Таблица 1. Сравнительная таблица наиболее распространенных вариантов.
Материал |
Плотность, кг/м3 |
Толщина, см |
Нагрузка на перекрытие, кг/м2 |
Тепло-проводность, Вт/м·К |
Ориентиро- вочная цена, $/м3 (тонну) |
1. Стяжка из цементно-песчаного раствора |
1500-1800 |
не менее 5 |
75-90 |
0.9 |
60-110 |
а) Гранулированный шлак |
600-1200 |
по расчету |
30-60 |
0.15-0.2 |
(8-15) |
b) Керамзит |
450-700 |
по расчету |
22-35 |
0.07-0.12 |
40-70 |
c) Вспученный перлит |
45-200 |
по расчету |
2.2-10 |
0.06-0.11 |
50-80 |
d) Вспученный вермикулит |
75-200 |
по расчету |
4-10 |
0.045-0.056 |
150-200 |
2.1. Теплоизоляционная стяжка из цементно-вермикулитного раствора (готовая сухая смесь Вермиизол) |
600-700 |
по расчету |
30-35 |
0.19-0.25 |
(800-1000) |
2.2. Теплоизоляционная стяжка из цементно-перлитного раствора (готовая сухая смесь Перлитка) |
600-700 |
по расчету |
30-35 |
0.15-0.19 |
(800-1000) |
2.3. Теплоизоляционная стяжка из цемента и пеностекла (готовая сухая смесь Ivsil Termolite) |
350-400 |
по расчету |
18-20 |
0.1-0.12 |
(1500-1800) |
2.4. Теплоизоляционная стяжка цементно-пенополистирольного раствора (сухая смесь Кнауф Убо) |
600-700 |
по расчету |
30-35 |
0.1-0.12 |
(450-550) |
3.1. Сухая стяжка из гипсоволокнистых листов (ГВЛ) |
1000-1300 |
не менее 2 |
20-26 |
0.22-0.36 |
250-300 |
3.2. Сухая стяжка из мягких древесно-волокнистых плит (ДВП) |
100-400 |
не менее 2 |
2-8 |
0.05-0.09 |
180-250 |
4.1. Слой пола из досок |
500-600 |
2.8 - 3.5 |
12.5 |
0.1-0.15 |
450-700 |
4.2. Слой пола из фанеры |
600-900 |
не менее 1.4 |
8.4-12.6 |
0.15-0.24 |
400-600 |
4.3. Слой пола из ДСП |
550-750 |
1.6, 1.8 |
8.8-13.5 |
0.2-0.3 |
200-250 |
4.4. Слой пола из OSB |
600-700 |
не менее 1.6 |
9.6-11.2 |
0.13-0.2 |
400-500 |
e) Пенополистирол (пенопласт) |
10-50 |
2, 3, 4, 5, 10 |
0.5-2.5 |
0.035-0.042 |
40-60 |
f) Стекловата |
10-12 |
5, 10 |
0.5-0.6 |
0.038-0.047 |
15-40 |
g) Базальтовая вата |
20-60 |
5, 10 |
1-3 |
0.04-0.06 |
60-100 |
Примечания:
1 - Теплоизоляционные стяжки как правило нуждаются в дополнительном выравнивании обычной стяжкой или наливными "самовыравнивающимися" полами.
2 - Плотность насыпных теплоизоляционных материалов зависит от размера зерен - фракций, чем мельче зерна, тем больше плотность и тем больше коэффициент теплопроводности. Кроме того, практически для всех теплоизоляционных материалов (кроме пенопласта) коэффициент теплопроводности зависит от влажности, чем выше влажность материала - тем больше коэффициент теплопроводности. Чем меньше коэффициент теплопроводности, тем лучше теплоизоляционные свойства материала.
3 - Если толщину теплоизоляции следует определять по расчету, то нагрузка на перекрытие указана для толщины слоя 5 см, чтобы можно было сравнить показатели.
А теперь более подробно рассмотрим представленные варианты, вариант с подогревом полов не рассматривается, так как дополнительные расходы на подогрев пола будут постоянными (в холодное время года) и это не позволяет корректно сравнивать представленные варианты.
1. Стяжка из цементно-песчаного раствора по слою утеплителя.
Обычная стяжка из цементно-песчаного раствора по слою утеплителя является одновременно и выравнивающим и укрепляющим слоем, поэтому толщина такой стяжки принимается не менее 5 см из технологических соображений - чтобы стяжка не растрескивалась. Слой насыпной теплоизоляции можно делать не только из гранулированного шлака, керамзита, вспученного вермикулита и перлита, но и из других материалов, однако приведенные в таблице материалы являются наиболее распространенными. Особенности выполнения цементно-песчаной стяжки изложены отдельно.
2. Теплоизоляционные стяжки.
Теплоизоляционные стяжки можно выполнять, используя не только готовые сухие смеси, а смешивать цемент, воду и теплоизоляционный наполнитель самому. В этом случае можно использовать в качестве наполнителя и керамзит. Однако в этом случае теплопроводность полученной стяжки будет очень сильно зависеть от пропорций цемента и теплоизоляционного наполнителя, чем больше наполнителя, тем ниже прочность стяжки, чем больше цемента, тем выше теплопроводность стяжки. Кроме того, из-за относительно больших размеров заполнителя теплоизоляционные стяжки обладают низкой выравнивающей способностью, чем крупнее наполнитель, тем ниже теплопроводность и тем тяжелее выровнять поверхность такой стяжки, поэтому под напольные покрытия из плитки ПВХ, линолеума, ковролина, а иногда и ламината или паркетной доски требуется дополнительно выравнивать теплоизолирующую стяжку. Правила выполнения теплоизоляционной стяжки практически такие же как и для обычной стяжки.
3. Сухие стяжки.
Так называемые сухие стяжки можно делать только по ровному основанию, т.е. укладывать гипсоволокнистые листы или ДВП сразу на пустотные плиты перекрытия, установленные с перепадами по высоте, с торчащими монтажными петлями - нельзя. Сначала нужно выровнять обычной стяжкой основание пола. Еще один недостаток сухих стяжек - низкая водостойкость. Насыщение гипсоволокнистых или ДВП плит водой приводит не только к повышению теплопроводности, но и к постепенному разрушению теплоизоляционных материалов.
4. Деревянные полы с теплоизоляцией.
Для утепления деревянных полов можно использовать не только рулонные или листовые теплоизоляционные материалы (e, f, g), но так же насыпную теплоизоляцию (a-d) и теплоизоляционные стяжки (2). Теоретически прокладывать теплоизоляцию между лагами вовсе не обязательно, так как воздух - это и есть один из лучших теплоизоляторов, входящий в состав всех приведенных в таблице 1 теплоизоляционных материалов и чем воздуха в теплоизоляционном материале больше, тем теплоизоляционные свойства материала лучше. Однако сам по себе воздух как теплоизоляционный материал обладает существенными недостатками, главный из которых - подвижность. Например, если в строительных конструкциях будут щели, то воздух будет работать не как теплоизоляция, а как теплоноситель.
При теплотехническом расчете деревянных полов следует учитывать, что теплоизоляционный слой будет не сплошным, а будет состоять из полос, разделенных лагами. Т.е. нужно отдельно рассчитывать теплопотери на лаге и на полосе теплоизоляции или для упрощения и так запутанных расчетов ввести поправочный коэффициент, учитывающий расстояние между лагами, ширину лаг и материал теплоизоляции, например при ширине лаг 10 см и расстоянии между осями лаг 100 см, можно увеличить коэффициент теплопроводности пенопласта на 1.05-1.1, а ширине лаг 10 см и расстоянии между осями лаг 50 см, можно увеличить коэффициент теплопроводности пенопласта на 1.25-1.3. При использовании насыпной теплоизоляции или теплоизоляционной стяжки никакие коэффициенты не нужны, так как коэффициенты теплопроводности материалов насыпной теплоизоляции близки к коэффициенту теплоизоляции древесины.
При утеплении полов над продуваемыми неотапливаемыми подвалами теплоизоляция выполняется как правило несколькими слоями, т.е. плита перекрытия теплоизолируется и сверху и снизу.
Пример теплотехнического расчета.
Толщина слоя теплоизоляции должна определяться по теплотехническому расчету, а чтобы этот самый теплотехнический расчет произвести, нужно знать значения температур над полом и под перекрытием, материал напольного покрытия, количество поступающего от отопления тепла, а также материал и толщину перекрытия. Так как эти данные для разных регионов и разных вариантов устройства перекрытия могут значительно отличаться, то для примера приведу приблизительный (без подробных объяснений) расчет сопротивления теплопередаче.
Дано: многоэтажный дом со стандартными пустотными плитами перекрытия толщиной 220 мм. Плита перекрытия над неотапливаемым продуваемым подвалом утеплена слоем насыпной теплоизоляции из гранулированного шлака толщиной 10 см. По насыпной теплоизоляции сделана выравнивающая стяжка толщиной 6 см на которую уложен линолеум толщиной 5 мм. Регион - Москва. По проекту перекрытие должно быть утеплено снизу пенополистиролом, но строители "забыли" сделать утепление (не часто, но такое бывает).
Требуется: определить толщину слоя теплоизоляции из пенополистирола, который нужно наклеить на потолок подвала.
Решение: по СНиП 23-01-99 "Строительная климатология" средняя температура наиболее холодной пятидневки для Москвы -28°С, температура воздуха в помещении +20°С. Градусо-сутки отопительного периода ГСОП = (20 + -(-3.1)) · 214 = 4943
Требуемое сопротивление теплопередаче по энергосбережению R0тр =0.9 · 4.1 = 3.69 м2·°С/Вт
где 0.9 - коэффициент согласно табл. 3 СНиП II-3-79*, 4.1 - сопротивление теплопередаче согласно табл. 1б* СНиП II-3-79*.
Примечание: 1. Если застеклить все проемы в подвале и хорошо подогнать дверь, то расчетный коэффициент будет не 0.9 а 0.75, а это почти 20% снижение теплопотерь через перекрытие.
2. По старым нормам требуемое сопротивление теплопередаче по энергосбережению для перекрытий жилых помещений над подвалом выходило 1.44, по нормам, принятым на переходный период - 2.16. Это означает с одной стороны, что и отопление в домах, построенных в советский период, рассчитано на такие теплопотери, а с другой стороны, что абсолютное большинство перекрытий над подвалами таких домов по новым нормам нуждается в утеплении. В данном примере мы будем рассчитывать толщину теплоизоляции по нормам, принятым на переходный период.
Требуемое сопротивление теплопередаче по санитарно-гигиеническим нормам Rсгтр = 0.9(20 +28)/(3 · 8.7) = 1.379 = 1.655 м2·°С/Вт
Расчет следует производить по требуемому сопротивлению теплопередаче по энергосбережению = 2.16.
R0 = 1/aн + ∑(Δi/λi) + 1/aв
где aн = 23 Вт/(м2·°С) - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции, принимаемый по табл. 6* СНиП ll-3-79*;
aв= 8.7 Вт/(м2·°С) - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимаемый по табл. 4* СНиП ll-3-79*;
Δi - толщина слоя строительной конструкции, м;
λi - коэффициент теплопроводности для данного слоя.
Расчетное сопротивление перекрытия R = 1/23 + 0.005/0.17 + 0.06/0.9 + 0.1/0.2 + 0.127 + 1/8.7 = 0.8815 м2·°С/Вт до требуемого значения не хватает 2.16 - 0.8815 = 1.275 м2·°С/Вт, следовательно толщина пенополистирола должна составлять не менее 1.275 · 0.038 = 0.048 м или 5 см. Если рассчитывать по новым нормам, то для дополнительного утепления потребуется слой пенопласта толщиной около 2.81 · 0.038 = 0.107 м или 11 см.
Вот в принципе и все, осталось только выбрать наиболее оптимальный вариант утепления полов. |