расчет утеплителя для газобетона
Толщина утеплителя для газобетонного дома
Хоть газоблок и является одним из самых теплых материалов, но утепление газобетонных стен все равно проводят довольно часто. Утепление решает сразу несколько задач, среди которых экономия на отоплении, смещение точки росы в сторону утеплителя и продление срока службы газобетонных стен.
В данной статье мы собрали множество полезных таблиц и раскрыли следующие вопросы:
При выборе толщины утеплителя для газобетона, необходимо учитывать следующее:
Сразу отметим, что толщина утеплителя, в первую очередь, зависит от толщины газобетонной стены и плотности самого газобетона. Ведь тонкая стена толщиной 20 см обладает вдвое меньшим тепловым сопротивлением, чем 40 см. стена той же плотности.
Чтобы понять, какой толщины утеплитель требуется для вашего региона, взгляните на данную таблицу, в которой показаны требуемые нормы по общему тепловому сопротивлению стен.
То есть, для Краснодара достаточно значения 2.44, а для Якутска необходимо 5.28. Для Краснодарского края хватит стен толщиной 375 мм из D500, и утепление не потребуется вообще.
Для Якутской области, чтобы достичь теплового сопротивления 5.28, к нашей стене толщиной 375 мм из D500, необходимо добавить еще толстый слой утеплителя, и сейчас мы посчитаем его требуемую толщину.
Как рассчитать толщину утеплителя
Теперь нужно воспользоваться таблицей, по которой находится теплопроводность утеплителей, в нашем случае минваты.
АГБ – автоклавный газобетон
Толщина утеплителя определяется довольно просто: требуемое тепловое сопротивление утеплителя умножается на его теплопроводность, то есть
2,68 x 0.05 = 0.134 метра.
Вывод: нам потребуется минвата толщиной 134 мм. Но плиты минваты продаются кратностью 50 мм, значит слой утеплителя будет 150 мм.
Важно! Экономически оправданная толщина минеральной ваты для мокрых фасадов составляет от 100 мм.
Так как при монтаже утепления (мокрого фасада) необходимо использовать несколько слоев штукатурки, сетку, фасадные зонтики, прочие крепежи, то особой экономии между толщиной утеплителя в 50 и 100 мм не будет. А стоимость работ и расходников при монтаже утеплителей разной толщины практически одинаковая.
Также отметим, что 100 мм утеплителя, в 90% случаев, смещают точку росы из стены в утеплитель. То есть, в стене никогда не произойдет замерзание влаги, следовательно, срок службы такой стены будет практически бесконечен.
Тепловое сопротивление газобетона без утеплителя
Варианты утепления газобетона
Чем утеплить газобетон, минватой или пенопластом
Минеральная (каменная) вата и пенопласт являются основными утеплителями для газобетонных домов. Намного реже применяют газобетон низкой плотности (D200) и напыляемый пенополиуретан.
Утепление нужно проводить только снаружи здания, чтобы точка росы была ближе к внешнему слою стены.
Точка росы – место в стене с нулевой температурой. В этой зоне образуется зона повышенной конденсации (влаги), стена в этом месте постоянно замерзает и оттаивает.
Если сравнивать пенопласт и минвату, то вата является более дорогим и правильным решением для газобетонных стен, всё дело в паропроницаемости. Вата обладает отличной паропроницаемостью, что обеспечивает выведение влаги из стены наружу дома. Таким образом, внутри помещения будет более сухо и комфортно. Толщину утепления минватой можно сделать любую, но экономически целесообразней – от 100 мм.
Пенопласт плохо пропускает пар, удерживая его в стене и создавая повышенную влажность в доме. Более того, утеплять газобетонные стены нужно пенопластом толщиной от 100 мм, чтобы гарантировано сместить точку росы из стены в утеплитель. Иначе, на границе между пенопластом и стеной, влага будет постоянно замерзать и оттаивать, уменьшая срок службы стены.
В общем, рекомендуем использовать минвату или пенопласт толщиной от 100 мм, но предпочтение лучше отдать именно минвате.
Когда начинать утепление газобетонного дома
Автоклавный газобетон выходит из завода очень влажным, чтобы достаточно просохнуть, ему нужно время, которое зависит от толщины блоков, осадков, температуры и ветров. Если свежий газобетон закрыть утеплителем, это существенно увеличит время его просыхания, а мокрый газобетон хуже удерживает тепло. Более того, много влаги из газобетона будет проникать в утеплитель, ухудшая свойства самого утеплителя.
Если утеплять дом минватой, то стоит подождать 3-6 месяцев, в случае с пенопластом, лучше выждать от 6 до 12 месяцев.
Утепление газобетона, почему стена должна «дышать»?
Существует миф: если дом из газобетона НЕ УТЕПЛИТЬ, он будет промерзать – «точка росы» окажется в стене. Вода начнет накапливаться в порах, замерзать – и разрушать газоблок. Долго такой дом не протянет, да и жить в нем будет некомфортно. Попробуем разобраться, есть ли основания для подобных «страшилок».
Что такое «Точка росы» и как она возникает?
Определение: «Точка росы» — это температурный порог, при котором содержащаяся в воздухе влага конденсируется и превращается в капли воды.
На бытовом уровне каждый наблюдал это явление. Помните, как запотевают стекла очков, когда зимой человек заходит с улицы в теплое помещение? А предупреждение не включать электроприборы сразу после доставки в холодное время года, чтобы не сгорели? Причина – конденсация, то есть, переход воды из газообразного в жидкое состояние. Влага из воздуха конденсируется на более холодных предметах. Поэтому занесенный с мороза, например, холодильник можно включать через 4-6 часов – время, необходимое для испарения конденсата. Ну а очки можно просто протереть.
Какое отношение эта «занимательная физика» имеет к строительству дома? Самое непосредственное. Стены формируют тепловой контур дома, защищают от жары, холода, ветра и, разумеется, воды (осадков)
Однако вода в помещении присутствует всегда: она поступает вместе с воздухом. Кроме того, сам человек испаряет водяной пар (семья из трех человек – до 10 кг пара в сутки). Большая часть водяного пара удаляется вентиляцией или проветриванием, меньшая «выходит» на улицу через стены, потому что в зимний период воздух на улице более сухой, чем в помещении. На своем пути влага в виде пара встречает фронт холода, конденсируется и выпадает в виде капель жидкости – точка росы.
В определенных ситуациях (высокая влажность в помещении, низкая температура в помещении и/или на улице) влага может конденсироваться на поверхности стен внутри помещения. Это приведет к разрушению отделки, появлению плесени, грибка, неприятных запахов.
Факторы, способствующие конденсации:
Выход влаги через конструкцию стены нарушается, если материал с хорошей паропроницаемостью облицевать снаружи материалом с плохой паропроницаемостью.
Пример: если ячеистый бетон (газоблок) облицевать пенополистиролом (пенопластом или экструдированным пенополистиролом), то часть водяного пара, который пропустил ячеистый бетон, не сможет выйти на улицу и будет постепенно напитывать стену. В результате теплоизоляционные характеристики ячеистого бетона ухудшатся, и есть риск, что со временем конструкция начнет промерзать. Впрочем, даже в этом случае стена из Твинблока сохранит прочностные характеристики – благодаря высокой морозостойкости. Морозостойкость Твинблока значительно выше, чем у других материалов.
При использовании многослойной конструкции стен (материал плюс теплоизоляция) необходимо следовать принципу: чем ближе к улице, тем выше паропроницаемость слоев. Вот почему в качестве утеплителя наружных стен рекомендуют использовать не пенопласт или ЭППС (экструдированный пенополистирол), а паропроницаемую минеральную вату (например базальтовую) и паропроницаемые штукатурные составы и краски.
Что будет со стенами, если использовать газоНЕпроницаемые материалы для утепления и отделки? Ничего хорошего: возникнет эффект парника. Теплоизоляция или сам стеновой материал намокнут, потеряют теплоизолирующие свойства и разрушаться (если это не Твинблок).
Расчет «Точки росы» для стен своего коттеджа
В интернете можно найти соответствующие онлайн калькуляторы теплотехники ограждающих конструкций. Рекомендуем следующий:
Пример расчета по ссылке:
Регион: Екатеринбург, Свердловской области;
Помещение: Жилое;
Тип конструкции: Стена;
Слои конструкции: Газобетон автоклавный D400, толщиной 400 мм
(один слой, без отделки и утепления)
Чем ниже температура, тем меньше влажность воздуха и на улице, и в помещении. Таким образом, вероятность превращения пара в воду невелика.
Резюме: сама по себе «Точка росы» в стене не так опасна, как нас часто пугают. Риски возникают только из-за накопления влаги в стенах за отопительный период в целом.
Какой конструктив стен оптимальный с точки зрения стоимости и минимизации рисков?
Этот вопрос волнует любого, кто планирует строить коттедж, дачу, баню…
Инженеры завода «Теплит» рассмотрели и проанализировали самые популярные в индивидуальном строительстве конструктивы наружных стен с точки зрения риска образования «Точки росы» и паропроницаемости. При подготовке выводов были учтены свойства, стоимость материалов и работ.
Основные выводы:
— стены из Твинблока Д400 (D400) не теряют теплоэффективности. В доме в любое время года будет комфортная температура и микроклимат;
— стены «дышат», лишняя влага испаряется, значит, отсутствует риск опасного влагонакопления и конденсации. Стены не отсыреют, в помещении не заведется грибок. Таким образом, и ваше здоровье, и отделка в безопасности;
— Твинблок Д400 (D400) – теплый материал, заметно теплее распространенных газобетонных блоков плотности D500. Возведение наружных стен из Твинблока плотности Д400 (D400) дает возможность снизить затраты на отопление и нагрузку на инженерные сети дома;
— Твинблок Д400 (D400) позволяет сократить сроки строительства, ведь в утеплении наружных стен нет необходимости;
Да, мы «льем воду на свою мельницу», рекомендуя Твинблок плотности Д400 (D400). Однако мы абсолютно уверены в потребительских характеристиках и ценности нашего продукта. Отзывы покупателей и рост популярности Твинблока плотности Д400 (от 40 до 50% рост объема продаж каждый год) это подтверждают. Да что там говорить, сами работники завода строят теперь дома именно из этого материала!
Напоследок – рекомендации для тех, кто строит из газобетона:
При соблюдении этих рекомендаций можно не опасаться негативных последствий, связанных с «Точкой росы». Ее появление – естественный физический процесс. Главное – учитывать этот фактор при выборе конструктива стен и соблюдать технологию в ходе строительства!
Хотите узнать больше о Твинблоке? Читайте наши публикации и статьи:
Утепление каменного дома: базовые принципы строительства и расчёт толщины утеплителя
Выбираете энергоэффективные решения?
Обратите внимание на геотермальные тепловые насосы FORUMHOUSE
Геотермальный тепловой насос EU (старт/стоп)
Геотермальный тепловой насос IQ (псевдоинвертор)
Геотермальный тепловой насос IQ (инвертор)
Темы, посвящённые строительству энергоэффективного дома, пользуются неизменной популярностью среди пользователей нашего портала. Но часто под энергоэффективным понимают хорошо утеплённый каркасный дом, обходя вниманием дома каменные. Это происходит из-за того, что начинающие застройщики делают ставку на выбор лучшего стенового материала для строительства каменного дома, в то время как вопрос энергосбережения требует комплексного подхода. В нашем сегодняшнем материале мы восполним этот пробел и расскажем, как правильно утеплять каменное строение и какой должна быть толщина утеплителя для стен.
Из этой статьи вы узнаете:
Энергоэффективность: базовые принципы
Когда речь заходит о строительстве каменного дома, чаще всего задаются такие вопросы: будет ли тепло в доме из газобетона с толщиной стен в 40 см или, если возвести дом из тёплой керамики, надо ли его будет дополнительно утеплять. Посмотрим, насоколько оправдан ли такой подход.
Важно понять, что понятие тёплый дом — весьма субъективно. Кто-то хочет, чтобы зимой в доме было по-настоящему жарко, кто-то, если температура в помещении упадёт ниже +18°С, просто наденет свитер, предпочитая «Африке» в комнате прохладный воздух. Т.е. у каждого человека своё понятие о тёплом, а значит — комфортном доме. Но есть базовое определение, которое поможет нам наметить ориентир при строительстве тёплого каменного дома.
Мостиками холода в каменном доме являются нетеплоизолированные от внешней среды конструкции. Это, в первую очередь, фундамент, надоконные перемычки, армопояса, торцы плит перекрытий и т.д.
При строительстве каменного дома из мелкоштучных материалов – кирпича, газо- и пенобетона, тёплой керамики, также особое внимание надо уделить кладочным швам. Т.к. в пересчёте на общую площадь стены совокупность толщин всех кладочных швов становится мощным «мостиком холода», приводящим к теплопотерям. Эти теплопотери возрастают ещё больше, если кладка (швы) продувается. Что сводит на нет все преимущества т.н. «тёплых» стеновых материалов – газобетона и крупноформатных поризованных керамических блоков. Чтобы защитить кладку от продувания, её нужно оштукатурить.
Один из способов уменьшить теплопотери через кладочные швы — современный метод кладки газобетона на монтажную пену.
Возводя каменный дом, не следует слепо наращивать толщину стен, полагая, что кладка шириной в полметра будет тёплой.
Надо учесть:
Вопрос лишь в том, сколько придётся заплатить за работу отопительной системы, вырабатывающей тепло в таком доме.
Кроме стен, перекрытий, окон и дверей за «энергоэффективность» в доме отвечают ещё и системы вентиляции и кондиционирования, через которые также теряется тепло. На величину теплопотерь влияет форма и архитектура дома (наличие выступов, эркеров и т.д.), общая площадь строения, площадь остекления, месторасположение здания на участке относительно севера и юга.
Если утеплить выше норм стены, но сделать недостаточное утепление покрытия, «холодные окна» и смонтировать «энергоНЕэффективную» естественную систему вентиляции, значит — потратить деньги впустую. Дом — это система, где все должно быть рассчитано и сбалансировано.
Рассмотрев общие принципы энергоэффективности, ответим на вопросы, связанные с необходимостью дополнительного утепления стен каменного дома.
Однослойная каменная стена или стена + дополнительное утепление
Это, как раз, один из вопросов, который не имеет однозначного решения. Если рассматривать однослойную конструкцию стен, то в малоэтажном строительстве для её возведения часто применяются варианты из ячеистых бетонов (в том числе газобетона), полистиролбетона и арболита. Кирпич и тяжёлый бетон нуждаются в теплозоляции.
Чтобы выбрать тот или иной стеновой каменный материал с прицелом на «энергоэффективность», нужно знать его свойства. Для того чтобы материал типа керамики или бетона обладал хорошими теплозащитными свойствами, его нужно сделать «воздушным», пористым. С этой целью в материал добавляются пористые наполнители и, соответственно, уменьшается количество «камня» в материале. Снижается плотность материала, а значит — и его прочность, и несущая способность.
В результате: либо выбирается материал с достаточными механическими свойствами, позволяющий решить и конструкционную, и теплоизоляционную задачу, как газобетон или тёплая керамика. Или же — задачи разделяют между собой. Т.е. за прочность конструкции отвечает тяжёлый стеновой каменный материал, а теплозащитные функции обеспечиваются за счёт дополнительного утепления.
Поэтому нельзя заранее сказать, что, построив дом из газобетона плотностью D400 толщиной в один блок, мы получим необходимую нам стену, отвечающую как теплоизоляционным, так и прочностным характеристикам. Окончательное решение принимается на основании проектирования и теплотехнического расчёта конструктива дома, в привязке к конкретному региону проживания. Также при строительстве каменного дома следует учесть такие нюансы.
Каменный — тяжёлый дом — обладает высокой теплоёмкостью. Если речь идёт о доме из обычного кирпича и прочего «холодного» камня и бетона, то экономически обоснованным, эффективным и правильным решением станет его наружное утепление.
То есть, внутри у нас находится теплоёмкий несущий «скелет» здания, который утепляется и отделывается снаружи.
На мой взгляд, делать однородные стены для жителей северных широт РФ просто невыгодно экономически. Для жителей южных и средних широт проще и/или дешевле возвести более толстую однородную наружную стеновую ограждающую конструкцию, чем заниматься дополнительным утеплением.
Для конструкции можно подобрать один из таких современных конструкционно-теплоизоляционных поризованных стеновых материалов, как газобетон или тёплая керамика. Однородные стены считаются более долговечными, чем многослойные конструкции, у которых в случае нарушения технологии строительства и неправильного использования утеплителей нарушается паропрозрачность слоёв. Это может привести к избыточному влагонакоплению внутри стены, появлению на её внутренней поверхности грибков и плесени и снижению срока службы всей конструкции.
Есть правило, что паропроницание слоёв конструкций для отапливаемых помещений должно увеличиваться изнутри наружу. Это означает, что нельзя утеплять снаружи паропроницаемый материал (газобетон) материалом, который пар практически не пропускает.
Если речь идёт о стенах из условных «конструкционно-теплоизоляционных» материалов типа керамзито- и газобетона, тёплой керамики и прочих «тёплых» материалов, то и для достижения «бо́льшей» теплоёмкости, и для экономически обоснованного теплового сопротивления конструкции надо возводить однородные стенки. Также однородность стены делает строительство проще и экономичнее. Т.к. отпадает необходимость привлекать для монтажа системы «мокрого фасада» хорошо подготовленных и высокооплачиваемых специалистов. И не нужно думать — придётся ли со временем производить замену утеплителя, делать капремонт и т.д.
Повторим — решение, утеплять ли дополнительно каменные стены или не утеплять, принимается не «на глазок» и не по принципу «так делают все», а на основании расчёта именно вашего дома.
Рассмотрим слоистые кладки стеновых ограждений современных жилых многоэтажек. Они чаще всего возводятся в виде монолитных железобетонных каркасов, с наружным декоративно-защитным слоем из кирпичной кладки. Здесь не обойтись без утеплителя, поскольку они опираются на край дисков междуэтажных перекрытий, в которых не устроена теплоизоляция, и которые являются мощными мостиками холода.
Т.е. для восполнения повышенных тепловых потерь, по действующему теплотехническому СНиПу (СП), нужно увеличивать сопротивление теплопередачи стен. Но делать это без использования утеплителей — невыгодно, т.к. придётся возводить более толстую стену, а значит — возрастёт нагрузка на перекрытия и уменьшится внутренняя полезная площадь в доме в привязке стен разной толщины к одному периметру фундамента.
Т.е. делать, к примеру, однородные метровые стены из кирпича, которые будут соответствовать современным теплотехническим нормативам, естественно, никто не будет. Использование внешнего утеплителя позволяет ограничить толщину стен только требованиями по их несущей способности. Несущие стены выступают в роли массивных аккумуляторов тепла. Более того, поскольку они изолированы слоем утеплителя от внешних негативных знакопеременных воздействий (температурных перепадов), это увеличит потенциальный срок службы строения.
Важно отметить, что расчётный слой утеплителя (полистиролового пенопласта, обладающего относительно низкой паропроницаемостью, относительно стеновых блоков из газобетона) желательно брать здесь с запасом. Это позволит вывести в него (утеплитель) точку росы и тем самым избежать возможного риска увлажнения конструкции.
Среди наиболее распространённых видах утеплителей, которые используются для теплоизоляции каменного дома снаружи, можно перечислить следующие. Это — минеральная вата (в зависимости от плотности, может использоваться как элемент штукатурного или вентилируемого фасада), пенополистирол (предназначенный для утепления фасадов), т.н. «мокрый фасад» и т.п. Реже, в силу высокой цены, используются пеностекольные плиты (следует помнить, что это — паронепрозрачный материал). Также существуют и варианты утепления каменного дома по типу трёхслойная «колодезная кладка» с засыпкой керамзитом.
Пример упрощённого теплотехнического расчёта
Через стены из дома тепло уходит наружу. Наша задача создать «барьер», который будет препятствовать переносу тепла из помещения с более высокой температурой (из комнаты) во внешнюю среду с более низкой температурой (на улицу). Т.е. мы должны увеличить теплосопротивление ограждающей конструкции. Этот коэффициент (R) зависит от региона и измеряется в (м²*°С)/Вт. Что означает, сколько Вт тепловой энергии проходит через 1 кв.м. стены при разности температур на поверхностях в 1°С.
Идём дальше. Каждый материал имеет свой коэффициент теплопроводности (λ) (способность материала к переносу энергии от тёплой части от более холодной) и измеряется в Вт/(м*°С). Чем меньше этот коэффициент, тем меньше теплопередача и выше термическое сопротивление стены.
Наша задача — узнать, соответствует ли стена из условного каменного материала базовым значениям требуемого сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций. Проведем необходимые вычисления. Для упрощённого примера возьмём Москву и Московскую область. Требуемое нормируемое значение теплосопротивления стен – 3.0 (м²*°С)/Вт.
Примечание: для перекрытий и покрытий нормируемое тепловое сопротивление имеет другие значения.
Стены условного дома толщиной в 38 см возведены из полнотелого керамического кирпича. Коэффициент теплопроводности материала λ (берём усреднённое значение в сухом состоянии) – 0.56 Вт/(м*°С). Кладка велась на цементно-песчаном растворе. Для упрощения расчёта, теплопотери через кладочные швы — «мостики холода» — не учитываем, т.е. кирпичная стена — условно однородная.
Теперь рассчитываем величину теплосопротивления этой стены. Для этого не нужен калькулятор, просто подставляем значения в формулу:
d — толщина материала;
λ — коэффициент теплопроводности материала.
Rф=0.38/0.56 = 0.68 (м²*°С)/Вт (округлённое значение).
Отталкиваясь от этого значения, определяем разницу между нормативным и фактическим сопротивлением теплопередачи (Rт):
Rт = Rн – Rф = 3.0 – 0.68 = 2.32 (м²*°С)/Вт
Т.е. стена не «дотягивает» до необходимого нормируемого значения.
Теперь делаем расчет толщины утеплителя стены, которая компенсирует эту разницу. В качестве утеплителя возьмём пенополистирол (пенопласт), предназначенный для утепления фасада с последующим оштукатуриванием, т.н. «мокрый фасад».
d — толщина утеплителя;
Rт — сопротивление теплопередаче;
λ — коэффициент теплопроводности утеплителя.
d = Rт * λ = 2.32 * 0.039 = 0.09 м
Переводим в см и получаем – 9 см.
Вывод: чтобы утеплить стену и довести значение до нормируемого теплосопротивления, необходим слой утеплителя (в данном упрощённом примере пенополистирола) толщиной в 90 мм.
В теме FORUMHOUSE пользователи нашего портала могут узнать, как рассчитать оптимальную толщину утеплителя. Также предлагаем вам выбрать материал для стен каменного дома и получить экспертный совет наших консультантов по строительству каменного дома.
Наше видео рассказывает о личном опыте строительства дома из тёплой керамики. Также посмотрите видеосюжет о том, как выбрать качественный арболитовый блок.