Каждый хозяин хочет, чтобы в его доме было тепло. И желательно без лишних затрат на отопление. Добиться этого можно, утеплив здание. Но чтобы сделать это правильно, придется разобраться в некоторых строительных терминах и определениях.
При утеплении самое важное – теплопроводность. Что это такое и какой она должна быть, рассказывает Василий Аксенов, руководитель техподдержки направления «Минеральная изоляция» компании ТЕХНОНИКОЛЬ.
Теплопроводность – основная характеристика любого теплоизоляционного материала. Это физический процесс передачи тепловой энергии внутри тела от его более нагретых частей к менее нагретым. Описывается теплопроводность с помощью коэффициента λ (лямбда). Он показывает, сколько тепловой энергии проходит через однородный образец объемом 1 м3 за единицу времени при разнице температур в 1 градус и измеряется в Вт/м·°K. Например, у минеральной ваты он в среднем составляет 0,035-0,039 Вт/м·°K.
По понятиям
В статьях и рекомендациях часто используют синонимичные теплопроводности понятия: теплосбережение, теплозащита и т.п. При правильном утеплении дома эти показатели должны быть высокими, а вот теплопотери и утечки тепла, как и теплопроводность, – низкими.
Существует и обратная величина по отношению к теплопроводности – термическое сопротивление. Это способность физического тела препятствовать распространению тепла по нему, измеряется она в К/Вт. В хорошем утеплителе термическое сопротивление высокое, а теплопроводность низкая.
Если основная характеристика теплоизоляционных материалов – теплопроводность, то важнейшим свойством ограждающих конструкций является сопротивление теплопередаче. Чем оно выше, тем лучше конструкция препятствует потерям тепла. Этот параметр показывает, насколько хороша теплозащита стен или кровли. В отличие от теплопроводности, сопротивление теплопередаче – расчетная величина, и складывается она из приведенных показателей сопротивления теплопередаче отдельных слоев, из которых состоит конструкция.
Толщина имеет значение
Каждый теплоизоляционный материал обладает своим показателем теплопроводности. И чем он ниже, тем меньше нужно утеплителя для эффективной защиты от теплопотерь, и, соответственно, тоньше может быть наружная стена. И наоборот, чем выше коэффициент теплопроводности, тем толще должна быть ограждающая конструкция.
Например, в старых кирпичных домах высокого уровня теплозащиты добивались с помощью толщины стен. Отсюда распространенное заблуждение о высоком теплосбережении кирпича. В таких зданиях обычно действительно тепло, но только за счет толщины кирпичной кладки. Кроме того, кирпич способен накапливать, а потом долго отдавать тепло, что тоже создает дополнительное ощущение комфорта. На самом же деле эксплуатационная лямбда стандартного кирпича составляет 0,52 Вт/м·°K. Поэтому кирпичный дом нельзя оставлять без утепления, иначе хозяева будут отапливать улицу.
Нередко не утепляют дома из бруса или оцилиндрованного бревна, объясняя это низкой теплопроводностью древесины. Так, самым «теплым» деревом является кедр. Его теплопроводность поперек волокон составляет 0,095 Вт/м·°K. У липы, пихты и березы она уже выше – 0,15 Вт/м·°K, у сосны и ели – 0,18 Вт/м·°K. При определенной толщине таких стен утеплять дом, возможно, и не стоит. Однако это приведет к перерасходу стенового материала и повлечет дополнительную нагрузку на фундамент, а значит придется его усиливать.
Для сравнения. Чтобы добиться одного уровня сопротивления теплопередаче, нужно возвести кирпичную кладку толщиной 140 см, стену из деревянного бруса толщиной 45 см или же каркасную конструкцию с каменной ватой толщиной 10 см.
| Для R=3,0 | Каменная вата | Древесина (сосна и ель) | Газобетон (0,16-0,36) | Кирпич (0,52-0,64) |
| λБ, Вт/м*К | 0,039 | 0,180 | 0,260 | 0,580 |
| Толщина, мм | 120 | 550 | 780 | 1750 |
Таб. 1. Зависимость толщины и теплопроводности разных строительных материалов
Теплопроводность любит счет
Зная показатели теплопроводности, можно рассчитать, какой толщины нужен утеплитель, чтобы обеспечить комфортную температуру внутри дома, а заодно и снизить затраты на отопление.
Для расчета используют указанный в строительных нормативах уровень сопротивления теплопередаче конструкции. Его можно достичь, установив теплоизоляцию с определенной лямбдой. Остается вычислить только его толщину.
При простом расчете (без учета окон, узлов примыкания, неоднородности и т.п.) требуемое сопротивление теплопередаче конструкции получается путем деления толщины на теплопроводность материала:
R t = d / λ,
где R – сопротивление теплопередаче (м2·°К/Вт), d – толщина утеплителя (м), λ – расчетная теплопроводность (Вт/м2·°К).
Однако при учете всех особенностей расчет будет несколько сложней. Для упрощения задачи можно воспользоваться теплотехническими калькуляторами, которые есть на сайтах некоторых производителей, или заказать расчет у профессиональных проектировщиков. В этом случае имеет смысл сделать сразу полный пакет проектной документации.
Соблюдайте правила!
В строительстве есть нормы и правила, которые в частности касаются теплопроводности и сопротивления теплопередаче наружных конструкций дома и которые необходимо соблюдать. В промышленном и гражданском строительстве за их исполнением следят контролирующие органы.
За частными строителями такого надзора не предусмотрено, и их никто не проверяет. Однако нормы в коттеджном и малоэтажном строительстве остаются те же. И если им не следовать, пострадает в первую очередь сам владелец дома. При недостаточном утеплении, например, понесет дополнительные расходы на отопление.
Чтобы этого избежать, все работы нужно проводить согласно СП (строительными правилами), ГОСТам и регламентам. Например, ГОСТ Р 56707-2015 «Системы фасадные теплоизоляционные композиционные с наружными штукатурными слоями» описывает требования к материалам штукатурных фасадов. А одноименный СП 293.1325800.2017 – правила проектирования и монтажа этих систем. СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий» поможет сделать расчет и определить толщину утеплителя.
Для каждой конструкции разработаны отдельные нормирующие документы. Главное, не забыть ими воспользоваться и четко следовать данным в них инструкциям, а также рекомендациям производителей стройматериалов. И тогда можно быть уверенным в качестве и долговечности строительных систем, а значит и всего дома.