Теплопроводность пенопласта от 50 мм до 150 мм; считаем теплоизоляцию

Теплопроводность пенопласта от 50 мм до 150 мм — считаем теплоизоляцию

Пенополистирольные плиты, именуемые в просторечье пенопласт – это изоляционный материал, как правило, белого цвета. Изготавливают его из полистирола термального вспучивания. На вид пенопласт представлен в виде небольших влагостойких гранул, в процессе плавления при высокой температуре выплавляется в одно целое, плиту. Размеры частей гранул считаются от 5 до 15 мм. Выдающаяся теплопроводность пенопласта толщиной 150 мм, достигается за счет уникальной структуры – гранул.

У каждой гранулы есть огромное количество тонкостенных микро ячеек, которые в свою очередь во много раз повышают площадь соприкосновения с воздухом. Можно с уверенность сказать, что пенопласт практически весь состоит из атмосферного воздуха, приблизительно на 98%, в свою очередь этот факт являет собой их предназначение – теплоизоляция зданий как снаружи, так и внутри.

Всем известно, еще из курсов физики, атмосферный воздух, является основным изолятором тепла во всех теплоизоляционных материалах, находится в обычном и разреженном состоянии, в толще материала. Тепло-сбережение, основное качество пенопласта.

Как было сказано раньше, пенопласт практически на 100% состоит из воздуха, а это в свою очередь определяет высокую способность пенопласта сохранять тепло. А связанно это с тем, что у воздуха самая низкая теплопроводность. Если посмотреть на цифры, то мы увидим, что теплопроводность пенопласта выражена в промежутке значений от 0,037Вт/мК до 0,043Вт/мК. Это можно сопоставить с теплопроводность воздуха — 0,027Вт/мК.

В то время как теплопроводность популярных материалов, таких как дерево (0,12Вт/мК), красный кирпич (0,7Вт/мК), керамзитная глина (0,12 Вт/мК) и других, используемых для строительства, намного выше.

Высокий уровень энергосбережения пенопласт обеспечивает за счет низкой теплопроводности. Например, если построить стену из кирпича толщиной 201 см или воспользоваться древесным материалом толщиной 45 см, то для пенопласта толщина составит всего на всего 12 см для определенной величины энергосбережения.

Поэтому самым эффективным материалом из немногих для теплоизоляции наружных и внутренних стен здания принято считать пенопласт. Затраты на отопление и охлаждение жилых помещений значительно сокращаются благодаря применению пенопласта в строительстве.

Превосходные качества пенополистирольных плит нашли свое применение и в других видах защиты, например: пенопласт, так же служит для защиты от промерзания подземных и наружных коммуникаций, за счет чего их эксплуатационный срок увеличивается в разы. Пенопласт применяют и в промышленном оборудовании (холодильные машины, холодильные камеры) и в складских помещениях.

Сравнение теплопроводности клееного бруса и других стройматериалов

Теплопроводность – важное свойство стройматериала, отражающее его способность принимать тепло от более нагретых объектов или передавать его менее теплым телам. Чем ниже коэффициент теплопроводности, тем лучше материал сохраняет тепло. В нижеприведенной таблице можно наглядно оценить, насколько клееный брус превосходит другие стройматериалы по способности противостоять тепловым потерям.

Прекрасные эксплуатационные характеристики клееных брусьев обеспечиваются благодаря особой технологии их изготовления – тщательно высушенные доски из хвойных пород древесины составляются в пакеты и склеиваются между собой с применением специального экологически безопасного клея и прессования. Такая слоистая конструкция обладает многочисленными достоинствами, одним из которых является высокая энергоэффективность. Она достигается благодаря низкой теплопроводности древесины и клея, которые используются при создании клееного бруса.

Поскольку плотность этого материала сравнительно низкая (порядка 500 кг/м3), показатели его теплопроводности также невысоки, что позволяет строить из клееного бруса уютные и комфортные дома. При этом стены домов можно делать более тонкими, чем при использовании других материалов. Например, стены из клееного бруса толщиной 150 мм обеспечивают примерно такую же защиту от тепловых потерь, как и стены из оцилиндрованного бревна диаметром 240 мм.

Подбор оптимальной толщины бруса для деревянного дома

Рассмотрим более пристально вопрос оптимальной толщины бруса для постройки дома из сосны. Индивидуальность проекта диктует свои правила, и важно учесть все нюансы, что поможет избежать подводных камней и наслаждаться в будущем комфортом и уютом.

В строительной практике существует несколько видов бруса:

1. Оцилиндрованный.
2. Строганый. С профилем или без.
3. Клееный.

Оцилиндрованный брус это просто-напросто бревно, с которого при помощи специального станка сняли наружный слой древесины и придали ему равномерно по всей длине округлую форму. Недостатки такой конструкции связаны с высокой продуваемостью и усадкой бревен естественной влажности.

Строганый без профиля брус изготовляется на деревообрабатывающем заводе, и имеет, как правило, прямоугольное сечение. Постройка здания из такого материала значительно проще и быстрей. Профилированный брус отличается наличием канавок, с их помощью можно точно направлять и позиционировать брус, в результате чего такая конструкция практически не продувается и требует меньшее количество отделочного материала.

Коэффициент теплопроводности клееного бруса 0,15 Вт/(м·K), а это значит, что в доме, построенном из бруса толщиной 160 мм, тепло будет держаться 15 часов с момента отключения отопления.

Мы занимаемся исключительно профилированным цельным брусом, который намного прочнее клееного и на 100% экологичен. Монолитность структуры определяет высокую прочность и сопротивление на кручение и изгиб, а отсутствие клея и однородность бруса сохраняют его высокие теплоизоляционные свойства.

Толщина бруса для дома выбирается по следующим критериям:

Климатические условия. Размеры дома. Требуемый класс энергосбережения. Соответствие требованиям СНиП.

Необходимая толщина деревянной стены рассчитывается по формуле:

где Sм – толщина стены, R – сопротивление теплопередачи стены (показатель берут соответственно региону проживания), Kt – коэффициент теплопроводности.

Для умеренного климатического пояса сопротивление теплопередачи стены составляет 3,0 – 3,2. Коэффициент теплопроводности берем из таблички, указанной выше, (берем значение для древесины сосны поперек волокон).

Таким образом, получаем для дома, построенного из бруса сосновых пород:

Sм = 3,0*0,09 = 0,27 м

Значит оптимальной для нашего региона является стена из бруса толщиной 270 мм. Чтобы решить вопрос соответствия толщине стен дома всем указанным нормативам теплопередачи, мы внедрили технологию строительства из двойного бруса с утеплением с общей толщиной стен 300 мм, которая за счет наличия утеплителя между двумя рядами деревянного сухого бруса эквивалентна по теплопроводности толщине цельной деревянной стены 517 мм. Подробнее про эту технологию можно почитать в публикациях на нашем сайте.

Заключение

В последние годы в сегменте малоэтажного жилищного строительства происходят значительные изменения. Экономические условия вынуждают население отказываться от традиционных материалов в пользу более прогрессивных технологий.

Наружная стена состоит из отдельных элементов, совокупность и взаимодействие которых определяет способность жилого здания сохранять тепло. В этом отношении самые худшие характеристики у традиционной кирпичной кладки. Высокая теплопроводность даже у лучших образцов кирпича, практически исключает возможность его использования без дополнительного утепления. Воздушный зазор в двухрядной стене и использование пустотелого керамического кирпича лишь незначительно снижают теплопотери. Подобные строительные конструкции однозначно нуждаются в дополнительном утеплении.

Сравнивать какой дом лучше каркасный или кирпичный по теплотехническим характеристикам даже некорректно. Преимущество первого выглядит просто подавляющим. При прочих равных условиях системы отопления, для того, чтобы прогреть кирпичные стены, бывает необходимо несколько суток. Каркасный дом, возведенный, например, с использованием технологии 3D каркас, полностью протапливается в течение двух часов и в дальнейшем хорошо сохраняет тепло.

Этот же фактор позволяет точно ответить на вопрос: брус или каркас что лучше? Какое жилое строение является более эффективным с точки зрения способности сохранения тепла? Преимущества каркаса здесь также весомые. Деревянный брус или бревно имеют неплохие показатели тепловодности, но дом из бруса все же не лишен технологических недостатков в виду наличия большого количества «мостиков холода».

Простое сравнение показателей теплопроводности кирпича и 3D каркас явно в пользу последнего. Ответ на вопрос, из чего строить самый теплый дом, очевиден и однозначен. Решая данный вопрос, правильнее говорить все же о деревянном каркасном доме по технологии 3D каркас, в котором применение многослойной структуры позволяет устранить все недостатки других технологий загородного домостроения.

Здания по технологии 3D каркас являются не только самыми теплыми каркасными домами для постоянного проживания, но также являются лидерами по энергоэффективности. В этом мнения многих специалистов совпадают: 3D каркас обладает исключительной способностью к сохранению тепла, имеет параметры «пассивного дома» и рекомендован для использования на всей территории нашей страны в качестве энергоэффективного жилья.

НУЖЕН ТЕПЛЫЙ ДОМ ДЛЯ КРУГЛОГОДИЧНОГО ПРОЖИВАНИЯ?

Сравнение теплоизоляции популярных материалов

Теплопроводность стен – важный параметр, который определяет затраты на отопление и общую стоимость обслуживания строения.

При расчетах конструктора используют специальную единицу – коэффициент теплопроводности. Чем он меньше, тем лучше материал сохраняет температуру в помещении, и наоборот – чем больше значение, тем быстрее улетучивается нагретый воздух наружу.

Наглядное сравнение коэффициентов теплопроводности часто используемых в частном строительстве материалов:

• клееный брус – 0,1 Вт/м∙ 0 С;
• профилированный брус – 0,18 Вт/м∙ 0 С;
• кирпич пустотелый – 0,52 Вт/м∙ 0 С;
• пенобетон – 0,14…0,29 Вт/м∙ 0 С (зависит от плотности);
• железобетон – 2,04 Вт/м∙ 0 С;

Как видно, вопрос какой дом построить, чтобы он был теплым и недорогим, решается просто – достаточно выбрать эффективный стеновой материал.

Теперь рассмотрим популярные материалы.

Кирпич

Второй по популярности и известности компонент строительства. Его особенности:

• высокая стоимость;
• в помещениях в зимнее время при интенсивном отоплении значительно высыхает воздух, что приводит к раздражению и пересыханию слизистых оболочек носа, глотки и глаз;
• для создания эффективной стены требуется либо слишком толстая кладка (что очень дорого), либо устройство дополнительного слоя теплоизоляции;
• потребность во внутренней отделке;
• дом из кирпича тяжелый, требуется мощный фундамент;
• монтаж обходится дорого;
• высокая степень брака.

Монолитный бетон

Монолитное домостроение в частной практике встречается, но не так часто, как деревянное или блочное. Недостатки бетона:

• как и кирпич, бетон не обеспечивает воздухообмен помещения и улицы, поэтому в зимнее время в доме очень сухой воздух, что требует применения увлажнителей;
• дополнительное утепление в бетонном доме – необходимость в виду большого коэффициента теплопроводности;
• потребность в обустройстве массивного фундамента под тяжелый дом;
• большие затраты на покупку материала и его укладку/монтаж;
• возникает потребность в отделке с целью улучшения эстетических качеств поверхности;

необходимо знать, как правильно построить дом монолитным способом, поскольку метод предполагает большое количество точных расчетов и строгое соблюдение технологи приготовления бетона и заливки конструкций.

Ручная рубка

Кругляк чаще используют для возведения загородных дачных домов. Что необходимо учитывать при выборе этого строительного компонента:

• с течением времени образование трещин неизбежно. Это значительно ухудшает теплопроводность стен;
• отсутствие сушки бревна приводит к значительной усадке дома в первые сезоны и ближайшие годы;
• без отделки не обойтись;
• большой коэффициент теплопроводности.

Единственный плюс материала – сравнительно невысокая стоимость, но она перекрывается потребностью в дорогостоящем постоянном обслуживании оседающих стен.

Брус естественной влажности

Брус естественной влажности – не самый лучший вариант для строительства капитального дома:

• при высыхании дерева в естественных условиях не избежать образования трещин, которые становятся мостиками холода, нередко конструкция стен изменяется, образуются зазоры между брусьями, которые необходимо своевременно закрывать;
• древесина требует ежегодной обработки антисептиками, поскольку должной обработки перед строительством изделия не проходят;
• усушка бруса происходит в течение 5-7 лет, конструкции дают значительную усадку и заметно деформируются. Через это время вероятно придется делать ремонт отделки, оконных и дверных блоков;
• капитальную крышу можно установить только после полной усадки дома, до этого срока ставят черновую конструкцию;
• невысокая стоимость материала в конечном счете приравнивается к цене клееного бруса.

Пеноблоки

Второй по популярности строительный материал после древесины. Почему ему отдают предпочтение:

• конструкции дома получаются сравнительно нетяжелые, не требуется установка мощного фундамента;
• дом возводится быстро, монтажные работы не такие дорогие, как кладка кирпича;
• внешняя и внутренняя облицовки производятся просто любыми материалами;
• в пеноблоках штробы делаются несложно, в них можно спрятать проводку и коммуникации – материал еще и пожаробезопасен;
• относительно небольшой коэффициент теплопроводности, который прямо пропорционален плотности материала;
• отличная защита от шума.

• хрупкость – основной недостаток материала. Блоки могут повредиться в процессе неправильной транспортировки и монтажа;
• при неравномерной усадке дома из-за некачественного фундамента стены покрываются трещинами;
• при пенообразовании углекислым газом из бетонного раствора выделяется мел, который делает блоки хрупкими;
• у пенобетона высокий коэффициент поглощения влаги, но отдает он ее сложно и долго;
• качественный пеноблок лишен многих недостатков, но найти на рынке действительно ответственного производителя непросто;
• стоимость дома из пеноблока приблизительно такая же, как из клееного бруса, только хлопот с первым будет значительно больше (отделка, утепление, ремонт и обслуживание).

Каркасно-щитовой дом

Дома канадской конструкции набирают популярность, имея такие преимущества:

• легкий дом, отсутствие потребности в тяжёлом фундаменте;
• низкая теплопроводность сэндвич-панелей;
• длительный период эксплуатации дома.

Особое внимание необходимо уделять:

• вентиляции – панели не дышат, требуется организация воздухообмена;
• в утеплителе и на поверхности панелей селятся паразиты, требуется периодическая обработка антисептиками и качественная отделка.

Стоимость каркасно-щитового дома невысокая, но оправдана только в случае использования качественных сип-панелей и соблюдения технологии строительства.

Бревно оцилиндрованное

Бревенчатый дом не выходит из моды несколько веков. Его достоинства:

• быстрое строительство;
• низкая стоимость материала и монтажных работ;
• внутреннюю и внешнюю отделку можно не производить, теплоизоляция не требуется.

Недостатки, о которых необходимо помнить при выборе оцилиндрованного бревна:

• усадка в 2-3 года значительная, поэтому производить отделку и установку блоков оконного и дверного заполнения бессмысленно;
• на протяжении первого десятка лет усадка будет происходить стабильно;
• бревно чутко реагирует на изменение влажности и изменяет свои объемы со сменой сезонов, что усугубляет процесс усадки;
• потребность в обработке бревна антисептиками. Причем, попытки сэкономить на составе для избавления от микрофлоры могут привести к увеличенным затратам на устранение дефектов после некачественной обработки.

Детальное сравнение основных характеристик

Для более глубокого понимания разницы между двумя популярными материалами, рассмотрим их численные характеристики.

Отличительные свойства дерева и кирпича:

Выводы

Анализ всех плюсов и минусов показывает, что дерево имеет много преимуществ перед кирпичом. Это станет еще более очевидным, если обратить взор на самый современный вид деревянных стройматериалов — клееный брус. Он лишен многих недостатков цельной древесины: подвержен минимальной усадке, более устойчив к возгоранию, биологической и климатической порче. Клееный брус имеет также более низкую теплопроводность. А его прочность в 2,5 раза выше, чем у цельной древесины естественной влажности.

Разница в стоимости кирпича и клееного бруса невелика. Но при выборе для строительства коттеджа первого материала придется также нести дополнительные расходы. Так, больше средств потребуют устройство фундамента, возведение стен, утепление и внутренняя отделка. Таким образом, клееный брус превосходит кирпич практически по все параметрам.

Подведем итоги

Все познается в сравнении, поэтому проанализировав данные факты, вы можете решить для себя, какой вариант подходит лучше в вашем случае. Если вам нужен небольшой, теплый, уютный, красивый и практичный домик, то используйте клееный брус. А когда у вас в приоритете надежность и долговечность, то для вас подойдет кирпич. Каждый материал имеет свои особенности, но в каком русле их использовать, решать вам.