Расчет толщины для наружных стен жилого дома

Чтобы определится с толщиной стены, которая необходима для соответствия нормам энергоэффективности, рассчитывают сопротивление теплопередаче проектируемой конструкции, согласно раздела 9 «Методика проектирования тепловой защиты зданий» СП 23-101-2004.

Сопротивление теплопередаче – это свойство материала, которое показывает, насколько способен удерживать тепло данный материал. Это удельная величина, которая показывает насколько медленно теряется тепло в ваттах при прохождении теплового потока через единичный объем при перепаде температур на стенках в 1°С. Чем выше значение данного коэффициента – тем «теплее» материал.

Все стены (несветопрозрачные ограждающие конструкции) считаются на термоспротивление по формуле:

R=δ/λ (м 2 ·°С/Вт), где:

δ – толщина материала, м;

λ — удельная теплопроводность, Вт/(м ·°С) (можно взять из паспортных данных материала либо из таблиц).

Полученную величину R_общ сравнивают с табличным значением в СП 23-101-2004.

Чтобы ориентироваться на нормативный документ необходимо выполнить расчет количества тепла, необходимого для обогрева здания. Он выполняется по СП 23-101-2004, получаемая величина «градусо·сутки». Правила рекомендуют следующие соотношения.

Таблица 1. Уровни теплозащиты рекомендуемых ограждающих конструкций наружных стен

Сопротивление теплопередаче (м 2 ·°С/Вт) / область применения (°С·сут)

Двухслойные с наружной теплоизоляцией

Трехслойные с изоляцией в середине

С невентили- руемой атмосферной прослойкой

С вентилируемой атмосферной прослойкой

Керамзитобетон (гибкие связи, шпонки)

Блоки из ячеистого бетона с кирпичной облицовкой

Примечание. В числителе (перед чертой) – ориентировочные значения приведенного сопротивления теплопередаче наружной стены, в знаменателе (за чертой) — предельные значения градусо-суток отопительного периода, при которых может быть применена данная конструкция стены.

Полученные результаты необходимо сверить с нормами п. 5. СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий».

Также следует учитывать климатические условия зоны, где возводится здание: для разных регионов разные требования из-за разных температурных и влажностных режимов. Т.е. толщина стены из газоблока не должна быть одинаковой для приморского района, средней полосы России и крайнего севера. В первом случае необходимо будет скорректировать теплопроводность с учетом влажности (в большую сторону: повышенная влажность снижает термосопротивление), во втором – можно оставить «как есть», в третьем – обязательно учитывать, что теплопроводность материала вырастет из-за большего перепада температур.

Для чего нужны расчеты?

Выполнение точных расчётов позволит вам максимально точно определить, какой толщины стены должны быть в вашем доме. Сейчас очень популярен расчет толщины стен онлайн, с помощью специальных автоматизированных калькуляторов.

Но нужно помнить, что такой расчет будет примерным. Кроме того, обычно калькуляторы выдают общую толщину стены. В то время как любая стенка всегда состоит из нескольких слоев. И очень важно понимать, как рассчитывается толщина каждого слоя в отдельности.

Преимущества пеноблока

Строительный продукт нового поколения пенобетон обладает рядом высоких физико-технических параметров и уникальными свойствами, которые фактически делают его беспрекословным лидером на рынке стройматериалов.

Среди неоспоримых преимуществ пеноблока можно выделить:

1. Привлекательный внешний вид и возможность сооружения стен из пеноблоков оптимальной толщины и изделий разнообразной конфигурации и размеров, что благоприятно сказывается на архитектурной выразительности здания;
2. Надежность и высокая прочность на сжатие;
3. Экологическая чистота, уступающая лишь натуральному дереву;
4. Высокая аккумуляция тепла и лучшая теплопроводность материалов стены, позволяющие снизить расходы на отопление на 30%;
5. Обеспечение здорового и благоприятного микроклимата за счет эффективного регулирования уровня влажности;
6. Высокая способность к поглощению шумов и звуковых волн различного происхождения;
7. Экономный расход клея, штукатурки и прочих стройматериалов;
8. Благодаря легкому весу, материал не создает большой нагрузки на фундамент, например, пеноблокс габаритами 200×300×600 весит всего 17 килограмм;
9. Высокий уровень пожаробезопасности подтверждается многочисленными исследованиями;
10. Удобная транспортировка;
11. Широкая сфера применения: пеноблок используется для возведения стен оптимальной толщины, заливки полов, крыши, утепления труб, создания фундамента;
12. Уникальная пористая структура наделяет инновационный стеновой материал высокими теплоизоляционными свойствами.

Расчет утеплительного материала для пола и кровли

Как показывает практика, для данных поверхностей следует использовать специальный утеплитель. От расчета толщины утеплителя кровли зависит нагрузка, которая будет идти на крышу. При неправильном подсчете очень просто утяжелить конструкцию.

1. Показатель теплоизоляции для крыши и чердачных перекрытий составляет 10-30 см.
2. Подвальные помещения используют показатель от 6-15 см.

Прежде чем монтировать утепление для кровли, в обязательном порядке после возведения чердачного помещения следует использовать гидроизоляцию.

Благодаря ей все несущие стены и потолок будут защищены от проникновения грибка и плесени.

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 R ТР = 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 = (t_В—t_ОТ) х z_ОТ.

В данной формуле t_В — это температура, которая должна быть внутри помещения. По нормам она равняется 20-22 0 С.

Значение параметров t_ОТи z_ОТ 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 ≤ 8 0 С».

Пример расчета параметра R ТР

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

Для этого у нас есть две формулы:

R ТР = a х ГСОП + b,

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

Находим по таблице, что средняя температура t_ОТ = — 5,2 0 С, а продолжительность z_ОТ = 215сут/год.

Теперь нужно определится, какая температура воздуха внутри помещения для вас комфортна. Как было написано выше оптимальным считается t_В = 20-22 0 С. Если вы любите более прохладную или более теплую температуру, то при расчете ГСОП для значение t_В может быть другим_.

Итак, подсчитаем ГСОП для температуры t_В = 18 0 С и t_В = 22 0 С.

ГСОП₁₈ = (18 0 С-(-5,2 0 С) х 215 суток/год = 4988.

ГСОП₂₂ = (22 0 С-(-5,2 0 С) 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.

R ТР (18 0 С) = 0,00035 х 4988 + 1,4 = 3,15 м 2 * 0 С/Вт, для 18 0 С внутри помещения.

R ТР (22 0 С) = 0,00035 х 5848 + 1,4 = 3,45 м 2 * 0 С/Вт, для 22 0 С.

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.

Показатели теплопередачи для различных материалов

Величины проводимости тепла материалами и их плотность указаны в таблице:

Теплопроводность строительных материалов зависит от их плотности и влажности. Одни и те же материалы, изготовленные разными производителями, могут отличаться по свойствам, поэтому коэффициент нужно смотреть в инструкции к ним.

Умощенные варианты

кладка в 2 кирпича

Кладка в два кирпича обычно осуществляется в той местности, где по климатическим условиям случаются частые морозы. При этом использование утеплителей в них совсем не планируется сметой.
Каким образом можно осуществить кладку, например, в 2,5 элемента? Здесь следует действовать по таким принципам:

1. Внутренний слой выкладывается из двойных кирпичей. Или можно взять два одинарных.
2. На внешний идет облицовочный вид. Он как раз и составит требуемую половину.
   В случае использования как аналога одинарного типа затраты могут существенно возрасти. Такой показатель способен подняться на целых 35%.