Толщина теплоизоляции: Оптимальная толщина утепления частного дома – статьи на сайте ГК «САКСЭС»

Оптимальная толщина утепления частного дома – статьи на сайте ГК «САКСЭС»


При разработке проекта частного дома непременно следует озадачиться вопросом: какой толщины подойдет утеплитель для крыши и для других основных конструктивных элементов. Оттого, насколько грамотно будет смонтирован слой утеплителя , выбрана его толщина и плотность, зависит не только комфортное проживание в доме и поддержание оптимальной температуры в помещении, но и долговечность всех его элементов.


Эффективное утепление кровли, стен и перекрытий позволит сохранить тепло в строении и значительно снизить затраты на энергопотребление зимой, а летом сэкономить на кондиционировании.


Есть мнение профессионалов, что через кровлю может уходить до 20 % тепла из помещения, происходит это, как правило, при утеплении перекрытий чердака в отсутствии утепления кровельных скатов.


При строительстве многие из нас стремятся расширить свое жилое пространство, задействовать и обустроить ранее нежилые помещения, улучшить энергоэффективность жилья в целом. В первую очередь, это касается мансард.


Правильно утепленная кровля дает возможность обустроить мансардный этаж, что, безусловно, расширяет полезную площадь любого дома.


Наиболее популярными материалами, которые используются для утепления мансардного помещения, являются: минеральная вата, экструдированный пенополистирол и пенопласт.


Пенопласт, безусловно, обладает низкой теплопроводностью, но он вреден для здоровья, горюч и недолговечен. В соответствии с СНиП его не рекомендуется монтировать на скаты кровли.


Минераловатные плиты сочетают хорошие звуко- и теплоизоляционные свойства с долговечностью и экологичностью, и, в отличии от пенополистирола, более доступны по стоимости. Для утепления скатов применяют минвату плотностью 30-35 кг/м3, для стен – с плотностью от 40-45 кг/м3.


Часто в вопросе утепления выбор останавливают на плитах экструдированного пенополистирола. Имея низкую степень теплопроводности, они также имеют низкий показатель паропроницаемости. В случае с утеплением кровли это не может быть плюсом. Поэтому дома, утепленные при помощи экструзии, нуждаются в эффективной и качественно смонтированной вентиляции. Иначе в «кровельном пироге» будет скапливаться конденсат, что, рано или поздно, приведет к разрушению ограждающих конструкций здания.


По сути, выбирать приходится из минераловатных плит и полистирольных плит. Все зависит от конструкции стропильной системы и от финансовых возможностей.


Очень важно, чтобы выбранный вид утеплителя обладал рядом необходимых качеств: высокой гигроскопичностью, отличался небольшим весом, обладал стабильностью формы и не деформировался в процессе длительной эксплуатации, имел высокую степень огнестойкости, был не токсичен и отвечал всем требованиям экологической безопасности.


Толщину утепляющего слоя кровли и стен определяют уже на этапе проектирования. При этом ориентируются на 2 главных параметра:

  • λБ – коэффициент теплопроводности утеплителя,

    Вт/(м · °С). Это значение можно найти либо на упаковке выбранного материала, либо в сертификатах на него. Величина дает оценку задерживающим свойствам теплоизоляционного материала. Чем ниже коэффициент теплопроводности, тем лучше он сохраняет тепло.
  • R – величина сопротивления теплопередачи кровли или стен, которая зависит от климатических условий местности, где будет строиться дом, м2*0С/Вт.


Строго говоря, расчет толщины утепления ведется в соответствии со Сводом правил и СНиП «Строительная теплотехника», в которых содержатся таблицы климатических зон, влажности климата и карты нормируемого сопротивления по городам (та самая величина R).


Толщина утеплителя будет напрямую зависеть от климатической зоны, в которой возводится дом. Чем ниже температура зимой и чем дольше длится отопительный период, тем толще будет теплоизоляционный слой.


При расчете толщины утеплителя для стен, помимо климата, следует принимать во внимание материал, из которого они изготовлены, а также их толщину. Для стен из дерева или пеноблока потребуется менее толстый слой утеплителя, чем для кирпича или бетона, так как теплопроводность последних значительно выше.



Упрощенная формула расчета выглядит так:


αут=(R-0,16) х λБ


где αут – толщина утеплителя в метрах.


λБ -коэффициент удельной теплопроводности. В расчет брать необходимо именно значение с индексом «Б», означающее, что материал будет использоваться во влажной среде.


Например, расчет толщины с использованием утеплителя минваты Технониколь РОКЛАЙТ составит:


(4,79- 0,16) х0,039= 0,18


Профессионалы – строители советуют прибавить к получившейся цифре 10% и получится рекомендуемая толщина утеплителя -0.2м или 200 мм.


Расчет толщины теплоизоляции для стен также можно сделать самостоятельно, учитывая данные действующих строительных норм и правил. Формула расчета для крыши практически не отличается от формулы для стен каркасного дома, но в этом случае надо использовать значения теплового сопротивления R из другого столбца таблицы.


Главная отличительная особенность работ для утепления мансарды или стены состоит в том, что для разных конструктивных элементов дома нужна разная толщина утеплителя. Если на кровлю потребуется более толстый слой, то у стен теплопроводность меньше, а значит, и утеплитель будет тоньше. Расчеты для каждого вида ограждения производятся отдельно.


Подводя итоги, следует отметить, что выбор материала для утепления каркасного дома, будь то минераловатные плиты или пенополистирол, во многом зависит от конструктивных особенностей строения и назначения постройки.


Выполнение работ по утеплению требует определенных навыков и опыта. Сделать грамотный расчет толщины утеплителя, не допустить промокания материала, зазоров и «мостиков холода», через которые будет уходить тёплый воздух все же лучше доверить профессионалам.


Купить утеплитель в Нижнем Новгороде на сайте ГК «САКСЭС».

Онлайн-калькулятор для расчета толщины утеплителя

Как и чем утепляться – пожалуй, один из главных вопросов, который встает перед владельцем загородной недвижимости. С наступлением первых холодов его решение приобретает все большую важность. Мы постарались облегчить вам выбор подходящего материала, представив небольшой  онлайн калькулятор для расчета толщины утеплителя. Он подходит для вычислений слоя теплоизоляции в составе типового пирога «несущая стена-утеплитель-отделка».

Расчет толщины утеплителя

Регион строительства (свой или ближайший к своему):

АстраханьБарнаулБелгородБрянскВладивостокВолгоградВоронежЕкатеринбургИвановоИжевскИркутскКазаньКалининградКемеровоКировКраснодарКрасноярскКурскЛипецкМагнитогорскМахачкалаМоскваНабережные ЧелныНижний НовгородНовокузнецкНовосибирскОмскОренбургПензаПермьРостов-на-ДонуРязаньСамараСанкт-ПетербургСаратовСимферопольСочиСтавропольТверьТольяттиТомскТулаТюменьУлан-УдэУльяновскУфаХабаровскЧебоксарыЧелябинскЯрославль

Несущий материал:

ЖелезобетонБетон с каменным гравием или щебнемБетон ячеистый (газобетон, пенобетон)Керамзитобетон, керамзитопенобетонКирпич глиняный на тяжелом раствореКирпич глиняный на легком раствореКирпич силикатный на тяжелом раствореКирпич керамический пустотныйКирпич силикатный пустотныйКирпич шлаковыйСосна и ель поперек волоконСосна и ель вдоль волоконДуб поперек волоконДуб вдоль вооконФибролит цементный

Толщина несущего материала (мм):

Отделочный материал:

Сосна и ель вдоль волоконСосна и ель поперек волоконДуб вдоль волоконДуб поперек волоконФибролит цементныйФанера клеенаяЦементно-песчаный растворИзвестково-песчаный растворСухая штукатуркаКартон облицовочныйПлиты древесно-волокнистые и древесно-стружечныеГипсокартонПанели ПВХМраморГранит, базальт

Толщина отделочного материала (мм):

Воздушная прослойка, толщина (мм):

Утеплитель (свой или близкий по свойствам):

Isover Венти, СтандартIsover Классик, ФасадIsover Лайт, ОптималKnauf Insulation Термо Плита 037Knauf Insulation Термо Ролл 040Knauf Insulation Фасад Термо ПлитаRockwool Венти БаттсRockwool Кавити, Флекси БаттсRockwool Лайт, Пластер, Фасад БаттсURSA GEOURSA PureOneURSA TerraURSA XPSГазостекло, пеностеклоГравий керамзитовыйГравий шунгизитовыйМаты минераловатные прошивные (75 кг/куб. м)Маты минераловатные прошивные (100-125 кг/куб.м)Маты минераловатные на синтетическом связующем (75-125 кг/куб.м)Маты минераловатные на синтетическом связующем (175-225 кг/куб.м)Маты и полосы из стеклянного волокна прошивныеПеноплэкс СтенаПенополистирол (40 кг/куб.м)Пенополистирол (100 кг/куб.м)Пенополистирол (150 кг/куб.м)Пенополистирол СтиропорПенополиуретанПлиты минераловатные на синтетическом и битумном связующих (75-150 кг/куб.м)Плиты минераловатные на синтетическом и битумном связующих (200-250 кг/куб.м)Плиты минераловатные на органофосфатном связующемПлиты минераловатные на крахмальном связующемПлиты из стеклянного штапельного волокна на синтетическом связующемТехноНиколь Техноблок Стандарт (Оптима), Техновент ОптимаТехноНиколь Техноблок Проф, Техновент СтандартТехноНиколь Техновент Проф, ТехнофасТехноНиколь Технолайт ЭкстраТехноНиколь Технолайт Оптима, ПрофЩебень из доменного шлакаЭкструдированный пенополистирол СтайрофоамЭкструдированный пенополистирол СтиродурЭкструдированный пенополистирол XPS ТехноНиколь

 
Небольшая памятка по использованию калькулятора:

  • обратите внимание, что в списке городов представлены далеко не все населенные пункты России. Поэтому старайтесь выбирать варианты, минимально удаленные от месторасположения вашего дома. Это важно, т.к. данный параметр определяет средние зимние температуры;
  • все численные значения (толщины) выводятся в миллиметрах. На всякий случай: в 1 м 100 см или 1000 мм;
  • подробные характеристики утеплителей советуем смотреть на сайтах производителей. Там же вы найдете рекомендуемые цены на данный вид продукции;
  • все расчеты являются ориентировочными, поэтому не лишним будет прибавить к полученным результатам 10%

Получив в результате вычислений толщину теплоизоляции и зная площадь стен, несложно вычислить объем утеплителя. Надеемся, это будет полезно.

Загрузка…

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Пример расчета толщины теплоизоляции — ДомПрофКомплект

Как рассчитать толщину теплоизоляции?

Необходимая толщина теплоизоляции – это теплосопротивление (R).
Теплосопротивление является величиной постоянной, которая
рассчитывается для каждого региона в отдельности. За средний норматив возьмем следующие величины:


Теплосопротивление стен — 3,5 (м2*К/Вт)


Теплосопротивление потолка — 6 (м2*К/Вт)


Теплосопротивление стен — 4,6 (м2*К/Вт)


При расчете теплоизоляции стен
(пола, потолка), состоящих из нескольких слоев – общее
теплосопротивление равно сумме показателей теплосопротивления каждого
слоя:


R= R1+R2+R3


Итак, толщина теплоизоляционного слоя (или теплосопротивление) расчитывается по формуле:


R = p/k


где р – толщина слоя (м),


к – коэффициент теплопроводности материала (Вт/м*к)


В таблице 1 приведены коэффициенты теплопроводности некоторых строительных и теплоизоляционных материалов.



Таблица 1. Коэффициент теплопроводности строительных материалов
















Материал


Коэффициент


теплопроводности (Вт/м*к)


Минеральная вата


0,045 – 0,07


Пенополистирол (пенопласт)


0,031 – 0,041


Стекловата


0,033 – 0,05


Эковата (целлюлозный утеплитель)


0,038 – 0,045


Опилки


0,07 – 0,93


ДСП, ОСП


0,15


Дуб


0,20


Сосна


0,16


Кирпич пустотелый


0,35 – 0,41


Кирпич красный глиняный


0,56


Керамзит


0,16


Железобетон


2,00


 Пример расчета толщины теплоизоляции


Рисунок 1. Расчет толщины теплоизоляции


В счет примера возьмем кирпичную
стену в полтора кирпича и сделаем расчет необходимого слоя теплоизоляции
из минеральной ваты (рис. 1).


1.  Нам необходимо теплосопротивление стены не менее 3,5 (м2*К/Вт).
Следовательно, мы изначально должны узнать теплосопротивление данной
стены. Толщина стены в полтора кирпича = 0,38 м. Коэффициент
теплопроводности кирпича = 0,56 (Вт/м*к), итак по формуле:


R= p/k


R(к)= 0,38/0,56


R(к)= 0,68 (м2*К/Вт)


2.  Что бы достичь необходимого показателя теплосопротивления в 3,5 (м2*К/Вт):


R(м) = R — R(к)


R(м)= 3,5 – 0,68


R(м)= 2,85 (м2*К/Вт)


3.  Исходя из основной формулы, мы делаем расчет толщины теплоизоляции, в нашем случае минеральной ваты:


p(м)= Rk


p(м)= 2,85 * 0,045


p(м)= 0,128 (м)


По данному расчету толщины теплоизоляции на кирпичную стену в полтора кирпича, необходимо минеральная вата
толщиной 130 мм. Если учесть толщину отделочных внутренних и наружных
работ, минвата, для удобства монтажа может укладываться, толщиной в 100
мм.

Толщина утепления стен

При утеплении стен важно не ошибиться в выборе толщины и вида утеплителя. Часто жильцы хотят сэкономить там, где экономить нельзя – на толщине утепления стен. Цена утепления от этого выигрывает не сильно, ведь работа и отделка дороже. Но последующие за этим потери гораздо более значительные.

Экономить на толщине утеплителя – невыгодно. В СНИП приведены значения минимального сопротивления ограждающих конструкций (стен) которые были рассчитаны из экономической целесообразности.

Т.е. применять слой утепления тоньше, чем требует норматив не выгодно. Это влечет перерасход средств на отопление. А если не топить, то будет ущерб комфорту. В общем, сопротивление теплопередаче стен должно быть в соответствии с нормативом или больше.
А какая для этого потребуется толщина утепления стен?

Требования нормативов

На фото приведены требования СНИП по сопротивлению теплопередаче ограждающих конструкций. Можно заметить, что для стен требования более низкие по сравнению с потолками, крышей и полами. Это говорит о распределении тепла в доме, и доле утечек через те или иные конструкции.

Основной вопрос возникает по нахождению градусо-суток отопительного периода. Можно сказать, что для климатической зоны Москвы это значение составляет примерно 5000 С х сут.

Поэтому требования для средней полосы (умеренный климат) примерно принимаются в соответствии от 4000 до 6000 С х сут. А точно количество градусо-суток можно вычислить в соответствии со СНиП для каждой области или города.

Т.е. для климатической зоны под условным название «Москва», где среднегодовая температура примерно +4 град. С, требуемое сопротивление теплопередаче стен принимается примерно 3,2 м2С/Вт.

Как рассчитывается толщина утеплителя

Сопротивление теплопередаче утепленной стены складывается из сопротивления собственно стены и сопротивления слоя утеплителя.

Сопротивление теплопередаче стены можно найти зная ее толщину и материал из которого она сделана. Необходимо поделить толщину стены на коэффициент теплового сопротивления материала.

Для примера рассчитаем стену из кирпича толщиной 36 см. Тогда сопротивление теплопередаче стены составит — 0,36 м / 0,7 Вт/мС = 0,5 м2С/Вт.

Теперь найдем сколько теплового сопротивления нужно добавить этой стене, что бы достигнуть требований норматива.

Отнимем от нормативных требований полученное значение. Для примера принимаем, что стена находится в климате Москвы. Тогда 3,2 – 0,5=2,7 м2С/Вт.

Следовательно, у слоя утепления минимальное сопротивление теплопередаче должно быть 2,7 м2С/Вт.

Найдем минимальную толщину пенопласта для утепления этой стены. Умножим коэффициент его теплопроводности на требуемое сопротивление теплопередаче. 0,037х2,7=0,1 м.

Найдем минимальную толщину минеральной ваты – 0,045х2,7=0,12 м.

Но нужно учитывать, что это минимальные значения, исходя из экономической целесообразности. Больше можно (но любой слой проверяется по паропроницаемости (ниже)), меньше делать нельзя. Т.е. если бы строительство вела организация, то нарушения гос. норматива повлекло бы ответственность…

Что подходит для стен

Приведены результаты расчетов для различных климатических зон.

Показаны градусо-сутки отопительного периода (С х сут.) и минимальная толщина утеплителя (м).

Какая толщина утеплителя для кирпичной стены 0,36 м

Пенопласт
2000 – 0,06
4000 – 0,09
6000 – 0,11
8000 – 0,14
1000 – 0,16
12000 – 0,19

Минеральная вата
2000 – 0,07
4000 – 0,1
6000 – 0,14
8000 – 0,17
1000 – 0,2
12000 – 0,23

Какая толщина утеплителя для железобетонной стены 0,30 м. Нужно учесть, что собственное сопротивление теплопередаче такой стены составляет около 0,14 м2С/Вт

Пенопласт
2000 – 0,07
4000 – 0,1
6000 – 0,12
8000 – 0,15
1000 – 0,18
12000 – 0,2

Минеральная вата
2000 – 0,09
4000 – 0,12
6000 – 0,15
8000 – 0,18
1000 – 0,22
12000 – 0,25

Проверка по паропроницаемости слоев

Вопрос толщины утепления стен тесно увязан с паропроницаемостью слоев в единой конструкции.

На ограждающей конструкции дома (стены, потолок полы) всегда будет перепад температуры. Внутри конструкции будет находиться точка росы. В тоже время через стены, потолок, крышу, полы будет проходить водяной пар, и когда на улице холодно, то направление его движения будет из помещения наружу.

Если пар не встретит препятствий на своем пути на улицу, то его накопления внутри стены не произойдет. А если на пути пара образуется повышенное сопротивление его движению, то конструкция намокнет от сконденсировавшейся воды. В однослойной стене повышенного сопротивления движению пара не бывает. Но когда появляется слой утепления, то на паропроницаемость слоев необходимо обращать пристальное внимание.

Нужно что бы выполнялось правило – наружный слой должен быть более паропрозрачный. А так как мы утепляем снаружи, то следовательно, слой утеплителя, должен быть более проницаемый для пара чем сама стена.

Иногда пользуются приемом разделения слоев пароизолятором. Но при этом пароизоляция должна быть абсолютной, что бы полностью прекратилось движение пара сквозь конструкцию. Тогда на пар находящийся в стене действие парциального давления прекращается и его накопление в конструкции не происходит.

Паропроницаемость слоя можно определить разделив толщину слоя на коэффициент паропроницаемости материала.
Например, для кирпичной стены толщиной 36 сантиметров — 0,36/0,11=3,27 м2 • ч • Па/мг.
Слой пенопласта толщиной 12 сантиметров будет сопротивляться движению пара – 0,12/0,05=2,4 м2 • ч • Па/мг.

Условие паропрозрачности слоев выполняется – 2,40 меньше 3,27.
Следовательно, кирпичную стену толщиной в 36 см можно утеплять слоем пенопласта толщиной 12 сантиметров.

Определенная расчетом толщина утепления стен должна соблюдаться и при строительстве. Нужно помнить, что найти толщину утепления стен не сложно, важно соблюсти теорию на практике.

Расчет толщины утеплителя для стен

Каждый, кто строит собственный дом, хочет, чтобы в нем было тепло. Добиться это можно несколькими способами: построить толстые стены, сделать хорошее утепление или хорошо отапливать дом.

На практике все эти способы используют вместе, но с экономической точки зрения, больший приоритет имеет утепление дома, а точнее увеличение толщины утеплителя.

Как же рассчитать необходимую толщину стен и утеплителя, чтобы дом был не только крепким, но теплым.

Наш расчет будет состоять из двух основных этапов:

  1. Нахождения сопротивлением теплопередаче стен, которое необходимо для дальнейших вычислении.
  2. Подбор необходимой толщины утеплителя в зависимости от конструкции и материала стен.

В начале, предлагаем посмотреть небольшое видео, в котором эксперт подробно рассказывает для чего нужно закладывать утеплитель в наружные стены кирпичного дома и какой вид утеплителя при этом использовать.

Сопротивлением теплопередаче стен

Для нахождения этого параметра используем СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий» который можно скачать на нашем сайте (ссылка).

В пункте 5 «Тепловая защита зданий» представлены несколько формул, которые помогут нам рассчитать толщину утеплителя и стен. Для того чтобы это сделать существует параметр, называемый сопротивлением теплопередаче и обозначаемый буквой R. Он зависит от необходимой температуры внутри помещения и климатических условий данного города или района.

В общем случает он рассчитывается по формуле RТР = a х ГСОП + b.

Согласно таблице 3, значения коэффициентов a и b для стен жилых зданий равняется 0,00035 и 1,4 соответственно.

Осталось только найти величину ГСОП. Расшифровывается она как градусо-сутки отопительного периода. С этим значением придется немного повозится.

Формула для расчета ГСОП = (tВ—tОТ) х zОТ.

В данной формуле tВ — это температура, которая должна быть внутри помещения. По нормам она равняется 20-220С.

Значение параметров tОТи zОТ означают среднюю температуру наружного воздуха и количество суток отопительного периода в году. Узнать их можно в СНиП 23-01-99 «Строительная климатология». (ссылка).

Если посмотрите на данный СНиП, то увидите большую таблицу в самом начале, где для каждого города или района приведены климатические параметры.

Нас будет интересовать колонка, в которой написано «Продолжительность и средняя температура воздуха периода со средней суточной температурой воздуха ≤ 80С».

Пример расчета параметра R

ТР

Для того, чтобы все стало более понятным, давайте рассчитаем сопротивлением теплопередаче стен (RТР) для дома построенного в г. Казань.

Для этого у нас есть две формулы:

RТР = a х ГСОП + b,

ГСОП = (tВ-tОТ) х zОТ

Сначала рассчитаем ГСОП. Для этого ищем г. Казань в правой колонке СНиП 23-01-99.

Находим по таблице, что средняя температура tОТ = — 5,20С, а продолжительность zОТ = 215сут/год.

Теперь нужно определится, какая температура воздуха внутри помещения для вас комфортна. Как было написано выше оптимальным считается tВ = 20-220С. Если вы любите более прохладную или более теплую температуру, то при расчете ГСОП для значение tВ может быть другим.

Итак, подсчитаем ГСОП для температуры tВ = 180С и tВ = 220С.

ГСОП18 = (180С-(-5,20С) х 215 суток/год = 4988.

ГСОП22 = (220С-(-5,20С) х 215 суток/год = 5848

Теперь найдем сопротивление теплопередаче. Как мы уже знаем коэффициенты a и b для стен жилых зданий, согласно таблице 3 из СП 50.13330.2012 равняются 0,00035 и 1,4.

RТР(180С) = 0,00035 х 4988 + 1,4 = 3,15 м2*0С/Вт, для 180С внутри помещения.

RТР(220С) = 0,00035 х 5848 + 1,4 = 3,45 м2*0С/Вт, для 220С.

Таким сопротивление, должна обладать стена вместе с утеплителем, для того чтобы в доме были минимальные теплопотери.

Итак, необходимые начальные данные мы получили. Теперь перейдём ко второму этапу, к определению толщины утеплителя.

Расчета толщины утеплителя

Надеемся вам хватило желания дочитать предыдущий раздел нашей статьи. Теперь попробуем рассчитать толщину утеплителя в зависимости от материала и толщины стен.

Каждый материал, входящий в многослойный пирог стены, обладает собственным тепловым сопротивлением R. Так вот, наша задача, состоит в том, чтобы сумма всех сопротивлений материалов, входящих в конструкцию стены, равнялась тепловому сопротивлению RТР,которое мы рассчитывали в предыдущейглаве, т.е.:

RТР = R1 + R2 + R3 … Rn, где n количество слоев.

Тепловое сопротивление отдельного материала R равняется отношению толщины слоя (δs) к теплопроводности (λS).

R = δSS

Что бы дальше не путать вас формулами, рассмотрим три примера.

Примеры расчета толщины утеплителя для стен из кирпича и газобетона

Пример 1. Стена из газобетонных блоков D600 толщиной 30 см, утепленная снаружи каменной ватой плотностью 80-125 кг/м3 , а снаружи обложена керамическим пустотелым кирпичом плотностью 1000 кг/м3. Строительство велось в г.Казань.

Для дальнейшего нахождения толщины утеплителя, нам понадобятся значения теплопроводности материалов λS. Эти данные должны присутствовать в сертификате к материалам.

Если по каким-либо причинам их нет, то посмотреть их можно в Приложение С к СП 50.13330.2012, который мы использовали ранее.

λ = 0,14 Вт/м*0С — теплопроводность газобетона;

λ = 0,045 Вт/м*0С – теплопроводность утеплителя;

λ = 0,52 Вт/м*0С – теплопроводность кирпича.

Далее вычисляем значение R для каждого материала, зная, что толщина слоя газобетона δ = 30 см, а наружная кладка в полкирпича равняется δ = 12 см.

RГ = δ = 0,3/0,14 = 2,14 м2*0С/Вт — тепловое сопротивление газобетона;

RК = δ = 0,12/0,52 = 0,23 м2*0С/В — тепловое сопротивление кирпича.

Т.к. наша стена состоит из трех слоев, то верно будет уравнение:

RТР= RГ + RУ + RК,

тогда RУ = RТР— RГ — RК

В предидущей главе мы находили значение RТР(220С) для г. Казань. Используем его для наших вычислений.

RУ = 3,45 — 2,14 – 0,23 = 1,08 м2*0С/Вт.

Таким образом мы нашли, каким тепловым сопротивлением должен обладать утеплитель. Для нахождения толщины утеплителя воспользуемся формулой:

δS = RУ х λ = 1,08 х 0,045 = 0,05 м.

Мы получили, что для заданных условий достаточно утеплителя толщиной 5 см.

Если мы возьмём значение RТР(180С) = 3,15 м2*0С/Вт, то получим:

RУ = 3,15 — 2,14 – 0,23 = 0,78 м2*0С/Вт.

δS = RУ х λSУ = 0,78 х 0,045 = 0,035 м

Как видите, толщина утеплителя изменилась всего на полтора сантиметра.

Пример 2. Рассмотрим пример, когда вместо газобетонных блоков, уложен силикатный кирпич плотностью 1800 кг/м3. Толщина кладки при этом 38 см.

По аналогии с предыдущими вычислениями находим значения теплопроводности по таблице:

λSК1 = 0,87 Вт/м*0С — теплопроводность силикатного кирпича плотностью 1800 кг/м3;

λ = 0,045 Вт/м*0С – теплопроводность утеплителя;

λSК2 = 0,52 Вт/м*0С – теплопроводность кирпича плотностью 1000 кг/м3.

Далее находим значения R:

RК1 = δSК1SК1 = 0,38/0,87 = 0,44 м2*0С/Вт — тепловое сопротивление кирпича 1800 кг/м3;

RК2 = δSК2SК2 = 0,12/0,52 = 0,23 м2*0С/В — тепловое сопротивление кирпича 1000 кг/м3.

Находим тепловое сопротивление утеплителя:

RУ = 3,45 – 0,44 – 0,23 = 2,78 м2*0С/Вт.

Теперь вычисляем толщину утеплителя:

δS = RУ х λ = 2,78 х 0,045 = 0,12 м.

Т.е. для данных условий достаточно толщины утеплителя 12 см.

Пример 3. В качестве наглядного примера, говорящем о важности утепления, рассмотрим стену состоящую только газобетона D600.

Зная теплопроводность газобетонных блоков, λ = 0,14 Вт/м*0С, можем сразу вычислить необходимую толщину стен т.к. стена однородна.

δS = RТР х λ = 3,45 х 0,14 = 0,5 м

Мы получаем, чтобы соблюдать все нормы СНиП, мы должны выложить стену толщиной 0,5 м.

В таком случае можно пойти двумя путями, сделать стену сразу необходимой толщины или построить стену потоньше и дополнительно утеплить.

Первый вариант нам кажется более надежным и менее затратным, потому что работ по монтажу утеплителя нет. Второй вариант больше подходит для уже построенных домов.

Все эти примеры, показывают, как зависит толщина утепление от материала стен. По аналогии с ними вы можете проделать расчёты для любого типа материала.

Видео «Утепление стен»

В заключении, предлагаем вам посмотреть пару видеороликов, которое будет полезно при выборе толщины утеплителя для стен дома построенного из пенобетона и газобетона.

Какой толщины должен быть утеплитель, сравнение теплопроводности материалов.

Необходимость использования Систем теплоизоляции WDVS вызвана высокой экономической эффективностью.

Вслед за странами Европы, в Российской Федерации приняли новые нормы теплосопротивления ограждающих и несущих конструкций, направленные на снижение эксплуатационных расходов и энергосбережение. С выходом СНиП II-3-79*, СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» прежние нормы теплосопротивления устарели. Новыми нормами предусмотрено резкое возрастание требуемого сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций. Теперь прежде использовавшиеся подходы в строительстве не соответствуют новым нормативным документам, необходимо менять принципы проектирования и строительства, внедрять современные технологии.


 Как показали расчёты, однослойные конструкции экономически не отвечают принятым новым нормам строительной теплотехники. К примеру, в случае использования высокой несущей способности железобетона или кирпичной кладки, для того, чтобы этим же материалом выдержать нормы теплосопротивления, толщину стен необходимо увеличить соответственно до 6 и 2,3 метров, что противоречит здравому смыслу. Если же использовать материалы с лучшими показателями по теплосопротивлению, то их несущая способность сильно ограничена, к примеру, как у газобетона и керамзитобетона, а пенополистирол и минвата, эффективные утеплители, вообще не являются конструкционными материалами. На данный момент нет абсолютного строительного материала, у которого бы была высокая несущая способность в сочетании с высоким коэффициентом теплосопротивления.

Чтобы отвечать всем нормам строительства и энергосбережения необходимо здание строить по принципу многослойных конструкций, где одна часть будет выполнять несущую функцию, вторая — тепловую защиту здания. В таком случае толщина стен остаётся разумной, соблюдается нормированное теплосопротивление стен. Системы WDVS по своим теплотехническим показателям являются самыми оптимальными из всех представленных на рынке фасадных систем.

Таблица необходимой толщины утеплителя для выполнения требований действующих норм по теплосопротивлению в некоторых городах РФ:

Таблица, где: 1 — географическая точка 2 — средняя температура отопительного периода 3 — продолжительность отопительного периода в сутках 4 — градусо-сутки отопительного периода Dd, °С * сут 5 — нормируемое значение сопротивления теплопередаче Rreq, м2*°С/Вт стен 6 — требуемая толщина утеплителя

Условия выполнения расчётов для таблицы:

1. Расчёт основывается на требованиях СНиП 23-02-2003
2. За пример расчёта взята группа зданий 1 — Жилые, лечебно-профилактические и детские учреждения, школы, интернаты, гостиницы и общежития.
3. За несущую стену в таблице принимается кирпичная кладка толщиной 510 мм из глиняного обыкновенного кирпича на цементно-песчаном растворе l = 0,76 Вт/(м * °С)
4. Коэффициент теплопроводности берётся для зон А.
5. Расчётная температура внутреннего воздуха помещения + 21 °С «жилая комната в холодный период года» (ГОСТ 30494-96)
6. Rreq рассчитано по формуле Rreq=aDd+b для данного географического места
7. Расчёт: Формула расчёта общего сопротивления теплопередаче многослойных ограждений:
R0= Rв + Rв.п + Rн.к + Rо.к + Rн Rв — сопротивление теплообмену у внутренней поверхности конструкции
Rн — сопротивление теплообмену у наружной поверхности конструкции
Rв.п — сопротивление теплопроводности воздушной прослойки (20 мм)
Rн.к — сопротивление теплопроводности несущей конструкции
Rо.к — сопротивление теплопроводности ограждающей конструкции
R = d/l d — толщина однородного материала в м,
l — коэффициент теплопроводности материала, Вт/(м * °С)
R0 = 0,115 + 0,02/7,3 + 0,51/0,76 + dу/l + 0,043 = 0,832 + dу/l
dу — толщина теплоизоляции
R0 = Rreq
Формула расчёта толщины утеплителя для данных условий:
dу = l * ( Rreq — 0,832 )

а) — за среднюю толщину воздушной прослойки между стеной и теплоизоляцией принято 20 мм
б) — коэффициент теплопроводности пенополистирола ПСБ-С-25Ф l = 0,039 Вт/(м * °С) (на основании протокола испытаний)
в) — коэффициент теплопроводности фасадной минваты l = 0,041 Вт/(м * °С) (на основании протокола испытаний)

* в таблице даны усреднённые показатели необходимой толщины этих двух типов утеплителя.

Примерный расчёт толщины стен из однородного материала для выполнения требований СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий».

* для сравнительного анализа используются данные климатической зоны г. Москвы и Московской области.

Условия выполнения расчётов для таблицы:

1. Нормируемое значение сопротивления теплопередаче Rreq = 3,14
2. Толщина однородного материала d= Rreq * l

Таким образом, из таблицы видно, что для того, чтобы построить здание из однородного материала, отвечающее современным требованиям теплосопротивления, к примеру, из традиционной кирпичной кладки, даже из дырчатого кирпича, толщина стен должна быть не менее 1,53 метра.


Чтобы наглядно показать, какой толщины необходим материал для выполнения требований по теплосопротивлению стен из однородного материала, выполнен расчёт, учитывающий конструктивные особенности применения материалов, получились следующие результаты:

В данной таблице указаны расчётные данные по теплопроводности материалов.

По данным таблицы для наглядности получается следующая диаграмма:

Автор: Геннaдий Eмeльянoв

Как рассчитать толщину утеплителя для стен, крыши, пола, мансарды


На чтение 8 мин. Просмотров 1.3k. Опубликовано

Предисловие. Для утепления дома выбирают материал, имеющий низкую теплопроводность и высокое сопротивление. Чтобы определить теплосопротивление стройматериала, достаточно знать коэффициент теплопроводности и его толщину. В этой статье мы расскажем, как рассчитать толщину утеплителя для кровли, мансарды, стен и пола в доме, чтобы зимой в нем было тепло и комфортно.

Для чего необходим расчет толщины утеплителя

Комфортное проживание в доме предусматривает поддержание оптимальной температуры в помещении, особенно зимой. При возведении здания следует помнить о тепловой изоляции, следует грамотно подобрать и рассчитать толщину утепления для стен, кровли, пола и мансарды. Любой материал – кирпич, дерево, пеноблок или минвата имеет свое значение теплопроводности и теплосопротивления.

Теплый дом – мечта каждого хозяина

Под теплопроводностью принимают способность материала проводить тепло. Данная величина определяется в лабораторных условиях, а полученные данные приводятся производителем на упаковке либо. Теплосопротивление материала – величина обратная теплопроводности. Материал, который хорошо проводящий тепло имеет низкое сопротивление теплу и требует утепление.

При возведении здания следует помнить о качественной тепловой изоляции. Если в стенах дома или в других конструкциях при строительстве были допущены ошибки, то возможно появление мостиков холода – участков по которым быстро уходит тепло из дома. В этих местах возможно появление конденсата, а в дальнейшем и образование плесени, если не принять во время меры по утеплению.

Как рассчитать толщину утеплителя для стен

Теплопроводность различных материалов

1. Определите конструкцию и отделку наружных стен дома (внутренней и внешней). Схема отделки зависит от ваших предпочтений, решения экстерьера и интерьера строения. Отделка добавляет в толщину стены дома несколько слоев.

2. Рассчитайте теплосопротивление выбранной стены (Rпр.) Величину можно найти по формуле, при этом нужно знать материал стены и его толщину:

Rпр.=(1/α (в))+R1+R2+R3+(1/α (н)),

где R1, R2, R3 – сопротивление теплопередачи слоя, α(в) – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности стены, α(н) – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности стены.

3. Рассчитайте минимальное значения сопротивления теплопередачи (Rмин.) для вашей климатической зоны по формуле R=δ/λ, δ, где δ – толщина слоя материала в метрах, λ – теплопроводность материала (Вт/м*К). Теплопроводность (способность материала обмениваться теплом с окружающей средой) можно узнать на упаковке материала или определить по таблице теплопроводности минваты или другого материала, например, для пенопласта ПСБ-С 15 она равна 0,043 Вт/м, для минваты плотностью 200 кг/м3 – 0,08 Вт/м.

Чем выше коэффициент теплопроводности, тем материал холоднее. Наивысшая теплопроводность у металла, мрамора, минимальная – у воздуха. Материалы, в основе которых лежит воздух, являются теплыми, например, 40 мм пенопласта равны по теплопроводности 1 метру кирпичной кладки. Коэффициент имеет постоянное значение, его можно найти в справочнике ДБН В.2.6-31:2006 (Тепловая изоляция строений).

4. Сравните Rмин. с Rпр. и найдите разность ΔR. Если в результате вашего расчета Rмин.меньше или равно Rпр., то утепление стен дома не нужно, так как существующие слои обеспечивают нормативную теплоизоляцию строения. Когда же Rмин. больше Rпр., то определите разницу между ними, для этого вычтите из большего значения меньшее ?R= Rмин.- Rпр.

5. Подберите толщину утеплителя согласно величине ΔR. Выбранный утеплитель должен обеспечить для конструкции недостающее сопротивление теплопередачи. Выбирая материал, следует помнить о его характеристиках: коэффициент теплопроводности, плотность и класс горючести, коэффициент водопоглощения. Далее рассмотрим на примерах, как рассчитать толщину утеплителя для разных конструкций, но вы можете без проблем провести расчет теплопроводности стены онлайн калькулятор на нашем сайте.

Как рассчитать утепление для кирпичных стен

Утепление кирпичных стен под штукатурку

Представим, что дом имеет стены, выполненные из пенобетона плотностью 300 (0,3 м), коэффициент теплопроводности материала составляет 0,29. Делим 0,3 на 0,29, и получаем значение в итоге 1,03.

Как рассчитать толщину утеплителя для стен, позволяющую обеспечить комфортное проживание в доме? Для этого необходимо знать минимальное значение теплосопротивления в городе или области, где расположено утепляемое строение. Далее от этого значения нужно отнять полученное 1,03 и в результате станет известно сопротивление теплу, которым должен обладать утеплитель.

Если стены состоят из нескольких материалов – бетон, кирпич, слой штукатурки и т.д., то следует просуммировать их показатели теплосопротивления. Толщина утеплителя стен рассчитывается с учетом сопротивления теплопередаче используемого материала (R). Для нахождения параметра следует узнать величину ГОСП (градусосутки отопительного периода) по формуле:

tB отражает температуру внутри помещения. Согласно установленным нормам она находится в пределах +20-22°С. Средняя температура воздуха – tот, число дней отопительного периода в календарном году – zот. Эти значения приведены в «Строительной климатологии» СНиП 23-01-99. Внимание следует уделить продолжительности и температуре в отопительном периоде, когда среднесуточная t≤ 8°С.

Когда теплосопротивление каждого материала будет определена, следует узнать какой должна быть толщина утеплителя потолка, пола, стен, кровли дома. Каждый материал «многослойного пирога» конструкции имеет свое тепловое сопротивление R и рассчитывается по формуле:

RТР = R+ R+ R… Rn,

Где под n понимают число слоев, при этом тепловое сопротивление определенного материала равняется отношению его толщины (δs) к теплопроводности (λS).

R = δSS

Как рассчитать утепление стен из пеноблока

Утепление стен из пеноблока минватой

К примеру, в возведении конструкции используется пеноблок D600 толщиной 30 см, в роли теплоизоляции выступает базальтовая вата URSA плотностью 80-125 кг/м3, в качестве отделочного слоя – кирпич пустотелый плотностью 1000 кг/м3, толщиной 12 см.

Коэффициенты теплопроводности приведенных выше материалов указываются в сертификатах.

Теплопроводность бетона 0,26 Вт/м*0С

Теплопроводность утеплителя – 0,045 Вт/м*0С

Теплопроводность кирпича – 0,52 Вт/м*0С.

Определяем R для каждого материала.

Теплосопротивление газобетона – RГ = δ = 0,3/0,26 = 1,15 м2*0С/Вт
Теплосопротивление кирпича – RК = δSК = 0,12/0,52 = 0,23 м2*0С/В.

Зная, что стена состоит из 3-х слоев, находим RТР= RГ + RУ + RК, и находим теплосопротивление утеплителя RУ = RТР– RГ — RК.

Представим, что строительство происходит в регионе, где RТР(220С)  – 3,45 м2*0С/Вт. Вычисляем RУ = 3,45 — 1,15 – 0,23 = 2,07 м2*0С/Вт. Теперь мы знаем, каким сопротивлением должна обладать базальтовая вата или другой утеплитель. Толщина утеплителя для стен будет определяться по формуле:

δS = RУ х λ = 2,07 х 0,045 = 0,09 м или 9 см.

Если представить, что RТР(180С) = 3,15 м2*0С/Вт, то RУ = 1,77 м2*0С/Вт, а δS = 0,08 м или 8 см.

Как рассчитать толщину утепления мансарды

Утепление чердака и мансарды в доме

Расчет данного параметра производится по аналогии с определением толщины утеплителя стен дома. Для термоизоляции мансардных помещений лучше использовать материал теплопроводностью 0,04 Вт/м°С. Для чердаков толщина торфоизолирующего слоя не имеет большого значения. Чаще всего для утепления скатов крыш используют рулонные, матные или плитные теплоизоляции.

Толщина утеплителя для потолка рассчитывается по приведенному выше алгоритму. От того насколько грамотно будет определены параметры изоляционного материала, зависит температура в доме зимой. Опытные строители советуют увеличивать толщину утеплителя кровли до 50% относительно проектной. Если используются засыпные материалы, время от времени их необходимо разрыхлять.

Толщина утеплителя в каркасном доме

В роли теплоизоляции может выступать каменная вата, эковата и сыпучие материалы. Расчет толщины утеплителя в каркасном доме простой, потому как его конструкция предусматривает наличие утеплителя. Теплосопротивление стен дома в Москве должно составлять R=3,20 м2*0C/Вт. Теплопроводность утеплителя представлена в таблицах или в сертификате на товар.

Для ваты оно составляет λут = 0,045 Вт/м*0С. Толщина утеплителя для каркасного дома определяется по формуле:

δут = R х λут = 3,20 х 0,045 = 0,14 м

Плиты минваты выпускаются толщиной 10 см и 5 см. В данном случае потребуется укладка минваты в два слоя.

Как рассчитать толщину утепления пола

Монтаж утеплителя под полом дома

Прежде чем приступить к расчетам следует знать, на какой глубине располагается пол относительно уровня земли. Также следует иметь представление о температуре грунта зимой на глубине. Данные можно взять из таблицы зависимости температуры грунта от глубины и месторасположения:

Сначала необходимо определить ГСОП, затем вычислить сопротивление теплопередаче, определить толщину слоев пола (к примеру, армированный бетон, цементная стяжка по утеплителю, напольное покрытие). Далее определяем сопротивление каждого из слоев и суммируем полученные значения. Таким образом, мы узнаем теплосопротивление всех слоев пола, кроме утеплителя.

Чтобы найти толщину утепления, из нормативного теплосопротивления отнимем общее сопротивление слоев пола за исключением изоляционного материала. Толщина утеплителя для пола в доме вычисляется путем умножения теплосопротивления утеплителя на коэффициент теплопроводности.

A Брифинг по R-Value и изоляции

Значение R в терминах изоляции относится к тепловому сопротивлению, которое имеют различные изоляционные материалы. Чем выше R-показатель материала, тем лучше он изолирует от жары и холода. Коэффициент сопротивления изоляции зависит от типа материала, его толщины и плотности.

Основы физики

Проще говоря, тепло перемещается из более теплых областей в более прохладные, пока не исчезнет разница в температурах двух областей.В вашем доме тепло будет перемещаться непосредственно из теплого помещения в холодное (или на улицу) через любое открытое пространство, такое как треснувшее окно, щели в дверном косяке или небольшие отверстия, подобные тем, что есть в розетке.

Тепло также будет проходить через такие материалы, как фанера, гипсокартон, стекло, бетон и другие строительные материалы. В холодную погоду тепло перемещается изнутри здания в более прохладное место, обычно на улице. В теплую погоду тепло движется в противоположном направлении, снаружи в более прохладное внутреннее пространство.

Следовательно, изоляция имеет решающее значение для сохранения тепла там, где оно должно быть, и для снижения ваших затрат на отопление и кондиционирование воздуха. В то время как все строительные материалы обладают некоторой сопротивляемостью тепловому движению с коэффициентом сопротивления теплопередаче, изоляция значительно увеличивает коэффициент сопротивления стены, потолка, пола или других компонентов здания.

В качестве одного примера, гипсокартон толщиной 1/2 дюйма имеет R-значение 0,45 — довольно низкое значение. Другие типичные стеновые материалы имеют такие же низкие значения: внешняя фанера 1/2 дюйма имеет R-значение 0.63, а внешний деревянный сайдинг со скосом имеет R-значение всего 0,80. Но когда вы добавляете 3-1 / 2 дюйма стекловолоконной изоляции со значением R 11,0, вся конструкция стены может иметь тепловое сопротивление почти 14 — неплохо, но не идеально, особенно в очень холодном или очень жарком климате. .

Окна и двери, как правило, являются наибольшими областями потерь тепла в любом здании, поскольку значения R для них, как правило, намного ниже, чем значения R для сплошной стены. Одна стеклянная панель имеет значение R всего 0.91 — добавление штормового окна увеличит это значение примерно до 2,0. Стекло с тройной изоляцией с промежутками 1/2 дюйма между стеклами имеет R-значение 3,23 (но оно используется не часто, потому что оно дорогое и очень тяжелое).

Строительные материалы

Важно знать, что значения R не постоянны на многих поверхностях. В типичных каркасных стенах вертикальные стойки стены не имеют теплоизоляции и могут легко передавать тепло в процессе, называемом «перекрытием». По этой причине многие критики утверждают, что значение R — не лучший способ измерить значение изоляции всей конструкции стены.

Структурные изолированные панели, или SIP, представляют собой сплошные панели из OSB (ориентированно-стружечных плит) обшивки и твердого пенопласта. Согласно большинству источников, типичная стена из SIP-конструкции может иметь значение R от 15 до 20.

В строительстве ICF используются изоляционные бетонные формы из легкого пенополистирола. Эти полые блоки уложены друг на друга, образуя внешние стены. После завершения внутренняя часть стены заполняется железобетоном, чтобы создать прочное, энергоэффективное здание.Стены ICF обычно имеют R-значение около 20.

Инвестиции в дополнительную изоляцию

Любому, кто рассматривает возможность нового строительства, следует изучить затраты, выгоды и сроки окупаемости этих и других новых строительных материалов для повышения энергоэффективности. Чтобы улучшить R-ценность стен, полов и потолков вашего существующего дома, Министерство энергетики рекомендует вам проверить чердак, стены и полы, прилегающие к любому неотапливаемому пространству, например, гаражу или подвалу.Затем вы можете увидеть, какой у вас тип изоляции, и измерить ее глубину или толщину.

К счастью, изоляция — это относительно недорогой способ сэкономить энергию и деньги. В зависимости от того, где вы живете и сколько вам нужно утеплителя, срок окупаемости установки утеплителя может составлять всего несколько лет. Например, увеличение коэффициента сопротивления теплоизоляции чердака с 19 до 30 путем добавления изоляционного войлока с коэффициентом сопротивления сопротивления 11 может сэкономить столько денег за счет сокращения счетов за отопление, что срок его окупаемости составит чуть более пяти лет.

5 типов изоляции для дома

Фото: istockphoto.com

Изоляция является жизненно важным компонентом любого дома, который стремится быть энергоэффективным. Обычно его размещают в местах, откуда выходит воздух, например, между полостями стоек внутри стен и на чердаке, он служит для замедления и уменьшения теплопередачи. Герметизируя утечки воздуха и добавляя надлежащую изоляцию чердака, подвальных помещений и подвала, домовладельцы могут сэкономить в среднем 15 процентов на расходах на отопление и охлаждение — 11 процентов на общих затратах на электроэнергию, — оценивает U.S. Программа ENERGY STAR Агентства по охране окружающей среды.

Для типичного домовладельца это означает около 200 долларов в карман из года в год. Тем не менее, согласно исследованию 2015 года, проведенному Североамериканской ассоциацией производителей изоляционных материалов, примерно 90 процентов частных домов в США не имеют достаточной теплоизоляции. Плохая изоляция не только тратит энергию и увеличивает счета за электроэнергию для этих зданий, но и снижает уровень комфорта вашей семьи, создавая сквозняки, и создает небольшой барьер для выбросов CO2 в вашем доме.

Найдите надежных местных профессионалов для любого домашнего проекта

+

Прежде чем вы поспешите в домашний центр, чтобы узнать об изоляции или нанять подрядчика для установки, важно понять основы. Не вся изоляция одинакова, и для разных применений существуют разные типы. Здесь мы подробно описываем пять основных вариантов: одеяла и рулоны, изоляция из распыляемой пены, выдувная изоляция, пенопласт или панели из жесткого пенопласта, а также отражающие или излучающие барьеры.

Примечание. Когда вы тщательно взвешиваете каждый из этих вариантов, чтобы определить, какая (или какая комбинация) лучше всего подходит для вашего дома, внимательно изучите R-значение продукта, которое является мерой сопротивления тепловому потоку.Чем выше значение R, тем лучше изоляция снижает потери энергии. Потребители обычно могут найти R-значение на упаковке продукта; ознакомьтесь с этой таблицей ENERGY STAR, чтобы узнать больше об измерениях.

Типы изоляции

ТИП ИЗОЛЯЦИИ: Одеяла и рулоны

Подходит для: Самостоятельной изоляции незавершенных стен, полов и потолков

Рулоны и рулоны одеял обычно изготавливаются из стекловолокна, хотя существуют версии из хлопка, минеральной ваты, овечьей шерсти и пластиковых волокон.Установка этого типа утеплителя — недорогой и удобный проект, поскольку материалы спроектированы таким образом, чтобы соответствовать стандартной ширине между стойками стен, стропилами чердака и балками пола. (Совет профессионала: имейте в виду, что стекловолокно раздражает легкие и кожу, поэтому всегда надевайте защитную одежду при работе с материалом.) Если вы выберете разновидность рулона, вам нужно будет обрезать изоляцию до нужной длины с помощью приспособления. нож; принудительное сжатие изоляции делает ее менее эффективной.Стандартные одеяла и войлок из стекловолокна имеют R-значения от R-2,9 до R-3,8 на дюйм толщины. Одеяла и войлок из стекловолокна с высокими эксплуатационными характеристиками (средней и высокой плотности) имеют R-значения от R-3,7 до R-4,3 на дюйм толщины.

Фото: istockphoto.com

ТИП ИЗОЛЯЦИИ: Изоляция из вспененного распылителя

Подходит для: Добавления изоляции на уже готовые участки, а также в труднодоступные места неправильной формы

Изоляция из вспененного распылителя герметизирует утечки и зазоры внутри существующих стен.Жидкий полиуретан распыляется в полость стены, где он затем расширяется и затвердевает в твердую пену. При утеплении большей площади домовладельцы могут использовать вариант напыления (вспенивания на месте). Пена для распыления бывает двух видов: пена с открытыми порами или более плотная пена с закрытыми порами. Пенопласт с закрытыми порами имеет наивысшее значение R из всех изоляционных материалов, около 6,2 на дюйм, но может быть дорогостоящим; Значения теплоизоляции из пенопласта с открытыми порами составляют около R-3,7 на дюйм толщины. Если вы выбираете установку с распылительной пеной, чтобы повысить коэффициент теплоизоляции дома, подумайте о том, чтобы вызвать профессионала для этой работы, поскольку установка может быть сложнее, чем просто прицеливание и распыление.

Фото: istockphoto.com

ТИП ИЗОЛЯЦИИ: Выдувная изоляция

Подходит для: Добавления изоляции к уже готовым участкам, а также в труднодоступных местах неправильной формы

Применяется выдувная изоляция с помощью машины, которая выдувает материал, похожий на бумагу, в изолируемое пространство. Этот тип изоляции часто изготавливается из стекловолокна, минеральной ваты или вторичного целлюлозного материала (например, переработанных газет или картона), которые подходят практически для любого типа помещения — даже для самых неприятных препятствий.Для выдувной изоляции значения R варьируются от R-2,2 для стекловолокна до R-3,8 для плотной целлюлозы. Простые изоляционные работы могут быть удобны для самостоятельного использования, если вы арендуете теплоизоляционный вентилятор, но для достижения наилучших результатов рассмотрите возможность вызова профессионала.

Фото: istockphoto.com

ТИП ИЗОЛЯЦИИ: Пенопласт или жесткие пенопластовые панели

Подходит для: необработанных стен (например, фундаментных и подвальных стен), полов и потолков

Если вы хотите изолировать пол или невентилируемая крыша с низким уклоном, пенопласты и панели из жесткого пенопласта могут выполнить свою работу.Они уменьшают количество тепла, проводимого через дерево, карнизы стен и другие элементы, составляющие структуру дома. Домовладельцы полагаются на этот тип изоляции, которая обычно изготавливается из полиуретана, полистирола или полиизоцианурата, как для наружной, так и для внутренней обшивки стен. Пенопласты хорошо утепляют все, от стен фундамента и стен подвала до необработанных полов и потолков. R-значения обычно варьируются от R-4 до R-6,5 на дюйм толщины, что указывает на то, что пенопластовые панели и панели из жесткого пенопласта снижают потребление энергии лучше, чем многие другие типы изоляции, представленные на рынке.

ТИП ИЗОЛЯЦИИ: Отражающий или излучающий барьер

Подходит для: чердаков, незаконченных стен, потолков и полов — особенно в жарком климате

Отражающие или излучающие барьеры работают иначе, чем большинство типов изоляции, поэтому их эффективность невысока. измеряется R-значениями. В то время как стандартная изоляция снижает тепловой поток в доме, отражающая изоляция вместо этого отражает тепло вдали от дома, чтобы предотвратить приток тепла и лучистую теплопередачу к более прохладным поверхностям в помещении.Изоляция построена с использованием отражающего барьера (например, алюминиевой фольги), помещенного на материал подложки (например, крафт-бумага или полиэтиленовые пузыри). Домовладельцы в более теплом климате обычно устанавливают на чердаке отражающие или лучистые барьеры между балками, стропилами и балками, поскольку чердак — это место, где в дом попадает больше всего тепла. Установка здесь тоже может быть произведена без профессионала.

Найдите проверенных местных профессионалов для любого домашнего проекта

+

Толщина изоляции — обзор

2.3 Конструкция изолированного сферического резервуара

Шаг 1: Описание проекта / проблемы. Цель этого проекта — выбрать толщину изоляции t, чтобы минимизировать затраты на охлаждение в течение жизненного цикла сферического резервуара. Затраты на охлаждение включают установку и эксплуатацию холодильного оборудования, а также установку изоляции. Предположим, что срок службы составляет 10 лет, процентная ставка составляет 10% годовых, а ликвидационная стоимость отсутствует. Танк уже спроектирован с радиусом r (м).

Шаг 2: Сбор данных и информации.Чтобы сформулировать эту проблему оптимизации проекта, нам потребуются некоторые данные и аналитические выражения. Для расчета объема изоляционного материала нам потребуется площадь поверхности сферического резервуара, которая задается как

(а) A = 4πr2, м2

Для расчета мощности холодильного оборудования и стоимости его эксплуатации, нам необходимо рассчитать годовой приток тепла G (ватт-часов), который определяется как

(b) G = (365) (24) (ΔT) Ac1t, Wh

, где ΔT — средняя разница между внутренним и внешние температуры в Кельвинах, c 1 — удельное тепловое сопротивление на единицу толщины в Кельвин-метр на ватт, а t — толщина изоляции в метрах.ΔT можно оценить на основе исторических данных для температур в регионе, в котором будет использоваться резервуар. Пусть c 2 = стоимость изоляции на кубический метр ($ / м 3 ), c 3 = стоимость холодильного оборудования на ватт-час мощности ($ / Втч) и c 4 = годовая стоимость эксплуатации холодильного оборудования на ватт-час ($ / Втч).

Шаг 3: Определение проектных переменных. Для этой проблемы определена только одна расчетная переменная:

t = толщина изоляции, м.

Шаг 4: Критерий оптимизации. Цель состоит в том, чтобы минимизировать затраты на охлаждение сферического резервуара в течение всего жизненного цикла за 10 лет. Стоимость жизненного цикла состоит из трех компонентов: изоляция, холодильное оборудование и эксплуатация в течение 10 лет. После того, как годовые эксплуатационные расходы были преобразованы в текущие затраты, общая стоимость принимается как

(c) Стоимость = c2At + c3G + c4G [uspwf (0,1,10)]

, где uspwf (0,1, 10) = 6,14457 коэффициент приведенной стоимости однородного ряда, рассчитанный с использованием уравнения

(d) uspwf (i, n) = 1i [1− (1 − i) −n]

, где i — норма прибыли на доллар за период и n — количество периодов.Обратите внимание, что для расчета объема изоляции как At предполагается, что толщина изоляции намного меньше, чем радиус сферического резервуара; то есть t ≪ r.

Шаг 5: Формулировка ограничений. Хотя в постановке задачи не указаны ограничения, важно требовать, чтобы толщина изоляции была неотрицательной (т. Е. T ≥ 0). Хотя это может показаться очевидным, важно явно включить ограничение в математическую формулировку проблемы.Без его явного включения математика оптимизации может присвоить толщине отрицательные значения, что, конечно, бессмысленно. Также обратите внимание, что на самом деле t не может быть нулем, потому что оно появляется в знаменателе выражения для G. Следовательно, ограничение действительно должно быть выражено как t> 0. Однако строгие неравенства нельзя рассматривать математически или численно в процессе решения, потому что они дать открытый посильный набор. Мы должны допустить возможность удовлетворения неравенств как равенств; то есть мы должны допустить возможность того, что t = 0 в процессе решения.Следовательно, более реалистичным ограничением является t ≥ t min , где t min — наименьшая толщина изоляции, доступная на рынке.

Пример 2.6

Формулировка задачи о сферическом резервуаре с промежуточными переменными

Краткое изложение формулировки задачи для оптимизации конструкции изоляции для сферического резервуара с промежуточными переменными выглядит следующим образом:

Заданные данные: r, ΔT, c 1 , c 2 , c 3 , c 4 , t мин

Расчетная переменная: t, м

Промежуточные переменные: A, m; G, Ватт-часы

(e) A = 4πr2G = (365) (24) (ΔT) Ac1t

Функция затрат: минимизация затрат на охлаждение в течение жизненного цикла сферического резервуара,

(f) Стоимость = c2At + c3G + 6.14457c4G, $

Ограничение:

(g) t≥tmin

Обратите внимание, что A и G также рассматриваются как переменные конструкции в этой формулировке. Однако A должно быть присвоено фиксированное числовое значение, поскольку r уже определено, и выражение для G в уравнении. (e) следует рассматривать как ограничение равенства.

Математическая постановка. Таким образом, проблема оптимизации конструкции изолированного сферического резервуара состоит в том, чтобы определить проектные переменные t и G, чтобы минимизировать функцию затрат по формуле.(f) с учетом ограничения равенства в формуле. (e) и неравенство на толщину в формуле. (грамм).

Пример 2.7

Формулировка задачи сферического резервуара только с переменной конструкции

Ниже приводится краткое изложение постановки задачи для оптимизации конструкции изоляции для сферического резервуара только с точки зрения проектной переменной:

Указанные данные: r, ΔT, c 1 , c 2 , c 3 , c 4 , t min

Расчетная переменная: t, m

Функция затрат: минимизация жизненного цикла Стоимость охлаждения охлаждения сферического резервуара,

(ч) Стоимость = at + bt, a = 4c2πr2, b = (c3 + 6.14457c4) c1 (365) (24) (ΔT) (4πr2)

Ограничение:

(i) t≥tmin

Математическая формулировка. Таким образом, проблема оптимизации конструкции изолированного сферического резервуара состоит в том, чтобы определить конструктивную переменную t, чтобы минимизировать функцию затрат по формуле. (h) с учетом ограничения минимальной толщины в формуле. (я).

Таблица значений R для толщины изоляции и объяснение значений R

Четверг, 13 Декабря 2018

Что означает значение R?

Более высокое значение R означает, что изоляция будет лучше удерживать кондиционированный воздух, будь то тепло зимой или прохладный воздух летом.Дело не в том, сколько тепла удерживает изоляция, а в том, насколько медленно она позволяет теплу проходить через нее. Чем медленнее, тем лучше.

Большинство производителей изоляционных материалов сначала перечисляют R-Value своей изоляции для образца толщиной в один дюйм, а затем дадут вам диаграмму, демонстрирующую другие R-значения, которых вы можете достичь, если установите более толстую версию их продукта. Давайте возьмем R-Value полиизоизоляции IKO, Enerfoil TM , в качестве примера.

Таблица значений R для Enerfoil

TM Жесткая изоляция из вспененного материала

Подготовлено в соответствии с ATSM C1289, Метод испытаний ASTM C518 1,2

Толщина (дюймы)

R-значение (в имперских / имперских единицах)

RSI (R-значение в метрической системе)

0.5 3,1 0,54
0,625 3,9 0,68
0,75 4,5 0,81
1,0 6,2 1,08
1,5 9,3 1,62
2,0 12,4 2,16
2,5 15,5 2,7
3,0 18.6 3,24
3,5 21,7 3,78
4,0 24,8 4,32

1 При соответствующем описании стыков и проникновений. 2 Заявленные значения термического сопротивления основаны на требованиях к кондиционированию и методологии испытаний, изложенной в ASTM C1289 и ASTM C518 для полиизоциануратной изоляции с фольгированным покрытием. См. Также лист технических данных — паспорт безопасности материала № 1511 или паспорт безопасности материала № 1911.

Информация на этой странице основана на данных, которые считаются верными и точными на основании периодических внутренних испытаний и производственных измерений во время производства. Предлагаемая информация предназначена исключительно для рассмотрения, исследования и проверки пользователем. Ничто из содержащегося в данном документе не представляет собой и не представляет собой гарантию или гарантию, за которую производитель может нести юридическую ответственность.

При толщине в один дюйм Enerfoil TM достигает значения R 6,2 или 1.08 RSI. Но что это значит и как исследователи определяют R-Value?

Чтобы сравнить различные изоляционные материалы, исследователи должны создать одинаковые условия, а затем измерить, насколько хорошо изоляция работает. Есть несколько различных способов сделать это, но самый простой из них называется охраняемая горячая плита.

Для этого теста исследователи берут образцы изоляции точно такого же размера. Они помещают образец между двумя пластинами: горячей и холодной.Затем исследователи измеряют время для каждого образца, чтобы увидеть, сколько времени требуется, чтобы тепло от горячей пластины перешло на холодную пластину.

В этом эксперименте конфорка — это ваш дом, а холодная тарелка — на улице. Чем дольше тепло проходит через изоляцию, тем лучше.

Важность толщины изоляции

R-Value — это не просто измерение времени. Он учитывает размер образца и общее изменение температуры во времени, так что вы можете сравнивать теплопроводность материалов, испытанных с пластинами, имеющими разную температуру, или даже тех, которые были испытаны другими методами.Формула R-Value:

БТЕ / ч x фут

2 x ° F

В этой формуле BTU обозначает британские тепловые единицы, hr обозначает промежуток времени в часах, ft 2 обозначает открытую площадь образца в квадратных футах, а ° F обозначает изменение температуры в градусах Фаренгейта.

Эта формула выражена в имперских единицах. В метрических единицах формула выглядит так:

M

2 x ° C / Вт

В этой формуле M 2 обозначает открытую площадь образца в квадратных метрах, ° C обозначает изменение температуры в градусах Цельсия, а W обозначает ватты.

R-значения, измеренные в метрических единицах, называются значениями RSI. Вы должны сравнивать значения RSI только с другими значениями RSI, а значения R — с другими значениями R.

Обе версии формулы учитывают размер образца и общее изменение температуры, которое допускает изоляция с течением времени.

Однако эти формулы не учитывают толщину изоляции. Такой же утеплитель будет удерживать больше тепла, чем толще он установлен. Восемь дюймов некачественной изоляции могут иметь более высокое и лучшее значение R, чем один дюйм высококачественной изоляции.Итак, вам необходимо знать толщину изоляционного материала, а также его R-значение, чтобы сравнить его с другим продуктом.

В качестве изоляционного материала из вспененного полиизоцианурата с фольгированной облицовкой R-Value Enerfoil TM на самом деле более чем удваивается, когда он становится вдвое толще, как вы можете видеть из приведенной выше таблицы. У других материалов значение R может увеличиться только на пятьдесят процентов, если их толщина увеличена вдвое.

Если у вас ограниченное пространство для теплоизоляции, возможно, из-за того, что вы строите крошечный дом или имеете уже существующую конструкцию с тонкими стенами, вам нужно выбрать изолятор высшего качества, чтобы получить хороший R-показатель.Если у вас достаточно места для изоляции, вы можете нанести слой высококачественной изоляции, чтобы добиться лучшего R-значения. Таким образом, вы можете соответствовать экологическим стандартам строительства. Большой вопрос: сэкономит ли такое более высокое значение R-Value расходы на отопление?

Сэкономит ли вам деньги более высокая изоляция R-Value?

Сумма, которую вы сэкономите на счетах за электроэнергию за счет новой изоляции, зависит от нескольких различных факторов, в том числе:

  • Ваш климат.
  • Тип и размер вашего здания.
  • Количество и качество утеплителя, который у вас уже был.
  • Насколько плотно ваше здание защищено от утечек воздуха.

Если вы приобретете слишком много изоляции, это может стоить вам больше, чем вы сэкономите на счетах за коммунальные услуги.

Если вы строите новое здание, количество необходимой теплоизоляции зависит от вашего климата. Местные строительные нормы и правила, экологические стандарты и специалисты по изоляции могут предложить вам рекомендации относительно ваших потребностей в изоляции. Узнайте больше об инновационных изоляционных продуктах IKO или свяжитесь с нами, если у вас возникнут вопросы по изоляции.

Общие сведения об измерениях изоляции для достижения надлежащей толщины изоляции; R-значение, K-фактор и C-фактор

Одним из ключей к эффективной работе механической системы является использование надлежащего типа изоляции и ее правильного размера.

Основная функция изоляции — уменьшить теплопередачу в системе. Помимо качества изоляционного материала и монтажа, выбор правильной толщины изоляции имеет решающее значение для замедления теплопередачи и достижения долгосрочного контроля температуры и конденсации даже в экстремальных условиях.Для расчета толщины утеплителя необходимо знать и понимать термические свойства утеплителя. Три из наиболее важных из этих свойств — это теплопроводность (значение K), термическое сопротивление (значение R) и теплопроводность (коэффициент C).

Теплопроводность:

Теплопроводность, часто называемая значением К, представляет собой скорость устойчивого теплового потока через единицу площади однородного материала, вызванного единичным градиентом температуры в направлении, перпендикулярном этой единице площади.Помимо определения, важнее всего знать, что чем ниже значение K, тем выше значение изоляции. Таким образом, у большинства изоляционных материалов значение K меньше единицы. Кроме того, важно понимать, что значение K — это свойство материала; это означает, что он не зависит от толщины.

Еще одна важная вещь, которую нужно знать о K-значении, — это то, что оно изменяется в зависимости от средней температуры (среднее значение температур с каждой стороны изоляции). По мере увеличения средней температуры растет и значение K.Следовательно, необходимо смотреть на значение K при соответствующей средней температуре, чтобы определить фактическое значение K для конкретного приложения.

Термическое сопротивление:

Термическое сопротивление, более известное как R-значение, представляет собой сопротивление изоляции тепловому потоку. Следовательно, чем выше значение R, тем больше изоляционная способность. Значение R зависит от значения K и толщины изоляции, и для плоской изоляции, такой как облицовка воздуховода, значение R представляет собой просто толщину, деленную на значение K.Для цилиндрической изоляции, как и для трубы, расчет более сложен и основан также на внутреннем диаметре изоляции с меньшими внутренними диаметрами, имеющими более высокие значения R для данной толщины изоляции.

Все материалы с одинаковым значением R, независимо от типа; толщина; или вес, равны по изолирующей способности. В результате энергетические стандарты, строительные нормы и спецификации часто требуют определенного значения R, чтобы все изоляционные материалы можно было сравнивать одинаково.

Теплопроводность:

Теплопроводность или C-фактор — это скорость теплового потока через определенную толщину изоляции, обратная величине R. Отсюда следует, что чем ниже C, тем лучше изолятор, а C-фактор для плоской изоляции — это значение K, деленное на толщину изоляции.

Калькулятор толщины изоляции:

Чтобы помочь вам определить правильную толщину изоляции, компания Armacell разработала ArmWin, бесплатный профессиональный инструмент для расчета толщины изоляции.С помощью этого инструмента любой может рассчитать надлежащую толщину Armaflex для удовлетворения своих проектных критериев, будь то контроль конденсации, энергосбережение или защита от замерзания. Щелкните здесь, чтобы получить доступ к ArmWin.

Глоссарий:

R = термическое сопротивление; число, обозначающее сопротивление материала или системы потоку тепла (час фут2 ° F / британская тепловая единица)

K = теплопроводность; тепло, передаваемое за единицу времени на единицу площади для температурного градиента 1 ° F на единицу длины теплового пути (британские тепловые единицы / час фут2 ° F)

C = теплопроводность; число, обозначающее скорость теплового потока через материал или систему (Btu / hr ft2 F)

Таблица значений сопротивления изоляции

— —

Из этой статьи вы узнаете

  • Важность качества системы теплоизоляции вашего дома.
  • Как рассчитать R-стоимость вашего дома и что она означает.
  • Значения теплоизоляции в зависимости от местоположения и типа тепла (прилагаются полезные таблицы).

Утеплитель — один из невоспетых героев дома. Его никогда не видят и редко думают об этом. Несмотря на то, что изоляция часто упускается из виду, она необходима для комфортного и энергоэффективного дома. Однако не все утеплители одинаковы. Существует множество различных материалов, таких как стекловолокно и целлюлоза, а также множество различных форм, таких как ватин и выдувание.

Общим знаменателем среди разновидностей изоляции является коэффициент R. R-value представляет собой измерение теплового сопротивления и измеряет способность тепла передаваться от одной стороны объекта к другой. . В качестве эталона, один дюйм массивной древесины имеет R-значение 1. Для сравнения: R-значение выдувного стекловолокна составляет 3,1 — 3,4 дюйма, а R-значение выдувной целлюлозы на чердаке составляет 3,2 — 3,7

Наряду с знанием R-значения конкретной изоляции, также важно рассчитать R-значение всей системы.Например, стена из стекловолокна толщиной 3 ½ дюйма (коэффициент сопротивления 10,8–11,9) может иметь общий коэффициент сопротивления около 14 из-за сайдинга, обшивки и гипсокартона. Попробуйте калькулятор R-значения, доступный в Национальной лаборатории Ок-Ридж. Просто имейте в виду, что этот калькулятор не учитывает гипсокартон (R-значение 0,45).

Наконец, нет установленного стандарта для изоляции в области. Несколько факторов определяют, сколько или сколько вам нужно изоляции. Эти факторы включают ваше географическое положение и тип используемой системы отопления.В таблице ниже приведены рекомендации по R-значению для различных областей вашего дома для зон, указанных на сайте energystar.gov, а также для имеющегося у вас источника тепла печи. В таблице также приведены распространенные типы изоляции и их коэффициент сопротивления.

Значения сопротивления изоляции для местоположения, типа нагрева и площади *
Расположение Тип нагрева Чердак Стена Этаж Стена для ползания ** Стена подвала
Зона 1 Природный газ 38-49 13 13 13 11
Масляная печь 38-49 13 13 13 11
Электропечь 38-49 13 13 13 11
Плинтус с электроприводом 38-49 13 13 13 11
Тепловой насос 38-49 13 13 13 11
Печь для сжиженного нефтяного газа 38-49 13 13 13 11
Зона 2 Природный газ 38 13 13-19 13 11
Масляная печь 38 13 13-19 13-25 11
Электропечь 38-49 13 19-25 25 11
Плинтус с электроприводом 38-49 13 13-25 13-25 11
Тепловой насос 38 13 13-19 13 11
Печь для сжиженного нефтяного газа 38-49 13 19-30 25 11
Зона 3 Природный газ 30-38 13 13-19 13-25 11
Масляная печь 38 13 13-19 13 11
Электропечь 38 13 13-19 13-25 11
Плинтус с электроприводом 38 13 13-19 13 11
Тепловой насос 30-38 13 13 13 11
Печь для сжиженного нефтяного газа 38-49 13 13-30 13-25 11
Зона 4 Природный газ 38-49 13 25-30 25 11
Масляная печь 49 13 30 25 11
Электропечь 38-49 13 25-30 25 25
Плинтус с электроприводом 49 13 30 25 11
Тепловой насос 38-49 13 13-25 13-25 11
Печь для сжиженного нефтяного газа 49 13 30 25 11-25
Зона 5 Природный газ 38 13 25 25 11
Масляная печь 49 13 30 25 11-15
Электропечь 49 13 30 25 25
Плинтус электрический 49 13 30 25 11
Тепловой насос 38 13 30 25 11
Печь для сжиженного нефтяного газа 49 13 30 25 25
Зона 6-8 Природный газ 49 13 30 25 25
Масляная печь 49 13 30 25 25
Электропечь 49 13 30 25 25
Плинтус с электроприводом 49 13 30 25 25
Тепловой насос 49 13 30 25 25
Печь для сжиженного нефтяного газа 49 13 30 25 25

* Диапазоны возникли в результате выбора двух разных почтовых индексов в пределах одной зоны (т.е.е. Дувр, Делавэр и Чаттануга, Теннесси для зоны 4)
** Вентилируемые или имеющие проблемы с влажностью стены в подвесном пространстве не следует изолировать.

R-значение материалов и глубины
Материал R-ценность / дюйм 3 1/2 дюйма 5 1/4 дюйма 10 « 12 « 15 «
Стекловолокно (войлок) 3.1–3,4 10,8 — 11,9 16,3 — 17,8 31,0 — 34,0 37,2 — 40,8 46,5 — 51,0
Стекловолокно (чердак) 2,2 — 4,3 7,7 — 15,0 11,5 — 22,6 22,0 — 43,0 26,4 — 51,6 33,0 — 64,5
Стекловолокно выдувное (стена) 3.7 — 4,3 12,9 — 15,0 19,4 — 22,6 37,0 — 43,0 44,4 — 51,6 55,5 — 64,5
Минеральная вата (войлок) 3,1 — 3,4 10,8 — 11,9 16,3 — 17,8 31,0 — 34,0 37,2 — 40,8 46,5 — 51,0
Минеральная вата (чердак) 3.1 — 4,0 10,8 — 14,0 16,3 — 21,0 31,0 — 40,0 37,2 — 48,0 46,5 — 60,0
Минеральная вата выдувная (стена) 3,1 — 4,0 10,8 — 14,0 16,3 — 21,0 31,0 — 40,0 37,2 — 48,0 46,5 — 60,0
Выдувание целлюлозы (чердак) 3.2–3,7 11,2 — 12,9 16,8 — 15,0 32,0 — 37,0 38,4 — 44,4 48,0 — 55,5
Целлюлоза выдувная (стенка) 3,8 — 3,9 13,3 — 13,6 19,9 — 20,8 38,0 — 39,0 45,6 — 46,8 57,0 — 58,5
Полистирол 3.8 — 5,0 13,3 — 17,5 19,9 — 26,2 38,0 — 50,0 45,6 — 60,0 57,0 — 75,0
Полиуретановая плита 5,5 — 6,5 19,2 — 22,7 28,9 — 34,1 55,0 — 65,0 66,0 — 78,0 82,5 — 97,5
Полиизоцианурат (покрытый фольгой) 5.6 — 8,0 18,2 — 28,0 29,4 — 42,0 56,0 — 80,0 67,2 — 96,0 84,0 — 120,0
Пена для спрея с открытыми ячейками 3,5 — 3,6 12,2 — 12,6 18,4 — 18,9 35,0 — 36,0 42,0 — 43,2 52,5 — 54,0
Пена для спрея с закрытыми ячейками 6.0 — 6,5 21,0 — 22,7 31,5 — 34,1 60,0 — 65,0 72,0 — 78,0 90,0 — 97,5

Расчет толщины изоляции для труб »Мир трубопроводной инженерии

Когда жидкость проходит по трубе, она теряет тепло в окружающую атмосферу, если ее температура выше, чем температура окружающего воздуха. Если температура трубы ниже температуры окружающего воздуха, она получает тепло от нее.Поскольку трубы обычно изготавливаются из металлов, таких как сталь, медь и т. Д., Которые очень хорошо проводят тепло, потери тепла будут значительными и очень дорогостоящими. Поэтому важно обеспечить покрытие из материала, который очень плохо проводит тепло, например из минеральной ваты, конопли и т. Д.

Суммарная теплопередача (Q) от трубы через такой изоляционный материал зависит от следующих факторов:

  1. N: Длина трубы.
  2. Tp: рабочая температура жидкости внутри трубы.
  3. Ti: Максимально допустимая температура на внешней поверхности изоляции.Обычно 50 ° C.
  4. Rp: Радиус трубы.
  5. Ri: радиус изоляции.
  6. k: Теплопроводность изоляционного материала.

Формула стационарной теплопередачи через изоляционный материал, обернутый вокруг трубы, выглядит следующим образом:

Приведенное выше уравнение получено из уравнения Фурье для теплопроводности, для стационарной теплопередачи при радиальной теплопроводности через полый цилиндр.

Пример расчета

Предположим, у нас есть труба диаметром 12 дюймов, по которой течет горячее масло с температурой 200 ° C.Максимально допустимая температура изоляции на внешней стене составляет 50 ° C. Допустимые потери тепла на метр трубы — 80 Вт / м. Используемая изоляция — это стеклянная минеральная вата с теплопроводностью для этого диапазона температур 0,035 Вт / мК. Теперь нужно определить необходимую толщину изоляции.

Теплопроводность выражается в ваттах на метр на градус Кельвина (Вт / мК), что по сути совпадает с ваттами на метр на градус Цельсия (Вт / мКл) (при преобразовании Кельвина в градусы множителя нет. то же, что и постепенное изменение в градусах Цельсия.)

В приведенной выше формуле Q — общая потеря тепла, а N — длина трубы. Таким образом, Q / N становится допустимой потерей тепла на метр трубы, которая составляет 80 Вт / м.