Сопротивление теплопередаче и теплопроводность в чем разница
Перейти к содержимому

Сопротивление теплопередаче и теплопроводность в чем разница

  • автор:

Теплоизоляция дома

Для того что бы в своём доме было прохладно летом, и тепло зимой, должна быть теплоизоляция. Это аксиома. Каждый знает, что нужна теплоизоляция дома, но, вот какие материалы лучше применить?

Здесь возможны различные варианты. Но чтобы сделать правильный выбор, следует знать кое-что из курса теплофизики. Это поможет понять, как «работает» теплоизоляция и, соответственно, понять, какой утеплитель будет эффективнее. Именно понять, а не принять на веру, опираясь на математические расчеты и формулы.

Теплоизоляция стен дома

Для начала следует знать, что каждый строительный материал характеризуется таким показателем, как сопротивление теплопередачи. Оно обозначается как R, измеряется в м2•ºС/Вт. Рассчитывается по формуле: R = δ / λ, где δ – толщина слоя, λ – коэффициент теплопроводности Вт/(м°С). Коэффициенты теплопроводности являются табличными значениями, т.е. они известны.

Но стену дома не делают только из бетона или кирпича. В ограждающих конструкциях зданий всегда нескольких слоёв из различных стройматериалов.

Например, в стене чередуются: кирпичная кладка, утеплитель, кирпичная кладка, штукатурка. Либо бетон вместо кирпича. Либо на здание снаружи крепятся декоративные панели, – для красоты и защиты утеплителя, монтируемого на фасад. Либо для облицовки применяются изделия, где объединяются воедино утеплитель и декоративная панель. И т.д. вариантов не счесть.

Сопротивление стены теплопередаче

Общее сопротивление стены теплопередаче дома Ro рассчитывается, как сумма сопротивления передачи каждого слоя материала в данной строительной конструкции . Иными словами, если стена состоит из кирпича, утеплителя и штукатурки, то следует посчитать сопротивление теплопередачи каждого слоя по отдельности, а затем сложить. Причём, для каждого утеплителя известно значение коэффициента теплопроводности λ.

Очевидно (см. формулу выше), что, если используем материал с большим λ, то и толщина слоя должна быть большой. Тогда, казалось бы, для теплоизоляции дома следует применять только материалы с малым λ. Это позволит получить большое значение сопротивления теплопередачи при малой толщине стены. Но материалы с малым λ – непрочные. Они хорошо греют, но не выдерживают нагрузок. А материалы с большим λ – наоборот, — жесткие и прочные, но плохо удерживают тепло. Поэтому при строительстве их чередуют: несущая стена из кирпича плюс легкий пенопласт и т.д.

Но для создания жесткой и прочной конструкции вполне достаточно стены в полтора кирпича. Тогда вопрос в том, какой толщины должен быть слой этого материала, чтобы обеспечить нужное для стены сопротивление теплопередачи?

Требуемое сопротивление теплопередаче

И вот здесь важно знать, что в России утверждены нормативы для сопротивления теплопередачи строительных конструкций. Регламентом является СНиП II-3-79 СТРОИТЕЛЬНАЯ ТЕПЛОТЕХНИКА с различными изменениями и дополнениями, актуализирующими этот документ 1979 года, применительно к современным реалиям.

Так, например, до 2014 г. для района Новосибирска сопротивление теплопередачи стен было принято, как 3,69 м2•ºС/Вт. И неважно, из какого материала Вы сделаете теплоизоляцию стены дома, но важно, чтобы суммарный коэффициент теплопередачи такой стены был не менее 3,69.

С 2014г. вышло послабление и Ro стало 2,66 м2•ºС/Вт. Для сравнения, в Германии сейчас этот показатель составляет 7,6 м2•ºС/Вт. Такое понижение связано не с изменением климата, т.к. в столице Сибири, явно зимой холоднее, чем в Берлине.

Цель была другой – уменьшить стоимость квадратного метра, чтобы быстрее и дешевле возводить дома и сделать жильё доступнее. Да, снижая норматив по теплопередаче, мы уменьшаем цену строительства, но стоимость эксплуатации зданий у нас получается выше, чем у немцев.

Но, если в Новосибирске сейчас установить значение Ro на уровне 7,6, то жильё ого-го, как подорожает. В кризис строительной индустрии и так приходится несладко, поэтому понятно, что в ближайшей перспективе изменения в СНиП вносить не будут. Поэтому, если следовать исключительно букве закона, то расчет сопротивления теплопередачи в Сибири следует вести, исходя из Ro = 2,66.

И всё же, понимая, но не принимая, вышеизложенную позицию, ООО Современные Технологии рекомендует на этапе строительства и теплоизоляции дома думать также о тех затратах, которые предстоят потом, при эксплуатации. Ведь потом придется ПЕРЕПЛАЧИВАТЬ, причем постоянно и многие годы! Поэтому мы рекомендуем на этапе проектирования завысить требуемое сопротивление теплопередаче.

Когда ООО СовТех строит самостоятельно, то настоятельно рекомендует заказчику согласовать проект, где Ro не ниже 3,69 м2•ºС/Вт. Это снижает тепловые потери при эксплуатации до 3%, вместо 10-12%, которые неминуемы, если возводить стены с учетом нынешнего значения коэффициента в 2,66.

Расчет сопротивления теплопередаче

Итак, для формулы R = δ / λ, известны все значения, кроме δ , т.е. толщины слоя утеплителя. Отсюда мы можем рассчитать, сколько же сантиметров того или иного материала требуется, чтобы сопротивление теплопередачи стены было 2,66 или м2•ºС/Вт. Сравним три разных вида материалов для теплоизоляции дома:

  • минеральная вата;
  • экструдированный пенополистирол (пеноплекс);
  • жёсткий пенополиуретан (напыляемый или заливочный – без разницы).

Чтобы результаты были более правдивыми, возьмем не лабораторные λ (коэффициент теплопроводности материала), а значения для эксплуатации, примерно на 20% выше. Таким образом «ужесточаем» условие задачи для теплоизоляции стен дома.

Тогда имеем, что для минеральной ваты λ=0,054 Вт/(м°С). Для пеноплэкса λ= 0,036 Вт/(м°С). Для пенополиуретана λ=0,03 Вт/(м°С). Для удобства и наглядности результаты сведены в три таблицы – по каждому из утеплителей. Толщины материалов – в сантиметрах.

Несущий материал стены и его плотность Толщина несущей стены Rнм несущего материала стены Необходимое Rу утеплителя: 3,69-Rнм Минвата: 0,054Rу Пеноплекс: 0,036Rу ППУ: 0,03Rу
I II III IV V VI VII
Силикатный кирпич, 1500 25 0,31 3,38 18,3 12,2 10,1
38 0,46 3,23 17,4 11,6 9,7
Бетон, 2400 25 0,21 3,48 18,8 12,5 10,4
36 0,3 3,39 18,3 12,2 10,2
Кирпич пустотелый, 1400 25 0,5 3,19 17,2 11,5 9,6
38 0,74 2,95 15,9 10,6 8,9
Газобетон, 600 24 2,0 1,69 9,1 6,1 5,1
30 2,5 1,19 6,4 4,3 3,6
Автоклавный пенобетон, 400 24 2,82 0,87 4,7 3,1 2,6
30 3,53 0,16 0,9 0,6 0,5
Неавтоклавный пенобетон, 700 30 1,88 1,81 9,8 6,5 5,4
Дерево, 650 25 1,79 1,9 10,3 6,8 5,7

Теперь, чтобы понять, какой материал для теплоизоляции дома лучше, следует сравнивать значения в колонках V, VI и VII. Смотрим, какая теплоизоляция при меньшей толщине обеспечит заданное значение сопротивления теплопередачи.

Консультация специалиста по теплоизоляции дома

Поможем в подборе и расчете количества материала в учетом площади и типаповерхности, дадим рекомендации по использованию. Рассчитаем стоимость услуг по теплоизоляции дома силами наших специалистов.

Работы по теплоизоляции

Теплоизоляция дома с использованием пенополиуретана может выполняться двумя методами: заливкой и напылением.

Напыление ППУ подходит для устройства/ремонта теплоизоляции практически на любой поверхности, как внутри помещения, так и снаружи. Этот материал отличается хорошей адгезией к большинству строительных материалов, используется на поверхностях с разной сложностью конфигурации, в том числе, вертикальных и наклонных.

Перед нанесением пенополиуретана поверхность очищается от всего, что может помешать сцеплению утеплителя с основой: старый слой отделки, обои, жирные пятна и проч. Окна, двери закрываются пленкой. Достоинство метода утепления с помощью ППУ заключается в том, что нет необходимости выравнивать поверхность: если напыление состава выполняет профессионал, материал заполнит пустоты и дефекты, а поверхность изолирующего слоя будет ровной.

Заливка пенополиуретана подходит для устройства теплоизоляции между кладками стен. В этом случае в наружной кладке формируют отверстия, через которые заливают жидкий ППУ. Утеплитель заполняет все пустоты, не оставляя мостиков холода. Кроме того, заливка пенополиуретана упрочняет соединение между кладками, увеличивая срок эксплуатации постройки.

Работы по теплоизоляции дома с использованием ППУ, будь то напыление или заливка, выполняются в специальных защитных костюмах.

Материалы для теплоизоляции дома

Анализ показывает, что победителем «соревнования» является пенополиуретан ППУ.

Пенополиуретаном не только позволяет получить теплую стену при меньшей толщине, но и позволяет это сделать проще, удобнее и быстрее, чем теплоизоляция рулонами, плитами и матами. Н апыление или заливка полиуретановой пены на стройплощадке считается самым технологичным способом .

Например, при монтаже теплоизоляции дома с использованием минеральной ваты необходимы дополнительные материалы: крепеж, ветрозащитная и паронепроницаемая пленки. И для пеноплэкса тоже требуется крепеж. А это значит, что будут мостики холода, отсюда – дополнительные потери тепла.

И ещё следует понимать, что заводы производят минеральную вату или экструдированный пенопласт определенной толщины. И пеноплекса толщиной 12,2см попросту нет. В этом случае толщину округляют в большую сторону до ближайшей типовой толщины. В данном случае это 15см. С минеральной ватой дело обстоит также.

Пенополиуретан же, напрочь лишен таких ограничений. У этой п ервоначально жидкой теплоизоляции, отличная сплошная адгезия к любому материалу. Теплоизоляцию можно получить заданной толщиной на месте строительства. И этот способ утепления дома оказывается наиболее экономически оправданным.

Остались вопросы? Напишите либо позвоните и спросите нас голосом:

Телефоны в Новосибирске +7 ( 383 ) 201-26-19, +7 ( 383 ) 201-28-20.

моб. МТС (913) 008-13-31, моб. Билайн (961) 227-57-79

Внимание! Скидки на пенополиуретан!

В зависимости от объема материала:
5000 кг – 1%
10000 кг – 2%
15000 кг – 3%
20000 кг – 4%

Больше – обсудим индивидуально
Стоимость услуг по теплоизоляции дома рассчитывается в зависимости от объема и условий нанесения материала.

В чем отличие: коэффициент сопротивления теплопередачи и коэффициент теплопроводности сопротивления теплопередаче?

Коэффициент сопротивления теплопередаче (то есть переносу теплоты через ограждающую конструкцию от среды с более высокой температурой к среде с более низкой температурой) -величина, принятая в России для оценки теплозащитных характеристик материалов или конструкций, обратная коэффициенту теплопроводности или теплопередачи , который принят в нормах DIN.

Может быть измерена / рассчитана как для центральной зоны изделия, так и как усреднённое (приведенное) значение для неоднородной поверхности.

Рассчитывается как отношение разности температур внутренней и внешней поверхностей однородной ограждающей конструкции к количеству теплоты, проходящему через ограждающую конструкцию в единицу времени, отнесенному к площади расчетной конструкции 1 м2.

Размерность: м2 х С/Вт

Методики определения сопротивления теплопередаче оконных конструкций, рекомендованные для России описаны в ГОСТ 54861-2011.

Что такое теплопроводность и термическое сопротивление

Что такое теплопроводность и термическое сопротивление

Коэффициент теплопроводности материалов Последние годы при строительстве дома или его ремонте большое внимание уделяется энергоэффективности. При уже существующих ценах на топливо это очень актуально. Причем похоже что дальше экономия будет приобретать все большую важность. Чтобы правильно подобрать состав и толщин материалов в пироге ограждающих конструкций (стены, пол, потолок, кровля) необходимо знать теплопроводность строительных материалов. Эта характеристика указывается на упаковках с материалами, а необходима она еще на стадии проектирования. Ведь надо решить из какого материала строить стены, чем их утеплять, какой толщины должен быть каждый слой. Что такое теплопроводность и термическое сопротивление При выборе строительных материалов для строительства необходимо обращать внимание на характеристики материалов. Одна из ключевых позиций — теплопроводность. Она отображается коэффициентом теплопроводности. Это количество тепла, которое может провести тот или иной материал за единицу времени. То есть, чем меньше этот коэффициент, тем хуже материал проводит тепло. И наоборот, чем выше цифра, тем тепло отводится лучше. Диаграмма, которая иллюстрирует разницу в теплопроводности материалов Материалы с низкой теплопроводностью используются для утепления, с высокой — для переноса или отвода тепла. Например, радиаторы делают из алюминия, меди или стали, так как они хорошо передают тепло, то есть имеют высокий коэффициент теплопроводности. Для утепления используются материалы с низким коэффициентом теплопроводности — они лучше сохраняют тепло. В случае если объект состоит из нескольких слоев материала, его теплопроводность определяется как сумма коэффициентов всех материалов. При расчетах, рассчитывается теплопроводность каждой из составляющих «пирога», найденные величины суммируются. В общем получаем теплоизоляцонную способность ограждающей конструкции (стен, пола, потолка). Теплопроводность строительных материалов показывает количество тепла, которое он пропускает за единицу времени Есть еще такое понятие как тепловое сопротивление. Оно отображает способность материала препятствовать прохождению по нему тепла. То есть, это обратная величина по отношению к теплопроводности. И, если вы видите материал с высоким тепловым сопротивлением, его можно использовать для теплоизоляции. Примером теплоизоляционных материалов может случить популярная минеральная или базальтовая вата, пенопласт и т.д. Материалы с низким тепловых сопротивлением нужны для отведения или переноса тепла. Например, алюминиевые или стальные радиаторы используют для отопления, так как они хорошо отдают тепло. Таблица теплопроводности теплоизоляционных материалов Чтобы в доме было проще сохранять тепло зимой и прохладу летом, теплопроводность стен, пола и кровли должна быть не менее определенной цифры, которая рассчитывается для каждого региона. Состав «пирога» стен, пола и потолка, толщина материалов берутся с таким учетом чтобы суммарная цифра была не меньше (а лучше — хоть немного больше) рекомендованной для вашего региона. Коэффициент теплопередачи материалов современных строительных материалов для ограждающих конструкций При выборе материалов надо учесть, что некоторые из них (не все) в условиях повышенной влажности проводят тепло гораздо лучше. Если при эксплуатации возможно возникновение такой ситуации на продолжительный срок, в расчетах используют теплопроводность для этого состояния. Коэффициенты теплопроводности основных материалов, которые используются для утепления, приведены в таблице.

Наименование материала Коэффициент теплопроводности Вт/(м·°C)
В сухом состоянии При нормальной влажности При повышенной влажности
Войлок шерстяной 0,036-0,041 0,038-0,044 0,044-0,050
Каменная минеральная вата 25-50 кг/м3 0,036 0,042 0,,045
Каменная минеральная вата 40-60 кг/м3 0,035 0,041 0,044
Каменная минеральная вата 80-125 кг/м3 0,036 0,042 0,045
Каменная минеральная вата 140-175 кг/м3 0,037 0,043 0,0456
Каменная минеральная вата 180 кг/м3 0,038 0,045 0,048
Стекловата 15 кг/м3 0,046 0,049 0,055
Стекловата 17 кг/м3 0,044 0,047 0,053
Стекловата 20 кг/м3 0,04 0,043 0,048
Стекловата 30 кг/м3 0,04 0,042 0,046
Стекловата 35 кг/м3 0,039 0,041 0,046
Стекловата 45 кг/м3 0,039 0,041 0,045
Стекловата 60 кг/м3 0,038 0,040 0,045
Стекловата 75 кг/м3 0,04 0,042 0,047
Стекловата 85 кг/м3 0,044 0,046 0,050
Пенополистирол (пенопласт, ППС) 0,036-0,041 0,038-0,044 0,044-0,050
Экструдированный пенополистирол (ЭППС, XPS) 0,029 0,030 0,031
Пенобетон, газобетон на цементном растворе, 600 кг/м3 0,14 0,22 0,26
Пенобетон, газобетон на цементном растворе, 400 кг/м3 0,11 0,14 0,15
Пенобетон, газобетон на известковом растворе, 600 кг/м3 0,15 0,28 0,34
Пенобетон, газобетон на известковом растворе, 400 кг/м3 0,13 0,22 0,28
Пеностекло, крошка, 100 — 150 кг/м3 0,043-0,06
Пеностекло, крошка, 151 — 200 кг/м3 0,06-0,063
Пеностекло, крошка, 201 — 250 кг/м3 0,066-0,073
Пеностекло, крошка, 251 — 400 кг/м3 0,085-0,1
Пеноблок 100 — 120 кг/м3 0,043-0,045
Пеноблок 121- 170 кг/м3 0,05-0,062
Пеноблок 171 — 220 кг/м3 0,057-0,063
Пеноблок 221 — 270 кг/м3 0,073
Эковата 0,037-0,042
Пенополиуретан (ППУ) 40 кг/м3 0,029 0,031 0,05
Пенополиуретан (ППУ) 60 кг/м3 0,035 0,036 0,041
Пенополиуретан (ППУ) 80 кг/м3 0,041 0,042 0,04
Пенополиэтилен сшитый 0,031-0,038
Вакуум 0
Воздух +27°C. 1 атм 0,026
Ксенон 0,0057
Аргон 0,0177
Аэрогель (Aspen aerogels) 0,014-0,021
Шлаковата 0,05
Вермикулит 0,064-0,074
Вспененный каучук 0,033
Пробка листы 220 кг/м3 0,035
Пробка листы 260 кг/м3 0,05
Базальтовые маты, холсты 0,03-0,04
Пакля 0,05
Перлит, 200 кг/м3 0,05
Перлит вспученный, 100 кг/м3 0,06
Плиты льняные изоляционные, 250 кг/м3 0,054
Полистиролбетон, 150-500 кг/м3 0,052-0,145
Пробка гранулированная, 45 кг/м3 0,038
Пробка минеральная на битумной основе, 270-350 кг/м3 0,076-0,096
Пробковое покрытие для пола, 540 кг/м3 0,078
Пробка техническая, 50 кг/м3 0,037

Часть информации взята нормативов, которые прописывают характеристики определенных материалов (СНиП 23-02-2003, СП 50.13330.2012, СНиП II-3-79* (приложение 2)). Те материал, которые не прописаны в стандартах, найдены на сайтах производителей. Так как стандартов нет, у разных производителей они могут значительно отличаться, потому при покупке обращайте внимание на характеристики каждого покупаемого материала. Таблица теплопроводности строительных материалов Стены, перекрытия, пол, делать можно из разных материалов, но так повелось, что теплопроводность строительных материалов обычно сравнивают с кирпичной кладкой. Этот материал знаю все, с ним проще проводить ассоциации. Наиболее популярны диаграммы, на которых наглядно продемонстрирована разница между различными материалами. Одна такая картинка есть в предыдущем пункте, вторая — сравнение кирпичной стены и стены из бревен — приведена ниже. Именно потому для стен из кирпича и другого материала с высокой теплопроводностью выбирают теплоизоляционные материалы. Чтобы было проще подбирать, теплопроводность основных строительных материалов сведена в таблицу. Сравнивают самые разные материалы

Название материала, плотность Коэффициент теплопроводности
в сухом состоянии при нормальной влажности при повышенной влажности
ЦПР (цементно-песчаный раствор) 0,58 0,76 0,93
Известково-песчаный раствор 0,47 0,7 0,81
Гипсовая штукатурка 0,25
Пенобетон, газобетон на цементе, 600 кг/м3 0,14 0,22 0,26
Пенобетон, газобетон на цементе, 800 кг/м3 0,21 0,33 0,37
Пенобетон, газобетон на цементе, 1000 кг/м3 0,29 0,38 0,43
Пенобетон, газобетон на извести, 600 кг/м3 0,15 0,28 0,34
Пенобетон, газобетон на извести, 800 кг/м3 0,23 0,39 0,45
Пенобетон, газобетон на извести, 1000 кг/м3 0,31 0,48 0,55
Оконное стекло 0,76
Арболит 0,07-0,17
Бетон с природным щебнем, 2400 кг/м3 1,51
Легкий бетон с природной пемзой, 500-1200 кг/м3 0,15-0,44
Бетон на гранулированных шлаках, 1200-1800 кг/м3 0,35-0,58
Бетон на котельном шлаке, 1400 кг/м3 0,56
Бетон на каменном щебне, 2200-2500 кг/м3 0,9-1,5
Бетон на топливном шлаке, 1000-1800 кг/м3 0,3-0,7
Керамическийй блок поризованный 0,2
Вермикулитобетон, 300-800 кг/м3 0,08-0,21
Керамзитобетон, 500 кг/м3 0,14
Керамзитобетон, 600 кг/м3 0,16
Керамзитобетон, 800 кг/м3 0,21
Керамзитобетон, 1000 кг/м3 0,27
Керамзитобетон, 1200 кг/м3 0,36
Керамзитобетон, 1400 кг/м3 0,47
Керамзитобетон, 1600 кг/м3 0,58
Керамзитобетон, 1800 кг/м3 0,66
ладка из керамического полнотелого кирпича на ЦПР 0,56 0,7 0,81
Кладка из пустотелого керамического кирпича на ЦПР, 1000 кг/м3) 0,35 0,47 0,52
Кладка из пустотелого керамического кирпича на ЦПР, 1300 кг/м3) 0,41 0,52 0,58
Кладка из пустотелого керамического кирпича на ЦПР, 1400 кг/м3) 0,47 0,58 0,64
Кладка из полнотелого силикатного кирпича на ЦПР, 1000 кг/м3) 0,7 0,76 0,87
Кладка из пустотелого силикатного кирпича на ЦПР, 11 пустот 0,64 0,7 0,81
Кладка из пустотелого силикатного кирпича на ЦПР, 14 пустот 0,52 0,64 0,76
Известняк 1400 кг/м3 0,49 0,56 0,58
Известняк 1+600 кг/м3 0,58 0,73 0,81
Известняк 1800 кг/м3 0,7 0,93 1,05
Известняк 2000 кг/м3 0,93 1,16 1,28
Песок строительный, 1600 кг/м3 0,35
Гранит 3,49
Мрамор 2,91
Керамзит, гравий, 250 кг/м3 0,1 0,11 0,12
Керамзит, гравий, 300 кг/м3 0,108 0,12 0,13
Керамзит, гравий, 350 кг/м3 0,115-0,12 0,125 0,14
Керамзит, гравий, 400 кг/м3 0,12 0,13 0,145
Керамзит, гравий, 450 кг/м3 0,13 0,14 0,155
Керамзит, гравий, 500 кг/м3 0,14 0,15 0,165
Керамзит, гравий, 600 кг/м3 0,14 0,17 0,19
Керамзит, гравий, 800 кг/м3 0,18
Гипсовые плиты, 1100 кг/м3 0,35 0,50 0,56
Гипсовые плиты, 1350 кг/м3 0,23 0,35 0,41
Глина, 1600-2900 кг/м3 0,7-0,9
Глина огнеупорная, 1800 кг/м3 1,4
Керамзит, 200-800 кг/м3 0,1-0,18
Керамзитобетон на кварцевом песке с поризацией, 800-1200 кг/м3 0,23-0,41
Керамзитобетон, 500-1800 кг/м3 0,16-0,66
Керамзитобетон на перлитовом песке, 800-1000 кг/м3 0,22-0,28
Кирпич клинкерный, 1800 — 2000 кг/м3 0,8-0,16
Кирпич облицовочный керамический, 1800 кг/м3 0,93
Бутовая кладка средней плотности, 2000 кг/м3 1,35
Листы гипсокартона, 800 кг/м3 0,15 0,19 0,21
Листы гипсокартона, 1050 кг/м3 0,15 0,34 0,36
Фанера клеенная 0,12 0,15 0,18
ДВП, ДСП, 200 кг/м3 0,06 0,07 0,08
ДВП, ДСП, 400 кг/м3 0,08 0,11 0,13
ДВП, ДСП, 600 кг/м3 0,11 0,13 0,16
ДВП, ДСП, 800 кг/м3 0,13 0,19 0,23
ДВП, ДСП, 1000 кг/м3 0,15 0,23 0,29
Линолеум ПВХ на теплоизолирующей основе, 1600 кг/м3 0,33
Линолеум ПВХ на теплоизолирующей основе, 1800 кг/м3 0,38
Линолеум ПВХ на тканевой основе, 1400 кг/м3 0,2 0,29 0,29
Линолеум ПВХ на тканевой основе, 1600 кг/м3 0,29 0,35 0,35
Линолеум ПВХ на тканевой основе, 1800 кг/м3 0,35
Листы асбоцементные плоские, 1600-1800 кг/м3 0,23-0,35
Ковровое покрытие, 630 кг/м3 0,2
Поликарбонат (листы), 1200 кг/м3 0,16
Полистиролбетон, 200-500 кг/м3 0,075-0,085
Ракушечник, 1000-1800 кг/м3 0,27-0,63
Стеклопластик, 1800 кг/м3 0,23
Черепица бетонная, 2100 кг/м3 1,1
Черепица керамическая, 1900 кг/м3 0,85
Черепица ПВХ, 2000 кг/м3 0,85
Известковая штукатурка, 1600 кг/м3 0,7
Штукатурка цементно-песчаная, 1800 кг/м3 1,2

Древесина — один из строительных материалов с относительно невысокой теплопроводностью. В таблице даны ориентировочные данные по разным породам. При покупке обязательно смотрите плотность и коэффициент теплопроводности. Далеко не у всех они такие, как прописаны в нормативных документах.

Наименование Коэффициент теплопроводности
В сухом состоянии При нормальной влажности При повышенной влажности
Сосна, ель поперек волокон 0,09 0,14 0,18
Сосна, ель вдоль волокон 0,18 0,29 0,35
Дуб вдоль волокон 0,23 0,35 0,41
Дуб поперек волокон 0,10 0,18 0,23
Пробковое дерево 0,035
Береза 0,15
Кедр 0,095
Каучук натуральный 0,18
Клен 0,19
Липа (15% влажности) 0,15
Лиственница 0,13
Опилки 0,07-0,093
Пакля 0,05
Паркет дубовый 0,42
Паркет штучный 0,23
Паркет щитовой 0,17
Пихта 0,1-0,26
Тополь 0,17

Металлы очень хорошо проводят тепло. Именно они часто являются мостиком холода в конструкции. И это тоже надо учитывать, исключать прямой контакт используя теплоизолирующие прослойки и прокладки, которые называются термическим разрывом. Теплопроводность металлов сведена в другую таблицу.

Название Коэффициент теплопроводности Название Коэффициент теплопроводности
Бронза 22-105 Алюминий 202-236
Медь 282-390 Латунь 97-111
Серебро 429 Железо 92
Олово 67 Сталь 47
Золото 318

Как рассчитать толщину стен Для того чтобы зимой в доме было тепло, а летом прохладно, необходимо чтобы ограждающие конструкции (стены, пол, потолок/кровля) должны иметь определенное тепловое сопротивление. Для каждого региона эта величина своя. Зависит она от средних температур и влажности в конкретной области. Термическое сопротивление ограждающих
конструкций для регионов России
Для того чтобы счета за отопление не были слишком большими, подбирать строительные материалы и их толщину надо так, чтобы их суммарное тепловое сопротивление было не меньше указанного в таблице. Расчет толщины стены, толщины утеплителя, отделочных слоев Для современного строительства характерна ситуация, когда стена имеет несколько слоев. Кроме несущей конструкции есть утепление, отделочные материалы. Каждый из слоев имеет свою толщину. Как определить толщину утеплителя? Расчет несложен. Исходят из формулы: Формула расчета теплового сопротивления R — термическое сопротивление; p — толщина слоя в метрах; k — коэффициент теплопроводности. Предварительно надо определиться с материалами, которые вы будете использовать при строительстве. Причем, надо знать точно, какого вида будет материал стен, утепление, отделка и т.д. Ведь каждый из них вносит свою лепту в теплоизоляцию, и теплопроводность строительных материалов учитывается в расчете. Сначала считается термическое сопротивление конструкционного материала (из которого будет строится стена, перекрытие и т.д.), затем «по остаточному» принципу подбирается толщина выбранного утеплителя. Можно еще принять в расчет теплоизоляционных характеристики отделочных материалов, но обычно они идут «плюсом» к основным. Так закладывается определенный запас «на всякий случай». Этот запас позволяет экономить на отоплении, что впоследствии положительно сказывается на бюджете. Пример расчета толщины утеплителя Разберем на примере. Собираемся строить стену из кирпича — в полтора кирпича, утеплять будем минеральной ватой. По таблице тепловое сопротивление стен для региона должно быть не меньше 3,5. Расчет для этой ситуации приведен ниже.

  1. Для начала просчитаем тепловое сопротивление стены из кирпича. Полтора кирпича это 38 см или 0,38 метра, коэффициент теплопроводности кладки из кирпича 0,56. Считаем по приведенной выше формуле: 0,38/0,56 = 0,68. Такое тепловое сопротивление имеет стена в 1,5 кирпича.
  2. Эту величину отнимаем от общего теплового сопротивления для региона: 3,5-0,68 = 2,82. Эту величину необходимо «добрать» теплоизоляцией и отделочными материалами.

Рассчитывать придется все ограждающие конструкции

  1. Считаем толщину минеральной ваты. Ее коэффициент теплопроводности 0,045. Толщина слоя будет: 2,82*0,045 = 0,1269 м или 12,7 см. То есть, чтобы обеспечить требуемый уровень утепления, толщина слоя минеральной ваты должна быть не меньше 13 см.

Если бюджет ограничен, минеральной ваты можно взять 10 см, а недостающее покроется отделочными материалами. Они ведь будут изнутри и снаружи. Но, если хотите, чтобы счета за отопление были минимальными, лучше отделку пускать «плюсом» к расчетной величине. Это ваш запас на время самых низких температур, так как нормы теплового сопротивления для ограждающих конструкций считаются по средней температуре за несколько лет, а зимы бывают аномально холодными. Потому теплопроводность строительных материалов, используемых для отделки просто не принимают во внимание.

Основные показатели энергоэффективности строительных материалов и конструкций

Разберёмся, что такое коэффициент теплопроводности λ (лямбда), сопротивление теплопередаче R и коэффициент теплопередачи U.

Теплотехнические свойства строительных материалов и конструкций имеют три важнейших показателя (λ, R и U), которые влияют на энергоэффективность зданий. Для выбора технологии строительства, которая лучше всего отвечает современным требованиям к энергосбережению, необходимо понимать различия между этими показателями и то, какие свойства конструкции они определяют.

показатели энергоэффективности

Эти три параметра тесно связаны между собой. При этом коэффициент теплопроводности λ является характеристикой материала, в то время как сопротивление теплопередаче R и коэффициент теплопередачи U зависят от λ и относятся к свойствам строительных конструкций.

Что такое теплопроводность и коэффициент теплопроводности?

Теплопроводность – это способность тел проводить тепловую энергию от более нагретых частей к менее нагретым. Теплопроводность определяется количеством теплоты, проходящей за единицу времени через единицу толщины материала.

Коэффициент теплопроводности λ – это мера, которая выражает способность материала толщиной 1 метр пропускать количество теплоты в Джоулях за 1 секунду при разности температур на противоположных поверхностях материала 1 градус Кельвина или Цельсия и измеряется в Вт/(м∙К).

Коэффициент теплопроводности λ

Коэффициент теплопроводности λ

В большинстве случаев коэффициент теплопроводности определяется экспериментально путём измерения теплового потока и градиента температур в исследуемом материале. Он зависит не только от типа материала, но и от температуры, влажности, плотности и т.п.

Усреднённые показатели для различных материалов

Материал λ, Вт/(м∙К)
Железобетон 2,04
Керамический кирпич 0,75
Газобетон 0,23
Древесина 0,14
Минеральная вата 0,043
Вспененный полистирол (пенопласт) 0,037
Экструдированный полистирол 0,032
Пенополиизоцианурат (PIR) 0,022

Материалы с лучшими теплоизоляционными свойствами имеют более низкие значения коэффициента теплопроводности λ. Следует отметить, что существует несколько способов определения λ, позволяющих при различных условиях для одного и того же материала получать разные значения.

Сравнение коэффициентов теплопроводности для пенополиизоцианурата (PIR), полученных в стеновой конструкции из сэндвич-панелей толщиной 100 мм

Коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м∙К) R, (м 2 ∙К)/Вт U, Вт/(м 2 ∙К)
1 λ0 расч 0,0179 5,75 0,1739
2 λ10, 0 расч 0,0181 5,68 0,1761
3 λ25, 0 расч 0,0186 5,54 0,1805
4 λ25, А эксп 0,023 4,51 0,2217
5 λ25, А эф эксп 0,024 4,33 0,2310
6 λ25, Б эксп 0,031 3,38 0,2959
7 λ10, А декл 0,022 4,70 0,2128
8 λ25, Б расч 0,040 2,66 0,3759

Сравнение коэффициентов теплопроводности для минеральной ваты (W), полученных в стеновой конструкции из сэндвич-панелей толщиной 150 мм

Коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м∙К) R, (м 2 ∙К)/Вт U, Вт/(м 2 ∙К)
1 λ0 расч поперёк 0,0317 4,89 0,2045
2 λ10, А расч поперёк 0,0337 4,61 0,2169
3 λ25, А эксп поперёк 0,0370 4,21 0,2375
4 λ25, А эксп вдоль 0,0380 4,11 0,2433
5 λ25, А эф эксп вдоль 0,0390 4,01 0,2494
6 λ10, Б эксп вдоль 0,0406 3,85 0,2597
7 λ10, А декл вдоль 0,0430 3,64 0,2747
8 λ25, Б расч вдоль 0,0490 3,22 0,3106
  1. λ0 расч / λ10, А расч поперёк – минимально возможная расчётная теоретическая
    PIR – в абсолютно сухом состоянии (влажность 0%)
    W – ориентация волокон поперёк направления распространения теплового потока, режим эксплуатации А (влажность до 0,5%)
  2. λ10, 0 расч / λ10, А расч поперёк – для одной сэндвич-панели, расчётная при 10 °С
    PIR – в абсолютно сухом состоянии (влажность 0%)
    W – ориентация волокон поперёк направления распространения теплового потока, режим эксплуатации А (влажность до 0,5%)
  3. λ25, 0 расч / λ25, А эксп поперёк – для одной сэндвич-панели при 25 °С
    PIR – расчётная в абсолютно сухом состоянии (влажность 0%)
    W – экспериментальная, ориентация волокон поперёк направления распространения теплового потока, режим эксплуатации А (влажность до 0,5%)
  4. λ25, А эксп / λ25, А эксп вдоль– для одной сэндвич-панели при 25 °С
    PIR – режим эксплуатации А (влажность до 2%)
    W – ориентация волокон по направлению распространения теплового потока, режим эксплуатации А (влажность до 0,5%)
  5. λ25, А эф эксп / λ25, А эф эксп вдоль – эффективная экспериментальная, для стеновой конструкции из сэндвич-панелей при 25 °С
    PIR – режим эксплуатации А (влажность до 2%)
    W – ориентация волокон по направлению распространения теплового потока, режим эксплуатации А (влажность до 0,5%)
  6. λ25,Б эксп / λ10, Б эксп вдоль – экспериментальная, для стеновой конструкции из сэндвич-панелей
    PIR – при 25 °С, режим эксплуатации Б (влажность до 5%)
    W – при 10 °С, ориентация волокон по направлению распространения теплового потока, режим эксплуатации Б (влажность до 1%)
  7. λ10, А декл / λ10, А декл вдоль – декларируемая (максимально возможный худший результат), для стеновой конструкции из сэндвич-панелей при 10 °С
    PIR – режим эксплуатации А (влажность до 2%)
    W – ориентация волокон по направлению распространения теплового потока, режим эксплуатации А (влажность до 0,5%)
  8. λ25, Б расч / λ25, Б расч вдоль – расчётная, максимально возможная нормативная при 25 °С
    PIR – режим эксплуатации Б (влажность 5%)
    W – ориентация волокон по направлению распространения теплового потока, режим эксплуатации Б (влажность 1-2,5%)

Для стеновой конструкции из сэндвич-панелей определяющим является показатель λ25, А эф эксп, поэтому в декларациях соответствия на панели Ruukki всегда указывается именно этот коэффициент. Обязательное использование в расчётах энергоэффективности конструкций зданий именно λ25, А эф эксп обусловлено тем, что ДСТУ Б В.2.7-182:2009 регламентирует стандартные условия испытаний характеристик теплопроводности при температуре 25 °С и влажности материала в пределах до 0,5% (W) и до 2% (PIR). В то же время, в странах Евросоюза принято определять характеристики теплопроводности при температуре 10 °С, поэтому в Украине для продукции производства ЕС необходимо дополнительно получать эти показатели, определённые при температуре 25 °С.

Следует отметить, что для расчёта термосопротивления наружной ограждающей конструкции применение других показателей, кроме λ25, А эф эксп является неправильным, поэтому для выбора оптимальной толщины сэндвич-панелей очень важно понимать, какой именно показатель λ подразумевает производитель. Для примера: ДБН В.2.6-31:2021 регламентирует минимально допустимые значения сопротивления теплопередаче наружных ограждающих конструкций жилых и общественных зданий для I температурной зоны Rqmin=4,0 (м 2 ∙К)/Вт. Для соответствия стеновых конструкций требованиям этого ДБН, если принимать в расчёт определяющий λ25, А эф эксп, необходимо применять минераловатные сэндвич-панели Ruukki толщиной 150 мм. При этом, если использовать более «рекламный» λ0 расч, то якобы достаточно панели толщиной 120 мм, однако на самом деле это не соответствует действительности. Поэтому важно смотреть не только на числовое значение λ, а и на то, какой именно показатель предоставляет поставщик. Иначе, в погоне за экономией, можно выбрать ложную толщину сэндвич-панелей, что приведёт к повышенным затратам на отопление и кондиционирование в процессе эксплуатации здания.

Что такое сопротивление теплопередаче R?

Сопротивление теплопередаче R – это способность конструкции препятствовать распространению теплового движения молекул. Величина R показывает как конструкция определенной толщины сопротивляется передаче тепла через себя и определяется разностью температур в градусах Кельвина или Цельсия на противоположных поверхностях конструкции, необходимой для переноса 1 Вт мощности энергии через 1 м 2 площади этой конструкции и измеряется в (м 2 ∙К)/Вт.

Для расчёта сопротивления теплопередаче многослойной термически однородной ограждающей конструкции R используется формула, учитывающая различные материалы этой конструкции и коэффициенты αВ (внутренняя) и αН (наружная).

R∑ формула расчёта

Для упрощённого понимания можно сказать, что сопротивление теплопередаче R – это толщина материала в метрах, разделённая на его коэффициент теплопроводности λ, что показывает насколько хорошо он сопротивляется теплопередаче при определенной толщине. Следовательно, чем толще конструкция и чем ниже коэффициенты теплопроводности её материалов, тем она более энергоэффективна.

Приведенное сопротивление теплопередаче R∑пр учитывает все фактические потери тепла через ограждающую конструкцию, в том числе в зонах замковых соединений и стыков, угловых соединений, тепловых включений, точечных потерь, крепёжных элементов и прочее. На основе экспериментальных данных по измерению приведенного сопротивления теплопередаче конкретной конструкции вычисляется λ25, А эф эксп, который в дальнейшем используется для расчёта R∑пр аналогичных проектируемых конструкций.

Расчёт R∑пр термически неоднородной непрозрачной ограждающей конструкции производится по формуле:

R∑пр формула расчёта

ДСТУ Б В.2.6-189:2013 регламентирует, что при проектировании ограждающих конструкций обязательно выполнение условия R∑пр ≥ Rqmin.

толщина стены из разных материалов одинакового теплосопротивления (теплопроводности)

Расчётная толщина стеновых конструкций из разных материалов для достижения сопротивления теплопередаче R=4,0 (м2∙К)/Вт

Конструкция с лучшей теплоизоляцией обеспечивает необходимое значение R при минимальной толщине и сохраняет тепло так же, как более толстые конструкции, при этом позволяет получать больше пространства внутри здания.

Сопротивление теплопередаче R и коэффициент теплопередачи U

Сопротивление теплопередаче R и коэффициент теплопередачи U

Что такое коэффициент теплопередачи U?

Коэффициент теплопередачи U – это количество теплоты в Джоулях, передаваемое через конструкцию площадью поверхности 1 м 2 за 1 секунду при разности температур на противоположных поверхностях 1 градус Кельвина или Цельсия.

Величина U обратно пропорциональна сопротивлению теплопередаче и измеряется в Вт/(м 2 ∙К).

Коэффициент теплопередачи показывает способность конструкции передавать тепло от более нагретого к менее нагретому помещению или между внешней средой и внутренним помещением здания. Чем ниже значение U, тем лучше теплоизоляция здания.

Также существует более расширенная формула определения U, дополнительно предусматривающая все фактические потери тепла через внешние ограждающие конструкции, однако результаты такого вычисления идентичны расчёту по сокращённой формуле.

U формула расчёта

Где искать λ, R и U?

Производители теплоизоляционных строительных конструкций должны предоставлять информацию о λ, R и U в описании продукции, размещённом в открытом доступе, или в декларациях соответствия, если их наличие предусмотрено действующим законодательством. К примеру, коэффициент теплопроводности λ, приведенное сопротивление теплопередаче R и коэффициент теплопередачи U для сэндвич-панелей Ruukki указаны в декларациях, размещённых на сайте Rauta. Задекларированные теплоизоляционные характеристики панелей обязаны подтверждаться протоколами сертификационных испытаний, которые должны быть в наличии у производителя. К сожалению, в Украине многие поставщики сэндвич-панелей не заботятся о подтверждении теплоизоляционных характеристик испытаниями и расчётами, а декларируют выдуманные значения.

Кроме определения параметров ограждающих конструкций при проектировании, показатели λ, R и U также используются для расчёта энергоэффективности зданий и контроля тепловых параметров в процессе эксплуатации.

В отдельных случаях ограждающие конструкции могут иметь сложную конфигурацию и поэтому параметры теплоизоляции определить трудно. Тогда рекомендуется обращаться к производителю материалов за помощью в расчёте энергоэффективности здания.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *