Правильно ли мы утепляем?

Пришел сезон. Настала пора строить и, соответственно, встал вопрос, - как и из чего строить, чтобы было правильно и выгодно. В последнее время большинство планирующих строительство стали обращать внимание на то, как правильно построить дом, который бы в дальнейшем был бы еще и безопасным. Безопасным, в первую очередь, для здоровья.

Итак, три основных критерия – безопасность, соответствие требованиям и нормам, выгодность, с точки зрения экономии.

Начнем рассматривать тему утепления стен, которая в настоящее время является одной из обсуждаемых. Некоторые советуют не утеплять стены совсем. Решается эта дилемма просто – не утепляем, значит потом тратим больше на отопление. «Окупаемость» утепления подтверждается многочисленными расчетами, но сейчас мы это рассматривать не будем, т.к. приняли решение – утепляем.

Обсудим теперь само утепление – как и чем? Для того, чтобы утепление было эффективным, оно должно быть полным, т.е. комплексным – нельзя часть стены или часть дома утеплить, а другую часть нет. Это даже не объясняется и любому грамотному строителю понятно почему.

Пришли к выводу, что утеплять надо правильно. На рынке существует огромное количество видов утеплителей: базальтовые ваты, стекловаты, утеплители на льняной основе, пенополистеролы, целлюлозные утеплители и т.д.

Определимся с тем, из чего будем выбирать. Один из самых распространенных видов «стенового пирога» - керамзитобетонный блок – утеплитель – облицовочный кирпич.

Имеем стену из керамзитобетона (КББ) толщиной 400мм., слоя утеплителя (который мы будем выбирать) и слоя облицовочного кирпича толщиной 120мм.

Руководствоваться мы будем следующей нормативной документацией: СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий», СНиП 23-01-99 «Строительная климатология».

Любой теплотехнический расчет должен учитывать регион строительства и тип здания, который мы собираемся строить, в данном случае утеплять.

В данном случае мы рассматриваем жилой дом в московском регионе (Московская область) и учитываем все нормируемые значения для данных условий.

Определяем требуемое сопротивление теплопередаче для выбранной климатической зоны – R_req. Многие руководствуются нормируемыми значениями R_req, которые можно найти в интернете, но правильнее сопротивление теплопередаче рассчитать:

R_req = a x Dd + b, где

Dd – градусо-сутки отопительного периода,

a, b – коэффициенты, значения которых берутся из СНиП 23-02-2003 (табл. 4). В данном случае мы принимаем коэффициенты для стен жилых зданий: a = 0,00035, b = 1,4. Градусо-сутки – Dd, в свою очередь расчитываются по формуле: Dd = (t_int – t_ht) x z_ht, где

t_int – необходимая температура в помещении, °С – мы принимаем 20°С,

t_ht – средняя температура воздуха снаружи, °С – составляет -3,1°С для московского региона по условиям «Строительная климатология» - СНиП 23-01-99,

z_ht – продолжительность отопительного периода, сутки – 214 по СНиП 23-01-99.

       Применяя данные, полученные из нормативной документации, рассчитываем требуемое значение сопротивления теплопередаче R_req.

R_req = 0,00035  x ((-3,1 – 20) x 214) + 1,4 = 3,13 м²°С/Вт

А теперь считаем сопротивление теплопередаче имеющихся слоев стены для того, чтобы узнать требуемую толщину утеплителя.

Керамзитобетон плотностью 1400 кг/м³ имеет теплопроводность λ = 0,65 Вт/м °С (СНиП 23-02-2003), облицовочный керамический пустотный кирпич плотностью 1000 кг/м³ имеет теплопроводность λ = 0,52 Вт/м °С.

В первом варианте рассчитываем минимальную толщину утеплителя – минеральная вата, плотностью ρ = 180 кг/м³ с теплопроводностью λ = 0,048 Вт/м °С (СНиП 23-02-2003).

Общая сопротивляемость теплопередаче конструкции, в данном случае стены, определяется по формуле:

R_опр = δ₁/λ₁ + δ₂/λ₂ + δ₃/λ₃, где

δ – толщина слоя рассчитываемого материала, м

λ – теплопроводность материала, Вт/м °С.

(Необходимо отметить, что вентилируемый зазор в нашем случае мы не рассматриваем).

Исходя из имеющихся данных, не сложно рассчитать минимальную (требуемую) толщину утеплителя - δ₂. В нашем случае R_опр = R_req.

δ₂ = λ₂ x (R – (δ₁/λ₁ + δ₃/λ₃)),

δ₂ = 0,048 x (3,13 – (0,4 / 0,65 + 0,12 / 0,52)) = 0,11м.

Толщина утеплителя – минеральной ваты должна быть не менее 110 мм. Учитывая то, что минеральная вата поставляется в матах, толщина которых кратна 50мм, принимаем толщину утеплителя, как 150мм.

Теперь рассмотрим утеплитель, в роли которого выступает стекловата плотность которой по СНиП 23-02-2003 составляет 60 кг/м³ с теплопроводностью λ = 0,045 Вт/м °С.

Рассчитав, по описанному выше способу, толщину утеплителя – стекловаты, получаем:

δ₂ = 0,045 x (3,13 – (0,4 / 0,65 + 0,12 / 0,52)) = 0,103м.

Учитывая кратность поставляемых размеров матов из стекловолокна, принимаем значение толщины утеплителя – 110мм.

Некоторые, в целях экономии, могут принять толщину, как 100мм, но тогда расчет конструкции пойдет в разрез нормам по строительству.

И не забываем про плотность, но… к ней мы подойдем чуть позже.

Третьим примером послужит целлюлозный утеплитель эковата («Эковата Плюс» ТУ 5768-001-92683679-2011) с теплопроводностью λ = 0,032 Вт/м °С (протокол испытаний № 0301/М-11 от 10.11.2011) и плотностью ρ = 60 кг/м³ для вертикальных конструкций. 

Рассчитываем требуемую толщину целлюлозного утеплителя и получаем:

δ₂ = 72мм. Примем толщину 75мм., хоть в данном случае кратность применяться не должна, т.к. эковата поставляется не в виде матов.

Дополнительно, как четвертый пример, рассчитаем толщину утеплителя, в роли которого используется пенополистерол плотностью ρ = 35 кг/м³ и теплопроводностью  λ = 0,030 Вт/м °С. Толщина данного материала должна составлять δ₂ = 68,5мм. Но, честно говоря, я не стал бы использовать данный материал при утеплении своего дома, зная то, из чего этот материал состоит и вспоминая трагические события 2009 года в Перми.

А теперь вернемся к плотности, рассчитанных утеплителей и посчитаем сколько потребуется материала для утепления стены длиной 8,0 метров и высотой 3,0 метра.

Расчеты по расходу материала отражены в таблице:

Материал	Плотность, ρ кг/м3	Рассчитанная толщина, мм. / Принятая толщина, мм.	Расход в кг. Для стены длиной 8,0м., высотой 3,0м.	Примечание
Вата минеральная	180	110 / 150	475,2 / 648	Экологичны ли данные материалы? Давайте обратимся к мнению главы Роспотребнадзора Онищенко Г.Г. Все-таки… фенол и формальдегид.
Стекловата	60	103 / 110	148 / 158,4
Эковата	60	72 / 75	103,7 / 108	Требуется монтажное оборудование. Зато экологично и экономично.
Пенополистерол	35	68,5 / 70	57,5 / 58,8	Субъективно, конечно… я бы даже и не стал рассматривать этот материал в качестве утеплителя.

Проанализировав расчеты, на лицо экономия при использовании целлюлозного утеплителя  при всех условиях выполнения требований СНиП «Тепловая защита зданий». Умножив полученное количество каждого материала на его цену, поймем, что в денежном эквиваленте экономия еще нагляднее и достаточно приличная.

Выбор, конечно, остается за тем, кто строит, но пришло время менять стереотипы и начать считать деньги и задумываться о здоровье. Дом должен быть построен не только экономично, но и быть экологически чистым. А когда эти свойства заложены в одном материале, то тогда выбор должен быть очевидным.

ООО "Промэковата"