Режим работы
Пн—Пт 9:00-18:00
Написать нам

Как определить, какой толщины должен быть утеплитель

Как определить, какой толщины должен быть утеплитель

Чтобы точно определить нужную толщину утеплителя для крыши, необходимо выполнить теплотехнический расчет. Его суть заключается в том, чтобы с учетом региона установить требуемое сопротивление теплопередаче Rтр и, исходя из его значения, вычислить минимальную толщину теплоизоляции. С помощью расчета вы сможете получить наиболее точное значение, тем самым обеспечите дому нужную защиту от теплопотерь и не переплатите за избыточную толщину материала.

Что такое сопротивление теплопередаче

Сопротивление теплопередаче R — это показатель, который отражает, насколько хорошо конструкция препятствует прохождению тепла. Чем выше R, тем лучше она защищает внутреннее пространство дома от теплопотерь. Параметр вычисляется по формуле:

R = β/λ,

где β — толщина материала (м), λ — коэффициент теплопроводности (Вт/м2⸱°C). Именно от них и зависит значение R, и с помощью формулы их можно вычислить. Например, возьмем в качестве утеплителя каменную вату. Ее λ легко найти в интернете или в характеристиках от производителя, средняя величина составляет 0,038 Вт/м2⸱°C. Неизвестными остается толщина β каменной ваты, а также значение R, которое мы вычислим далее.

Вычисляем требуемое сопротивление теплопередаче Rтр

Существует такое понятие, как Rтр — требуемое сопротивление теплопередаче, то есть его минимальное значение, при котором ограждающая конструкция, в частности крыша, будет обеспечивать достаточную защиту от теплопотерь в конкретном регионе. Rтр устанавливается для разных районов страны в зависимости от количества дней со среднесуточной температурой воздуха ниже +8 °C. Чем севернее, тем их будет больше и, соответственно, выше Rтр.

Величина Rтр и есть то самое R, которое было неизвестным в предыдущем пункте. Для вычислений можно взять именно минимальное значение сопротивления теплопередаче. Благодаря этому в результате расчета удастся найти и минимальную величину утеплителя. То есть формула будет выглядеть так:

R = Rтр = β/λ.

Остается только определить Rтр для конкретного региона, где строится дом. Для этого нужно:

  1. Определить ГСОП — градусосутки отопительного периода (°C⸱сут/год). Формула для вычислений следующая: ГСОП = (tв – tср) ⸱ z, где tв — нормативная температура в помещении (для жилых равна 18 °C), tср — средняя температура за отопительный сезон, z — длительность отопительного сезона в днях (равна числу дней, когда температура находится на отметке ниже +8 °C). Последние 2 значения представлены в таблице и на карте.

https://i6.imageban.ru/out/2023/02/14/f46d676feef509d191dec2b80516354a.jpg

https://i7.imageban.ru/out/2023/02/14/6be09d971c40c160672ef35c9299d07c.jpg

  1. Исходя из значения ГСОП, установить Rтр по таблице 3 СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий».

https://i5.imageban.ru/out/2023/02/14/94d222a401aafea92edaaf921dc3a12f.jpg

Если дом строится в Москве, то в соответствии с таблицей ГСОП здесь составит (18 – (–3,1) ⸱ 214 = 4500 °C⸱сут./год. В таблице 3 СП 50.13330.2012 это значение ближе к 4000, поэтому Rтр берется равным 4,2 (из графы «Покрытия и перекрытия над проездами»).

Полезно знать! Можно уточнить значение Rтр методом интерполяции. Просто составляем пропорцию: в нашем примере это будет 4000/4500 = 4,2/X, откуда X = 4,2 ⸱ 4500/4000 = 4,73 °C⸱сут./год.

Определяем минимальную толщину утеплителя

В рассматриваемом примере у нас получилось:

  • Rтр для Москвы равно 4,73 °C⸱сут./год;
  • коэффициент теплопроводности λ для каменной ваты равен 0,038 Вт/м2⸱°C.

Но при вычислениях важно учитывать, что общее значение R для крыши — это сумма сопротивлений теплопередаче всех слоев: пароизоляции, утеплителя, гидроизоляции, финишного покрытия. Если представить формулу для конструкции из нескольких слоев, то она будет выглядеть так:

Rтр = R = R0 + R1 + R2 + …+ Rn + Rв + Rсн = β0+ β11 + β22 + … + βn+ Rn + Rв + Rсн,

где R0, R1, R2, Rn — сопротивление теплопередаче отдельных слоев, n — общее число слоев в конструкции (в случае с крышей это пароизоляция, утеплитель, гидроизоляция, отделка), Rв и Rсн — сопротивления теплопередаче пристенного слоя воздуха внутри и снаружи, которые для упрощения расчетов обычно принимаются суммарно равными 0,16 м2⸱°C/Вт.

Для вычислений также будут необходимы значения толщины и коэффициент теплопроводности остальных слоев: пароизоляции, гидроизоляции, финишной отделки. В каждом случае они будут индивидуальны. Для примера возьмем следующий пирог кровли:

  • подшивка из досок — 25 мм и 0,017 Вт/м2⸱°C
  • пароизоляция — 0,18 мм и 0,038 Вт/м2⸱°C;
  • гидроизоляция — 2,1 мм и 0,032 Вт/м2⸱°C;
  • металлочерепица — 0,45 мм и 52 Вт/м2⸱°C.

Пример структуры покрытия крыши для примера расчета толщины утеплителя

Пример структуры покрытия крыши для примера расчета толщины утеплителя

Исходя из этого, формула Rтр = β0+ β11 + β22 + … + βn+ Rn + Rв + Rсн в итоге будет выглядеть так:

4,73 = 25/0,017 + 0,18/0,038 + X/0,038 + 2,1/0,032 + 0,45/52 + 0,16.

Отсюда искомая толщина утеплителя X будет равна:

X = (4,73 – 0,025/0,017 – 0,00018/0,038 – 0,0021/0,032 – 0,00045/52) ⸱ 0,038 = (4,73 – 1,47 – 0,0047 – 0,066 – 0,000009 – 0,16) ⸱ 0,038 = 0,115 м или 11,5 см.

Получается, что минимальная толщина каменной ваты для утепления крыши в рассматриваемом примере должна быть не менее 11,5 см. Можно подставить вместо значения λ = 0,038 коэффициент теплопроводности другого утеплителя, например, напыляемого пенополиуретана — λ = 0,028. В таком случае толщина составит X = (4,2 – 1,47 –0,0047 – 0,066 – 0,000009 – 0,16) ⸱ 0,028 = 0,0848 м или 8,5 см.

Полезно знать! Из расчетов можно сделать вывод, что чем ниже коэффициент теплопроводности λ, тем меньшей будет минимальная толщина утеплителя, то есть, чем меньше он пропускает тепло, тем более тонким может быть слой. Это стоит учитывать при подборе теплоизоляции для крыши.

В заключение

Чтобы точно рассчитать нужную толщину утеплителя, необходимо выполнить расчет, где учитываются климатические особенности района строительства. Так вы сможете определить оптимальное значение — не избыточное и не слишком низкое. Благодаря этому утеплитель будет на 100% выполнять свою функцию, а вы избежите переплат из-за покупки теплоизоляции большой толщины, в которой нет необходимости.

Если возможности выполнить расчеты нет, то можно воспользоваться средними значениями. В умеренном климате толщина минераловатного утеплителя для крыши составляет не менее 100 мм, в северных регионах — от 150-200 мм. Если берется пенополистирольный материал, то значения будут 60 и 80-100 мм соответственно. Главное — не делать теплоизоляцию более тонкой с целью сэкономить не стоит, поскольку в дальнейшем это обернется увеличением расходов на отопление.

Назад