Расчет толщины утеплителя кровли для дома (формула)

Один из важнейших видов ограждающих конструкций здания — это его кровля. Она должна защищать жилое пространство дома от снега и дождя, препятствовать проникновению холода, выдерживать ветровые и снеговые нагрузки. Поэтому подходить к устройству любого элемента кровли, в частности к ее утеплению, необходимо со всей серьезностью.

Основные виды утеплителей для кровли: 1 – минеральная вата, 2 – пенополистерол, 3 – насыпной утеплитель, 4 – пеноизол.

Исходные данные для вычислений

Прежде чем приступать к выполнению работ по утеплению, нужно сначала выбрать и рассчитать утеплитель для кровли. Ведь каждый теплоизоляционный материал обладает различными свойствами, необходимо знать, какой толщины изделия приобретать. В этом может помочь только правильно произведенный расчет.

Схема утепления кровли.

Первый параметр, который необходимо узнать, это минимально допустимое сопротивление теплопередаче кровельных ограждающих конструкций, эти значения регламентируются СНиП 23-02-2003 для каждого региона, от северных до южных. Без этого параметра нет никакого основания для проведения расчета, ведь нормативная документация четко требует необходимое минимальное значение для утепления. Приняв его за основу, вы получите уверенность в будущих комфортных условиях внутри дома и экономии тепловой энергии. Сопротивление теплопередаче обозначается латинской R, исчисляется в м²*°С / Вт. Смысл этого параметра следующий: он указывает, какое количество теплоты, измеряемое в Вт, теряет 1м² кровли расчетной толщины при разнице наружной и внутренней температуры 1 °С за единицу времени. Для кровельных ограждающих конструкций жилых домов СНиП 23-02-2003 устанавливает следующие нормативные значения:

• для южных регионов страны — от 2.4 до 3.2 м²*°С / Вт;
• для средней полосы — от 4 до 4.8 м²*°С/ Вт;
• для северных холодных регионов — от 5.6 до 6.4 м²*°С / Вт.

Вернуться к оглавлению

Расчетные формулы

Схема примерной толщины утеплителей.

Когда известно нормативное значение теплопередачи, его нужно увязать с толщиной и свойствами теплоизоляционного материала для крыши. Здесь поможет следующая формула:

R = δ / k

Здесь δ — толщина утеплителя в метрах, k — коэффициент его теплопроводности. Последний выражается в Вт/(м*⁰С) и характеризует способность того или иного материала пропускать через себя тепловую энергию. Зная значение этого параметра, по вышеприведенной формуле можно высчитать, какая требуется толщина теплоизоляционного изделия.

Как пример для вычислений, можно принять в качестве утеплителя для кровли плиты из пенополистирола плотностью 30 кг/м³, коэффициент теплопроводности для этого материала — 0.033 Вт/(м*°С). Дом находится в северном регионе и нормируемая величина сопротивления теплопередаче крыши составляет 5.6 м²*°С/ Вт. Расчет толщины теплоизоляционного слоя производится таким образом:

δ = R x k, δ = 5.6 х 0.033 = 0.1848 м или округленно 185 мм. Так как величина является минимально допустимой согласно нормативной документации, для получения оптимального результата рекомендуется принять толщину изделия больше этого значения ориентировочно на 10%. В данном примере это значение составит 200 мм.

Чтобы утеплить крышу дома, обычно используют самые распространенные материалы:

• плиты пенополистирола;
• минеральная вата на синтетическом связующем в плитах;
• минеральная вата в рулонах;
• различные рулонные мягкие утеплители типа URSA или ISOVER.

В таблице отражены значения теплопроводности для некоторых из этих материалов.

Производители либо официальные дилеры строительных теплоизоляционных материалов предлагают изделия разной толщины.

Теперь вы можете произвести расчет толщины исходя из показателей теплопроводности изделия и требований нормативной документации.

На тот случай, если потребуется составить энергетический паспорт здания, нужно будет выполнить расчет тепловых потерь через крышу после ее утепления. Большой сложности данные вычисления не представляют, формула следующая:

Q = 1/R х (tв — tн) х А

Расшифровка параметров, участвующих в формуле:

• Q — тепловой поток через ограждающие конструкции кровли, Вт;
• R — значение сопротивления теплопередаче утеплителя, м²*°С / Вт;
• А — площадь кровли, м²;
• tв — температура внутри дома;
• tн — температура наружного воздуха.

При расчетах толщины утеплителя допускается не учитывать сопротивление теплопередачи кровельных материалов, таких как металлочерепица, профилированный настил или шифер. Теплопроводность этих изделий значительна ввиду их малой толщины и свойств материалов, они хорошо выдерживают ветровые и снеговые нагрузки, но тепло практически не удерживают.

Источник