Jak samostatně vypočítat tloušťku izolace pro stěny a střechy?

K tvoření v zimě pohodlí v domě, je nutné udržovat v prostorách optimální teplotu. To není obtížné, pokud se majitel o izolaci předem postaral.

Je však snadné položit tepelně izolační materiál nedostatečně. Pro účinnou tepelnou izolaci musí mít izolační vrstva určitou tloušťku.

Na první pohled zde nejsou žádné potíže. Stačí položit více tepelné izolace a v domě bude teplo. Každý izolační materiál má však určitou váhu, ke které se připočítává hmotnost konstrukce, která jej drží. A všechna tato váha je připevněna ke zdi, vytvářet další stres.

Pokud dodatečné zatížení překročí meze pevnosti stěny, tepelná izolace odpadne spolu s kusy zdi. Ale i když je síla stěny dostatečná, přílišná tepelná izolace nevede k další úspoře paliva.

V tomto případě vystupují do popředí tepelné ztráty při větrání nebo větráním, které se eliminují pomocí tepelné izolace. nelze to odstranit. Náklady na pokládku přebytečného izolačního materiálu však mohou být značné. Na druhou stranu snižování tloušťky tepelné izolace pod určitou hranici je také nerentabilní – zvyšují se tepelné ztráty a náklady na vytápění.

V prodejně stavebnin můžete prodejce požádat o výpočet potřebné tloušťky a celkového množství izolace. To se provádí pomocí speciálních počítačové programy. Je ale třeba vzít v úvahu, že zaměstnanci prodejen mají zájem prodat maximum stavebních materiálů, takže mohou cifry výrazně nafouknout. Jak najdeme zlatou střední cestu?

Na co se zaměřit při výpočtu tepelné izolace?

Problematikou zateplování budov se zabývá aplikovaná věda nauka o tepelném inženýrství. V souladu s jeho doporučeními byl vytvořen Code of Practice SP 50.13330.2012, který je součástí SNiP 23-02-2003 a upravuje tepelnou ochranu budov.

В SNiP 23-01-99 (stavební klimatologie) poskytuje výchozí klimatologická data pro lokality a regiony Ruské federace.

Tyto dokumenty sloužit jako orientační body pro výpočet požadované tloušťky a celkového množství tepelně izolačních materiálů. Po provedení těchto výpočtů obdrží majitel domu potřebné informace pro nákup a zahájení práce.

Výpočet tloušťky izolace pro stěny

Tepelná ochrana budov podle Řádu by měla takové požadavky splnit:

1. Tepelný odpor obvodových konstrukcí nesmí být nižší než hodnoty uvedené v dokumentu.
2. Konkrétní tepelně izolační vlastnosti domu nesmí překročit stanovenou normu.
3. Teplota vnitřního povrchu obvodových konstrukcí nesmí klesnout pod minimální přípustnou hodnotu.

Z těchto tří parametrů nejdůležitější jsou tepelný odpor a minimální hodnota vnitřní teploty. Budou sloužit jako klíčové hodnoty ve výpočtech.

Tepelný odpor R_TP se nazývá převrácená hodnota tepelné vodivosti. Jeho rozměr je m2 ·°C/W. Vnitřní teplota povrchů stěn pro obytné prostory je standardizována v rozmezí 20–22°C.

Počáteční hodnota pro výpočty je denostupeň topného období (zkráceně GSOP). Rozměr tohoto parametru je °C den/rok. GSOP se vypočítá pomocí následujícího vzorce:

kde t_B — vnitřní teplota (+22°C), t_OT — průměrná teplota venkovního vzduchu během topného období, z_ot — počet dnů topného období za rok, kdy průměrná denní teplota není vyšší než +8°C.

Moskva poslouží jako příklad. Pro hlavní město Ruské federace je délka topného období 214 dní/rok a průměrná venkovní teplota za toto období je t_OT= –3,1°C (viz Tabulka 1, Klimatologie budov). Dosadíme hodnoty do vzorce a dostaneme:

GSOP = [(22 – (–3,1)] · 214 = 5371,4 denostupně.

Hledáme hodnotu odporu prostupu tepla odpovídající tomuto počtu denostupňů (viz Tabulka 3, Směrnice). Výsledkem je číslo, které se liší od hodnot kulatého stolu a tabulka obsahuje pouze kulaté hodnoty. Pro jiné případy je poskytnut vzorec s koeficienty aab:

R_TP = a · GSOP + b

Dosadíme do něj hodnoty a dostaneme:

R_TP = 0,00035 · 5371,4 + 1,4 = 3,27999 m² °C/W.

Získaná hodnota však je celkový tepelný odpor stěny a izolace:

Ve výše uvedeném kodexu je doporučeno uvažovat tepelný odpor stavebních materiálů jako s přihlédnutím k provozním podmínkám. Podle mapy vlhkosti klimatu (stavební klimatologie) se Moskva nachází v pásmu normální vlhkosti. Tabulka 2 Kodexu doporučuje zohlednit tepelnou vodivost materiálů pro tyto podmínky v místnostech s normální vlhkostí (většina místností) pod písmenem B.

Předpokládejme, že potřebujeme izolovat stěny z plných hliněných cihel na maltu z cementu a písku o tloušťce 0,51 m (dvě cihly). Součinitel tepelné vodivosti takového zdiva je 0,81 W/m °C. Tepelná odolnost materiálů je určeno vztahem:

kde P je tloušťka materiálu, m, k je součinitel tepelné vodivosti, W/m °C. Dosazením hodnot dostaneme:

R_CT = 0,51 / 0,81 = 0,6296 m² °C/W.

Tepelný odpor tepelné izolace rovná se rozdílu mezi celkovým odporem a odporem stěny:

Zbývá určit tloušťku samotnou izolaci. Pro tepelnou izolaci použijeme desky z kamenné vlny o hustotě 50 kg/m³. Jeho součinitel tepelné vodivosti za uvedených podmínek je 0,045 W/m °C. Abychom získali tloušťku minerální vlny, vynásobíme její tepelný odpor součinitelem tepelné vodivosti:

P_y = R_y · k = 2,65039 · 0,045 = 0,11927 m nebo přibližně 12 cm.

Tento výpočet je vhodný pro izolaci stěn pod omítku.

Kamenná vlna jako porézní materiál na vnější straně zdiva obvykle položeny a překrýt je paropropustnou membránou, a následně je instalována provětrávaná fasáda.

Vzduch neustále prochází vzduchovou mezerou této fasády zdola nahoru. Zároveň odvádí nejen páru z vrstvy kamenné vlny, ale také vede ke ztrátě nějaké množství tepelné energie.

Pro provětrávané fasády Pro velké vícepodlažní budovy vyvinuli topenáři vzorce pro výpočet těchto tepelných ztrát. Umožňují vypočítat tloušťku dodatečné vrstvy izolace pro kompenzaci těchto ztrát. Mechanismus výpočtu je však velmi složitý a vyžaduje zohlednění mnoha veličin: rychlost proudění vzduchu ve vrstvě, její výšku, nehomogenity proudění atd.

Pro jednopodlažní venkovský dům nemá smysl provádět tak složité výpočty. Poradí zkušení specialisté při instalaci provětrávané fasády zvýšit výpočtovou tloušťku tepelné izolace přibližně o 30 %. V našem příkladu dostaneme:

P=P_y · 1,3 = 0,11927 · 1,3 = 0,1550 m nebo přibližně 15 cm.

To znamená, že k izolaci domu v Moskvě se zdivem z plných cihel na maltu z cementu a písku s vnější tloušťkou stěny 0,51 cm budete muset položit tři vrstvy desek čedičovou vatu o tloušťce 50 mm a poté nainstalujte provětrávanou fasádu.

Výpočet tloušťky izolace pro střechu

Výpočet tloušťky tepelné izolace při pokládání pod střechu má také své vlastní vlastnosti. Pod šikmou nebo sedlovou střechou se izolace instaluje podle stejného principu jako na stěnu s provětrávanou fasádou.

Vzduch proniká pod střechu zespodu a procházející vzduchovou mezerou nad izolací vystupuje štěrbinami pod hřebenem. To také způsobuje dodatečné tepelné ztráty, které je nutné zohlednit při výpočtu tloušťky tepelné izolace.

Vypočítejte tloušťku izolace pro zastřešení je to mnohem jednodušší než pro stěny. Vždyť samotná střecha nemá prakticky žádný tepelný odpor a pod izolací na šikmé nebo sedlové střeše není žádný pevný tlustý konstrukční materiál. To znamená, že je třeba vzít v úvahu pouze tepelný odpor izolace.

Při výpočtu budeme vycházet ze stejné hodnoty GSOP = 5371,4 denostupně a použijeme stejné vzorec pro odpor přenosu tepla RTP = a · GSOP + b. Vezmeme však hodnoty odporu ve sloupci 5 pro podkrovní podlahy. Koeficienty a a b jsou zde různé: a = 0,00045; b = 1,9. Dosazením těchto hodnot do vzorce dostaneme:

R_У = 0,00045 · 5371,4 + 1,9 = 4,3171 m² °C/W.

Tloušťka izolace počítáme stejně jako u stěn:

P_У = R_У · k = 4,3171 · 0,045 = 0,19427 m nebo přibližně 20 cm.

Jinými slovy pro izolaci šikmou nebo sedlovou střechou Dům v Moskvě bude vyžadovat čtyři vrstvy desek z čedičové vlny, každou o tloušťce 50 mm.

Tloušťku izolačních materiálů při jejich pokládání na stěny můžete vypočítat sami, s přihlédnutím k údajům aktuálních stavebních předpisů a předpisů. Výpočet tloušťky tepelné izolace pro střechu se prakticky neliší od výpočtu pro stěny, ale v tomto případě je nutné použít hodnoty tepelného odporu z jiného sloupce tabulky.

Jak vypočítat tloušťku izolace stěn pomocí tabulky tepelné vodivosti materiálů, podívejte se na video:

Při vývoji projektu pro soukromý dům byste si měli určitě položit otázku: jaká tloušťka izolace je vhodná pro střechu a další hlavní konstrukční prvky. Nejen pohodlné bydlení v domě a udržování optimální teploty v místnosti, ale také trvanlivost všech jeho prvků závisí na tom, jak kompetentně je izolační vrstva instalována, její tloušťka a hustota jsou zvoleny.

Účinná izolace střechy, stěn a stropů zachová teplo v objektu a výrazně sníží náklady na spotřebu energie v zimě, v létě ušetří za klimatizaci.

Mezi odborníky panuje názor, že až 20 % tepla z místnosti může unikat střechou, to se obvykle stává při zateplení podlah v podkroví bez izolace střešních svahů.

Při výstavbě se mnozí z nás snaží rozšířit svůj obytný prostor, využít a vybavit dříve nebytové prostory a celkově zlepšit energetickou účinnost bydlení. V první řadě se to týká podkroví.

Správně izolovaná střecha umožňuje vybavit podkroví, což samozřejmě rozšiřuje užitnou plochu každého domu.

Nejoblíbenější materiály používané pro izolaci podkroví jsou: minerální vlna, extrudovaná polystyrenová pěna a polystyrenová pěna.

Pěnový polystyren má jistě nízkou tepelnou vodivost, ale je zdraví škodlivý, hořlavý a krátkodobý. V souladu s SNiP se nedoporučuje instalovat jej na střešní svahy.

Desky z minerální vlny kombinují dobré zvukové a tepelně izolační vlastnosti s odolností a šetrností k životnímu prostředí a na rozdíl od pěnového polystyrenu jsou cenově dostupnější. Pro izolaci svahů se používá minerální vlna o hustotě 30-35 kg / m3, pro stěny – s hustotou 40-45 kg / m3.

Často, pokud jde o izolaci, jsou na výběr desky z extrudované polystyrenové pěny. Mají nízký stupeň tepelné vodivosti a mají také nízkou propustnost pro páry. V případě zateplení střechy to nemůže být plus. Domy zateplené extruzí proto vyžadují účinné a kvalitní větrání. V opačném případě se v „střešním koláči“ bude hromadit kondenzát, který dříve nebo později povede ke zničení pláště budovy.

Ve skutečnosti musíte vybírat z desek z minerální vlny a polystyrenových desek. Vše závisí na návrhu systému krokví a finančních možnostech.

Je velmi důležité, aby vybraný typ izolace měl řadu potřebných vlastností: vysokou hygroskopičnost, nízkou hmotnost, stálý tvar a při dlouhodobém používání se nedeformuje, má vysoký stupeň požární odolnosti, je netoxický a splňuje všechny požadavky na bezpečnost životního prostředí.

Tloušťka izolační vrstvy střechy a stěn je určena již ve fázi návrhu. V tomto případě se zaměřují na 2 hlavní parametry:

• λB – součinitel tepelné vodivosti izolace, W/(m °C). Tuto hodnotu lze nalézt buď na obalu vybraného materiálu nebo v jeho certifikátech. Hodnota udává posouzení přídržných vlastností tepelně izolačního materiálu. Čím nižší je koeficient tepelné vodivosti, tím lépe udržuje teplo.
• R je hodnota odporu prostupu tepla střechy nebo stěn, která závisí na klimatických podmínkách oblasti, kde bude dům postaven, m2*0C/W.

Přesně řečeno, výpočet tloušťky izolace se provádí v souladu s Kodexem pravidel a SNiP „Stavebnictví tepelné techniky“, které obsahují tabulky klimatických zón, vlhkost klimatu a mapy standardizovaného odporu podle města (stejná hodnota R).

Tloušťka izolace bude přímo záviset na klimatické zóně, ve které je dům postaven. Čím nižší je teplota v zimě a čím déle topné období trvá, tím silnější bude tepelně izolační vrstva.

Při výpočtu tloušťky izolace stěn byste kromě klimatu měli vzít v úvahu materiál, ze kterého jsou vyrobeny, a také jejich tloušťku. Stěny ze dřeva nebo pěnového bloku budou vyžadovat méně silnou vrstvu izolace než cihla nebo beton, protože tepelná vodivost je mnohem vyšší.

Zjednodušený výpočetní vzorec vypadá takto:

kde αth je tloušťka izolace v metrech.

λB je součinitel měrné tepelné vodivosti. Je nutné počítat s hodnotou s indexem „B“, což znamená, že materiál bude používán ve vlhkém prostředí.

Například výpočet tloušťky pomocí izolace z minerální vlny TechnoNIKOL ROCKLITE bude:

(4.79-0.16) x 0.039= 0,18

Profesionální stavitelé doporučují přidat 10% k výsledné hodnotě a dostanete doporučenou tloušťku izolace – 0.2 m nebo 200 mm.

Výpočet tloušťky tepelné izolace pro stěny lze také provést nezávisle, s přihlédnutím k údajům současných stavebních předpisů a předpisů. Výpočtový vzorec pro střechu se prakticky neliší od vzorce pro stěny rámového domu, ale v tomto případě je nutné použít hodnoty tepelného odporu R z jiného sloupce tabulky.

Hlavním charakteristickým rysem práce na izolaci podkroví nebo stěny je to, že různé konstrukční prvky domu vyžadují různé tloušťky izolace. Pokud je pro střechu vyžadována silnější vrstva, pak mají stěny menší tepelnou vodivost, což znamená, že izolace bude tenčí. Výpočty pro každý typ oplocení se provádějí samostatně.

Abychom to shrnuli, je třeba poznamenat, že výběr materiálu pro izolaci rámového domu, ať už jde o desky z minerální vlny nebo expandovaný polystyren, do značné míry závisí na konstrukčních vlastnostech konstrukce a účelu budovy.

Provádění izolačních prací vyžaduje určité dovednosti a zkušenosti. Stále je lepší svěřit to odborníkům, aby provedli kompetentní výpočet tloušťky izolace, aby se zabránilo navlhnutí materiálu, mezerám a „studeným mostům“, kterými uniká teplý vzduch.