Расчет толщины утеплителя для кровли: методика, формула расчета, примеры

Оглавление

Расчет толщины теплоизоляционного материала

После выбора утеплителя необходимо рассчитать, какой толщины он будет. Это объясняется тем, что каждый теплоизолятор имеет свои характеристики, которые нужно учесть при выборе.

Расчет поможет не только максимально грамотно подойти к утеплению, но и оптимизировать расход материала.

Расчет толщины утеплителя начинается с выяснения минимально допустимого сопротивления теплопередаче кровельных конструкций.

Эти данные зависят от региона размещения и указаны в СНиПе 23-02-2003 «Тепловая защита зданий». После выяснения этого параметра можно быть уверенным в будущем комфорте внутри дома.

Это измерение показывает, какое количество тепла, исчисляемое в Вт, пропускает 1 квадратный метр крыши расчетной толщины при разнице температуры в 1 градус по Цельсию снаружи и внутри за единицу времени.

Расчет этого значения сделать непросто, поэтому существуют таблицы, в которых указаны рассчитанные показатели теплопотери для крупных городов. Например, для Москвы показатель R будет равен 4,67 м²*°С / Вт.

Далее необходимо выяснить коэффициент удельной теплопроводности материала, который обозначается λ и измеряется в Вт/ (м · °С).

Это число демонстрирует, сколько тепла в Вт пропускает один квадратный метр теплоизолятора, толщиной один метр, за один час при разнице температур по обеим поверхностям материала в 1 градус.

Этот показатель дает оценку задерживающим свойствам теплоизоляционного материала. Чем ниже утеплитель имеет коэффициент теплопроводности, тем лучше он сохраняет тепло.

Данный показатель служит технической характеристикой материала и не зависит от его толщины. Обычно производитель указывает значение коэффициента на упаковке материала.

Также этот показатель можно узнать в специальных строительных таблицах. Например, коэффициент пенополистирола плотностью 25 кг/мᶟ = 0,034 Вт/ (м · °С).

Зная эти показатели, можно выполнить расчет толщины слоя утеплителя, которым будет изолирована кровля.

Для этого нужно применить формулу δ = R * λ, где δ — это толщина материала для утепления в метрах.

Воспользовавшись данными для примера значениями можно рассчитать слой пенополистирольного утеплителя плотностью 25 кг/мᶟ для изоляции кровли в Москве: 4,67 * 0,034 = 0,15878 м.

Округляем это число, получается 160 мм. Это значение является минимально допустимым и, чтобы достаточно обыграть толщину утеплителя, рекомендуется к полученному значению прибавить 10%.

В итоге получится 185 мм – именно таким должен быть слой утеплителя.

Из вышеописанного можно сделать вывод, что утепление крыши – это процесс, к которому нужно подойти грамотно и обдуманно.

Помимо формул существуют специализированные калькуляторы, которые призваны упростить подсчет толщины.

Главное помнить, что правильно утепленный верх здания – это залог уюта, сохранения здоровья и надежности дома в целом.

Как рассчитать требуемое количество?

Теплый воздух поднимается вверх, поэтому крыша должна задерживать большую его часть – утеплитель должен быть толще

Теплоизоляция крыши повышает комфорт и микроклимат в помещении. Также утепление улучшает термическое сопротивление конструкции, уменьшает тепловые потери. Теплоизоляция не нагревает строение, а лишь сохраняет тепло внутри дома

Поэтому важно рассчитать, сколько слоев утеплителя нужно для крыши, какая ширина нужна и какой купить материал

Укладка кровельного теплоизолятора производится на стропила. Нужно просчитать, сколько плит будет размещено вдоль и поперек ската крыши. Для этого необходимо учесть расстояние между стропилами, количество шагов и длину ската.

Крыша симметрична, количество стропил равно 7, расстояние равно 60 см, длина ската 5 м. Для укладки выбраны плиты размерами 1,17×61×25 см. Можно взять и рулонную минвату.

Для подсчета предполагаемой изолируемой площади следует учесть отдельные нюансы при монтаже. Чтобы достичь наиболее качественной изоляции и для упрощения процесса укладки изделие укладываются враспор между стропильными ногами так, чтобы его ширина была больше стропильного шага на 0,1-0,15 см. При невозможности выполнения этой рекомендации потребуется заделывать зазоры. Чтобы это сделать потребуется вырезать подходящий кусок и также устанавливать его враспор к стропилам.

Исходя из этого процесс подсчета должен учитывать эту особенность, а также строение стропильной системы. Для избегания лишних трат рекомендуется сразу определяться с типом используемого утепляющего материала. Так вы заранее будете знать его габариты. После этого, зная промежутки между стропильными ногами и их длину, можно провести простые расчеты площади и вычислить требуемое количество изоляции. Так у вас будет возможность сэкономить, даже если потребуется обрезка резервных плит.

Однако в любом случае желательно приобрести теплоизолятор с небольшим запасом

Не менее важно соблюдать правила его хранения. Простые вычисления помогут вам определить площадь утепления

Но приобретать ли дополнительную упаковку или нет, естественно, решать вам.

Чтобы создать комфортные условия проживания обязательно необходимо проводить утепление. Обязательно должны изолироваться фронтонные стены и кровельные скаты. Утеплитель на эти процедуры может использоваться самый различный. Однако по опыту известно, что лучше всего подходит минеральная вата. Она обладает прекрасными параметрами и проста в укладке.

Следует учитывать, что чем суровее климатические условия, тем более толстым должен быть теплоизолирующий слой. Стоит помнить, что при правильно устроенной системе теплоизоляции можно значительно сэкономить расход при отоплении сооружения.

Для расчета необходимого числа плит необходимо определить, сколько ляжет вдоль и поперек. Для этого необходимо учитывать длину ската крыши и количество промежутков между стропилами.

Пример

Например, мы имеем крышу с 6 стропильными промежутками по 60 см каждый. То есть в каждый промежуток ляжет один лист утеплителя. При этом длина ската двускатной симметричной крыши равна 5 метрам.

Какой утеплитель лучше

При определении наиболее доступного по стоимости материала нужно учитывать стоимость монтажа и транспортировки. При более низкой цене утепление может влететь в копеечку из-за транспортных расходов и оплаты дополнительных расходов на монтаж.

Пенополистирол

Экструдированный полистрирол имеет отличные показатели теплопроводности, что дает возможность наносить слой утеплителя малой толщины на кровлю. Его легкий вес, простота закрепления на поверхности и экономичность обеспечивают высокую популярность материала. Несмотря на цену.

Пенополистирол Источник dmcp.ru

Минеральная вата

Минвата, как сокращенно называют этот утеплитель, является материалом, который получают из минеральных волокон. Минвату укладывают плитами, которые нужно дополнительно закреплять. Главное достоинство – способность выдерживать высокие температуры. Это идеальный материал для утепления кровли бани.

Пенополиуретан

Пенополиуретан – это теплоизоляция, наносимая методом напыления. Бывает мягкой и жесткой. Мягкую используют для внутренней теплоизоляции, а жесткую – только для внешнего утепления. Этот вид утеплителя должен наноситься только профессионалами. Идеальный вариант для крыш сложной конструкции, имеет экономичный расход.

Что такое минеральная вата

Это теплоизоляционный материал, процесс производство которого основан на переработке каменных пород. Из последних получают нити, которые перемешивают в хаотичном порядке. Именно таким образом достигается прочность минваты. А пространства между нитями заполнены воздухом. При этом они не являются закрытыми, то есть воздух свободно перемещается внутри материала.

С одной стороны это хорошо, потому что воздушное пространство и обеспечивает высокие теплотехнические характеристики. Но с другой стороны это плохо, потому что воздух легко может быть вымещен, к примеру, влагой в виде конденсата и воды. А это снижение теплотехнических характеристик.

Что касается плотности каменной ваты. Во-первых, плотность – это количество каменных волокон, находящихся в 1 м³ материала. То есть чем больше нитей, тем выше плотность. Соответственно меньше свободного пространства между волокнами. А значит, увеличивается теплопроводность материала. Кстати, она у минеральной ваты варьируется в диапазоне от 0,032 до 0,046 Вт/м К. Именно такой разброс показателей зависит от плотности материала.

Структура минеральной ватыИсточник kursremonta.ru

Классификация минеральной ваты как раз таки определяется плотностью предлагаемых изделий. Сегодня производители предлагают четыре класса минераловатных плит:

П-75 с плотностью 75 кг/м³. Эту разновидность нельзя использовать в нагружаемых конструкциях, потому что у нее самая низкая прочность. Неплохой вариант для утепления кровель и стен.
П-125. Это более жесткие плиты, но не настолько, чтобы их можно было бы укладывать под стяжки. Поэтому основное назначение – кровельные конструкции, стены и каркасные сооружения.
П-175. Жесткая плита, способная выдерживать достаточно серьезные нагрузки. Такие плиты укладывают в процессе утепления бетонных полов, то есть под стяжки.
ППЖ-200. Это так называемые минераловатные плиты повышенной жесткости. Используют их в основном при утеплении бетонных покрытий, перекрытий, в конструкциях, которым предъявляются высокие прочностные характеристики и требования пожарной безопасности.

Минераловатные плиты марки ППЖ-200Источник m.2gis.kz

Обратите внимание, что плотность минеральной ваты для кровли имеет определенные параметры. То есть не стоит покупать изделия, в данном случае имеется в виду плиты, у которых плотность выше 125 кг/м³

Нет сомнения, что и они прекрасно справятся на крышах с возлагаемыми на них функциями. Но стоят они на порядок дороже. А зачем переплачивать, если есть материал намного дешевле. Но если стоит задача провести утепление плоской крыши, а тем более эксплуатируемой, то без марки П-175 не обойтись.

Добавим, что изначально минеральная вата выпускалась в рулонах и в матах. И сегодня оба варианта на рынке присутствуют. Используют их реже, но представлены они более широким модельным рядом, где плотность изделий варьируется в более широком диапазоне: от 40 кг/м³. При этом надо отметить, что занижение плотности дает возможность использовать рулонный материал и маты в процессе утепления кровельных конструкций. Единственное – это сложность укладки утеплителя на скатных конструкциях. Приходится использовать способы временного крепления, что усложняет сам процесс, увеличивает трудозатраты.

Минеральная вата рулонного типаИсточник domaleto.ru

Как рассчитать толщину утеплителя — методики и способы

Теплый дом — мечта каждого владельца, для достижения этой цели строятся толстые стены, проводится отопление, устраивается качественная теплоизоляция. Чтобы утепление было рациональным необходимо правильно подобрать материал и грамотно рассчитать его толщину.

Какие данные нужны для расчета толщины утеплителя?

Размер слоя изоляции зависит от теплового сопротивления материала. Этот показатель является величиной, обратной теплопроводности. Каждый материал — дерево, металл, кирпич, пенопласт или минвата обладают определенной способностью передавать тепловую энергию. Коэффициент теплопроводности высчитывается в ходе лабораторных испытаний, а для потребителей указывается на упаковке.

Если материал приобретается без маркировки, можно найти сводную таблицу показателей в интернете.

Теплосопротивление материала является постоянной величиной, его определяют как отношение разности температур на краях утеплителя к силе проходящего через материал теплового протока. Формула расчета коэффициента: R=d/k, где d — толщина материала, k — теплопроводность. Чем выше полученное значение, тем эффективней теплоизоляция.

Почему важно правильно рассчитать показатели утепления?

Теплоизоляция устанавливается для сокращения потерь энергии через стены, пол и крышу дома. Недостаточная толщина утеплителя приведет к перемещению точки росы внутрь здания. Это означает появление конденсата, сырости и грибка на стенах дома. Избыточный слой теплоизоляции не дает существенного изменения температурных показателей, но требует значительных финансовых затрат, поэтому является нерациональным. При этом нарушается циркуляция воздуха и естественная вентиляция между комнатами дома и атмосферой. Для экономии средств с одновременным обеспечением оптимальных условий проживания требуется точный расчет толщины утеплителя.

Расчет теплоизоляционного слоя: формулы и примеры

Чтобы иметь возможность точно рассчитать величину утепления, необходимо найти коэффициент сопротивления теплопередачи всех материалов стены или другого участка дома. Он зависит от климатических показателей местности, поэтому вычисляется индивидуально по формуле:

tв — показатель температуры внутри помещения, обычно составляет 18-22ºC;

tот — значение средней температуры;

zот — длительность отопительного сезона, сутки.

Значения для подсчета можно найти в СНиП 23-01-99.

При вычислении теплового сопротивления конструкции, необходимо сложить показатели каждого слоя: R=R1+R2+R3 и т. д. Исходя из средних показателей для частных и многоэтажных домов определены примерные значения коэффициентов:

Толщина утеплителя зависит от материала постройки и его величины, чем меньше теплосопротивление стены или кровли, тем больше должен быть слой изоляции.

Пример: стена из силикатного кирпича толщиной в 0,5 м, которая утепляется пенопластом.

Rст.=0,5/0,7=0,71 — тепловое сопротивление стены

R- Rст.=3,5-0,71=2,79 — величина для пенопласта

Имея все данные, можно рассчитать необходимый слой утеплителя по формуле: d=Rxk

Для пенопласта теплопроводность k=0,038

d=2,79×0,038=0,10 м — потребуются плиты пенопласта толщиной в 10 см

По такому алгоритму легко подсчитать оптимальную величину теплоизоляции для всех участков дома, кроме пола. При вычислениях, касающихся утеплителя основания, необходимо обратиться к таблице температуры грунта в регионе проживания. Именно из нее берутся данные для вычисления ГСОП, а далее ведется подсчет сопротивления каждого слоя и искомая величина утеплителя.

Некоторые нюансы утепления кровли

Помещения, которые находятся прямо под крышей, например, чердаки, бывают жилыми. Для утепления такого помещения утеплитель укладывается непосредственно на скат крыши, а также на стены. Проводится утепление и перекрытий. Если помещение нежилое, то утепляется только перекрытие, которое отделяет верхний этаж здания.

При проведении работ необходимо считаться и с районом местонахождения дома. Для жителей южных регионов размер толщины утеплителя должен быть самым маленьким. Немаловажную роль играет материал ограждения, другими словами, чердачные перекрытия и фронтоны. К примеру, иногда стены обладают низкой теплопроводностью в сравнении с межэтажными перекрытиями. Поэтому подбор теплоизолятора необходимо делать с учетом этого фактора.

Когда выполняется обустройство чердаков, допускается использовать теплоизолятор любой теплопроводности. Поэтому утеплять крышу мансарды можно материалом разных типов:

матный,
плитный,
рулонный,
засыпной.

Когда в доме проживают люди, можно утеплить крышу изнутри. Сначала кладется гидроизоляционный слой, разделяющий кровлю и стропила. Утепляющий материал крепится к стропилам строительным степлером.

Затем кладется теплоизоляционный слой, состоящий из плиточной, минеральной ваты. Размер толщины ваты не должен быть более 10 см. Минеральные плиты крепятся обыкновенным капроновым шнуром. После укладки плит не должно быть щелей между стропилами.

Толщина утеплителя для мансардной крыши

Хорошо утепленная крыша – это лучший способ сохранить тепло в доме и сэкономить на отоплении. Еще это возможность расширить полезную площадь дома и создать под крышей жилую мансарду, отопление которой не будет выливаться в большие суммы. В вопросах утепления кровли большое значение имеют многочисленные нюансы, связанные с утеплителем и его укладкой под кровлю.

От правильно выбранного материала и его грамотного монтажа с соблюдением очередности всех слоев кровельного пирога зависит не только микроклимат под крышей, но целостность и сохранность всех кровельных элементов. Сегодня рассмотрим, какая толщина утеплителя необходима для крыши и как ее рассчитать самостоятельно.

Современные утеплители для кровли

Лучшие утеплители для кровли:

1. Утеплитель для кровли кнауф

Фирма КНАУФ изготавливает экологически чистые тепло- и звукоизоляционные утеплители по специальной технологии ECOSE. В ассортименте также представлены минвата, стекловата и пенополистирол.

Преимущества данных стройматериалов:

Во избежании теплопотери через крышу сооружения, компания KNAUF рекомендует использовать продукцию марки KNAUF Insulation Скатная кровля. Она является минераловатным высокоэффективным утеплителем с минимальным водопоглощением.

Стройматериалы этой фирмы имеют различные тепловые технические параметры, размеры и изготаливаются в виде плит и матов:

Плита 037 A;
Ролл 037 A;
Плита 034;
Термо Ролл 034 A.

объектов агропромышленного комплекса;
здравоохранения;
заводов общественного питания;
промышленных, жилых и общественных сооружений.

2. Утеплитель для кровли урса

УРСА – это европейский производитель кровельных теплоизоляционных стройматериалов, который не перестает совершенствовать свою продукцию. Изготавливает материалы на базе экструдированного пенополистирола и штапельного стекловолокна.

Преимущества данной продукции:

URSA M-15;
URSA П-15;
URSA М-11, М-11(Ф);
URSA Скатная крыша, Glasswool и др.

3. Утеплитель для кровли изовер

ISOVER Скатная Кровля — это довольно легкие звуко- и теплоизоляционные плиты из минваты, изготовленные на базе стекловолокна высшего качества. Материал обладает повышенной влагоустойчивостью и предназначен для зданий со сложным режимом влажности.

Сфера использования материалов Изовер:

промышленное оборудование;
инженерные коммуникации и системы;
перекрытия и полы;
подвесные потолки, стеновые облицовки, перегородки;
кровли (плоские и скатные);
фасады и стены.

Использование Isover Скатная Кровля:

Натуральные волокна: особенности

К этому виду относится:

Основным достоинством считается соответствие экологическим требованиям. Однако такой материал, чтобы провести утепление крыши, имеет ряд недостатков. Он пропускает кислород, в результате теряется драгоценное тепло. Самым лучшим утеплителем считается джут. Он никогда не гниет, не требует дополнительной химической обработки. Один мешок такого утеплителя оценивается в 300 руб. Такая низкая цена позволила этому материалу стать довольно популярным среди населения.

Таблица характеристик утеплителей для крыши.

К этой группе относятся также утеплители, изготовленные из:

Натуральными теплоизоляционными материалами являются:

Данные теплоизоляторы обязательно обрабатываются специальными противопожарными составами, однако возможность возгорания не исчезает. Размер толщины утеплителя, сделанного из камышита, достигает 10 см. Куб арболита стоит примерно 4500 рублей.

Достоинства и недостатки

К основным преимуществам металлочерепицы можно отнести:

относительно малую стоимость;
большой срок службы;
малый удельный вес;
стойкость к воздействию атмосферных явлений;
привлекательный внешний вид;
пожарную безопасность.

Малая стоимость кровли отчетливее всего проявляется в сравнении с основным ее историческим конкурентом – черепицей керамической. Механизация производства, возможность одновременного функционирования большого количества производственных линий и доступность применяемых материалов и технологий делают металлочерепицу малозатратным в изготовлении материалом.

А учитывая надежность готового продукта, прочность и стойкость к воздействиям, очевидно, что в соотношении стоимости к сроку службы металлочерепица оставляет далеко позади все остальные кровельные материалы.

Срок службы

Этот важнейший показатель может существенно различаться в зависимости от примененных материалов (важно качество как металла, так и полимеров), от толщины и профиля листа, а также от внешних факторов. Большинство производителей указывают на комфортную эксплуатацию в течение 10-25 лет, но качественная металлочерепица ведущих марок способна выполнять свои функции и более полувека.

Удельный вес

Под удельным весом понимается отношение массы листа кровельного материала к его площади. Усредненное значение веса 1м2 для металлочерепицы составляет около 6 кг/м2. Такое низкое значение говорит об удобстве монтажа материала и практически полном отсутствии дополнительных нагрузок на несущие конструкции кровли и фундамент.

Износостойкость. Стойкость к воздействию атмосферных явлений проявляется у металлочерепицы различных марок по-разному. Первостепенным фактором тут является качество полимерного покрытия, на которое возложена защита металлического слоя от коррозии и механических повреждений. Качественные полимеры стойки к агрессивным средам, ультрафиолетовому излучению, ударным нагрузкам (например, граду). Они не теряют форму и внешний вид даже в самых экстремальных климатических зонах.

Но как раз внешний вид и является часто камнем преткновения для людей, задумывающихся о приобретении кровельных материалов, но не имеющих в этом должного опыта. Они ожидают какого-то суррогата керамической черепичной крыши, не осознавая, что та давно отошла на второй план не только по качеству, но и по дизайну.

Современная металлочерепица изготавливается симметрично и аккуратно, а совершенство технологических процессов позволяет имитировать любые формы. Так что металлочерепица подойдет даже для проектов с четко выраженным ретро-стилем.

В случае с пожарной безопасностью все более чем очевидно. Ни один из компонентов металлочерепицы не способен гореть, тлеть, как-либо способствовать возникновению или распространению пламени.

Достоинства покрытия

Однако нельзя отрицать и очевидные недостатки металлочерепицы. К ним относятся:

перерасход материала при монтаже;
быстрый износ при повреждении верхнего слоя;
сравнительно низкая шумоизоляция;
опасность схода снежных пластов.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!
Перерасход материала объясняется тем, что размер металлочерепицы для крыши имеет фиксированные значения, из-за чего неизбежно возникновение лишних обрезков металлочерепицы. Особенно заметен этот перерасход при покрытии кровли сложных форм со множеством углов и изгибов.. Было бы несправедливо не заметить, что тот же недостаток свойственен почти всем кровельным материалам, за исключением, разве что, керамической черепицы

Было бы несправедливо не заметить, что тот же недостаток свойственен почти всем кровельным материалам, за исключением, разве что, керамической черепицы.

Самым распространенным видом повреждения верхнего слоя (полимера) являются сколы, трещины и отслоения в результате механических повреждений, например, при транспортировке, резке листа или закреплении его на каркасе. В местах, где полимерный слой нарушен, как правило, быстро возникает коррозия, что чревато потерей не только эстетических свойств, но и герметичности кровли.
Свойства шумоизоляции покрытия – вопрос спорный. Шумоизоляция будет действительно крайне низкой, если монтировать листы напрямую к каркасу. Тогда каждая капля дождя, не говоря уже о граде, будет гулко звучать под кровлей. Однако при использовании шумоизолирующей подложки и соблюдении технологий монтажа металлочерепицы, шумоизоляция сооружения ни в чем не будет уступать любому другому виду кровли.

Из-за специфичной формы поверхности листа возможен сход снежных пластов, что может быть опасно для жизни и здоровья окружающих. Решить эту проблему очень просто – достаточно использовать снегозадерживающую фурнитуру.

Утепление потолка с холодной крышей

Если чердак не используется в холодное время года, то утепляют только чердачное перекрытие, оставляя кровлю без изоляции.

Если на чердаке нет жилой комнаты, то теплоизоляция перекрытия позволит отапливать только те помещения, которые используются Источник chudopol.ru

Слой утеплителя при теплоизоляции чердачного перекрытия кладут поверх самого перекрытия и закрывает, в том числе, торцы стен. Если расположить изоляционный слой внутри, стены потолка все равно будут отдавать тепло наружу.

Такой способ утепления существенно упрощает монтажные работы. Ведь укладка на ровную поверхность под крышей выполняется легче, чем закрепление материала на скатах.

Как рассчитать толщину утеплителя для кровли?

Расчет толщины теплоизоляционного материала