Толщина теплоизоляции стен: Толщина утепления стен

Содержание

Толщина утепления стен

При утеплении стен важно не ошибиться в выборе толщины и вида утеплителя. Часто жильцы хотят сэкономить там, где экономить нельзя – на толщине утепления стен. Цена утепления от этого выигрывает не сильно, ведь работа и отделка дороже. Но последующие за этим потери гораздо более значительные.

Экономить на толщине утеплителя – невыгодно. В СНИП приведены значения минимального сопротивления ограждающих конструкций (стен) которые были рассчитаны из экономической целесообразности.

Т.е. применять слой утепления тоньше, чем требует норматив не выгодно. Это влечет перерасход средств на отопление. А если не топить, то будет ущерб комфорту. В общем, сопротивление теплопередаче стен должно быть в соответствии с нормативом или больше.
А какая для этого потребуется толщина утепления стен?

Требования нормативов

На фото приведены требования СНИП по сопротивлению теплопередаче ограждающих конструкций. Можно заметить, что для стен требования более низкие по сравнению с потолками, крышей и полами. Это говорит о распределении тепла в доме, и доле утечек через те или иные конструкции.

Основной вопрос возникает по нахождению градусо-суток отопительного периода. Можно сказать, что для климатической зоны Москвы это значение составляет примерно 5000 С х сут.

Поэтому требования для средней полосы (умеренный климат) примерно принимаются в соответствии от 4000 до 6000 С х сут. А точно количество градусо-суток можно вычислить в соответствии со СНиП для каждой области или города.

Т.е. для климатической зоны под условным название «Москва», где среднегодовая температура примерно +4 град. С, требуемое сопротивление теплопередаче стен принимается примерно 3,2 м2С/Вт.

Как рассчитывается толщина утеплителя

Сопротивление теплопередаче утепленной стены складывается из сопротивления собственно стены и сопротивления слоя утеплителя.

Сопротивление теплопередаче стены можно найти зная ее толщину и материал из которого она сделана. Необходимо поделить толщину стены на коэффициент теплового сопротивления материала.

Для примера рассчитаем стену из кирпича толщиной 36 см. Тогда сопротивление теплопередаче стены составит — 0,36 м / 0,7 Вт/мС = 0,5 м2С/Вт.

Теперь найдем сколько теплового сопротивления нужно добавить этой стене, что бы достигнуть требований норматива.

Отнимем от нормативных требований полученное значение. Для примера принимаем, что стена находится в климате Москвы. Тогда 3,2 – 0,5=2,7 м2С/Вт.

Следовательно, у слоя утепления минимальное сопротивление теплопередаче должно быть 2,7 м2С/Вт.

Найдем минимальную толщину пенопласта для утепления этой стены. Умножим коэффициент его теплопроводности на требуемое сопротивление теплопередаче. 0,037х2,7=0,1 м.

Найдем минимальную толщину минеральной ваты – 0,045х2,7=0,12 м.

Но нужно учитывать, что это минимальные значения, исходя из экономической целесообразности. Больше можно (но любой слой проверяется по паропроницаемости (ниже)), меньше делать нельзя. Т.е. если бы строительство вела организация, то нарушения гос. норматива повлекло бы ответственность…

Что подходит для стен

Приведены результаты расчетов для различных климатических зон.

Показаны градусо-сутки отопительного периода (С х сут.) и минимальная толщина утеплителя (м).

Какая толщина утеплителя для кирпичной стены 0,36 м

Пенопласт
2000 – 0,06
4000 – 0,09
6000 – 0,11
8000 – 0,14
1000 – 0,16
12000 – 0,19

Минеральная вата
2000 – 0,07
4000 – 0,1
6000 – 0,14
8000 – 0,17
1000 – 0,2
12000 – 0,23

Какая толщина утеплителя для железобетонной стены 0,30 м. Нужно учесть, что собственное сопротивление теплопередаче такой стены составляет около 0,14 м2С/Вт

Пенопласт
2000 – 0,07
4000 – 0,1
6000 – 0,12
8000 – 0,15
1000 – 0,18
12000 – 0,2

Минеральная вата
2000 – 0,09
4000 – 0,12
6000 – 0,15
8000 – 0,18
1000 – 0,22
12000 – 0,25

Проверка по паропроницаемости слоев

Вопрос толщины утепления стен тесно увязан с паропроницаемостью слоев в единой конструкции.

На ограждающей конструкции дома (стены, потолок полы) всегда будет перепад температуры. Внутри конструкции будет находиться точка росы. В тоже время через стены, потолок, крышу, полы будет проходить водяной пар, и когда на улице холодно, то направление его движения будет из помещения наружу.

Если пар не встретит препятствий на своем пути на улицу, то его накопления внутри стены не произойдет. А если на пути пара образуется повышенное сопротивление его движению, то конструкция намокнет от сконденсировавшейся воды. В однослойной стене повышенного сопротивления движению пара не бывает. Но когда появляется слой утепления, то на паропроницаемость слоев необходимо обращать пристальное внимание.

Нужно что бы выполнялось правило – наружный слой должен быть более паропрозрачный. А так как мы утепляем снаружи, то следовательно, слой утеплителя, должен быть более проницаемый для пара чем сама стена.

Иногда пользуются приемом разделения слоев пароизолятором. Но при этом пароизоляция должна быть абсолютной, что бы полностью прекратилось движение пара сквозь конструкцию. Тогда на пар находящийся в стене действие парциального давления прекращается и его накопление в конструкции не происходит.

Паропроницаемость слоя можно определить разделив толщину слоя на коэффициент паропроницаемости материала.
Например, для кирпичной стены толщиной 36 сантиметров — 0,36/0,11=3,27 м2 • ч • Па/мг.
Слой пенопласта толщиной 12 сантиметров будет сопротивляться движению пара – 0,12/0,05=2,4 м2 • ч • Па/мг.

Условие паропрозрачности слоев выполняется – 2,40 меньше 3,27.
Следовательно, кирпичную стену толщиной в 36 см можно утеплять слоем пенопласта толщиной 12 сантиметров.

Определенная расчетом толщина утепления стен должна соблюдаться и при строительстве. Нужно помнить, что найти толщину утепления стен не сложно, важно соблюсти теорию на практике.

Какая толщина утеплителя должна быть в каркасной стене?

Каркасные дома представляют один из наиболее распространенных вариантов строительства загородного дома. Каркасные технологии строительства известны уже более 5 веков и в настоящее время являются основным типом малоэтажного строительства в странах Скандинавии, США и Канады. Популярность каркасного домостроения возрастает с каждым годом и в нашей стране.

Современные технологии строительства и применяемые при строительстве материалы позволяют строить каркасные дома, которые не уступают каменным домам по долговечности и надежности. Основными преимуществами каркасного домостроения являются: быстровозводимость, относительно низкая стоимость, всесезонность строительных работ и практически полное отсутствие мокрых процессов при возведении коробки дома. Большинство энергоэффективных зданий в настоящее время возводится по каркасной технологии.

Стены каркасных зданий состоят из несущего каркаса, который может быть выполнен из деревянного бруса, бруса из клееного шпона (ЛВЛ) или тонкостенных профилей из оцинкованной стали (ЛСТК) с заполнением пространства между стойками каркаса плитами из эффективного утеплителя (теплоизоляции). Изнутри и снаружи каркас закрывается отделочными изделиями, перечень которых широк и разнообразен.

Утеплитель (теплоизоляция) служит для уменьшения потерь тепловой энергии на отопление. Чем толще слой теплоизоляции, тем меньшими оказываются потери тепла и, следовательно, в здание требует меньшего расхода энергоресурсов (топливо).

Чем меньше потери тепла в здании, тем меньшее количество тепловой энергии требуется подвести к зданию от источника тепла.

Таким образом, утепление ограждающих конструкций приводит к уменьшению потребляемой в здании энергии и, следовательно, к сокращению эксплуатационных затрат на отопление.

Однако, чем толще слой утеплителя, тем большими оказываются капитальные затраты. Таким образом, еще на этапе проектирования следует произвести экономическую оценку вариантов технических решений.

Капитальные затраты, как правило, значительны, но выделяются единовременно, а экономический эффект от дополнительного утепления будет «набегать» ежегодно, но меньшими порциями. Следовательно, существует некоторая оптимальная толщина слоя теплоизоляции, характеризующая экономическую эффективность принятого решения. Ее можно определить путем оценки экономической эффективности различных вариантов утепления и сравнения их между собой.

Рассмотрим типовой каркасный дом площадью 150 м²с площадью наружных стен 175 м². В качестве несущего каркаса рассмотрим наиболее распространенный вариант – деревянный брус сечением 150×50 мм. Отопление в доме – индивидуальное, от газового котла с КПД 90 %. Месторасположение объекта: Московская область.

В качестве слоя теплоизоляции примем изделия теплоизоляционные из минеральной ваты на синтетическом связующем URSA TERRA 34 PN.

Схематичное изображение рассматриваемой конструкции наружной стены представлено на рисунке 1.

Рисунок 1 – Схематичное изображение рассматриваемой конструкции наружной стены каркасного дома

Рассмотрим как влияет увеличение толщины теплоизоляции на первоначальные вложения (инвестиции), потери тепловой энергии через наружные стены, эксплуатационные затраты на компенсацию потерь тепла и сроки окупаемости инвестиций.

Вариант стены с толщиной утеплителя 50 мм примем в качестве базового (минимально-допустимого) варианта. Стена каркасного дома может быть выполнена без утеплителя, но такой дом, как правило, не подходит для круглогодичного проживания или окажется некомфортным. По этой причине вариант стены каркасного дома без теплоизоляции в данной статье не рассматривается.

Разница эксплуатационных затрат, достигаемая за счет дополнительного утепления наружных стен в течение одного отопительного периода показана на рисунке 2:

Рисунок 2 – Расходы на компенсацию потерь тепла через стены в течение одного отопительного сезона

Срок окупаемости вложений в теплоизоляцию стен можно расчитать с учетом роста тарифов на энергоносители и дисконтирования будущих денежных потоков.

Средняя величина относительного роста тарифов на тепловую энергию для населения России составляет примерно 12 % в год.

Мерой дисконтирования будущих денежных потоков можно выбрать средний уровень инфляции за определенный промежуток времени (например, за 5 или 10 последних лет), ставку рефинансирования Центрального Банка, доходность альтернативных вложений (например, открытие вклада в банке на депозитный счет), прочие факторы, влияющие на величину будущих денежных потоков.

Определим срок, по истечении которого вложения в дополнительное утепление стен окупятся (по сравнению с базовым вариантом утепления 50 мм).

Результаты расчета представлены на рисунке:

Рисунок 3 – График зависимости срока окупаемости вложений в теплоизоляцию стен каркасного дома от толщины слоя теплоизоляции

Как следует из этих данных самым лучшим вариантом является применение толщины теплоизоляции 150 мм. При данный толщине срок окупаемости вложений оказывается минимальным (менее 5 лет).

Кроме того, нужно учесть, что при толщине стоек каркаса 150 мм и толщине утеплителя 150 мм обеспечивается плотное прилегание ветрозащитного слоя к утеплителю (рис. 2). В этом случае при прохождении воздуха в воздушной вентилируемой прослойке не будет наблюдаться провисания ветрозащитной мембраны.

Увеличение срока окупаемости вложений при толщине слоя теплоизоляции 200 мм обусловлено необходимостью устройства дополнительного контрбруса (сечением 50×50 мм) и размещения между ним второго (наружного) слоя теплоизоляции толщиной 50 мм. Следует отметить, что при таком варианте утепления несущие стойки каркаса оказываются в зоне положительных температур, что увеличивает их долговечность. При однослойном утеплении стен каркасного дома различные участки стоек оказываются под воздействием различных температур, что вызывает их деформацию. При наличии средств для повышения надежности и долговечности элементов каркаса рекомендуется производить утепление именно таким образом.

Авторы:

Горшков А.С., кандидат технических наук, директор Учебно-научного центра «Мониторинг и реабилитация природных систем» ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого»

Керник А.Г., руководитель группы технической поддержки продаж ООО «УРСА Евразия»

Рекомендуемые уровни изоляции для оптимального значения R

Рекомендуемые уровни изоляции

Во-первых, проверьте изоляцию на чердаке, потолках, наружных и подвальных стенах, полах и подвальных помещениях, чтобы убедиться, что она соответствует уровням, рекомендованным для вашего района. Изоляция измеряется в значениях R — чем выше значение R, тем лучше ваши стены и крыша будут сопротивляться передаче тепла. Министерство энергетики рекомендует диапазоны значений R, основанные на местных расходах на отопление и охлаждение и климатических условиях в разных районах страны. На карте и диаграмме ниже показаны рекомендации Министерства энергетики США для вашего региона. Государственные и местные нормы в некоторых частях страны могут требовать более низких значений R, чем рекомендации DOE, основанные на экономической эффективности. Для получения более индивидуальных рекомендаций по изоляции, в которых перечислены наиболее экономичные уровни изоляции для вашего нового или существующего дома на основе вашего почтового индекса и другой базовой информации о вашем доме.

Хотя изоляция может быть изготовлена из различных материалов, обычно она бывает четырех типов; каждый тип имеет разные характеристики.

Рулоны и войлок — или одеяла — представляют собой гибкие изделия, изготовленные из минеральных волокон, таких как стекловолокно и минеральная вата. Они доступны с шириной, подходящей для стандартных расстояний между стойками стен и балками чердака или пола: стены 2×4 могут удерживать доски R-13 или R-15; Стенки 2х6 могут иметь изделия Р-19 или Р-21.

Насыпная изоляция, обычно изготавливаемая из стекловолокна, минеральной ваты или целлюлозы, поставляется в виде клочков, гранул или узелков. Эти мелкие частицы следует вдувать в помещения с помощью специального пневматического оборудования. Вдуваемый материал легко приспосабливается к строительным полостям и чердакам. Поэтому насыпной утеплитель хорошо подходит для мест, где сложно установить другие виды утеплителя.

Изоляция из жесткого пенопласта — изоляция из пенопласта обычно дороже, чем волокнистая изоляция. Но он очень эффективен в зданиях с ограниченным пространством и там, где необходимы более высокие R-значения. Значения R-изоляции пенопласта колеблются от R-4 до R-6,5 на дюйм толщины (2,54 см), что в 2 раза выше, чем у большинства других изоляционных материалов той же толщины.

Вспененная изоляция — может быть введена в стены, чтобы уменьшить утечку воздуха и улучшить R-значение.

Наконечники для изоляции

Учитывайте такие факторы, как климат, дизайн здания и бюджет при выборе коэффициента сопротивления теплоизоляции для вашего дома.
Используйте изоляцию более высокой плотности, например, плиты из жесткого пенопласта, для соборных потолков и наружных стен.
Вентиляция играет большую роль в обеспечении контроля влажности и снижении расходов на охлаждение летом. Чердачные вентиляционные отверстия могут быть установлены вдоль всей полости потолка, чтобы обеспечить надлежащий поток воздуха от софита на чердак, чтобы сделать дом более комфортным и энергоэффективным. Обратитесь к квалифицированному подрядчику.
Встраиваемые светильники могут быть основным источником теплопотерь, но вы должны соблюдать осторожность при размещении изоляции рядом с светильником, если он не имеет маркировки IC — предназначен для прямого контакта с изоляцией. Ознакомьтесь с рекомендациями по местным строительным нормам.
Как указано на упаковке продукта, следуйте инструкциям продукта по установке и надевайте надлежащее защитное снаряжение при установке изоляции.
$ Совет по долгосрочной экономии: Один из самых экономичных способов сделать свой дом более комфортным круглый год — утеплить чердак.

Утеплить чердак относительно просто и очень экономично. Чтобы узнать, достаточно ли у вас утепления чердака, измерьте толщину утеплителя. Если это меньше, чем R-22 (7 дюймов стекловолокна или минеральной ваты или 6 дюймов целлюлозы), вы, вероятно, выиграете, добавив больше. Большинство домов в США должны иметь изоляцию на чердаке от R-22 до R-49.

Если ваш чердак имеет достаточную теплоизоляцию, а в вашем доме по-прежнему ощущается сквозняк и холод зимой или слишком жарко летом, скорее всего, вам необходимо дополнительно утеплить наружные стены. Это более дорогостоящая мера, для которой обычно требуется подрядчик, но она может стоить затрат, если вы живете в очень жарком или холодном климате.

Возможно, вам также потребуется утеплить подполье. Либо стены, либо пол над подпольем должны быть утеплены.

Новое строительство

Для нового строительства или пристроек к дому для наружных стен в зависимости от местоположения рекомендуется изоляция R-11–R-28 (см. карту ниже). Чтобы выполнить эту рекомендацию, в большинстве домов и пристроек, построенных со стенами размером 2 дюйма x 4 дюйма, требуется комбинация изоляции стенных полостей, например, войлока и изолирующей обшивки или жестких плит из пенопласта. Если вы живете в районе с рекомендуемой изоляцией выше R-20, вы можете рассмотреть возможность строительства с каркасом 2 дюйма x 6 дюймов вместо каркаса 2 дюйма x 4 дюйма, чтобы оставить место для более толстой полости в стене. изоляция — Р-19к Р-21.

Сегодня на рынке появились новые продукты, которые обеспечивают как изоляцию, так и структурную поддержку, и их следует учитывать при строительстве новых домов или пристроек. К ним относятся структурно-изолированные панели, известные как SIPS, и изделия из каменной кладки, такие как изоляционные бетонные формы. Некоторые строители даже используют старую технику, заимствованную у первопроходцев, возводя стены из тюков соломы. Лучистые барьеры (в жарком климате), отражающая изоляция и изоляция фундамента должны учитываться при строительстве нового дома. Для получения дополнительной информации об этих вариантах обратитесь к своему подрядчику.

Министерство энергетики США рекомендует* Общие значения R для новых домов в шести климатических зонах

Сколько изоляции требуется моему дому?

Чтобы получить рекомендации по изоляции, адаптированные для вашего дома, ознакомьтесь с рекомендуемыми значениями R-значения, нажав здесь, чтобы перейти на страницу Energy Star.

* Эти рекомендации представляют собой рентабельные уровни изоляции, основанные на наилучшей имеющейся информации о местных затратах на топливо и материалы и погодных условиях. Следовательно, уровни могут отличаться от действующих местных строительных норм и правил. Кроме того, кажущаяся фрагментарность рекомендаций является следствием этих данных и не должна рассматриваться как абсолютный минимум требований.

Системы наружных стен R-18, R-22 и R-28 могут быть обеспечены либо изоляцией полости, либо изоляцией полости с изолирующей оболочкой.
Для стен размером 2 x 4 дюйма используйте изоляцию из стекловолокна R-15 толщиной 3½ дюйма или R-13 толщиной 3½ дюйма с изолирующей оболочкой.
Для стен размером 2 x 6 дюймов используйте изоляцию из стекловолокна R-21 толщиной 5½ дюйма или R-19 толщиной 6¼ дюйма.
Изолируйте стены подвала только в том случае, если в подвале сухо в течение всего года, верхний этаж не утеплен и вся вентиляция в подполье перекрыта.
На полу должен быть установлен пароизолятор (например, полиэтиленовая пленка толщиной 4 или 6 мил), чтобы уменьшить проникновение влаги в подполье.
Не рекомендуется изоляция краев плиты.

Зачем изолировать?
Рекомендуемые уровни изоляции
Изоляция из стекловолокна
Изоляция из напыляемой пены
Sealection® 500
Heatlok Soy®
Sealection Agribalance®
Вспучивающиеся покрытия
Впрыскиваемая пена
Что делает впрыскиваемую пену такой эффективной?
Инфильтрация воздуха
Огнезащита
Звукоизоляция
Экологичность
Установка
Стоимость при перепродаже
Лучевой барьер
Список Angies — награда за суперсервис
Найдите нас на Facebook

Обзор изоляции — GreenBuildingAdvisor

Обзор
Детали

ОБ ИЗОЛЯЦИИ

Чем толще, тем лучше

В холодную погоду пухлая парка сохраняет тепло вашего тела. Изоляция делает то же самое для дома. Чем толще изоляция, тем лучше она снижает поток тепла изнутри дома наружу зимой и снаружи внутрь летом.

Тепловой барьер дома должен состоять из сплошного слоя изоляции со всех сторон, включая самый нижний пол, наружные стены и потолок или крышу.

Удвоение толщины изоляции удваивает R-коэффициент теплоизоляции, сокращая теплопотери наполовину. Это правило применяется каждый раз, когда слой изоляции удваивается по толщине. Однако годовая экономия энергии за счет удвоения изоляции с R-10 до R-20 будет значительно больше, чем энергия, сэкономленная за счет удвоения изоляции с R-20 до R-40, из-за закона убывающей отдачи. В некоторых случаях, например, на чердаке, стоит уложить больше изоляции, потому что там много места. Гораздо дороже утеплить внешние стены.

Для замедления нагрева требуется больше, чем просто изоляция

Предотвращение утечек воздуха так же важно, как и, возможно, даже важнее, чем добавление изоляции. Если строители не предотвратят утечку воздуха через стены и потолки, изоляция сама по себе не принесет много пользы. Мало того, что сквозняки неудобны, воздух, проходящий через изолированные полости, может снизить эффективность изоляции на целых 50%.

Некоторые типы изоляции создают хорошие воздушные барьеры, а некоторые — нет. Во всех случаях лучше держать изоляцию плотно прилегающей к воздушному барьеру.

ТЕПЛОВОЙ МОСТ ЭТО ПРОВОДИМОСТЬ В ДЕЙСТВИИ

Когда крыша или стена не имеют изоляции, каркас является наиболее изолированной частью конструкции. Он имеет самое высокое значение R. Пиломатериалы из хвойных пород имеют значение R 1,25 на дюйм, поэтому у стойки 2 × 6 значение R почти 7. Однако, как только вы помещаете изоляцию между стойками или стропилами выше R-7, каркас становится слабым. тепловая связь. Если полости каркаса заполнены изоляцией из напыляемой пены с закрытыми порами, теплоизоляция имеет значение R около 36. В этот момент стойки или стропила становятся явным недостатком конструкции.

Ученые-строители называют это явление «тепловым мостом», потому что стойки или стропила перекрывают пространство между внутренней и внешней теплоизоляцией.

Если поискать, тепловые мосты иногда можно увидеть как внутри, так и снаружи.

Внутри это может вызвать проблему, называемую ореолом или холодными полосами за гипсокартоном зимой. Эти холодные полосы могут способствовать образованию конденсата, что приводит к скоплению частиц пыли на гипсокартоне; со временем могут образоваться видимые вертикальные полосы. Снаружи вы можете увидеть эффект теплового моста в узорах таяния снега на крышах и узорах высыхания на стенах.

Непрерывный слой жесткого пеноматериала, установленный на внутренней или внешней стороне стены или крыши, значительно снижает тепловые мостики через каркас.

ЗНАЧЕНИЕ R ИЗМЕРЯЕТ, КАК ХОРОШО РАБОТАЕТ ИЗОЛЯЦИЯ

Тепло переходит от горячего к холодному; его нельзя остановить, но можно замедлить

Если мы измерим скорость, с которой тепло проходит через строительный материал или сборку здания, например, стену или крышу, мы можем вычислить число (R- значение) для обозначения его изолирующей способности. Чем выше значение R материала, тем лучше материал сопротивляется тепловому потоку за счет теплопроводности, конвекции и излучения (см. выше). Производители изоляции сообщают о значениях R, определенных в ходе испытаний в соответствии со стандартами ASTM (например, ASTM C518).

Распространенные типы изоляции и их R-значения

Жилые изоляционные материалы имеют R-значения от 3 до 7 на дюйм. Количество теплоизоляции, установленной в любом конкретном здании, зависит от климата, изолируемой части дома, бюджета проекта и требований местных норм.

Войлок и одеяла: от R-3,1 до R-4,1 на дюйм
Вдуваемая и насыпная изоляция: от R-2,6 до R-4,2 на дюйм
Жесткий пенопласт: от R-3,6 до R-6,8 на дюйм
Напыляемая пена с закрытыми порами: от R-6 до R-6,8 на дюйм
Распыляемая пена с открытыми порами: от R-3,5 до R-3,6 на дюйм

Зеленые дома выходят за рамки минимального кода

Министерство энергетики США разработало список рекомендуемых уровней изоляции для различных климатических зон. Климатические зоны представлены на карте (кликните для увеличения).

Дополнительную информацию о климатических зонах см. в разделе Все о климатических зонах.

Дома, отапливаемые природным газом, мазутом или электрическим тепловым насосом, должны использовать значения R, установленные Министерством энергетики и перечисленные ниже, в качестве основы. Поскольку электрическое отопление относительно дорого, дома с электрическим обогревом требуют большей изоляции, чем показано в таблице ниже.

В некоторых частях страны минимальные требования к изоляции уже (или вскоре могут) превышать эти рекомендации Министерства энергетики. Например, Международный жилищный кодекс 2009 года требует, чтобы строители в холодном климате включали как минимум изоляцию стен R-20 и изоляцию стен подвала R-15.

Рекомендуемые Министерством энергетики R-значения для различных частей дома

Зона	Чердак	Стена	Этаж	Кромка плиты	Стена подвала (изоляция полости каркаса)	Стена подвала (сплошная жесткая изоляция)
1	Р-30 до Р-49	Р-13 до Р-15	Р-13	Р-4	Р-11	Р-10
2-3	Р-30 до Р-60	Р-13 до Р-15	Р-13 до Р-25	Р-8	Р-11	Р-10
4	Р-38 до Р-60	Р-16 до Р-21	Р-25 до Р-30	Р-8	Р-11	Р-4
5	Р-38 до Р-60	Р-16 до Р-27	Р-25 до Р-30	Р-8	Р-11 до Р-19	Р-10 до Р-15
6-8	Р-49 до Р-60	Р-18 до Р-27	Р-25 до Р-30	Р-8	Р-11 до Р-19	Р-10 до Р-15

В любом случае «зеленые» строители почти всегда превышают минимальные требования кодекса по толщине изоляции. Многие консультанты по энергетике, в том числе Бетси Петтит и Джозеф Лстибурек, теперь рекомендуют, чтобы дома с холодным климатом включали в себя потолки R-60, надземные стены R-40, стены подвала R-20 и плиты подвала R-10.

Некоторые строители идут дальше; например, дом в Иллинойсе, спроектированный в соответствии со строгим немецким стандартом Passivhaus, утеплен почти до R-60 со всех сторон — даже под плитой.

ВОЗДУХ И ВЛАГА — ЧАСТЬ КАРТИНЫ

Изоляция не может работать в аэродинамической трубе

Независимо от того, какой тип изоляции вы выберете, она будет плохо работать, если будет установлена в доме, который изобилует утечками воздуха. Поскольку многие типы изоляции (такие как насыпной наполнитель и войлок) работают за счет улавливания воздуха, негерметичные стены, крыши и полы означают плохие тепловые характеристики. По этой причине ученые-строители фанатично относятся к герметичности. Чтобы получить максимальную отдачу от войлока и вспененной изоляции, каждому дому нужен воздушный барьер, примыкающий к изоляционному слою или прилегающий к нему.

Некоторые типы изоляции довольно эффективно предотвращают проникновение воздуха. Например, когда в качестве обшивки стен используется жесткая пена, она может быть эффективным барьером, если швы проклеены. Напыляемая пенополиуретановая пена создает очень эффективную воздушную преграду.

Но ни жесткая пена, ни распыляемая пена не устраняют утечки воздуха в местах соединения различных компонентов, например, под нижними плитами стен. Воздушный барьер эффективен только в том случае, если все эти швы и пересечения обработаны прокладками, клеями или герметиками.

Из всех доступных изоляционных материалов стекловолоконные плиты являются наиболее проницаемыми для утечки воздуха — настолько проницаемыми, что стекловолокно используется для изготовления воздушных фильтров печей. Поскольку стекловолокно не ограничивает поток воздуха, его часто выделяют и высмеивают из-за его плохих характеристик.

На самом деле большая часть критики изоляции из стекловолокна необоснованна. Пока стекловолокно установлено в доме с достаточным воздушным барьером, оно будет работать хорошо. Стекловолокно лучше всего работает при установке в полость каркаса (например, в стойку или пролет балки) с воздушным барьером со всех шести сторон.

Подробная информация об установке высококачественных стекловолоконных плит включена в рекомендации по установке изоляции, установленные оценщиками жилых помещений Сети энергетических услуг для жилых помещений (RESNET).

Для каждого места в доме всегда есть несколько способов создать эффективную воздушную преграду. Однако не все методы одинаково легко достижимы. Во многих местах, в том числе в области краевых балок, напыление пенополиуретана настолько быстрее, чем альтернативные методы, что его использование стало почти универсальным среди строителей высокоэффективных домов.

Влага может накапливаться в воздухе

Есть еще одно преимущество остановки воздуха: меньше влаги в крышах и стенах. Это связано с тем, что большинство проблем с влажностью в стенах и крышах вызвано влагой, переносимой воздухом. Диффузия пара — гораздо меньшая проблема.

Влага может скапливаться на стене или потолке, когда теплый и влажный воздух внутри помещения просачивается через щели в корпусе. Когда этот удаляемый воздух сталкивается с холодной поверхностью, например, с обшивкой стен OSB, влага в воздухе может конденсироваться в жидкость и скапливаться в полости стены. То же самое может происходить и летом, когда через щели в стене просачивается теплый влажный наружный воздух. Если в доме есть кондиционер, влага в этом проникающем воздухе может конденсироваться, когда он достигает любой прохладной поверхности — гипсокартона, воздуховода и т. д. Лучший способ ограничить этот тип миграции влаги — установить эффективную воздушную преграду. Если воздух не просачивается через щели в стенах и потолках дома, проблема решена в зародыше.

Дальнейшие ресурсы

Fine Homebuilding

А. Руководство покупателя по изоляции

Новости здания окружающей среды:

Изоляция: термическая производительность — это только начало

Национальный лабораторинг. -Value Calculator измеряет энергетические последствия типа каркаса, расстояния и теплового моста.

Журнал Home Energy:

Insulation Insulation Insulation Insulation Insulation for Home Energy Ratings охватывает рекомендации RESNET по изоляции.

R-значения стен, которые говорят сами за себя — дополнительная информация о R-значениях стен.

Energy Star Homes:

Контрольный список теплового байпаса — также включены требования к воздушному барьеру для работ со стекловолокном.

Консультант по экологическому строительству:

Понимание R-значения

Подробнее об экологически чистых рабочих местах

Обзор корпуса

Вид с высоты птичьего полета

Наружная изоляция работает как теплое покрытие. Покрытие наружных стен и крыши дома пенопластом — это простой способ обеспечить непрерывность изоляции. Дополнительные преимущества внешней изоляции включают гораздо более плотный дом и меньше тепловых мостов.
Авторы изображений: Тай Келтнер, Исследовательский центр жилищного строительства для холодного климата

Тепло всегда переходит от теплого к холодному

В большинстве мест в Северной Америке температура от 67°F до 78°F не является комфортной. Чтобы чувствовать себя комфортно, мы обогреваем и охлаждаем наши дома. Изоляция замедляет поток тепла в дом или из дома.

Хотя тепло может распространяться тремя путями (теплопроводность, конвекция и излучение), оно редко движется только одним из них. За исключением космоса, все три механизма работают вместе в разной степени.

Различные изоляционные материалы по-разному замедляют эти механизмы теплового потока.

См. ниже:

R-ВЕЛИЧИНА ИЗМЕРЯЕТ, НАСКОЛЬКО ХОРОШО РАБОТАЕТ ИЗОЛЯЦИЯ

ТЕПЛОВОЙ МОСТ ЭТО ПРОВОДИМОСТЬ В ДЕЙСТВИИ

ВОЗДУХ И ВЛАГА ЯВЛЯЮТСЯ ЧАСТЬЮ КАРТИНЫ

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ

Теплопроводность

**Дерево — лучший изолятор, чем ничего.** Снег тает с неизолированных пролетов стропил быстрее, чем непосредственно над деревянными фермами, которые имеют значение R около 1,1 на дюйм, или R-4 для верхнего пояса 2×4.
Авторы изображения: Дэн Моррисон

Тепло проходит через материалы путем теплопроводности

Теплопроводность — это поток тепловой энергии при прямом контакте, через один материал или через соприкасающиеся материалы.

Вещества, которые легко проводят тепло, называются проводниками, а вещества, которые плохо проводят тепло, называются изоляторами. Металл — хороший проводник; пена хороший изолятор. Дерево находится где-то посередине.

Конвекция

**Теплый воздух поднимается вверх, холодный воздух опускается.** Поскольку стены и окна обычно холоднее, чем середина комнаты, они вызывают конвективные петли, которые могут ощущаться как сквозняк. То же самое может произойти и внутри полости стены. **Щелкните рисунок, чтобы увеличить его**

Конвекция — это движение воздуха (или другой жидкости) под действием тепла

Когда воздух или жидкость нагреваются, они расширяются и поэтому становятся менее плотными, поэтому поднимаются вверх. Поднимающийся теплый воздух вытесняет более холодный воздух, который опускается. Когда движение постоянно, это называется конвективной петлей.

Дровяные печи и окна создают конвективные петли, нагревая или охлаждая (соответственно) ближайший к ним воздух.

Даже в домах с воздухонепроницаемыми стенами и потолками конвективные контуры могут ощущаться как прохладный сквозняк и доставлять дискомфорт людям в помещении.

Конвективные петли могут возникать и внутри плохо изолированных полостей стен, ухудшая характеристики изоляции.

Радиация

Солнечная радиация. Солнечное тепло излучается сквозь космический вакуум и согревает землю.
Изображение предоставлено Freerangestock

Излучение нагревает объекты, а не воздух

Излучение — это передача тепла электромагнитными волнами, которые проходят через вакуум (например, пространство) или воздух.

Излучение не может пройти через твердый объект, такой как фанерная обшивка крыши. Когда солнце светит на битумную черепицу, тепло передается на фанерную обшивку за счет теплопроводности. После того, как фанера была прогрета теплопроводностью, она может излучать тепло на чердак.

Радиационные барьеры представляют собой материалы (например, алюминиевую фольгу) с поверхностью с низким коэффициентом излучения (low-e). Несмотря на то, что лучистые барьеры имеют несколько применений в жилищном строительстве — иногда они интегрируются с обшивкой крыши — они редко бывают рентабельными по сравнению с обычными вариантами изоляции.

СВЯЗАННЫЕ ЭНЦИКЛОПЕДИЧЕСКИЕ СТАТЬИ

Оболочка здания

Воздушные барьеры

Изоляция крыш, стен и полов

Варианты изоляции

ДРУГИЕ СООБРАЖЕНИЯ

Изоляция может задерживать воздух

Некоторые типы изоляции действуют как воздушные барьеры, в то время как другие действуют как воздушные фильтры. Если вы выбираете изоляцию, которая не останавливает поток воздуха, важно установить соседний воздухонепроницаемый материал.

От лучшего к худшему при остановке потока воздуха:

Распыляемая пена

Жесткая пена

Целлюлоза

Вдуваемое стекловолокно

Стекловолоконные плиты

INSUL STOU STOU?

Паропроницаемость может быть как положительной, так и отрицательной. — замедлители испарения замедляют смачивание, но также замедляют высыхание, что может быть важнее. Если вы проектируете крышу, стену или пол с учетом этих концепций, практически любой тип изоляции может работать. Подробнее о дизайне корпуса.

От наименьшей до максимальной паропроницаемости:

Полиизоцианурат с фольгированным покрытием

Напыляемая пена с закрытыми порами

XPS

EPS

Напыляемая пена с открытыми порами