Таблица и применение коэфициента теплопроводности строительных материалов
Содержание:
- Применение коэффициента теплопроводности в строительстве
- Коэффициент теплопроводности.
- Пример расчета потерь тепла
- Что нужно знать о теплопроводности пенопласта
- Таблица теплопроводности теплоизоляционных материалов
- Использование значений коэффициента теплопроводности на практике
- Понятие теплопроводности
- Факторы, влияющие на теплопропускаемость бетона
- Технологии укладки
- Таблица теплопроводности материалов
- Практическое применение значения теплопроводности строительных материалов
- Бетоны
- Таблица коэффициентов теплопроводности разных материалов
- Пример расчета толщины стены по теплопроводности
Применение коэффициента теплопроводности в строительстве
В строительстве действует одно простое правило — коэффициенты теплопроводности изоляционных материалов должны быть как можно ниже. Все потому, что чем меньше значение λ (лямбда), тем меньше можно сделать толщину изоляционного слоя, чтобы обеспечить конкретное значение коэффициента теплопередачи через стены или перегородки.
В настоящее время производители теплоизоляционных материалов (пенополистирол, графитовые плиты или минеральная вата) стремятся минимизировать толщину изделия за счет уменьшения коэффициента λ (лямбда), например, для полистирола он составляет 0,032-0,045 по сравнению с 0,15-1,31 у кирпича.
Что касается строительных материалов, то при их производстве коэффициент теплопроводности не имеет столь большого значения, однако в последние годы наблюдается тенденция к производству строительных материалов с низким показателем λ (например, керамических блоков, структурных изоляционных панелей, блоков из ячеистого бетона). Такие материалы позволяют построить однослойную стену (без утеплителя) или с минимально возможной толщиной утеплительного слоя.
Какой же строительный материал самый теплый?
В настоящее время это пенополиуретан (ППУ) и его производные, а также минеральная (базальтовая, каменная) вата. Они уже зарекомендовали себя как эффективные теплоизоляторы и сегодня широко применяются в утеплении домов.
Для наглядности о том, насколько эффективны эти материалы, покажем вам следующую иллюстрацию. На ней отображено какой толщины материала достаточно, чтобы удерживать тепло в стене дома:
А как же воздух и газообразные вещества? — спросите вы. Ведь у них коэффициент Лямбда еще меньше? Это верно, Но если мы имеем дело с газами и жидкостями, помимо теплопроводности, здесь надо также учитывать и перемещение тепла внутри них — то есть конвекции (непрерывного движения воздуха, когда более теплый воздух поднимается вверх, а более холодный — опускается).
Подобное явление имеет место в пористых материалах, поэтому они имеют более высокие значения теплопроводности, чем сплошные материалы. Все дело в том, что небольшие частички газа (воздух, углекислый газ) скрываются в пустотах таких материалов. Хотя такое может случится и с другими материалами — в случае если воздушные поры в них будут слишком большими, в них может также начать происходить конвекция.
Коэффициент теплопроводности.
Количество тепла, которое проходит через стены (а по научному — интенсивность теплопередачи за счет теплопроводности) зависит от разности температур (в доме и на улице), от площади стен и теплопроводности материала, из которого сделаны эти стены.
Для количественной оценки теплопроводности существует коэффициент теплопроводности материалов. Этот коэффициент отражает свойство вещества проводить тепловую энергию. Чем больше значение коэффициента теплопроводности материала, тем лучше он проводит тепло. Если мы собираемся утеплять дом, то надо выбирать материалы с небольшим значением этого коэффициента. Чем он меньше, тем лучше. Сейчас в качестве материалов для утепления зданий наибольшее распространение получили утеплители из минеральной ваты, и различных пенопластов. Набирает популярность новый материал с улучшенными теплоизоляционными качествами — Неопор.
Коэффициент теплопроводности материалов обозначается буквой ? (греческая строчная буква лямбда) и выражается в Вт/(м2*К). Это означает, что если взять стену из кирпича, с коэффициентом теплопроводности 0,67 Вт/(м2*К), толщиной 1 метр и площадью 1 м2., то при разнице температур в 1 градус, через стену будет проходить 0,67 ватта тепловой энергии. Если разница температур будет 10 градусов, то будет проходить уже 6,7 ватта. А если при такой разнице температур стену сделать 10 см, то потери тепла будут уже 67 ватт. Подробней о методике расчета теплопотерь зданий можно посмотреть здесь.
Следует отметить, что значения коэффициента теплопроводности материалов указываются для толщины материала в 1 метр. Чтобы определить теплопроводность материала для любой другой толщины, надо коэффициент теплопроводности разделить на нужную толщину, выраженную в метрах.
В строительных нормах и расчетах часто используется понятие «тепловое сопротивление материала». Это величина обратная теплопроводности. Если, на пример, теплопроводность пенопласта толщиной 10 см — 0,37 Вт/(м2*К), то его тепловое сопротивление будет равно 1 / 0,37 Вт/(м2*К) = 2,7 (м2*К)/Вт.
Пример расчета потерь тепла
Если взять, к примеру, стену из материала с коэффициентом теплопроводности 1, то при разности температур с двух сторон этой стены в 1°, потери тепла составят 1 Вт. Если же толщину стены взять не 1 метр, а 10 см, то потери составят уже 10 Вт. В случае, если разность температур будет 10°, то тепловые потери также составят 10 Вт.
Рассмотрим теперь на конкретном примере расчет потери тепла целого здания. Высоту его возьмем 6 метров (8 с коньком), ширину – 10 метров, а длину – 15 метров. Для простоты расчетов берем 10 окон площадью 1 м2. Температуру внутри помещения будем считать равную 25°C, а на улице -15°C. Вычисляем площадь всех поверхностей, через которые происходит потеря тепла:
- Окна – 10 м2.
- Пол – 150 м2.
- Стены – 300 м2.
- Крыша (со скатами по длинной стороне) – 160 м2.
Формула теплопроводности строительных материалов позволяет вычислить коэффициенты для всех частей здания. Но проще использовать уже готовые данные из справочника. Там есть таблица теплопроводности строительных материалов. Рассмотрим каждый элемент по отдельности и определим его тепловое сопротивление. Оно рассчитывается по формуле R = d/λ, где d – толщина материала, а λ – коэффициент его теплопроводности.
Пол – 10 см бетона (R=0,058 (м2*°C)/Вт) и 10 см минеральной ваты (R=2,8 (м2*°C)/Вт). Теперь складываем эти два показателя. Таким образом, тепловое сопротивление пола равняется 2,858 (м2*°C)/Вт.
Аналогично считаются стены, окна и кровля. Материал – ячеистый бетон (газобетон), толщина 30 см. В таком случае R=3,75 (м2*°C)/Вт. Тепловое сопротивление пластового окна — 0,4 (м2*°C)/Вт.
Кровлю будем считать из минеральной ваты толщиной в 10 см и профлиста. Так как металл имеет высокий коэффициент теплопроводности, то профлист в расчет не берем. Тогда R крыши составит 2,8 (м2*°C)/Вт.
Следующая формула позволяет выяснить потери тепловой энергии.
Q = S * T / R, где S – площадь поверхности, T – разница температур снаружи и внутри (40°C). Рассчитаем потери тепла для каждого элемента:
- Для крыши: Q = 160*40/2,8=2,3 кВт.
- Для стен: Q = 300*40/3,75=3,2 кВт.
- Для окон: Q = 10*40/0,4=1 кВт.
- Для пола: Q = 150*40/2,858=2,1 кВт.
Далее все эти показатели суммируются. Таким образом, для данного коттеджа тепловые потери составят 8,6 кВт. А для поддержания оптимальной температуры потребуется котельное оборудование мощностью не менее 10 кВт.
Что нужно знать о теплопроводности пенопласта
Способность материала к теплопередаче, проводить или задерживать тепловые потоки принято оценивать коэффициентом теплопроводности. Если посмотреть на его размерность – Вт/м∙С о , то становится понятным, что это величина удельная, то есть определенная для следующих условий:
- Отсутствие влаги на поверхности плиты, то есть коэффициент теплопроводности пенопласта из справочника — это величина, определенная в идеально сухих условиях, которых в природе практически не существует, разве что в пустыне или в Антарктиде;
- Значение коэффициента теплопроводности приведено к толщине пенопласта в 1 метр, что очень удобно для теории, но как-то не впечатляет для практических расчетов;
- Результаты измерения теплопроводности и теплопередачи выполнены для нормальных условий при температуре 20 о С.
Согласно упрощенной методике, при расчетах термического сопротивления слоя пенопластового утеплителя нужно умножить толщину материала на коэффициент теплопроводности, затем умножить или разделить на несколько коэффициентов, используемых для того, чтобы учесть реальные условия работы теплоизоляции. Например, сильное обводнение материала, или наличие мостиков холода, или способ монтажа на стены здания.
Насколько теплопроводность пенопласта отличается от других материалов, можно увидеть в приведенной ниже сравнительной таблице.
На самом деле не все так просто. Для определения значения теплопроводности можно составить своими руками или использовать готовую программу для расчета параметров утепления. Для небольшого объекта обычно так и поступают. Частник или самозастройщик может вообще не интересоваться теплопроводностью стен, а уложить утепление из пенопластового материала с запасом в 50 мм, что будет вполне достаточно для самых суровых зим.
Большие строительные компании, выполняющие утепление стен на площади десятков тысяч квадратов, предпочитают поступать более прагматично. Выполненный расчет толщины утепления используется для составления сметы, а реальные значения теплопроводности получают на натурном объекте. Для этого наклеивают на участок стены несколько различных по толщине листов пенопласта и измеряют реальное термосопротивление утеплителя. В результате удается рассчитать оптимальную толщину пенопласта с точностью до нескольких миллиметров, вместо приблизительных 100 мм утеплителя можно уложить точное значение 80 мм и сэкономить немалую сумму средств.
Насколько выгодно использование пенопласта в сравнении с типовыми материалами, можно оценить из приведенной ниже диаграммы.
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 | |||
| 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
Использование значений коэффициента теплопроводности на практике
Материалы представлены конструкционными и теплоизоляционными разновидностями. Первый вид обладает большими показателями теплопроводности. Они применяются для строительства перекрытий, ограждений и стен.
При помощи таблицы определяются возможности их теплообмена. Чтобы данный показатель был достаточно низким для нормального микроклимата в помещении стены из некоторых материалов должны быть особенно толстыми. Чтобы этого избежать, рекомендуется использовать дополнительные теплоизолирующие компоненты.
При выборе утеплителя нужно изучить характеристики каждого варианта
Понятие теплопроводности
Утеплители имеют разный коэффициент теплопроводности — это главный показатель материала
Под теплопроводностью понимается передача энергии тепла от объекта к объекту до момента теплового равновесия, т.е. выравнивания температуры. В отношении частного дома важна скорость процесса – чем дольше происходит выравнивание, тем меньше остывает конструкция.
В числовом виде явление выражается через коэффициент теплопроводности. Показатель наглядно выражает прохождение количества тепла за определенное время через единицу поверхности. Чем больше величина, тем быстрее утекает тепловая энергия.
Факторы, влияющие на теплопропускаемость бетона
Из-за неоднородности структуры бетонных конструкций и разных условий эксплуатации коэффициент теплопроводности в этом случае – величина условная. На этот параметр оказывают влияние:
- Плотность. Чем плотнее материал, тем ближе друг к другу находятся его частицы, тем быстрее передается тепло. Это значит, что тяжелые бетоны имеют больший коэффициент теплопроводности, по сравнению с легкими (керамзитовыми, вермикулитовыми, перлитовыми).
- Пористость и структура пор. Чем больше объем, занятый воздухом, тем лучше материал задерживает тепло. Но на теплоизоляционные характеристики влияет не только процентное содержание воздуха, но и размеры, а также замкнутость пор. Лучше всего прохождению тепла препятствуют мелкие замкнутые поры. Крупные поры, которые сообщаются между собой, увеличивают теплопередачу.
- Влажность. Это еще один фактор, влияющий на коэффициент теплопередачи бетона. Вода способна проводить тепло в 20 раз лучше воздуха. Поэтому увлажненный материал резко теряет теплоизоляционные характеристики. При отрицательных температурах вода в увлажненном слое замерзает, вызывая не только повышенные теплопотери здания, но и быстрое разрушение строительного материала. В таблицах, применяемых при точных теплотехнических расчетах, часто указывают три значения коэффициента теплопроводности – в сухом виде, при нормальной влажности, в увлажненном состоянии.
- Температура. С повышением температуры коэффициент теплопроводности увеличивается.
Сравнение коэффициента теплопроводности тяжелого бетона, пено- и газобетона, керамзитобетона, фибробетона.
Наиболее высоким коэффициентом теплопроводности обладает тяжелый бетон, армированный стальными стержнями или проволокой (железобетон) – до 2,04 Вт/(м*C). Немного ниже этот показатель у неармированных бетонных элементов.
Более низким коэффициентом теплопроводности и повышенными теплоизоляционными характеристиками обладают: керамзитобетон, изготовленный с использованием кварцевого или перлитового песка, сухой пено- и газобетон. Уровень теплопередачи фибробетона сравним с аналогичным показателем плотного керамзитобетона.
Таблица коэффициентов теплопроводности различных видов бетона
| Вид бетона | Коэффициент теплопроводности, Вт/(м*C) |
| Тяжелый армированный бетон | 1,68- 2,04 |
| Тяжелый бетон | 1,29-1,52 |
| Керамзитобетон (в зависимости от плотности) | 0,14-0,66 |
| Пенобетон (в зависимости от плотности) | 0,08-0,37 |
| Газобетон разной плотности | 0,1-0,3 |
| Фибробетон | 0,52-0,75 |
Правильное проведение теплотехнических расчетов позволяет определить оптимальную толщину стен, что обеспечивает уменьшение расходов на отопление и комфортный микроклимат внутри здания.
Поделиться ссылкой:
Технологии укладки
Воздушные зазоры делаются в кирпичной кладке для уменьшения накопления влаги в стенах и снижения коэффициента теплоотдачи.
Прослойку воздуха в стенах правильно обеспечивают следующим образом:
- Раствором не заполняют воздушные зазоры толщиной до 10 мм между изделиями начиная с 1 ряда. 1 метр — распространенный шаг между зазорами.
- По типу фасада с вентиляцией зазор воздуха толщиной 25-30 мм оставляют по всей высоте кладки между теплоизолятором и кирпичом. При работе зимой отопительной системы температура в доме будет оставаться постоянной. Свойства стены сохранять тепло обеспечат постоянные воздушные потоки, которые будут проходить по предусмотренным воздушным каналам.
Постоянная циркуляция по каналам воздуха внутри кладки возможна, если она на последнем ряду не закрывается перекрытием из любых стройматериалов или стяжкой из раствора.
Для частного строительства важно, чтобы, не понеся больших расходов, добиться от кирпичной стены существенного снижения коэффициента λ
Таблица теплопроводности материалов
| Материал | Теплопроводность материалов, Вт/м*⸰С | Плотность, кг/м³ |
| Пенополиуретан | 0,020 | 30 |
| 0,029 | 40 | |
| 0,035 | 60 | |
| 0,041 | 80 | |
| Пенополистирол | 0,037 | 10-11 |
| 0,035 | 15-16 | |
| 0,037 | 16-17 | |
| 0,033 | 25-27 | |
| 0,041 | 35-37 | |
| Пенополистирол (экструдированный) | 0,028-0,034 | 28-45 |
| Базальтовая вата | 0,039 | 30-35 |
| 0,036 | 34-38 | |
| 0,035 | 38-45 | |
| 0,035 | 40-50 | |
| 0,036 | 80-90 | |
| 0,038 | 145 | |
| 0,038 | 120-190 | |
| Эковата | 0,032 | 35 |
| 0,038 | 50 | |
| 0,04 | 65 | |
| 0,041 | 70 | |
| Изолон | 0,031 | 33 |
| 0,033 | 50 | |
| 0,036 | 66 | |
| 0,039 | 100 | |
| Пенофол | 0,037-0,051 | 45 |
| 0,038-0,052 | 54 | |
| 0,038-0,052 | 74 |
Экологичность.
Этот фактор является значимым, особенно в случае утепления жилого дома, так как многие материалы выделяют формальдегид, что влияет на рост раковых опухолей. Поэтому необходимо делать выбор в сторону нетоксичных и биологически нейтральных материалов. С точки зрения экологичности лучшим теплоизоляционным материалом считается каменная вата.
Пожарная безопасность.
Материал должен быть негорючим и безопасным. Гореть может любой материал, разница состоит в том, при каком температуре он возгорается. Важным является то, чтобы утеплитель был самозатухающим.
Паро- и водонепроницаемость.
Преимущество имеют те материалы, которые обладают водонепроницаемостью, так как впитывание влаги приводит к тому, что эффективность материала становится низкой и полезные характеристики утеплителя через год использования снижаются на 50% и более.
Долговечность.
В среднем срок службы изоляционных материалов составляет от 5 до 10-15 лет. Теплоизоляционные материалы, имеющие в составе вату в первые годы службы значительно снижают свою эффективность. Зато пенополиуретан обладает сроком службы свыше 50 лет.
Практическое применение значения теплопроводности строительных материалов
Из понятия теплопроводности напрямую вытекает понятие толщины слоя материала для получения необходимого значения сопротивления теплового потока. Тепловое сопротивление нормируемая величина.
Упрощенная формула, определяющая толщину слоя, будет иметь вид:
Таблица теплопроводности утеплителей.
где, H толщина слоя, м,
R сопротивление теплопередаче, (м2*°С)/Вт,
λ коэффициент теплопроводности, Вт/(м*°С).
Данная формула применительно к стене или перекрытию имеет следующие допущения:
- ограждающая конструкция имеет однородное монолитное строение,
- используемые стройматериалы имеют естественную влажность.
При проектировании необходимые нормируемые и справочные данные берутся из нормативной документации:
- СНиП23-01-99 Строительная климатология,
- СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий,
- СП 23-101-2004 Проектирование тепловой защиты зданий.
Бетоны
Изделия из бетона с добавлением цемента служат основой при строительстве домов. Опишем в таблице их теплопроводность:
| № | Материал | ρ0, кг/м³ | λ0, Вт/(м·°С) | λ (А), Вт/(м·°С) | λ (Б), Вт/(м·°С) | μ, мг/(м·ч·Па) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Туфобетон | 1800 | 0,64 | 0,87 | 0,99 | 0,09 |
| 2 | То же | 1600 | 0,52 | 0,7 | 0,81 | 0,11 |
| 3 | 1400 | 0,41 | 0,52 | 0,58 | 0,11 | |
| 4 | 1200 | 0,32 | 0,41 | 0,47 | 0,12 | |
| 5 | Бетон на литоидной пемзе | 1600 | 0,52 | 0,62 | 0,68 | 0,075 |
| 6 | То же | 1400 | 0,42 | 0,49 | 0,54 | 0,083 |
| 7 | 1200 | 0,30 | 0,4 | 0,43 | 0,098 | |
| 8 | 1000 | 0,22 | 0,3 | 0,34 | 0,11 | |
| 9 | 800 | 0,19 | 0,22 | 0,26 | 0,12 | |
| 10 | Бетон на вулканическом шлаке | 1600 | 0,52 | 0,64 | 0,7 | 0,075 |
| 11 | То же | 1400 | 0,41 | 0,52 | 0,58 | 0,083 |
| 12 | 1200 | 0,33 | 0,41 | 0,47 | 0,09 | |
| 13 | 1000 | 0,24 | 0,29 | 0,35 | 0,098 | |
| 14 | 800 | 0,20 | 0,23 | 0,29 | 0,11 | |
| Бетоны на искусственных пористых заполнителях | ||||||
| 1 | Керамзитобетон на керамзитовом песке | 1800 | 0,66 | 0,80 | 0,92 | 0,09 |
| 2 | То же | 1600 | 0,58 | 0,67 | 0,79 | 0,09 |
| 3 | 1400 | 0,47 | 0,56 | 0,65 | 0,098 | |
| 4 | 1200 | 0,36 | 0,44 | 0,52 | 0,11 | |
| 5 | 1000 | 0,27 | 0,33 | 0,41 | 0,14 | |
| 6 | 800 | 0,21 | 0,24 | 0,31 | 0,19 | |
| 7 | 600 | 0,16 | 0,2 | 0,26 | 0,26 | |
| 8 | 500 | 0,14 | 0,17 | 0,23 | 0,3 | |
| 9 | Керамзитобетон на кварцевом песке с умеренной (до 12 %) поризацией | 1200 | 0,41 | 0,52 | 0,58 | 0,075 |
| 10 | То же | 1000 | 0,33 | 0,41 | 0,47 | 0,075 |
| 11 | 800 | 0,23 | 0,29 | 0,35 | 0,075 | |
| 12 | Керамзитобетон на перлитовом песке | 1000 | 0,28 | 0,35 | 0,41 | 0,15 |
| 13 | То же | 800 | 0,22 | 0,29 | 0,35 | 0,17 |
| 14 | Керамзитобетон беспесчаный | 700 | 0,135 | 0,145 | 0,155 | 0,145 |
| 15 | То же | 600 | 0,130 | 0,140 | 0,150 | 0,155 |
| 16 | 500 | 0,120 | 0,130 | 0,140 | 0,165 | |
| 17 | 400 | 0,105 | 0,115 | 0,125 | 0,175 | |
| 18 | 300 | 0,095 | 0,105 | 0,110 | 0,195 | |
| 19 | Шунгизитобетон | 1400 | 0,49 | 0,56 | 0,64 | 0,098 |
| 20 | То же | 1200 | 0,36 | 0,44 | 0,5 | 0,11 |
| 21 | 1000 | 0,27 | 0,33 | 0,38 | 0,14 | |
| 22 | Перлитобетон | 1200 | 0,29 | 0,44 | 0,5 | 0,15 |
| 23 | То же | 1000 | 0,22 | 0,33 | 0,38 | 0,19 |
| 24 | 800 | 0,16 | 0,27 | 0,33 | 0,26 | |
| 25 | Перлитобетон | 600 | 0,12 | 0,19 | 0,23 | 0,3 |
| 26 | Бетон на шлакопемзовом щебне | 1800 | 0,52 | 0,63 | 0,76 | 0,075 |
| 27 | То же | 1600 | 0,41 | 0,52 | 0,63 | 0,09 |
| 28 | 1400 | 0,35 | 0,44 | 0,52 | 0,098 | |
| 29 | 1200 | 0,29 | 0,37 | 0,44 | 0,11 | |
| 30 | 1000 | 0,23 | 0,31 | 0,37 | 0,11 | |
| 31 | Бетон на остеклованном шлаковом гравии | 1800 | 0,46 | 0,56 | 0,67 | 0,08 |
| 32 | То же | 1600 | 0,37 | 0,46 | 0,55 | 0,085 |
| 33 | 1400 | 0,31 | 0,38 | 0,46 | 0,09 | |
| 34 | 1200 | 0,26 | 0,32 | 0,39 | 0,10 | |
| 35 | 1000 | 0,21 | 0,27 | 0,33 | 0,11 | |
| 36 | Мелкозернистые бетоны на гранулированных доменных и ферросплавных (силикомарганца и ферромарганца) шлаках | 1800 | 0,58 | 0,7 | 0,81 | 0,083 |
| 37 | То же | 1600 | 0,47 | 0,58 | 0,64 | 0,09 |
| 38 | 1400 | 0,41 | 0,52 | 0,58 | 0,098 | |
| 39 | 1200 | 0,36 | 0,49 | 0,52 | 0,11 | |
| 40 | Аглопоритобетон и бетоны на заполнителях из топливных шлаков | 1800 | 0,7 | 0,85 | 0,93 | 0,075 |
| 41 | То же | 1600 | 0,58 | 0,72 | 0,78 | 0,083 |
| 42 | 1400 | 0,47 | 0,59 | 0,65 | 0,09 | |
| 43 | 1200 | 0,35 | 0,48 | 0,54 | 0,11 | |
| 44 | 1000 | 0,29 | 0,38 | 0,44 | 0,14 | |
| 45 | Бетон на зольном обжиговом и безобжиговом гравии | 1400 | 0,47 | 0,52 | 0,58 | 0,09 |
| 46 | То же | 1200 | 0,35 | 0,41 | 0,47 | 0,11 |
| 47 | 1000 | 0,24 | 0,3 | 0,35 | 0,12 | |
| 48 | Вермикулитобетон | 800 | 0,21 | 0,23 | 0,26 | — |
| 49 | То же | 600 | 0,14 | 0,16 | 0,17 | 0,15 |
| 50 | 400 | 0,09 | 0,11 | 0,13 | 0,19 | |
| 51 | 300 | 0,08 | 0,09 | 0,11 | 0,23 | |
| Бетоны особо легкие на пористых заполнителях и ячеистые | ||||||
| 1 | Полистиролбетон на портландцементе (ГОСТ Р 51263) | 600 | 0,145 | 0,175 | 0,20 | 0,068 |
| 2 | То же | 500 | 0,125 | 0,14 | 0,16 | 0,075 |
| 3 | 400 | 0,105 | 0,12 | 0,135 | 0,085 | |
| 4 | 350 | 0,095 | 0,11 | 0,12 | 0,09 | |
| 5 | 300 | 0,085 | 0,09 | 0,11 | 0,10 | |
| 6 | 250 | 0,075 | 0,085 | 0,09 | 0,11 | |
| 7 | 200 | 0,065 | 0,07 | 0,08 | 0,12 | |
| 8 | 150 | 0,055 | 0,057 | 0,06 | 0,135 | |
| 9 | Полистиролбетон модифицированный на шлакопортландцементе | 500 | 0,12 | 0,13 | 0,14 | 0,075 |
| 10 | То же | 400 | 0,09 | 0,10 | 0,11 | 0,08 |
| 11 | 300 | 0,08 | 0,08 | 0,09 | 0,10 | |
| 12 | 250 | 0,07 | 0,07 | 0,08 | 0,11 | |
| 13 | 200 | 0,06 | 0,06 | 0,07 | 0,12 | |
| 14 | Газо- и пенобетон на цементном вяжущем | 1000 | 0,29 | 0,38 | 0,43 | 0,11 |
| 15 | То же | 800 | 0,21 | 0,33 | 0,37 | 0,14 |
| 16 | 600 | 0,14 | 0,22 | 0,26 | 0,17 | |
| 17 | 400 | 0,11 | 0,14 | 0,15 | 0,23 | |
| 18 | Газо- и пенобетон на известняковом вяжущем | 1000 | 0,31 | 0,48 | 0,55 | 0,13 |
| 19 | То же | 800 | 0,23 | 0,39 | 0,45 | 0,16 |
| 20 | 600 | 0,15 | 0,28 | 0,34 | 0,18 | |
| 21 | 500 | 0,13 | 0,22 | 0,28 | 0,235 | |
| 22 | Газо- и пенозолобетон на цементном вяжущем | 1200 | 0,37 | 0,60 | 0,66 | 0,085 |
| 23 | То же | 1000 | 0,32 | 0,52 | 0,58 | 0,098 |
| 24 | 800 | 0,23 | 0,41 | 0,47 | 0,12 |
Таблица коэффициентов теплопроводности разных материалов
На основе таблицы с коэффициентами теплопроводности строительных материалов и популярных утеплителей можно сделать сравнительный анализ. Он обеспечит подбор оптимального варианта теплоизоляции для строения.
| Материал | Теплопроводность, Вт/м*К | Толщина, мм | Плотность, кг/м³ | Температура укладки, °C | Паропроницаемость, мг/м²*ч*Па |
| Пенополиуретан | 0,025 | 30 | 40-60 | От -100 до +150 | 0,04-0,05 |
| Экструдированный пенополистирол | 0,03 | 36 | 40-50 | От -50 до +75 | 0,015 |
| Пенопласт | 0,05 | 60 | 40-125 | От -50 до +75 | 0,23 |
| Минвата (плиты) | 0,047 | 56 | 35-150 | От -60 до +180 | 0,53 |
| Стекловолокно (плиты) | 0,056 | 67 | 15-100 | От +60 до +480 | 0,053 |
| Базальтовая вата (плиты) | 0,037 | 80 | 30-190 | От -190 до +700 | 0,3 |
| Железобетон | 2,04 | 2500 | 0,03 | ||
| Пустотелый кирпич | 0,058 | 50 | 1400 | 0,16 | |
| Деревянные брусья с поперечным срезом | 0,18 | 15 | 40-50 | 0,06 |
Пример расчета толщины стены по теплопроводности
При выборе типового или индивидуального проекта застройщик получает комплект документации, необходимый для возведения стен. Силовые конструкции в обязательном порядке просчитаны на прочность с учетом ветровых, снеговых, эксплуатационных, конструкционных нагрузок. Толщина стен учитывает характеристики материала каждого слоя, поэтому, теплопотери гарантированно будут ниже допустимых норм СНиП. В этом случае заказчик может предъявить претензии организации, занимавшейся проектированием, при отсутствии необходимого эффекта в процессе эксплуатации жилища.
Однако, при строительстве дачи, садового домика многие владельцы предпочитают экономить на приобретении проектной документации. В этом случае расчеты толщины стен можно произвести самостоятельно. Специалисты не рекомендуют пользоваться сервисами на сайтах компаний, реализующих конструкционные материалы, утеплители. Многие из них завышают в калькуляторах значения коэффициентов теплопроводности стандартных материалов для представления собственной продукции в выгодном свете. Подобнее ошибки в расчетах чреваты для застройщика снижением комфортности внутренних помещений в холодный период.
Самостоятельный расчет не представляет сложностей, используется ограниченное количество формул, нормативных значений:
- теплосопротивление стены – 3,5 либо больше этого числа (согласно СНиП), является суммой теплосопротивлений всех слоев, из которых состоит несущая стена
- коэффициент теплопроводности строительных материалов – каждый производитель конструкционного материала, светопрозрачных конструкций, утеплителя указывает его в обязательном порядке, однако, лучше дополнительно свериться с таблицей в нормативах СНиП
- теплосопротивление отдельного слоя стены – вычисляется путем умножения толщины слоя (м) на коэффициент теплопроводности материала
Например, чтобы привести толщину кирпичной стены в соответствие с нормативным теплосопротивлением, потребуется умножить коэффициент для этого материала, взятый из таблицы на нормативное теплосопротивление:
0,76 х 3,5 = 2,66 м
Подобная крепость излишне затратна для любого застройщика, поэтому, следует снизить толщину кладки до приемлемых 38 см, добавив утеплитель:
- облицовка в полкирпича 12,5 см
- внутренняя стена в кирпич 25 см
Теплосопротивление кирпичной кладки в этом случае составит 0,38/0,76 = 0,5 единиц. Вычитая из нормативного параметра полученный результат, получаем необходимое теплосопротивление слоя утеплителя:
3,5 – 0,5 = 3 единицы
При выборе базальтовой ваты с коэффициентом 0,039 единиц, получаем слой толщиной:
3 х 0,039 = 11,7 см
Отдав предпочтение экструдированному пенополистиролу с коэффициентом 0,037 единиц, снижаем слой утеплителя до:
3 х 0,037 = 11,1 см
На практике, можно выбрать 12 см для гарантированного запаса либо обойтись 10 см, учитывая наружные, внутренние облицовки стен, так же обладающие теплосопротивлением. Необходимый запас можно добрать без использования конструкционных материалов либо утеплителей, изменив конструкцию кладки. Замкнутые пространства воздушных прослоек внутри некоторых типов облегченных кладок так же обладают теплосопротивлением.
Их теплопроводность можно узнать из нижеприведенной таблицы, находящейся в СНиП.
Например, 10 см прослойка замкнутого контура обеспечивает теплоспопротивление 0,18 либо 0,15 единиц при отрицательных, положительных температурах, соответственно. Сантиметровый воздушный зазор добавляет несущей стене 0,15 или 0,13 единиц теплосопротивления (зимой, летом, соответственно).
