Как рассчитать толщину утеплителя: Как рассчитать толщину утеплителя

Как рассчитать толщину утеплителя

+7 (495) 308-04-94
© HOTROCK, 2022
Карта сайта

Установка теплоизоляции в доме позволит повысить температуру в жилых помещениях без увеличения расходов на отопление. Кроме высокого качества использованных материалов, нужно правильно рассчитать их количество. Если все сделать в соответствии с общепринятыми нормативами, можно получить эффективную систему с необходимыми эксплуатационными характеристиками.

Если утеплитель будет иметь оптимальную толщину, можно предупредить:

Tennessee, Florida, Best Sildenafil Options: Tablets with 25-50mg, 100-150mg, 200mg Dosage and all over the nation to receive treatment to reverse their erectile dysfunction condition. In August 2017, IMS data reported that annual sales of the branded version of Levitra topped $1.4 billion in the United States.

Количество теплоизоляции зависит от многих факторов. При ее расчете необходимо обращать внимание на такие параметры:

При расчете толщины теплоизоляции необходимо найти в справочнике нормативное сопротивление теплопередаче для определенной ограждающей конструкции, которая размещается в конкретной климатической зоне.

Каждая территория имеет свой показатель, который может значительно отличаться. Для примера, нормативное сопротивление теплопередаче (м2·°С/Вт) составляет:

Данное значение считается минимально допустимым для стен в определенной климатической зоне. Для создания оптимальных условий в доме, необходимо рассчитать, какое сопротивление теплопередаче у данной ограждающей конструкции. Оно должно быть равно или больше нормативного значения. При расчете толщины утеплителя этот показатель учитывает все материалы, которые входят в состав многослойной ограждающей конструкции. Он определяется по следующей формуле:
R=1/αвш+1/αвн+R1+R2+…+Rn,
где αвш, αвн – коэффициенты теплоотдачи внешней и внутренней поверхности стен. Они устанавливаются нормативами. αвш=8,7 Вт/(м2∙К), αвн=23 Вт/(м2∙К). R – термическое сопротивление определенного слоя ограждающей конструкции. Для его определения нужно использовать формулу:

R=b/k,
где b – толщина стены, k – теплопроводность материала.

Для теплоизоляции ограждающих конструкций частных домов и общественных зданий рекомендуется использовать продукцию HOTROCK. Ее можно купить на европейской части России и Белоруссии.
Чтобы рассчитать толщину базальтовой изоляции HOTROCK, используйте выше перечисленные формулы. Для примера рассмотрим схему утепления стен из керамического кирпича (510 мм) с применением системы мокрого фасада.
Для теплоизоляции Хотрок Фасад k=0,042 Вт/м·K, для кирпича – 0,56 Вт/м·K, штукатурка – 0,81 Вт/м·K. При нормативном сопротивлении теплопередаче 3 м2·°С/Вт получаем толщину 8 см. Теплоизоляция HOTROCK может иметь размер 50 или 100 мм. Поэтому целесообразно использовать плиты 100 мм

Надеемся, что мы ответили на вопрос «Как рассчитать толщину утеплителя».

← Обшивка дома сайдингом с утеплителем своими рукамиУтеплители под стяжку пола →

Расчет необходимой толщины утеплителя для стен дома

Многие индивидуальные застройщики, проведя сравнительный анализ предлагающихся сейчас вариантов теплоизоляции стен останавливаются на пенопласте (по-другому его часто называют пенополистиролом). Преимущества этого материала очевидны, поэтому такой выбор вполне понятен. Однако для того, чтобы теплоизоляция была долговечной и качественной, не менее важно определиться, какой толщиной пенопласта утеплять дом. Делать это наугад не рекомендуется, тем более что вопрос легко решается при помощи простых и понятных расчетов.

Необходимые размеры утеплителя зависят от трех основных параметров:

1.Толщины стен.
2.Материала, из которого они построены.
3.Местности, в которой стоит дом.

Учет климатических особенностей местности производится при помощи специального коэффициента, который называется термосопротивлением и обычно обозначается буквой R. Он задается государственными строительныминормами, в соответствии с которыми вся территория Украины поделена на две части:

1.На большей части Западной и Восточной Украины коэффициент R установлен равным 3,3.
2.В южных регионах (Николаев, Херсон, Одесса) и в Ужгородском районе R = 2,8.

Толщина утеплителя должна выбираться так, чтобы суммарное тепловое сопротивление всех конструктивных слоев стены (обычно несущей части и самого утеплителя) было не меньше нормативного для заданной местности. При этом термосопротивление каждого слоя определяется делением его толщины на коэффициент теплопроводности материала (обозначается буквой λ), из которого он состоит.

Рассмотрим алгоритм расчета на примере утепления дома из силикатного щелевого кирпича (теплопроводность кирпича 0,4 Вт /(м · град), пенопласта — 0,039 Вт /(м · град), толщина стены 25 см) в Киевской области:

• Вычисляем тепловое сопротивление стены: R_ст = 0,25/0,4 = 0,625.

• Вычитаем полученное значение из нормативного показателя и получаем требуемое термосопротивление пенопласта: R_п = 3,3 – 0,625 = 2,675.

• Находим необходимую толщину утеплителя, для чего его термосопротивление умножаем на коэффициент теплопроводности: H = 2,675 · 0,039 = 0,104 м.

Таким образом, для утепления стены в один кирпич (250 мм) достаточно слоя пенополистирола толщиной 10 см.

Для сравнения рассчитаем, какой толщины должен быть пенопласт для утепления дома из других материалов при тех же условиях:

• Пеноблоки. Коэффициент теплопроводности конструкционного пеноблока марки D1000 равен 0,29 Вт /(м · град), его толщина — 30 см. Следовательно, R_ст = 1,03; R_п = 2,27; H = 0,884 м. Результат почти не изменился, это значит, что с точки зрения теплоизоляции пенобетон и кирпич практически равнозначны.

• Сосновый брус. Произведем теперь расчет утеплителя для стен деревянного дома из бруса сечением 150х150 мм. Коэффициент теплопроводности сосны равен 0,15 Вт /(м · град), поэтому R_ст = 1,0; R_п = 2,3; H = 0,897 м. Видим, что дерево — более эффективный материал, при меньшей толщине оно обеспечивает лучшую теплоизоляцию. Отметим, что сосна — не самое «теплое» дерево, если рассчитать аналогичный дом из кедра, то необходимая толщина пенопласта для утепления составит всего 0,671 м. Правда, и дом будет стоить заметно дороже.

• Шлакоблоки. Коэффициент теплопроводности шлакоблоков зависит от их конструкции и наполнителя. У самых лучших экземпляров (пустотелых с наполнителем из ракушечника) он равен 0,27. Расчет толщины утеплителя по приведенному выше алгоритму дает величину 8,5 см. Но такой материал не обладает достаточной прочностью, поэтому в реальности дома строят из шлакоблоков, изготовленных из крупного щебня. Теплопроводность у них больше (λ = 0,5), следовательно, слой утеплителя требуется толще — чуть более 10 см.

• Керамзитобетон средней плотности (конструктивный) — коэффициент теплопроводности равен 0,45. При подстановке в стандартные формулы получаем те же 10 см. Этот размер приведен в ДБН В.2.6-31:2006 «Теплова ізоляція будівель» в качестве нормативного указания, какой толщиной пенопласта утеплять панельный дом.

Из проведенного анализа можно сделать вывод: для большинства материалов, применяемых в малоэтажном домостроении, в климатических условиях Украины фасад толщиной 25-30 см достаточно утеплить слоем в 10 мм. Посмотрим, что будет, если увеличить толщину стены. Например, рассчитаем, какой толщины должен быть пенопласт для утепления стены в 2 кирпича (50 см):

1. R_ст = 0,5/0,4 = 1,25.

2. R_п = 3,3 – 1,25 = 2,05.

3. H = 2,05 · 0,039 = 0,800 м.

Толщина утеплителя уменьшилась, но не сильно. Это объясняется невысокими теплоизоляционными способностями кирпича — утолщение стены ведет к значительному увеличению веса здания и его стоимости, но мало влияет на его способность сохранять тепло.

Использование пенопласта — это вполне рабочее решение для бюджетной теплоизоляции индивидуальных жилых домов и квартир: материал сам по себе стоит недорого, при этом технология его монтажа довольно проста, поэтому сэкономить можно не только на цене утеплителя, но и на стоимости работ по его установке.

Для того чтобы утепление пенопластом дало эффект, необходимо соблюдать несколько простых правил:

• Утеплять стены можно только снаружи. Пенополистирол практически не пропускает пар, поэтому дом, обшитый им изнутри, будет похож на термос — в нем всегда будет влажно, а летом еще и жарко. Внешнюю поверхность можно оштукатурить и покрасить или покрыть облицовочным материалом, обязательно оставив небольшой зазор для вентиляции;

• Пенопласт гигроскопичен, т. е. поглощает влагу, поэтому использовать его в подвалах и на фундаментах не рекомендуется;

• Необходимо строго соблюдать установленные нормы по толщине материала. Следует иметь в виду, что приведенные в нашей статье расчеты дают лишь минимально допустимое значение, на практике слой утепления можно делать толще. Если же пренебречь требованиями нормативов, то эффекта от утепления не будет.

По эффективности теплоизоляции пенополистирол превосходит многие популярные утеплители. Его коэффициент теплопроводности меньше, чем у минеральной ваты (0,049–0,06) и пенофола (0,037–0,049), примерно такой же, как у эковаты (0,037–0,041) и уступает только пенополиуретану (0,02–0,03). Это означает, что конкуренцию пенопласту может составить лишь пенополиуретан в силу меньшей требуемой толщины слоя утепления. Рассчитаем ее для того же кирпичного дома, который мы рассматривали в предыдущем разделе:

1. R_ст = 0,25/0,4 = 0,625.

2. R_п = 3,3 – 0,625 = 2,675.

3. H = 2,675*0,02 = 0,0535 м.

Таким образом, для достижения того же эффекта можно использовать пенополиуретан вдвое меньшей толщины. Однако в пересчете на кубометр пенопласт все равно получается дешевле.

Итак, рассчитать необходимую толщину пенопласта для утепления дома довольно просто. Произведя несколько математических действий, вы сможете избежать ситуации, когда из-за ошибок при оценке на глазок деньги будут потрачены впустую, а затраты на отопление помещений по-прежнему останутся высокими.

Расчет толщины изоляции

Стандартизированная система рейтинга изоляции обеспечивает согласованность с изоляционными материалами, оцененными в R- и U-значениях. Значение R является мерой теплового сопротивления, представляет собой сопротивление потоку тепла. Чем выше значение R, тем больше сопротивление и изолирующая способность. Значения U прямо противоположны и представляют собой количество тепла, которое уходит через материал. Чем ниже значение U, тем медленнее скорость теплового потока и тем лучше качество изоляции.
Он выражается как толщина материала, деленная на теплопроводность. Для теплового сопротивления всего сечения материала вместо удельного сопротивления разделите единичное тепловое сопротивление на площадь материала. Если у вас есть единица теплового сопротивления стены, разделите ее на площадь поперечного сечения глубины стены, чтобы вычислить тепловое сопротивление. Единица теплопроводности материала обозначается как C и является обратной величиной единицы теплового сопротивления. Это также можно назвать единичной поверхностной проводимостью, обычно обозначаемой h.

Оценка толщины для трубы: Определить минимальную толщину изоляции, необходимую для трубы, по которой проходит пар при 180 ^o C. Размер трубы 400 мм NB и максимально допустимая температура наружной стенки изоляции составляет 50 ^o С. Теплопроводность изоляционного материала для диапазона температур трубы можно принять равной 0,04 Вт/мК. Потери тепла с паром на метр длины трубы должны быть ограничены 80 Вт/м.

Для радиальной теплопередачи за счет проводимости через цилиндрическую стенку скорость теплопередачи выражается следующим уравнением

Т1 = 50 ^или С
Т2 = 180 ^o С
r1 из 400 мм NB = 0,2032 м
k = 0,04 Вт/мК
N = длина цилиндра
Q/N = потери тепла на единицу длины трубы
Q/N = 80 Вт/м
Следовательно, подставив данные числа в уравнение радиальной теплопередачи сверху,
80 = 2pi 0,04 (180-50) ln(r ₂ /0,2032)
ln(r ₂ /0,2032) = 2pi 0,04 (180-50)/80 = 0,4084
Следовательно, r ₂ = r ₁ e ^0,4084
r ₂ = 0,2032 1,5044 = 0,3057 м
Следовательно, толщина изоляции = r ₂ r ₁
толщина = 305,7 203,2 = 102,5 мм

Следует принять некоторый запас по толщине изоляции, потому что, если скорость кондуктивной теплопередачи окажется выше, чем скорость конвективной теплопередачи снаружи изоляционной стены, температура наружной изоляционной стены подскочит до более высоких значений.

значения, чем 500 ^o C. Следовательно, скорость кондуктивной теплопередачи должна быть ограничена более низкими значениями, чем оценки, используемые в этой примерной задаче. Целью этой типовой задачи является демонстрация расчетов радиальной теплопроводности, а практические расчеты толщины изоляции также требуют учета конвективной теплопередачи на внешней стороне изоляционной стены.

Оптимальная толщина для трубы: Экономичная толщина изоляции зависит от первоначальной стоимости (затраты на изоляцию) и стоимости обслуживания изоляции, а также годовой величины тепловых потерь, которая зависит от стоимости производства пара и теплопроводность обшивки. Как правило, более толстая изоляция будет означать более высокие эксплуатационные расходы и более низкие затраты на потери тепла.

Затраты на изоляцию : Стоимость изоляционного материала на метр длины указана как
= пи * [(R2) ² (R1) ² ] *C1
Где С1 – стоимость утеплительного материала в рублях за кубометр.
Эксплуатационные расходы : Потери тепла через изоляцию трубы на метр длины определяются как Q = 2*pi*k*[(T1-T2)/log (R2/R1)]
Где
T1 – температура внутренней поверхности изоляции.
T2 – температура внешней поверхности изоляции.
R1 и R2 — внутренний и внешний радиусы изоляции.
K – теплопроводность изоляционного материала.
Это, умноженное на стоимость производства единицы энергии, дает эксплуатационные расходы.
Оптимальная толщина : На графике показана самая нижняя точка, которая дает экономичную толщину изоляции.

Как определить толщину изоляции

30 августа 2020 г. 31 августа 2020 г. Рифка Айсия Расчет

В этом посте я хочу поделиться, как оценить толщину изоляции. Диаграммы в этом посте показывают, как оценить толщину изоляции для условий стоячего и турбулентного воздуха. Обратите внимание, что диаграммы основаны на пренебрежении сопротивлением, вызванным как металлом, так и внутренней пленкой на внутренней стенке.

Оценка толщины изоляции для плоской поверхности

Толщина изоляции для плоской поверхности зависит от:

• Скорость ветра
• Температура окружающего воздуха
• Температура поверхности
• Температура жидкости
• Теплопроводность изоляционного материала

Факторы, влияющие на толщину изоляции для плоской поверхности

Диаграмма ниже используется для получения параметра, называемого функцией поверхности . Значение функции поверхности не зависит от формы и ориентации изолированного объекта. Поверхностная функция позже будет использоваться для оценки толщины изоляции.

Оценка функции поверхности

Чтобы получить функцию поверхности, нам нужны следующие данные:

• Теплопроводность изоляционного материала
• Разница между температурой жидкости и температурой поверхности (∆t _i )
• Разница между температурой поверхности и температурой окружающего воздуха (∆t _o )
• Скорость ветра

После того, как мы получим функцию поверхности, мы используем приведенную ниже таблицу, чтобы получить толщину изоляции.

Толщина изоляции для плоских поверхностей

Оценка толщины изоляции для цилиндрической поверхности

Толщина изоляции для цилиндрической поверхности зависит от нескольких факторов, упомянутых выше, а также положения.

Факторы, влияющие на толщину изоляции цилиндрической поверхности

Тот же метод используется для оценки толщины изоляции цилиндрической поверхности. Во-первых, нам нужно получить функцию поверхности, используя метод, упомянутый выше. Затем мы используем приведенную ниже таблицу, чтобы получить толщину изоляции для цилиндрической поверхности. Толщина зависит от внешнего диаметра объекта и его положения (вертикальное, горизонтальное, наклон 45 градусов).

Толщина изоляции для цилиндрических поверхностей

Пример 1: Оценка толщины изоляции для плоской поверхности

Допустим, у нас есть вертикальная стенная печь со следующими данными.

Температура воздуха: 85 F

Температура поверхности: 150 F

Температура жидкости: 650 F

Теплопроводность изоляционного материала: 0,05 BTU/HR. FT.F (при 400 F)

Оценка толщины изоляции.

Сначала нам нужно найти поверхностную функцию .

Используя приведенные выше данные, мы получаем ∆t _i = 500 F и ∆t _o = 150 F.

Используйте диаграмму для оценки функции поверхности (я также добавил номера шагов, чтобы было легче следовать)

1. Проведите горизонтальную линию от K = 0,05 до ∆t _i = 500
2. Падение вертикально до ∆t _i = 65
3. Проведите горизонтальную линию к левой оси
4. Продлить линию, параллельную базовой линии уклона 45 градусов, заканчивающуюся базовой линией скорости ветра
5. Начертите горизонтальную линию от конечной точки до функциональной линии поверхности

Следуя описанным выше шагам, мы получаем поверхностную функцию φ = 0,26 для неподвижного воздуха (застойного воздуха).

Для скорости ветра 5 футов/с выполните следующие действия, чтобы получить функцию поверхности.

4а. Проведите горизонтальную линию от скорости ветра 5 футов/с до ∆t _o = 65

5а. Поднимите вертикально до параллельной линии, полученной на шаге №. 4.

6а. Проведите горизонтальную линию к линии функции поверхности

. Мы получим функцию поверхности 0,167 для скорости ветра 5 футов/с.

Второй , оцените толщину изоляции, используя следующую таблицу, в зависимости от положения поверхности.

Если воздух неподвижен, толщина вертикальных стенок составляет 2,5 дюйма.

Пример 2: Оценка толщины изоляции для цилиндрической поверхности

Допустим, у нас есть вертикальная труба со следующими данными.

Внешний диаметр: 4 в

Температура воздуха: 85 F

Температура поверхности: 150 F

Температура жидкости: 650 F

Теплопроводность теплоизоляции: 0,05 BTU/HR.F.F (в 400 F)

Оцените толщину изоляции.

Сначала , нам нужно найти поверхностную функцию .