250х219 мм. Толщина стены при этом — 380 мм.

Теплопроводность блока λ, Вт/м*ºК, не менее 0,218

Рассчитав по формуле 5.5 приведенной в кодексе  R=δ/λ  где δ- толщина стенового материала в метрах, λ-коэффициент теплопроводности материалов при условии эксплуатации ограждающих конструкции в соответствии с кодексом.

R¹ = 0,38/0,218= 1,74 м²*ºС/Вт;

Газосиликатный блок. D500. Размеры блока 395х600х210 мм. Толщина стены 395 мм.

Теплопроводность блока λ, Вт/м*ºК, не менее 0,14

R² = 0,395/0,14= 2,82 м²*ºС/Вт;

Керамзитобетонный блок. Средняя плотность блока — ρ = 650 кг/м3. Размеры блока 415х300х240 мм. Стена — 415 мм.

Теплопроводность блока λ, Вт/м*ºК, не менее 0,12

R³ = 0,38/0,12= 3,16 м²*ºС/Вт;

Подведем итоги вычислений λ, Вт/м*ºК:
  • Поризованный керамический блок —  1,74
  • Газосиликатный блок,  D500 —            2,82
  • Керамзитобетонный блок —                 3,16**

Для последнего материала получили результат, почти приближенный к нормативному показателю.

** Немного сомневаюсь в последнем показателе. Уж очень хорош. Еще раз повторюсь, что все могут немного приукрашивать свои показатели, если за них особо и не отвечаешь. Какие показатели верны: паспортные или те, которые реально есть? И как вы думаете ….? Например, привезти для тестирования в аккредитованную лабораторию блоки специально подготовленные, высушив их … Получить прелестный результат и потом пиарить этот показатель. Но реальность иная.

Недавно прочитал статьи по измерению остаточной влажности в уже построенных стенах, без отделки и с отделкой. Это не форумные домыслы, а труды ученых мужей! Результаты очень интересны. Выложу на этом сайте, позже в  статье с результатами измерений и графиками влажности в ограждающих конструкций построенных стен. Показатели скорее печальны, чем могут не порадовать производителей материалов. Но это строительная физика. Термопанели же, где сделаны на основе пенополиуретана, имеющего низкое влагонакопление в этом разрезе позитивны. Так на Украине, производители обязаны указывать транспортную (или как там ее называют) влажность своих изделий. Это более справедливо. Все прекрасно знают, что дом построенный из газосиликатных блоков одни или два года не стоит утеплять. Почему? Ждите тогда статью. Надо обнародовать труду ученых и проинформировать общественность.

Расчет термосопротивления при утеплении с термопанелями.

Общие условия. Толщина стены в зависимости от материала, точнее размеров применяемых блоков при кладке. Данные термосопротивления для термопанелей  приведены в статье — Клинкерные фасадные термопанели — теплый дом. Быстро и просто! Приведенное сопротивление теплопередаче Ro тр (м2*ºС)/Ватт с термопанелями FsK Klinker©, толщина теплоизоляции 60 мм, плюс плитка 9 мм, Ro=2,55.

Рассчитываем теперь вариант утепления с термопанелями тех же материалов. Для расчета возьмем термопанель толщиной пенополиуретана 60 мм, плотностью не менее 50 и клинкерной плиткой толщиной 9 мм и получаем для каждого материала стены сопротивление теплопередаче, соответственно: 4,29; 5,37 и 5,71.

Соответственно при утеплении термопанелями имеем следующие значения λ, Вт/м*ºК:
  • Поризованный керамический блок  + темопанель 60 —   4,29
  • Газосиликатный блок,  D500 -2,82 + темопанель 60 —      5,37
  • Керамзитобетонный блок — 3,16 + темопанель 60 —          5,71

Если проанализировать полученные расчеты, то видим, что при использовании термопанелй с клинкерной плиткой мы существенно утепляем наши стены и не важно из чего они сделаны. Даже наш «аутсайдер» — поризованный блок в паре с термопанелью «выглядит» достаточно лучше, чем лучший одиночка — керамзитобетонный блок. Наши расчеты в общем случае условные, которые позволяют оценить термосопротивления материалов с некоторой погрешностью и зависят от многих параметров окружающей среды и состояния самого материала стены. Более точные результаты расчетов удел науки. Но если кому то захочется посчитать уже «пирог» стены, то это можно сделать по ссылке  на странице сайта — ссылки — тепловой расчет стены.

Итак, мы имеем расчеты. И что из этого следует? Коэффициент теплопроводности например для варианта применения керамзитобетона  0,12 вт/м*град. То есть стена толщиной 0,415 метра из керамзитобетона при разнице температур в 40 градусов (наружной и внутренней) будет «пропускать» через себя примерно 0,12 / 0,415 * 40 = 12 ватт тепла на каждый квадратный метр своей поверхности. При варианте с утеплением дополнительно термопанелями имеем — 1/5,71*40=7 ватт. Разница почти 5 ватт на м2. Эта величина достаточно условная и не учитывает неравномерность обогрева стен, наличие окон, дверных проемов и еще многих параметров. Но вывод очевиден — экономия имеется. Так что утепление стен дает положительный эффект.

Ремонт и реконструкция существующих зданий.

При утеплении существующих старых зданий также важно учесть надо ли производить тепловую модернизацию. Ремонт в наше время не должен иметь простые косметические действия, которые на короткое время могут изменить только облик здания и немного улучшить внешний вид фасада дома. Современный ремонт это мероприятия которые существенно улучшают презентабельный вид дома и  включает в себя целый комплекс строительных мероприятий, включая мероприятия по энергосбережению.

Во всем мире этот процесс утепления набирает обороты. Время холодов, которое в нашем регионе длится около 7 месяцев  в году. За этот период потребляется огромное количество энергии, которое расходуется на обогрев зданий.

Для зданий более ранней постройки проблема решается ремонтом фасадов зданий. Причем утепление фасадов в европейских странах проводится не только среди строящихся зданий, но и во время ремонта фасадов. При ремонте фасада, утепление дома действительно нужно начинать со стен, так как около 40-50 процентов уходящего из дома тепла, проходит через теплопроводные стены.

Утепление домов может проводится разными способами, главное, что утепление нужно обязательно производить снаружи. Все действия, направленные на утепление дома, предпринятые изнутри, не принесут пользы, а только усилят процесс разрушения фасадов и создадут не комфортные условия в помещениях и затраты.

Именно эту задачу быстро и эффективно решают термопанели с клинкерной плиткой. Мы получаем утепление стен и красивый внешний вид. Эксплуатационные расходы уменьшаются, как на отопление, так и на обслуживание.

Способ утепления фасадов выбирается, исходя из разных условий – климатических, позиционных, возможностях фундамента, материальных.

Термосопротивления некоторых строительных (стеновых) материалов R (м2×°С/Вт) :

красный (керамический) кирпич 0,38 м. (полтора кирпича)  — 0,53

силикатный кирпич, толщина стены 0,38 м. (полтора кирпича) — 0,44

брус деревянный, толщиной 0,15 м  — 1,07

бетон, толщиной 40 см — 0,23

Коэф. термосопротивления некоторых строительных утеплителей (Вт/м*ºС):

Пенопиуретан, плотностью 50   — 0,025 (срок службы 50 лет и выше)

Пенопласт плотностью — 0,04-0,05 (10 лет)

Пенополистирол — 0,035-0,04  (15 лет)

Базальтовая вата, минеральная вата — 0,045-0,055  (7-10 лет)

Керамзит — 0,15 (долго)

Сосна (при влажности 12-15%) — 0,15

Информация выдана, считайте, анализируйте и выбирайте.

 

Некоторые дополнительные замечания. Воздухообмен помещения.

Хотел бы остановиться на таком моменте, как воздухообмен внутри помещения здания. Многие её путают с паропроницаемостью строительных материалов. Есть также «теоретики» которые утверждают, что стены дышат, особенно те которые построены из древесины.  В общем при любом утеплении фасада, любым утеплителем, вы повысите термосопротивление стены. Одна из проблем, которая при этом должна рассматриваться при строительстве, это ухудшение воздухообмена.

В результате жизнедеятельности человека в здании происходит накопление вредных веществ. Такие вещества как фенолы, продукты сгорания газа, органические соединения, биологические, пылевые и другие компоненты загрязнения. Эти вещества накапливаются, сорбируются, изменяют ионный состав воздушной среды помещения. Иногда говорят «о тяжелом воздухе». Все это наносит вред здоровью человека. Субъективно такое влияние не имеет прямого характера. Воздух в помещение попадает разным путем, щелей оконных рам, дверей, канальной вентиляции при её наличии. Обычно открывают форточку, чтобы «освежить» помещение.

Большинство строительных материалов применяемых при отделки помещений, как снаружи, так и внутри здания исключают возможность естественной вентиляции. Современные оконные системы достаточно герметичны. Все это препятствует воздухообмену помещений. Имеются оценки, что воздух внутри помещения в 5-6 раз грязнее, 8-10 раз токсичнее наружного. Хотя уже экологи говорят и об атмосферном загрязнении, но это касается в основном больших городов, промышленных районов. Более 25-ти веществ обнаружены в воздухе помещений, которые обладают вредных и опасными свойствами для здоровья человека.

Человек в результате такого воздействия воздуха помещений имеет аллергические проявления, головные боли, усталость, всевозможные воспаления. Некоторые строительные материалы содержать всевозможные органические соединения, которые выделяются этими материалами постоянно. Что нас окружает! Ламинаты, линолеумы, пластики, бытовая химия, лаки, клея. Список можно продолжить. Не возможно построит дом не использовав эти материалы или их производные. Мы имеет неблагополучный микроклимат помещения, главная причина которого — отсутствие нормативного воздухообмена.

Наша задача максимально использовать натуральные экологические строительные материалы и увеличить воздухообмен помещений. С одной стороны надо утеплить стены. С другой — дать приток чистого воздуха. Поэтому важное значение должно быть уделено приточно-вытяжной вентиляции. Никто не сомневается, что она должна быть для кухонь, ванных и туалетных комнат. Но большинство считают лишним её сооружать для гостиных, спален, других комнат. Это происходит или по недоразумению или легкомысленности.

Правильная вентиляция дома позволяет получит достаточный воздухообмен помещений. На начальной стадии проектирования обращайтесь специалистам по вентиляции. Учтите максимально их предложения. Утепляя дом, вы получите тепловой комфорт. Создав нормальный воздухообмен — чистый воздух. Современный дом с позиции строительной физики и гигиены возможно строит только с учетом этих двух важных факторов!  Никакие материалы, имеющие наилучшие характеристики не создадут вам благоприятную атмосферу помещения без воздухообмена.

Выводы:

Вывод таков, что приобретая термопанели с клинкерной плиткой, именно с немецкой клинкерной плиткой, вы получите хорошее утепление и прекрасный декор. Экологическая составляющая клинкерной плитки высокая. Природный материал всегда высоко ценился.

Термопанели с клинкерной плиткой. Два в одном. Быстро и просто. Есть же такой афоризм: «Когда идет речь об экономии, перед затратами не останавливаются!» А вы считайте когда платить, сейчас или потом …

Статья в ближайшее время будет переработана и дополнена. Так что не заходите …

Материалы по теме:

 

Фасадные термопанели с клинкерной плиткой

Клинкерные фасадные термопанели — теплый дом. Быстро и просто!

Утепление фасадов термопанелями с клинкерной плиткой для дома, коттеджа, дачи

 

2 комментария

  1. алексей:

    Ограждающие конструкции Нормативное сопротивление
    теплопередаче Rт.норм, м2·°С/Вт
    А Строительство
    1 Наружные стены крупнопанельных, каркасно-панельных и объемно-блочных зданий 2,5
    2 Наружные стены монолитных зданий 2,2
    3 Наружные стены из штучных материалов (кирпич, шлако-блоки и т. п.) 2,0
    4 Совмещенные покрытия, чердачные перекрытия (кроме теплых чердаков) и перекрытия над проездами 3,0
    5 Покрытия теплых чердаков По расчету, обеспечивая перепад
    между температурой потолка и температурой воздуха помещения последнего этажа не более 2 °С
    6 Перекрытия над неотапливаемыми подвалами и техническими подпольями По расчету, обеспечивая перепад
    между температурой пола и температурой воздуха помещения первого этажа не более 2 °С
    7 Заполнения световых проемов 0,6

    не могу понять откуда взято 3,2

    заранее спасибо

  2. admin:

    Алексей, было изменение №1 Технического кодекса ТКП 45-2.04-43-2006, где
    для наружных стен зданий 3,2
    совмещенные покрытия, чердачные перекрытия и над проездами — 6,0
    и т.д.
    введено оно датой 2009.07.01*

    Хотя в целях «экономии» это изменение могли и «заморозить» или отменить.
    Слово — экономии, в кавычках, указано по экономическим соображениям, или не достроить, или пережечь … как всегда есть выбор.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Top