Товщина стін каркасного будинку для проживання цілого року: приклади розрахунку для різних утеплювачів
При досить невисокій ціні, якість матеріалів, що застосовуються в каркасному домобудуванні, зростає з кожним роком. Не дивно, що такий вид будівель набуває все більшого поширення у всіх регіонах Росії. І в залежності від кліматичної зони, один і той же проект буде мати різні вимоги до теплозбереження, тому, яка має бути товщина стін каркасного будинку, треба визначати в кожному випадку окремо.
Типова конструкція стіни
Звичайно, вибір товщини стіни залежить не тільки від клімату в регіоні, але й від призначення конструкції: чи буде будинок для постійного проживання, або - для тимчасового, а також від матеріалів, що застосовуються в конструкції внутрішньої та зовнішньої частин стіни, від виду утеплювача, що використовується, наявності повітряного проміжку.
Класична стіна складається з наступних елементів:
- Зовнішня обшивка . Може бути товщиною від кількох міліметрів до десятків сантиметрів залежно від матеріалів, що використовуються. Найчастіше застосовують цементно-стружкові ЦПС або деревно-стружкові OSB плити, рідше використовують металопрофіль або облицювальну цеглу. За відсутності повітряного зазору зовнішня частина може складатися просто зі оштукатуреного утеплювача.
- Повітряний зазор . Він потрібен для того, щоб унеможливити проникнення вологи через зовнішню обшивку в утеплювач, і він залишався сухим, не втрачаючи своїх теплоізолюючих властивостей. Залежно від типу застосовуваних ізоляційних матеріалів може становити від 25 до 50 мм.
- Каркас . Може бути утепленим, чи ні. Мінімальна товщина несучої конструкції стіни без утеплення становить 50мм і збільшується в залежності від виду утеплювача, що використовується: мінеральне волокно, ековата, пінополістирол, поліуретанове напилення. Товщина утеплювача для стін каркасного будинку може досягати 400мм.
- Внутрішня обшивка . Зазвичай складається з екологічніших матеріалів, ніж зовнішня, оскільки пов'язані з житловим простором. Найчастіше використовують гіпсокартон або матеріали на основі натурального дерева (дошка, брус), рідше за фанеру, МДФ або OSB. Якщо конструкція каркаса, що несе, не утеплюється, то обшивки стіни може і не бути.
З конструкційних особливостей стіни зрозуміло, що найскладніше це визначити товщину утеплення каркаса.
Товщина утеплювача
Насамперед, товщина утеплювача в каркасному будинку для постійного проживання залежатиме від географічного положення майбутнього житла, його кліматичної зони, а також від коефіцієнта теплопровідності матеріалу.
За такою формулою можна розрахувати товщину утеплювача:
δ = R .k ,
де δ - товщина,
R - показник теплового опору для конкретного регіону, а
k - Коефіцієнт теплопровідності.
Показник теплового опору R можна розрахувати самостійно, виходячи з даних СНиП 23-01-99 Кліматологія, а можна взяти з наступної таблиці:
Не менш важливо правильно підібрати матеріал, який дозволить уникнути зайвих теплових втрат. Зараз немає сенсу розглядати настільки популярні на зорі каркасного домобудівництва утеплювачі подібні до тирси або шлаку. На ринку маса більш технологічних та практичних у застосуванні теплоізоляційних матеріалів.
Мінеральна вата
Такий вид утеплювача виготовляють із застосуванням скляного або базальтового волокна за такою технологією:
- Спочатку базальт розплавляють у печі при високих температурах до тих пір, поки він не стане рідким.
- Отриману рідину закачують у центрифугу, де під величезним тиском повітря вона перетворюється на волокна.
- Потім ці волокна потрапляють під прес, який ущільнює їх до потрібних параметрів.
- Далі отриманий матеріал скочують у рулони або розрізають на плити.
Позитивні моменти при використанні мінеральної вати полягають у низькій теплопровідності, яка навіть нижче, ніж у дерева. При щільності 50 кг/м 3 її середній показник буде в районі 0,045-0,05 Вт/м про С (залежить від виробника). Спираючись на ці дані, за формулою = R .k можна розрахувати товщину утеплювача для будь-якого регіону Росії:
- 3 х 0,05 = 0,15 (м) – для Московської області,
- 4,9 х 0,05 = 0,24 (м) – для Якутська,
- 1,8 х 0,05 = 0,09 (м) – для Сочі.
Якщо порівняти із товщиною стін з дерева без додаткового утеплення, то отримаємо:
3 х 0,11 (коефіцієнт теплопровідності ялинки) = 0,33 м. Це для Московської області.
Єдиний мінус теплоізоляції з мінерального волокна полягає в тому, що при намоканні його властивості погіршуються в рази. Тому при монтажі слід стежити за дотриманням норм гідроізоляції.
Ековата
Щодо недавно з'явився на ринку матеріал на основі целюлози, отриманої при переробці макулатури та інших паперових відходів. Негорючість досягається за рахунок додавання до утеплювача з'єднань бору. З цієї причини в ековаті не заводяться комахи і гризуни. На сьогоднішній день на ринку - це дійсно найбільш екологічно чистий утеплювач.
Для монтажу цього матеріалу на великі площі потрібно спеціальне обладнання, що розпилює волокна, в народі зване «пилососом». Завдяки ньому можна напилювати гранули вати як на конструкцію, яка ще не зашита з однієї зі сторін, так і закачувати матеріал усередину вже змонтованої стіни через спеціально виконані для цього отвори. На невеликі площі волокно можна наносити без застосування спецзасобів подібно до штукатурки.
З недоліків необхідно відзначити усадку, яка відбувається через деякий час, а як наслідок губляться ізоляційні властивості. Це усувається закачуванням додаткової кількості утеплювача у вже змонтовану конструкцію, що не завжди зручно.
Теплопровідність ековати приблизно дорівнює теплопровідності мінерального утеплювача при їхній однаковій щільності, тому розрахунок буде таким самим.
Корисне відео
Пінополістирол
Усім із дитинства знайомий пінопласт. Використовується в будівельних технологіях дуже давно, але досі не втратив актуальності через свою низьку теплопровідність і невелику масу.
Технологія виробництва пінополістиролу досить проста:
- Полістирол доводять до температури плавлення і під тиском насичують його парами та газами. У результаті утворюються дрібні кульки заповнені повітрям.
- Далі кульки повторно нагрівають і пресують листи різної форми.
- Для покращення характеристик пінопласт обробляють екструдером - знову доводять до в'язкого стану, а потім формують (видавлюють через спеціальний отвір). Так виходить екструдований пінополістирол.
З мінусів цього утеплювача можна відзначити його горючість, хоча якщо говорити про екструдований матеріал, цей показник буде в межах допустимого.
Щільність пінопласту варіюється від 20 до 160 кг/м3 за коефіцієнта теплопровідності 0,03-0,05 Вт/м °C.
Таким чином, можна порахувати, що мінімальна товщина цього утеплювача для Московської області має бути не менше ніж 150 мм (3 х 0,05).
Поліуретанове напилення
Як і ековата, цей вид утеплювача з'явився на ринку порівняно недавно. Поліуретанова піна – це пориста, але міцна ізоляція. Наноситься вона на поверхню рідкому вигляді за допомогою спеціальної установки, яка генерує піну з хімічних компонентів і під тиском розбризкує на поверхню. Час повного висихання шару завтовшки 10 мм приблизно годину.
Кожен виробник по-різному визначає співвідношення компонентів для одержання поліуретанової піни та не рекомендує порушувати рецептуру при замішуванні суміші.
Щільність спіненого поліуретану залежить від хімічних компонентів, що застосовуються для отримання піни, і може становити від 10 до 110 кг/м 3 але найбільший теплоізоляційний ефект досягається при використанні матеріалу з щільністю 30-40 кг/м 3 .
Найбільший плюс даного методу утеплення – це абсолютна герметичність. У процесі напилення утворюються однорідні шари, що заповнюють собою всі стики та шви. Серед мінусів слід зазначити ціну. Поки що це найдорожчий вид утеплювача, з усіх, які є на ринку.
Через чудові теплоізоляційні властивості поліуретану, мінімальна товщина шару для Підмосков'я складе всього 80 мм, а для сибірських регіонів від 100 до 150 мм.
Корисне відео
Приклад розрахунку товщини стіни
Товщина утеплення каркасного будинку для постійного проживання на прикладі Московської області (такий розрахунок був наведений вище) склала 150 мм при застосуванні мінеральної вати щільністю 50 кг/м 3 . Оскільки більшість виробників випускають цей утеплювач товщиною 50 і 100 мм, то доведеться покласти ізоляцію або три шари товщиною по 50 мм, або в два 100 і 50 мм. Від цього коефіцієнт теплопровідності не зміниться.
В якості зовнішньої обшивки була обрана OSB товщиною 12 мм з повітряним зазором 50 мм і штукатуркою 5 мм.
Внутрішня частина обшита гіпсокартоном 13 мм.
Разом: 150 + 12 + 50 + 5 + 13 = 230 (мм).
Тепер, орієнтуючись на ці дані тепер можна робити розрахунок фундаменту, але потрібно розуміти, що це лише математичний розрахунок і він не враховує проблеми, які можуть виникнути при монтажі конструкції.
Онлайн калькулятор фундаменту
Щоб дізнатися зразкову вартість фундаментів різних типів, скористайтеся наступним калькулятором :
Висновок
При грамотному розрахунку товщини стін враховується досить велика кількість додаткових факторів, що впливають на теплозбереження:
- Якість дверей, вікон та їх кількість у майбутній будові.
- Наявність протягів усередині приміщення.
- Троянди вітрів на ділянці та наявність сонця.
Тому завжди краще підстрахуватися і закласти в проект трохи більшу товщину стін, ніж вимагає математика. В іншому випадку, можливі проблеми, пов'язані з тепловими втратами, доведеться вирішувати додатковим внутрішнім або зовнішнім утепленням, що спричинить додаткові витрати.
