Как рассчитать толщину утеплителя для стен: зачем нужно знать точную толщину, как вычислить

Как рассчитать толщину утеплителя для стен

Строительство любого здания не может обойтись без очень важного этапа — утепления пола, его потолка и стен. Особо ответственным он является для жилых зданий. И главную роль здесь играет не оптимальный выбор теплоизоляционного материала, а именно корректный расчет необходимой его толщины. От правильности определения этого показателя будет зависеть и долговечность строения, и его эксплуатационные характеристики. Как рассчитать толщину утеплителя для стен? В этом нам и предстоит разобраться.

Разбираемся в величинах

Абсолютно все материалы имеют такие показатели, как теплопроводность и теплосопротивление. Если первая величина говорит о способности их проводить тепло, то вторая, наоборот, является оборотной стороной «медали». Тот стройматериал, что замечательно проводит тепло, имеет низкое значение теплосопротивления. Эти показатели определяются в лабораторных условиях, и эти же величины любой производитель указывает на упаковке своего товара.

Без качественно выполненных теплоизоляционных работ обойтись невозможно, ведь если в ваши расчеты вкрадется ошибка, то в вашем доме появятся мостики холода — слабые места, через которые тепло начнет быстро покидать жилище. Помимо утечки драгоценного нагретого воздуха такие мостки приведут к другим бедам — к образованию конденсата, а затем и к появлению плесени. Теперь понятно, что утепление дома — операция, которая жизненно необходима.

Как рассчитывается необходимая толщина?

Сначала нужно определиться с материалами, которые вы выбрали для отделочных работ. Здесь важна и схема отделки — как экстерьера, так и интерьера. От нее зависит окончательная толщина стен строения.

Расчет теплосопротивления (Rпр.) проводится по формуле, которая потребует от вас знания материала стены и его толщины:

Rпр. = (1/α (в))+R1+R2+R3+(1/α (н))

Тут R1, R2, R3 означают тепловое сопротивление слоя, а α(в) и α(н) являются коэффициентами теплоотдачи поверхностей стен (внутренней — в, наружной — н).

Затем необходимо заняться расчетом минимального значения теплосопротивления (Rмин.) для той климатической зоны, в которой располагается дом:

R = δ/λ

Δ — толщина слоя материала (измеряется в метрах), а λ — его теплопроводность (Вт/м*К). Последнее значение должно быть проставлено на упаковке, также его можно найти в таблице коэффициентов теплопроводности материалов.

Чем выше значение, тем холоднее материал. Самый высокий коэффициент у мрамора и металла, самый низкий у воздуха, поэтому пористые материалы являются отличными теплоизоляторами: пенопласт толщиной в 40 мм имеет такую же теплопроводность, как метровая кирпичная кладка.

Теперь необходимо сравнить Rмин. с Rпр. и найти разность — ΔR. Когда первое значение равняется второму, или же меньше его, то в утеплении стен необходимости нет. В случае если Rмин. больше, то нужно снова найти разность: ΔR = Rмин.- Rпр.

Подбирается толщина теплоизоляционного материала, исходя из величины ΔR. Необходимо учесть и остальные его характеристики: класс горючести и плотность, коэффициенты водопоглощения и теплопроводности.

Расчет утепления для стен из кирпича

Если стены дом построены из пенобетона, плотность которого составляет 0,3 м, а коэффициент теплопроводности равняется 0,29, то разделив первое число на второе, мы получим искомое значение — 1,03.

Для того, чтобы корректно рассчитать нужную толщину утеплителя для стен, нужно узнать минимально возможное значение теплосопротивления в той местности, где расположено ваше жилище. В результате вычитания из него нашего числа (1,03) получится коэффициент теплосопротивления, необходимый искомому материалу — теплоизолятору.

В том случае, когда при возведении стен использовалось много материалов, придется сложить все их показатели теплосопротивления. Для расчета утеплителя надо учитывать сопротивление теплопередаче материала (R). Для этого придется вычислить величину ГОСП (градусосутки периода отопления):

ГСОП = (t_В-t_ОТ) х z_ОТ

t_B — температура в помещении (нормой считается +20-22°С).  t

от — средняя температура воздуха, z_от — количество дней отопительного периода в году. Все эти показатели можно отыскать в «Строительной климатологии» СНиП 23-01-99.

После определения теплосопротивления всех материалов необходимо найти толщину утеплителя для кровельного материала, потолка, пола и стен. Рассчитывается значение по формуле:

RТР = R1 + R2 + R3 … Rn, где n обозначает число слоев, а R — теплосопротивление материалов — рассчитывается по формуле:

R = δs/λS, где первое значение толщина, второе — теплопроводность.

Расчет утепления для стен из пеноблоков

Например, в роли материала для стен выступают:

• пенобетонный блок D600, толщина которого составляет 30 см;
• теплоизолятор — базальтовая вата, имеющая плотность 80-125 кг/м³;
• отделка из пустотелого кирпича (1000 кг/м³) толщиной 12 см.

Коэффициент теплопроводности данных материалов:

• бетон — 0,26 Вт/м^*0С;
• утеплитель — 0,045 Вт/м
  *0С;
• кирпич — 0,52 Вт/м^*0С.

Затем определяем теплосопротивление:

Газобетон — RГ = δSГ/λSГ = 0,3/0,26 = 1,15 м²*⁰С/Вт. Кирпич — RК = δSК/λSК = 0,12/0,52 = 0,23 м²*⁰С/В. Так как стена имеет три слоя, ищем искомое: RТР = RГ + RУ + RК, после чего вычисляем теплосопротивление нашего утеплителя — RУ = RТР— RГ — RК.

Вообразим, что наш дом находится в местности, где RТР (22°С) — 3,45 м²*⁰С/Вт. Рассчитываем: RУ = 3,45 — 1,15 – 0,23 = 2,07 м²*⁰С/Вт. Нужное сопротивление утеплителя найдено, теперь надо узнать его толщину: δS = RУ х λSУ = 2,07 х 0,045 = 0,09 м или 9 см.

Расчет утепления для мансарды

Теплоизоляционный слой материала для мансарды рассчитывается так же, как и для стен. Лучше, если теплопроводность его будет 0,04 Вт/м

*0С. Наиболее популярными являются плиты, маты или рулонная теплоизоляция. Расчет делается по алгоритму, приведенному выше. От его грамотности зависит микроклимат всех помещений в зимний период. Люди сведущие утверждают, что толщина теплоизолятора должна быть вдвое больше, чем та, что представлена в проекте. Если выбор пал на засыпные материалы, то они потребуют периодического разрыхления.

Расчет утепления для стен каркасного строения

В этом случае теплоизолятором может служить эковата или сыпучие материалы. Здесь расчеты элементарны, так как в конструкции утеплитель наличествует. Если взять в качестве примера столицу нашей родины, то теплосопротивление стен (R) здания должно быть равным 3,20 м²*⁰С/Вт. Вата имеет λут = 0,045 Вт/м^*0С. Здесь используется формула δут = R х λут = 3,20 х 0,045 = 0,14 м.

Расчет утепления для пола

Для правильного расчета необходимо обладать некоторыми знаниями, к которым относятся:

• расположение пола по отношению к уровню земли;
• температура грунта на глубине.

В этом поможет следующая таблица.

Расчет происходит по следующему сценарию:

• определяется ГОСП;
• вычисляется теплосопротивление;
• определяется толщина всех слоев и сопротивление каждого из них;
• данные суммируются.

Для нахождения толщины утеплителя нужно из нормативного сопротивления вычесть суммарное значение слоев, исключение — изоляционный. Для нахождения нужного значения теплосопротивление утеплителя умножают на коэффициент теплопроводности.

Если процесс «Как рассчитать толщину утеплителя для стен» не слишком понятен, то лучше пойти другим путем: в сети можно найти множество калькуляторов, которые способны значительно облегчить ваши труды.

О том, как надо это делать, смотрите здесь:

Видео загружается…

Как самостоятельно рассчитать толщину утеплителя для стен и крыши?

Чтобы создать зимой комфорт в доме, необходимо поддерживать в помещениях оптимальную температуру. Это нетрудно, если хозяин заранее побеспокоился об утеплении.

Однако просто уложить теплоизолирующий материал недостаточно. Для эффективной теплоизоляции необходимо, чтобы слой утеплителя был определенной толщины.

На первый взгляд сложностей здесь нет. Достаточно уложить побольше теплоизоляции — и тепло в доме обеспечено. Однако любой утеплитель имеет определенный вес, к которому добавляется вес удерживающей его конструкции. И весь этот вес закрепляется на стене, создавая дополнительную нагрузку.

Если дополнительная нагрузка превышает пределы прочности стены, теплоизоляция будет отваливаться вместе с кусками стены. Но даже когда прочность стены достаточна, излишняя теплоизоляция не приводит к дополнительной экономии топлива.

На первый план в этом случае выступают потери тепла при проветривании или через вентиляцию, а их с помощью теплоизоляции устранить нельзя. Зато затраты на укладку лишнего утеплительного материала могут быть значительными. С другой стороны сокращать толщину теплоизоляции ниже определенного предела тоже невыгодно — растут потери тепла и затраты на отопление.

В магазине стройматериалов можно попросить продавца рассчитать необходимую толщину и общее количество утеплителя. Это делается с помощью специальных компьютерных программ. Но надо учитывать, что сотрудники магазина заинтересованы в продаже максимального количества стройматериалов, поэтому могут существенно завышать цифры. Как же найти золотую середину?

Содержание

• 1 На что ориентироваться при расчете теплоизоляции?
• 2 Расчет толщины утеплителя для стен
• 3 Расчет толщины утеплителя для крыши

На что ориентироваться при расчете теплоизоляции?

Вопросом теплоизоляции зданий занимается прикладная наука теплотехника. В соответствии с ее рекомендациями был создан Свод правил СП 50.13330.2012, входящий в СНиП 23-02-2003 и регламентирующий тепловую защиту зданий.

В СНиП 23-01-99 (Строительная климатология) приводятся исходные климатологические данные для местностей и регионов Российской Федерации.

Эти документы служат ориентирами для расчетов необходимой толщины и общего количества теплоизоляционных материалов. Проделав такие расчеты, владелец дома получает необходимую информацию для закупки и начала работ.

Расчет толщины утеплителя для стен

Тепловая защита зданий согласно Своду правил должна соответствовать таким требованиям:

1. Тепловое сопротивление ограждающих конструкций не должно быть ниже указанных в документе значений.
2. Удельная теплозащитная характеристика дома не должна превышать указанной нормы.
3. Температура внутренней поверхности ограждающих конструкций не должна падать ниже минимально допустимого значения.

Из этих трех параметров самыми важными являются тепловое сопротивление и минимальное значение внутренней температуры. Они будут служить ключевыми величинами в расчетах.

Тепловым сопротивлением R_TP называют величину, обратную теплопроводности. Ее размерность м²·°C/Вт. Внутренняя температура поверхностей стен для жилых помещений нормируется в интервале 20–22°C.

Исходной величиной для расчетов служат градусо-сутки отопительного периода (сокращенно ГСОП). Размерность этого параметра °C·сут/год. Рассчитывают ГСОП по такой формуле:

ГСОП=(t_B–t_OT)·z_OT ,

где t_B — внутренняя температура (+22°C), t_OT — средняя температура воздуха на улице за отопительный сезон, z

ot — количество суток отопительного периода в году, когда среднесуточная температура не выше +8°C.

Примером послужит Москва. Для столицы РФ продолжительность отопительного периода 214 суток/год, а средняя наружная температура для этого периода t_OT= –3,1°C (см. таблицу 1, Строительная климатология). Подставляем значения в формулу и получаем:

ГСОП = [(22 — (–3,1)] · 214 = 5371,4 градусо-суток.

Ищем величину сопротивления теплопередаче, соответствующую этому числу градусо-суток (см. таблица 3, Свода правил). Получилось число, отличающееся от круглых табличных значений, а в таблице только круглые значения. Для остальных случаев предусмотрена формула с коэффициентами a и b:

R_TP = a · ГСОП + b

Подставляем в нее значения и получаем:

R_TP = 0,00035 · 5371,4 + 1,4 = 3,27999 м²·°C/Вт.

Однако полученная величина — это суммарное тепловое сопротивление стены и утеплителя:

R_TP = R_CT + R_y.

Тепловое сопротивление стройматериалов в указанном выше Своде правил рекомендуется считать с учетом условий эксплуатации. Согласно карте влажности климата (Строительная климатология) Москва находится в зоне нормальной влажности. Таблица 2 Свода правил рекомендует учитывать теплопроводность материалов для этих условий в помещениях с нормальной влажностью (большинство комнат) под литерой Б.

Допустим, что утеплять нужно стены из полнотелого глиняного кирпича на растворе из цемента и песка толщиной 0,51 м (два кирпича). Коэффициент теплопроводности такой кладки составляет 0,81 Вт/м·°C. Тепловое сопротивление материалов

определяется соотношением:

R = P/k,

где P — толщина материала, м, k — коэффициент теплопроводности, Вт/м·°C. Подставив значения, получаем:

R_CT = 0,51 / 0,81 = 0,6296 м²·°C/Вт.

Тепловое сопротивление теплоизоляции равно разнице общего сопротивления и сопротивления стены:

R_y = R_TP — R_CT = 3,27999 — 0,6296 = 2,65039 м²·°C/Вт.

Осталось определить толщину самого утеплителя. Будем использовать для теплоизоляции плиты из каменной ваты плотностью 50 кг/м³. Коэффициент ее теплопроводности при указанных условиях составляет 0,045 Вт/м·°C. Чтобы получить толщину минеральной ваты, умножим ее тепловое сопротивление на коэффициент теплопроводности:

P_y = R_y · k = 2,65039 · 0,045 = 0,11927 м или примерно 12 см.

Такой расчет подходит для утепления стен под штукатурку.

Каменную вату, как пористый материал, снаружи на кирпичную кладку обычно укладывают, закрывая ее паропроницаемой мембраной, а потом монтируют вентилируемый фасад.

Через воздушную прослойку этого фасада постоянно снизу вверх проходит воздух. При этом он не только уносит пар из слоя каменной ваты, но и приводит к потере некоторого количества тепловой энергии.

Для вентилируемых фасадов больших размеров на многоэтажных зданиях теплотехники вывели формулы для расчета этих теплопотерь. Они позволяют рассчитать толщину дополнительного слоя утеплителя, чтобы компенсировать эти потери. Однако механизм расчета очень сложен и требует учета многих величин: скорости потока воздуха в прослойке, ее высоты, неоднородностей потока и т. п.

Делать такие сложные расчеты для одноэтажного загородного дома смысла не имеет. Опытные специалисты советуют при монтаже вентилируемого фасада увеличить рассчитанную толщину теплоизоляции примерно на 30%. В нашем примере получится:

P = P_y · 1,3 = 0,11927 · 1,3 = 0,1550 м или примерно 15 см.

Т. е. чтобы утеплить дом в Москве с кладкой из полнотелого кирпича на растворе из цемента и песка с толщиной наружных стен 0,51 см, понадобится уложить три слоя плит базальтовой ваты толщиной по 50 мм, а затем смонтировать вентилируемый фасад.

Расчет

толщины утеплителя для крыши

Расчет толщины теплоизоляции при укладке под кровлю также имеет свои особенности. Под скатную или двускатную кровлю утеплитель монтируют по тому же принципу, что и на стену с вентилируемым фасадом.

Воздух проникает под кровлю снизу и, проходя через воздушную прослойку над утеплителем, выходит через щели под коньком. При этом также возникает дополнительная потеря тепла, которую нужно учесть при расчете толщины теплоизоляции.

Рассчитывать толщину утеплителя для кровли значительно проще, чем для стен. Ведь сама кровля практически не имеет теплового сопротивления, а под утеплителем на скатной или двускатной кровле никакого сплошного толстого конструкционного материала нет. Это значит, что нужно учитывать только тепловое сопротивление утеплителя.

При расчете будем исходить из того же значения ГСОП = 5371,4 градусо-суток и будем использовать ту же формулу сопротивления теплопередаче RTP = a · ГСОП + b. Однако значения сопротивления возьмем в графе 5 для чердачных перекрытий. Коэффициенты a и b там другие: a = 0,00045; b = 1,9. Подставив эти значения в формулу, получаем:

R_У = 0,00045 · 5371,4 + 1,9 = 4,3171 м²·°C/Вт.

Толщину утеплителя считаем так же, как и для стен:

P_У = R_У · k = 4,3171 · 0,045 = 0,19427 м или примерно 20 см.

Иначе говоря, для утепления скатной или двускатной крыши дома в Москве понадобится четыре слоя плит базальтовой ваты толщиной по 50 мм.

Расчет толщины утеплительных материалов при укладке на стены можно сделать самостоятельно, учитывая данные действующих строительных норм и правил. Расчет толщины теплоизоляции для крыши практически не отличается от расчета для стен, но в этом случае надо использовать значения теплового сопротивления из другой колонки таблицы.

Калькулятор изоляции U-значения для чайников

В ходе нашей повседневной работы мы сталкиваемся со многими клиентами, строителями и продавцами, которые находят значения U немного запутанными, особенно когда дело доходит до понимания того, что на самом деле означает значение U и как это повлияет на характеристики здания или принесет пользу, поэтому мы составили краткое объяснение стиля «U-значение для чайников», чтобы помочь.

Мы предполагаем, что если вы читаете это, вы манекен? Конечно нет……… но не могли бы вы объяснить кому-то, что такое значение U, как оно используется или как его вычислить? Вероятно, нет (если только вы не обладаете соответствующей квалификацией), однако значения U снова и снова появляются в самых разных местах, от строительных норм и правил до коммерческой литературы от производителей и журнальных статей, так что стоит пройтись по основам, чтобы лучше понять что они из себя представляют в следующий раз, когда вы услышите, как кто-то использует этот термин, говоря о строительстве, вы лучше поймете, понимают ли они, что такое значение U и что оно на самом деле означает.

Понимание того, как рассчитать значения U для секций здания, представляет собой довольно сложный набор вычислений. Расчет общих значений требует специальных знаний и программного обеспечения.

Основы значений U?

Показатели U определяют, насколько эффективно материал является изолятором. Чем ниже значение U, тем лучше материал как теплоизолятор.

Значения U обычно используются для описания тепловых характеристик (теплопотерь) участка конструкции, состоящего из нескольких материалов, например стены из дерева, изоляции и гипсокартона. Они используются в качестве общего руководства по характеристикам строительного элемента.
Значения U (иногда называемые коэффициентами теплопередачи) используются для измерения того, насколько эффективными являются элементы конструкции здания в качестве изоляторов. То есть насколько они эффективны в предотвращении передачи тепла между внутренней и внешней частью здания. Наряду со значениями U вы часто слышите R-значения, а значение R является мерой теплового сопротивления, а не теплопередачи, они часто описываются как обратные значения U, однако значения R не включают поверхностный теплообмен – больше об этом позже.

Общепризнанно, что чем ниже коэффициент теплопередачи элемента каркаса здания, тем медленнее через него проходит тепло, и тем лучше он работает как изолятор. В широком смысле, чем лучше (т.е. ниже) показатель U материала здания, тем меньше энергии требуется для поддержания комфортных условий внутри здания.

Тепловые характеристики измеряются с точки зрения потерь тепла и обычно выражаются в строительной отрасли как значение U или значение R. При разработке стратегии строительства неизменно потребуются расчеты коэффициента теплопередачи. Некоторые термины имеют слегка схожие значения, и в Интернете можно найти противоречивые толкования. Различные термины и то, как они соотносятся друг с другом, объясняются ниже.

Что такое значение U?

Когда мы говорим о коэффициенте теплопередачи определенного компонента здания, такого как стена, крыша или окно, мы описываем, насколько хорошо или плохо этот компонент передает тепло изнутри (обычно) наружу. В холодный день в Великобритании, когда нам тепло и уютно внутри здания, мы будем счастливее, чем ниже U-значение, потому что это означает, что наша стена, крыша или окно достаточно хорошо выдерживают нагрузку. тепло выходит наружу.

«Элемент» может быть однородным материалом (например, бетонная подпорная стена) или рядом контактирующих материалов (например, в полой стене).

Техническое название, для которого мы используем сокращение «U-значение», — тепловое пропускание.

Коэффициент теплопередачи строительного компонента, такого как стена, крыша или окно, измеряет количество энергии (тепла), теряемой через квадратный метр (м ² ) этого материала на каждый градус (К) разницы температур между внутри и снаружи.

Прежде чем мы начнем разбираться, что это значит, давайте разберемся с единицами, которые мы используем для его определения.

• Энергия течет в ваттах (что является мерой энергии в «джоулях», протекающей за период времени в «секундах»).
• Температура измеряется в градусах Кельвина, что для нас практически равно градусам Цельсия.

Фактическое уравнение включает в себя еще несколько «значений», как вы можете видеть из уравнения открытия, которое в совокупности дает нам значение U для нашей стены или окна. Мы рассмотрим их через мгновение, но основное уравнение таково:

U = 1/R в Вт/м ² К или Вт на квадратный метр на градус Кельвина

Пример того, как работают значения U:

Значение U одного листа стекла, как указано в традиционное оконное стекло составляет 6,0 Вт/м ² К, что означает, что на каждый градус разницы температур снаружи и внутри квадратный метр остекления теряет 6 Вт. Так, например, если бы разница температур в обычный холодный день составляла 15 градусов, то количество теплопотерь было бы 15×6 = 9.0 ватт на квадратный метр. Это очень много тепла!

Для сравнения, коэффициент теплопередачи современного тройного остекления может составлять всего 0,7 Вт/м ² K, что совсем не много тепла.

‘R-значение’

‘R-значение’ (обратное значение U) означает термическое сопротивление или степень сопротивления материала проходящему через него теплу для данной толщины и площадь. Значение R выражается как м ² К/Вт

Тепловой поток через строительную конструкцию зависит от разницы температур на ней, проводимости используемых материалов и толщины материалов. Конечно, разница температур является внешним фактором. Толщина и проводимость являются свойствами материала. Большая толщина означает меньший тепловой поток и, следовательно, более низкую проводимость. В совокупности эти параметры формируют термическое сопротивление конструкции.

Если компонент является составным (состоящим из нескольких элементов материала), общее сопротивление равно сумме сопротивлений каждого элемента.

Строительный элемент с высоким термическим сопротивлением (например, минеральная вата) является хорошим изолятором; материал с низким тепловым сопротивлением (например, бетон) является плохим изолятором.

Пример значений R:

100 мм изоляционной плиты из древесного волокна будут иметь значение R 2,6 м ² К/Вт, тогда как в сравнении

100 мм изоляционного слоя из стекловолокна имели бы значение R 2,2 м ² К/Вт, что делает древесное волокно более устойчивым к потерям тепла.

«Значение R» также имеет свое собственное уравнение, которое основано на еще одном «значении»:

R = t/ λ, где «t» — толщина материала в метрах, а λ — коэффициент теплопроводности (иногда известное как «значение k»)

«Значение лямбда (λ)»

Значение лямбда (λ), или теплопроводность, или «значение k» материала — это значение, которое указывает, как хорошо материал проводит тепло. Указывает количество тепла (Вт), которое проводится через стену площадью 1 м², толщиной 1 м, когда разница температур между противоположными поверхностями этой стены равна 1 К (или 1 ºC). На практике λ представляет собой числовое значение, выраженное в единицах Вт/(мК). Чем ниже значение λ, тем лучше изоляционные свойства материала.

Примеры теплопроводности:

• Изоляция из древесного волокна имеет теплопроводность 0,038 Вт/мК
• Изоляция из стекловолокна имеет теплопроводность 0,044 Вт/мК
• Теплопроводность плотного бетона составляет около 1,5 Вт/м mK

Для сравнения, теплопроводность меди составляет целых 401 Вт/мК, поэтому дно некоторых кухонных кастрюль может быть медным.

Пока достаточно “значений”!

Расчет коэффициента теплопередачи строительного элемента

Ниже приведен пример приблизительного расчета коэффициента теплопередачи для типичной британской полой стены с полостью 100 мм. Более точные расчеты потребуют дополнительных данных, включая потери из-за тепловых мостов; тепловой байпас, а также дополнительные материалы, такие как растворные швы.

Пример расчета

Таким образом, общий коэффициент теплопередачи элемента стены = 1 / R = 1 / 4,16 = 0,24 Вт/м ² K

Завершение расчета

Поскольку расчет коэффициента теплопередачи может занимать много времени и быть сложным (особенно там, где, например, необходимо учитывать образование мостиков холода), было выпущено множество онлайн-калькуляторов коэффициента теплопередачи. Однако многие из них доступны только по подписке, а бесплатные, как правило, слишком упрощены. Другой вариант — запросить расчет, например, у производителя изоляции, чей продукт указывается.

Строительные нормы и правила, утвержденные документы L1A, L2A, L1B и L2B в Англии и Уэльсе, ссылаются на публикацию BR443 Условные обозначения для расчетов коэффициента теплопередачи для утвержденных методологий расчета, в то время как в сопутствующем документе используются условные обозначения коэффициента теплопередачи на практике. Рабочие примеры с использованием BR 443 дают полезные рекомендации. Два основных коммерческих калькулятора U-value поставляются Build Desk (только для Windows) и BRE (только для Windows). Калькулятор Build Desk настолько всеобъемлющий и удобный, насколько это возможно, но за большую годовую плату за лицензию. Оба приложения поставляются только для Windows, что доставляет неудобства пользователям Mac.

Два бесплатных удобных приложения для IOS: калькулятор U-значения от Марка Стивенса из TeachPassiv, который требует ручного ввода; и Калькулятор изоляции U-значения от программного обеспечения Dorada App.

Расчеты, подобные этим, используются для подтверждения прогнозируемого поведения (и соответствия требованиям) строительного элемента, но прежде чем считать, что работа сделана, быстро объясните, почему слишком сильно полагаться только на значения U может привести к снижению производительности.

Есть ли проблема с использованием только значений U для выбора строительных материалов?
Да. Во-первых, потому, что способ передачи тепла в зданиях непрост и включает в себя различные механизмы, которые не учитываются в одном расчете, а во-вторых, то, как ведут себя отдельные конструкции, может полностью свести на нет любые ожидаемые характеристики, прогнозируемые исключительно на основе значений U.

Начать нужно с теплопередачи; это процесс теплообмена между различными системами. Как правило, чистая теплопередача между двумя системами будет происходить от более горячей системы к более холодной системе.

Теплопередача особенно важна в зданиях для определения конструкции строительной ткани, а также для проектирования пассивных и активных систем, необходимых для обеспечения требуемых тепловых условий при минимальном потреблении энергии.

Тепловое поведение системы является функцией динамической взаимосвязи между основными механизмами теплопроводности, конвекции и излучения. В Великобритании, безусловно, самыми большими механизмами потери тепла являются проводимость и конвекция, вызванные движением воздуха, т.е. негерметичные здания, несмотря на заявления некоторых производителей, что радиационные потери составляют лишь крошечную часть потенциальных потерь тепла зданиями в климате Великобритании.

Ниже приведена иллюстрация того, как различные наросты могут иметь одинаковое значение U, но заметно различающийся «фазовый сдвиг», который представляет собой способность секции здания задерживать теплопередачу. Важное соображение при проектировании определенных типов зданий, таких как помещения на крыше, или легких конструкций, таких как деревянный каркас.

Так как же производительность отдельной структуры может полностью свести на нет любую ожидаемую производительность, прогнозируемую исключительно на основе значений U?

Возьмем, к примеру, полостную стену; этот пример используется, потому что это по-прежнему наиболее распространенная форма домашнего строительства в Великобритании, где типичное значение U составляет (без изоляции) 1,5 Вт / м²K, а строительные нормы требуют минимум 0,18 Вт / м²K. Для внешней стены, очевидно, необходима какая-то форма изоляции, но даже при расчете есть другие факторы, которые могут нанести ущерб прогнозируемому общему среднему значению U, а именно.

• Внешняя температура
• Коэффициент излучения материалов может иметь значение
• Скорость ветра
• Проливной дождь
• Проницаемость (утечка воздуха)

Мы должны помнить, для чего существуют строительные нормы, они не библия качества для строителей это минимальные стандарты, взятые по отдельности, они могут казаться бессмысленными и могут способствовать созданию неподходящих решений или даже стимулировать выбор материалов по одному показателю производительности, который может исключать другие косвенные преимущества или, что еще хуже, способствовать критическому сбою в более поздних функциях, поскольку может можно наблюдать с растущим числом проектов модернизации изоляции, в которых косвенные преимущества альтернативных материалов (вероятно, не учитываемые по цене) были принесены в жертву достижению соответствия минимальной цене со значением U, а результатом является сырость с последующим структурным повреждением.

Коэффициент теплопередачи имеет значение, но не менее, если не более важно, воздухопроницаемость. Пожалуйста, помните, что на характеристики стены влияют другие факторы, не учитываемые классификацией коэффициента теплопередачи.

Хотя лабораторные испытания коэффициента теплопередачи фиксируют влияние конвективных петель внутри изоляции, они не могут измерить объем утечки воздуха через реальную сборку стены после установки изоляции. На показатель воздухопроницаемости стены влияют:

• плотность и сплошность изоляции,
• наличие или отсутствие воздушной преграды в стеновом узле,
• скорость ветра и
• перепад давления снаружи и внутри стены.
• Качество изготовления

Вернемся к нашей полой стене, теперь она включает встроенную изоляцию, обычно PIR или минеральную вату. Мостики холода или тепловые мосты явно нарушают непрерывность изоляции и, таким образом, увеличивают общее значение коэффициента теплопередачи стены. Но существует менее очевидный тип мостика холода (показан слева), известный как тепловая петля: воздушный зазор более 1 мм между изоляцией и внутренним листом стены обеспечивает циркуляцию воздуха, создавая конвективные потоки и приводя к значительному увеличению общее значение U. Это было впервые представлено Яном Лекомптом в статье 1990, под названием «Влияние естественной конвекции в изолированной полости на тепловые характеристики стены». Кто из нас знает об этом и заботится об этом в своих деталях?

Каким бы хорошим ни было значение U изоляции, неправильная установка может полностью свести на нет все преимущества и вызвать другие нежелательные проблемы. Частью задач проектировщика должен быть выбор правильной изоляции для каждого применения, что ДОЛЖНО включать простоту установки и преимущества, выходящие за рамки одного значения U

. Есть еще одна причина, которую необходимо учитывать; качество сборки. Все расчеты, выполненные с использованием программного обеспечения для строительства, основаны на предположении, что элементы построены правильно и идеально, хотя большинство моделей допускают добавление допусков (или ошибок). производительность, чем предполагалось. Это не должно быть ковбойским строительством, это может быть непреднамеренным, большинство строителей не заметят расширенные зазоры по стороне изоляции, установленной между шпильками, поскольку визуально она может показаться тугой, но, как показывают многие примеры из реальной жизни, сложите вместе такие отказы. в некоторых случаях может привести к отставанию в производительности до 100%. Таким образом, строители должны учитывать простоту использования при спецификации, они также должны выбирать лучший продукт для каждого элемента, и там, где требуются специальные навыки или внимание к деталям, это должно быть частью технического задания строителя.

Какой вывод мы можем сделать о значениях U?
Коэффициент теплопередачи является очень полезным измерением, но то, что вы знаете коэффициент теплопередачи продукта, не означает, что вы знаете все необходимое для прогнозирования реального теплового потока через стену, пол или крышу. Отдельные показатели, такие как значения U (или теплотворная способность продуктов питания, например), являются частью расчета и часто дают только общее представление о производительности, чтобы помочь вам сделать правильный выбор или соответствовать минимальным нормативным стандартам, для превосходных тепловых характеристик, которые вам необходимо создать. далеко за пределами Правил.

Подводя итог, при рассмотрении конструкции строительного элемента рассматривайте целевые значения U как место, где начинается, а не заканчивается, убедитесь, что учитываются другие характеристики компонентов, и всегда помните, что простые и легкие методы строительства позволяют исключить ошибки строителя. сведена к минимуму, а производительность максимальна.

---

Выражаем благодарность

www.greenspec.co.uk за технические подробности, расчеты и примеры

Игнасио Фернандес Солла

Расчет толщины изоляции

Ярлык текстового поля поиска

Английский

• čeština
• dansk
• Deutsch
• Deutsch
• Deutsch
• English
• English
• English
• English
• español
• français
• français
• français
• italiano
• italiano
• lietuvių
• Nederlands
• Nederlands
• polski
• suomi
• svenska

Europe

• België (Nederlands)
• Belgique (français)
• Ческо
• Дания
• Германия
• Испания
• Франция
• Италия
• Литва
• Nederland
• Österreich
• Polska
• Schweiz (Deutsch)
• Suisse (français)
• Suomi
• Sverige
• Svizzera (italiano)
• United Kingdom

• UNITED STATES (ENGLISH)

  Building EnclosureMechanical /Промышленный

• БЛИЖНИЙ ВОСТОК (АНГЛИЙСКИЙ)
• ДРУГИЕ СТРАНЫ (АНГЛИЙСКИЙ)

Почему это важно?

Мы знаем, что вы сталкиваетесь со многими проблемами, связанными с системами теплоизоляции, такими как сохранение тепла, контроль притока тепла, предотвращение образования конденсата, а также защита персонала или противопожарная защита. Условия на рабочей площадке могут сделать эту задачу еще более сложной из-за высокой влажности, плохой погоды и экстремальных температур.

Какой тип изоляционного материала является наиболее подходящим? Сколько слоев требуется? Какой тип покрытия или облицовки использовать? Что делать, если труба зарыта в водопропускной трубе или на крыше? Это лишь некоторые из многих вещей, которые необходимо учитывать, и наличие такого широкого диапазона параметров означает, что расчеты толщины изоляции не могут быть надежно выполнены без помощи специалиста.

Наша команда разработала уникальный набор индивидуальных программ расчета толщины изоляции, не имеющих себе равных в отрасли. Оценить толщину изоляции можно с помощью онлайн-инструментов, но эти программы могут не учитывать все важные параметры, и можно легко допустить ошибку. Наши программы избавляют вас от догадок, поэтому наши системные инженеры могут предоставить вам оптимальные решения для ваших приложений.

 

Что мы считаем?

Наша команда разработала уникальный набор индивидуальных программ расчета толщины изоляции, не имеющих себе равных в отрасли.