Толщина утеплителя стен для каркасного дома: Толщина стен в каркасном доме для постоянного проживания, толщина утеплителя, конструкция, фото

Содержание

Толщина утеплителя для каркасного дома: требования и расчет

В последние годы каркасные дома пользуются в России большой популярностью. Все благодаря высокой скорости строительства и возможности возведения практически на любом грунте. В качестве утепляющего материала в таких домах чаще всего используют минеральную вату. При этом, энергоэффективность каркасного дома во многом зависит непосредственно от свойств утеплителя, а также соблюдения технологии его монтажа.

На то, насколько будет эффективна теплоизоляция, в свою очередь влияет коэффициент теплопроводности используемого материала и толщина его слоя. Более высокими теплоизоляционными характеристиками обладает тот материал, который лучше удерживает воздух и хуже проводит его по своим волокнам.

Требования к утеплителям
  • Низкая теплопроводность – одно из основных требований, так как этот показатель напрямую влияет на энергоэффективность дома.
  • Натуральность – материал должен быть экологичен и безопасен для здоровья человека.

  • Долговечность – утеплитель должен иметь высокие эксплуатационные характеристики, сохраняя их на весь период использования дома.

  • Влагостойкость – используемый для утепления материал не должен быть подвержен влиянию влаги и не разрушаться под ее воздействием.

  • Гигиеничность – на утеплителе не должны образовываться плесень или грибок.

  • Негорючесть – материал не должен поддерживать горение.

  • Отсутствие усадки – утеплитель в процессе эксплуатации должен сохранять свои геометрические размеры и форму. 

При возведении современных каркасных домов сегодня чаще всего используется минеральная вата. Она обладает высокими эксплуатационными характеристиками и максимально соответствует нормам безопасности.

Минеральная вата не горит, не подвержена воздействию плесени и грибка. Это долговечный материал, который обладает отличными теплоизоляционными свойствами, практичен и удобен для монтажа, экологически безопасен и может применяться для утепления жилых помещений различного назначения.

Расчет толщины утеплителя

При утеплении дома одним из важнейших критериев является правильный подбор оптимальной толщины теплоизоляции. Оптимальная толщина – это тот минимальный слой материала, при котором он, с одной стороны, обладает достаточными изоляционными характеристиками, а с другой – экономит полезную площадь помещения.

Важным фактором при выборе толщины слоя также является климатический регион, в котором располагается дом. Так, для утепления кровли и стен на Юге России и в Средней полосе достаточно 150 мм толщины утеплителя, в то время как в Центральной части страны нужно использовать не менее 200 мм, а на Северо-Востоке – 250 мм.

Недостаточная толщина повлечет за собой увеличение расходов на отопление дома, а избыточная – уменьшит полезную площадь помещения и увеличит расходы на строительство.

KNAUF NORD
Частное домостроение

ТеплоКНАУФ Для Кровли
Частное домостроение

ТеплоКНАУФ Для Перекрытий
Частное домостроение

Толщина утепления стен каркасного дома для постоянного проживания


Каркасные дома — распространенный вид строительства. Такие здания можно встретить во всех климатических зонах. Для круглогодичного проживания, нужно выполнять одно из условий — теплоизоляция. Толщина утепления каркасного дома зависит от района застройки.

Вернуться к оглавлению

Содержание материала

  • 1 Материалы для утепления стен каркасного дома
    • 1.1 Каменная вата
    • 1.2 Эковата
    • 1.3 Стекловата
    • 1.4 Минвата
    • 1.5 Сыпучие
  • 2 Толщина утеплителя — как рассчитать
    • 2.1 Для средней полосы России
    • 2.2 Для северных регионов

Материалы для утепления стен каркасного дома

Для утепления стен каркасного дома применяют несколько видов теплоизоляционного материала — минеральная вата и все ее разновидности, пенопласт или экструзионный пенополистирол, сыпучие утеплители – опилки, керамзит. Рассмотрим все типы подробно.

Каменная вата

Производят из базальтовых пород с добавлением карбоната, который регулирует уровень содержания кислоты.

Для скрепления между собой волокон используют связующие элементы — битумные, бентонитовые и синтетического происхождения.

Каменная вата не впитывает влагу

Обладает такими свойствами:

  • высокие теплоизолирующие показатели;
  • не воспламеняется, предохраняет деревянные конструкции от возгорания;
  • не дает усадку и не теряет форму во время эксплуатации;

При выборе каменной ваты в качестве утеплителя необходимо обращать внимание на расположение волокон.

Есть три типа — вертикальное, горизонтальное и хаотичное. Первые два вида делают утеплитель устойчивым к механическим воздействиям, третий — отвечает за высокий коэффициент теплоизоляции. При утеплении каркасных домов каменную вату используют для фасада, цокольных и подвальных этажей.

Эковата

По своему составу на 80 % состоит из целлюлозы. В качестве антисептика и антипирена в ее состав введены борная кислота и тетраборат натрия. К достоинствам относят:

  • высокие показатели звукоизоляции;
  • хорошее соотношение цена — качество;
  • при работе с этим материалом нет швов и стыков;
  • легко укладывать даже в труднодоступных местах.
В состав эковаты не входят химические элементы, опасные для живых организмов

Как и у всякого материала наряду с плюсами есть и минусы:

  • при эксплуатации большой процент усадки;
  • впитывает влагу, из-за этого значительно увеличивается теплопроводность;
  • для работы необходимо специальное оборудование;
  • очень маленькая жесткость, из-за чего не подходит для бескаркасной теплоизоляции;
  • вблизи нагревательных приборов есть риск возгорания.

Проводить теплоизоляционные работы этим материалом лучше специалистам. Самостоятельно утеплить дом эковатой сложно.

Стекловата

Как утеплитель нашла свое применение при изоляции внутренних и наружных стен, межэтажных и кровельных перекрытий. Наряду с достоинствами обладает и недостатками:

  • большой процент усадки;
  • низкий уровень плотности;
  • хрупкий и ломкий материал;
  • хорошо впитывает влагу.
Стекловата состоит из расплавленного стекла с добавлением песка

Из плюсов:

  • хорошо переносит низкие температуры;
  • пожаробезопасная;
  • низкая цена;
  • не подвержена действию химических веществ;
  • при утеплении пола не нужна дополнительная защита от грызунов.

Стекловата не содержит вредных веществ, но из-за ее хрупкости работать надо в защитном костюме.

Минвата

Имеет три разновидности — базальтовая, стеклянная и шлаковая. Используют при утеплении кровли, наружных и внутренних стен, напольных и чердачных перекрытий.

При выборе материала необходимо обращать внимание на показатели плотности.

Материал выпускают в виде плит или в рулоне

В зависимости от места монтажа теплоизоляционного слоя подбирать марку материала. Например, минвата П–75. Показатель плотности 75 кг/м³ подойдет для утепления чердачных перекрытий и других горизонтальных плоскостей, неподвергающихся большим нагрузкам. Для теплоизоляции пола лучше выбрать материал с большими показателями плотности и жесткости — ПЖ–175 или ППЖ–200.

Сыпучие

К сыпучим утеплителям относят — керамзит, вермикулит, пеностекло, перлит. Часто утепляют каркасный дом опилками, что не совсем рационально во влажном климате. Сыпучие утеплители завоевали свою популярность благодаря многим качествам:

  • низкие показатели теплопроводности;
  • устойчивы к смене температурных режимов;
  • за счет малого веса не утяжеляют всю конструкцию;
  • длительный срок службы.

Работать с этими материалами просто, не нужны специальные инструменты и профессиональные навыки. Засыпной утеплитель способен заполнить любое пространство, даже в труднодоступных местах.

Смотрите в видео: обзор утеплителей для каркасных домов.

Вернуться к оглавлению

Толщина утеплителя — как рассчитать

Для снижения теплопотери, каркасный дом необходимо утеплять. На толщину теплоизоляционного слоя влияют показатели теплопроводности материала и климатические условия. Недостаточная толщина приведет к промерзанию стен и появлению конденсата. Чтобы правильно рассчитать размеры теплоизоляции, учитывают коэффициент теплопроводности материала, из которого построено здание.

Читайте на нашем сайте: способы утепления каркасного дома.

Подробная таблица характеристик каждого стройматериала дана в СНиП № 2–3–79.

Расчет производят по формуле:

Т = R х P

где R — сопротивление теплопередачи (м/с²)/Вт, а Р — теплопроводность утеплителя Вт/(м*°С).

Чтобы не производить сложные расчеты можно взять средние строительные нормы утеплителя для каждого региона или произвести вычисления при помощи онлайн-калькулятора.

Для средней полосы России

Рассмотрим оптимальную толщину для каждого утеплителя.

МатериалТолщина слоя в мм
эковатаот 170
пенопластот 150
минвата150

Средняя толщина утеплительного слоя для средней полосы России должна быть не меньше 150 мм. Для теплоизоляции пола и стен, показатель должен быть увеличен на 50–100 мм.

Для северных регионов

Рекомендуемые строительные нормы

МатериалТолщина слоя в мм
эковатаот 200
пенопластот 150
минвата200 – 250

Для районов севера достаточная толщина слоя 200 мм.

Для перекрытий показатели должны быть увеличены до 250 мм.

При использовании засыпных утеплителей толщину надо рассчитать исходя из теплопроводности каждого материала.

Советуем посмотреть видео: как проводить расчеты толщины утеплителя.

Правильно проведенные работы уменьшат процент теплопотери, сделают дом пригодным для круглогодичного проживания.

О внутренней пароизоляции каркасных домов можете узнать по ссылке.

Изоляция нового деревянного каркасного дома

Основные конструктивные отличия деревянного каркаса от каменной постройки

Если вы не думаете о возведении сплошных стен, фундаментальное различие между каменной и деревянно-каркасной системами заключается в неизменном сохранении полости между внутренняя структурная панель деревянного каркаса и внешние альтернативные обшивки, которые должны оставаться свободными для вентиляции. В статье, опубликованной в прошлом месяце об утеплении каменного дома, было показано, как можно с пользой изолировать полость, чтобы повысить эксплуатационные характеристики каменной стены, чтобы общая толщина стены не стала слишком толстой.

Иначе обстоит дело с деревянным каркасом, где конструкционная панель выполняет все функции, начиная от восприятия нагрузки путем поддержки полов и крыш, обеспечивает стеллажи, предотвращающие боковое скручивание конструкции, а также изоляцию для обеспечения акустических и тепловых характеристик и общей воздухонепроницаемости. Таким образом, физические свойства деревянной панели важны, и к выбору и смешиванию отдельных используемых компонентов следует относиться так же, как к формуле или рецепту; некоторые довольно ванильные, другие более экзотические и ошеломляющий диапазон цен от промышленного пула, которые конкурируют за ваш бизнес.

Основные элементы конструкции в панели деревянного каркаса

В основе лежит деревянная панель с открытыми ячейками, изготовленная на заданную высоту и, как правило, стандартную ширину со специальными панелями, подходящими для размеров здания и оконных и дверных проемов. Панель изготовлена ​​из конструкционных деревянных стоек/рельсов, которые образуют раму по периметру и включают в себя промежуточные вертикальные стойки на расстоянии не более 600 мм от центра. Эта полая рама формируется в виде панели путем прикрепления слоя жесткой доски, как правило, снаружи в виде слоя обшивки, который скрепляет раму вместе и предотвращает превращение прямоугольных или квадратных форм в ромбовидные. Эта жесткая (стеллажная) плита чаще всего представляет собой листовой материал, такой как OSB (ориентированно-стружечная плита), но в равной степени может быть фанерой, МДФ (древесноволокнистая плита средней плотности), Fermacell (изготавливается из гипса и бумаги), Panelvent (производное древесной стружки без использования клей) или плиту из оксида магния, среди прочего. Там, где расположены оконные проемы, панель также будет включать деревянную перемычку, которая будет поддерживаться дополнительными деревянными стойками.

Если стеллажная доска крепится снаружи, как это наиболее распространено в Великобритании, то эта внешняя поверхность обычно покрывается дышащей бумагой, которая защищает ее от непогоды, но пропускает пары влаги. Большинство производителей панелей будут применять это на заводе с нейлоновыми полосками, чтобы показать, где расположены вертикальные стойки, и с нахлестами, временно отогнутыми назад, но включенными для герметизации каждой панели с соседней.

Размеры деревянных стоек чаще всего представляют собой секционную древесину 38 x 140 мм (обработанная хвойная древесина), которая является одним из двух основных отраслевых стандартных размеров и называется CLS (Canadian Lumber Stock), поскольку ее происхождение происходит из Северной Америки. Северная Европа, которая также имеет очень ценную древесину, использует другой метрический эквивалент 45 x 145 мм (TR24) или древесину с сортировкой по нагрузке C24, которая может иметь размер 47 x 147 мм. Для большинства пользователей деревянного каркаса все варианты изоляции встроены в это панельное шасси, внутри и вокруг него.

Отраслевые примеры

Прогуляйтесь по любому из выставочных залов Build it, и вы увидите широкий спектр комбинаций панелей производителей; каждый разработан, чтобы помочь выделить свой продукт среди конкурентов и помочь оправдать разницу в цене.

Некоторые добавляют изоляцию на заводе, другие делают еще один шаг вперед и покрывают внутреннюю поверхность панели пароизоляционным слоем и, возможно, электрикой и кабелепроводами. Некоторые из них включают в себя встроенный служебный канал, а другие превозносят достоинства двух отдельных каркасных стен с четким изолированным пространством между ними.

При выборе некоторых примеров для большего внимания, следующие три универсальных типа, возможно, должны охватывать большинство вариантов.

  1. Изоляция между стойками, а также изоляция полости.

Во-первых, это обычная сердцевинная панель с дополнительным слоем обшивки утеплителем в полости. Это дает легкую возможность для зоны обслуживания внутри путем добавления контробрешетки после слоя пароизоляции, чтобы получить любую толщину пустоты, которую вы хотите для механических и электрических установок. Используя изоляцию из жесткого пенопласта PIR (полиизоцианурата) в качестве примера, можно достичь впечатляющих значений U-значения, рассчитанных и опубликованных одним из ведущих производителей [Kingspan — брошюра прилагается].

Используя 140-миллиметровую деревянную стойку (выбранную из-за жесткости рамы) и 60-миллиметровую изоляцию PIR между стойками и 60-миллиметровую изоляцию PIR вокруг внешней стороны, вы можете получить значение U 0,16 Вт/м²K, которое может быть улучшено до 0,15 с помощью оштукатуренный внешний блок или слегка уменьшенный до 0,17 с облегченной облицовкой, навешенной на панель, в отличие от кирпича. Если бы вы взяли всю толщину изоляции 120 мм и поместили ее вокруг внешней стороны панели (без изоляции между стойками, значение U можно было бы улучшить до 0,14 с помощью оштукатуренных блоков).0005

 Это подтверждает эффект утолщения внешней изоляционной оболочки вместо использования пространства между стойками, что устраняет эффект мостиков холода от самих деревянных стоек. Этот метод гораздо более важен, когда речь идет о стальной раме, так как очевидно, что стальной стержень обладает гораздо большей проводимостью, чем древесина. Однако негативными последствиями этого являются общее утолщение внешней стены с последствиями для уменьшения полезного внутреннего помещения и, возможно, увеличения толщины фундамента. Это можно смягчить, используя более тонкий размер шпильки, например. 89мм, а не 140 мм, но при этом уменьшится жесткость вашей рамы. Так что, как и большинство дизайнерских решений, это баланс. Я предпочитаю при изоляции в полости использовать толщину деревянных стоек с изоляцией, а затем добавлять более тонкую изоляционную обертку снаружи толщиной 25 мм или около того.

  1. Изоляция между стойками и дополнительный слой внутри

Тем не менее, еще одним соображением, связанным с обертыванием полости, может быть недостаточная проницаемость PIR-изоляции, поскольку в приведенных выше примерах дизайна мы добавляем ее на внешнюю сторону дышащей бумаги нашей панели, что в некоторой степени противоречит здравому смыслу и может вызвать промежуточный конденсат между дышащей бумагой и изоляционной пленкой. Итак, наш второй общий вариант конструкции — это обычная панель с сердцевиной, но на этот раз с дополнительным слоем изоляции внутри, а не с полостью. Используя промышленного производителя, который специализируется на изоляции из минеральной ваты [Knauf — брошюра прилагается] с ограниченным набором вариантов ламинированного гипсокартона PIR, мы можем получить столь же впечатляющие стандарты производительности, хотя и не такие хорошие, как у PIR. Опубликованные данные свидетельствуют о том, что при толщине 140 мм Earthwool Frametherm 32 между стойками и дополнительных 40 мм PIR внутри с соответствующими гипсокартонными и пароизоляционными слоями (VCL) коэффициент теплопередачи составит 0,17 Вт/м²K при внешней облицовке кирпичом. Тем не менее, это не обеспечивает зону обслуживания, поэтому при необходимости ее необходимо создать внутри с контробрешеткой на теплой стороне ВКЛ.

Что касается стоимости, то недавняя цитата одного из национальных продавцов для действительно крупного заказа указала, что 100-миллиметровые полые войлочные плиты из минеральной ваты стоят чуть более 13 фунтов стерлингов за м² по сравнению со 100-миллиметровым верхним диапазоном PIR за 25 фунтов стерлингов за м². К сожалению, в ценообразовании на изоляцию нет никакой логики, поскольку производители не будут поставлять напрямую, а национальные продавцы получают и предлагают конкурентоспособные оптовые ставки на определенные бренды и карательно высокие ставки на продукты, которые они обычно не хранят. Таким образом, вам придется работать с системой и получать несколько предложений от нескольких поставщиков, и вы выработаете наилучшую комбинацию предложений о поставках в вашем регионе.

  1. Двойная стеновая система с минимальными связями

В-третьих, это система с двойными стенками, эффективно использующая две более тонкие панели с сердцевиной, механически соединенные, но с ограниченным тепловым мостом. Если вас интересуют пассивные стандарты, то, вероятно, это правильный путь. Эти системы могут иметь стеллажи как на внутренней, так и на внешней стороне, что обеспечивает хорошую структурную жесткость, а пространство между двойными панелями полностью изолировано, за исключением минимально необходимых связей для соединения двух панелей вместе. Опубликованные значения коэффициента теплопередачи могут достигать 0,12 Вт/м²К, но для энтузиастов это, вероятно, можно улучшить!

Перекрёстные тепловые мосты и панели из цельной древесины

И последнее, что следует учитывать, это проводимость древесины и, следовательно, принципы перекрестного перекрытия деревянными стойками в панелях. Древесина обладает теплопроводностью (0,13-0,15 Вт/м·К), что примерно в 5/6 раз выше, чем у лучших изоляционных материалов (0,02-0,03 Вт/м·К). Но для сравнения, древесина примерно в 5 раз менее электропроводна, чем глиняный кирпич или плотный бетонный блок. Несмотря на это, существует большой интерес к использованию в строительстве панелей из поперечно-клееной древесины, которые по существу представляют собой панели из массивной древесины. Их обычно выбирают из-за их прочности, и они удивительно прочны. Но, с точки зрения изоляции, они нуждаются в изоляционной обертке, используя любой из отраслевых вариантов, либо внутри, либо снаружи, но, скорее всего, снаружи.

Проницаемость и полость

Несмотря на то, что технические группы много позируют в отношении достоинств своих систем, хорошо держаться одного простого принципа с деревянным каркасом; и это принцип увеличения проницаемости через компоненты панели. По сути, мы пытаемся спроектировать наши панели так, чтобы они были воздухонепроницаемыми, а затем контролировали внутреннюю влажность внутри здания с точки зрения механической вентиляции. Итак, мы начинаем с внутренней стороны панели с самым низким уровнем паропроницаемости, которым обычно является наш полиэтиленовый пароизоляционный слой (VCL). Раньше это называлось пароизоляцией, но по определению она не идеальна, поэтому она стала VCL. Затем у нас есть выбранная изоляция, за которой следует слой внешней оболочки и дышащая бумажная пленка. Таким образом, согласно этому принципу, если влага проникает через наш несовершенный VCL, ей будет все легче и легче проходить через последующие слои, пока она не мигрирует в нашу вентилируемую полость, где она естественным образом рассеивается. Чего мы не хотим, так это того, чтобы пар застревал в наших панелях и затем конденсировался; КЭД межузельная конденсация.

Интерфейс на стыках промежуточного этажа и крыши

И, наконец, нет смысла принимать серьезные решения о покупке в отношении характеристик конкретной панели, если затем такое же усердие не будет уделено деталям интерфейса этих панелей с полами и крышами. Таким образом, воздухонепроницаемость здания должна быть тщательно проверена в конце, чтобы убедиться, что изоляция в труднодоступных местах установлена ​​с осторожностью, а перекрытия между VCL правильно соединены и проклеены лентой. Программное обеспечение для расчета SAP имеет эквивалент надежных деталей для этих интерфейсов, и дополнительные баллы добавляются, если вы демонстрируете соответствие.

Написано и опубликовано в июле 2017 г.

Вернуться к статьям

Выходя за пределы стен 2×4 в теплом климате

Если вы живете в мире стен 2×4, как и я, вы, возможно, задавались вопросом об экономии, которую вы d получить, перейдя к более надежной сборки стены. Типичный дом в южных странах имеет стены 2×4 с утеплением R-13 в полостях. Два способа усилить это — добавить непрерывную внешнюю изоляцию или сделать более толстую стену. Но что экономит больше энергии? И как они соотносятся со старой доброй стеной 2×4?

Этот вопрос довольно часто возникает при проектировании ОВКВ. Клиенты хотят знать не только о том, сколько энергии они сэкономят, но и о том, смогут ли они уменьшить размер системы ОВКВ. Первый экономит на эксплуатационных расходах, второй на первоначальных затратах. Давайте взглянем.

Общее значение R

Стеновая сборка представляет собой комбинацию материалов, которая позволяет теплу течь как последовательно, так и параллельно. В этой статье я покажу вам результаты, которые я получил для четырех различных стеновых сборок. Во-первых, я настроил электронную таблицу, которая вычисляет общее значение R для сборки, а затем использовал этот инструмент для расчета значений R для этих четырех стен. Вот их краткое описание (при условии установки класса 1):

Первая – стандартная стена 2×4 с обшивкой из фанеры или OSB. Он также основан на деревянных шпильках, а не на стали. Второй — фундаментная стена плюс сплошная наружная изоляция толщиной в полдюйма Р-3. Третий – это фундаментная стена плюс двухдюймовая непрерывная наружная изоляция R-10. Последний представляет собой стену 2×6 с утеплением полостей R-19 и без сплошной внешней изоляции.

Наилучшее значение R имеет двухдюймовая внешняя изоляция. Стена 2×6 примерно эквивалентна стене 2×4 с наружной изоляцией толщиной полдюйма.

Расчетные нагрузки ОВиКВ

Чтобы увидеть, какое влияние эти различные значения R оказывают на размер систем отопления и охлаждения в доме, мы должны ввести фактические значения для дома. Я выбрал тот, над которым мы недавно работали. Это типичный дом: два этажа, площадь кондиционированного пола 2800 квадратных футов и площадь стен около 2400 квадратных футов. У меня есть файл, настроенный в RightSuite, поэтому я просмотрел нагрузки на отопление и охлаждение для разных стен, показанные в таблице выше.

Но я также просмотрел результаты для трех разных мест в мире 2×4: Декейтер, Джорджия (в районе Атланты, где действительно расположен дом), Даллас, Техас (более жаркий климат) и Финикс, Аризона ( такой жаркий климат, я не знаю, почему люди там живут, но это их выбор). Вот что у меня получилось:

Расчетные температуры для трех местоположений:

Decatur: 25°F и 91°F

Dallas: 28°F и 99°F

Phoenix: 42°F и 108°F

90 004 Результаты здесь показано, что максимальное снижение, которое мы можем получить при проектных нагрузках, составляет около 4000 БТЕ/ч. Это примерно треть тонны охлаждающей способности. Другими словами, вы не добьетесь значительного снижения затрат на оборудование, добавив наружную изоляцию или перейдя от стен 2×4 к стенам 2×6. Снижение на три-четыре тысячи БТЕ/час может позволить вам уменьшить размер вашего оборудования. Может быть.

Энергосбережение

Ну, если вы не собираетесь экономить на первоначальных затратах на отопление и кондиционирование воздуха, как насчет энергии, которую вы будете экономить каждый год, уменьшая теплопередачу через стены? Нетрудно подсчитать, сколько тепла проходит через стену в течение года. Формула для годовой тепловой нагрузки:

HDD – это градусо-дни отопления. Это та же форма для годовой нагрузки на охлаждение, но вы используете CDD. (Дополнительную информацию см. в моем учебнике по градусо-дням).0101 U имеет единицу измерения в часах, а HDD , конечно, в днях. Таким образом, чтобы получить ответ в БТЕ, мы должны умножить на коэффициент 24, чтобы перевести часы в дни. (Первая версия приведенной ниже таблицы была неверной, потому что я забыл тот маленький коэффициент 24, из-за которого все мои числа были слишком занижены.)

Для трех местоположений, на которые я смотрю, количество градусо-дней составляет:

Decatur: 2671 HDD и 688 CDD

Dallas:   2192 HDD и 1346 CDD

Phoenix: 923 HDD и 2932 CDD

Используя эти числа с U-значениями, рассчитанными из R-значений в первой таблице выше (U = 1/R) и 2442 квадратных фута площади стены, вот что я нашел:

Обратите внимание, что здесь я добавил еще одну сборку. В дополнение к четырем выше, я включил стену 2 × 4 с одним дюймом непрерывной внешней изоляции со значением R 5. Я подумал, что кто-то спросит об этом в комментариях.

Хорошей новостью в этих результатах является то, что дополнительная теплоизоляция стен позволяет сэкономить миллионы БТЕ. Плохая новость заключается в том, что БТЕ — довольно маленькая единица измерения тепла. Если бы я показал, сколько киловатт-часов дает эта экономия БТЕ, максимальное число было бы всего около 2700. Это означает, что вы не сэкономите много денег на счетах за электроэнергию, выйдя за пределы стандартной стены R-13 в более теплом климате.

Но если мы посмотрим на процент снижения теплопередачи через стены, то это существенно. Стена 2×4 с наружной изоляцией R-3 и стена 2×6 уменьшают тепловой поток через стены примерно на четверть (22% и 25% соответственно). Переход на стену 2×4 с наружной изоляцией R-5 снижает теплопередачу стены примерно на треть. Переход к двухдюймовой внешней изоляции на стене 2 × 4 сокращает годовую теплопередачу через стены вдвое.

Стоит ли?

Стена 2×4 с двухдюймовой внешней изоляцией обеспечивает наилучшие результаты среди пяти сборок, которые я включил сюда. Конечно, вы могли бы добавить еще больше внешней изоляции и еще больше уменьшить теплопередачу. Или вы можете выбрать более толстую стену без внешней изоляции, например, идеальную стену с двойными стойками Джо Лстибурека. Имейте в виду, однако, что каждый дюйм толщины, который вы добавляете к стандартной стене 2 × 4, увеличивает ваши затраты, и каждый последующий дюйм дает вам все меньше и меньше снижения теплопередачи вашей стены.

При нынешних затратах на электроэнергию ни одна из показанных выше улучшенных стен в трех выбранных мною местах не сэкономит вам много денег и, возможно, даже не будет рентабельной. Но затраты на энергию сейчас во многих США действительно низкие. Будут ли они оставаться такими низкими, пока вы находитесь в доме? Кто знает!

Если вы живете в теплом климате и хотите выйти за рамки стандартной стены 2 × 4, вы можете провести этот анализ для своего района и местных затрат на электроэнергию, чтобы увидеть, насколько это рентабельно для вас. Из четырех улучшенных стен, приведенных выше, самая низкая стоимость, вероятно, будет у стены 2×6. Это также безопаснее всего строить, если у вас есть каркасная бригада, которая раньше не занималась внешней изоляцией. Я не имею в виду, что ваш дом может рухнуть, если вы построите его с внешней изоляцией. Я говорю о том, что бригады, которые никогда не занимались обшивкой окон или креплением сайдинга поверх внешней изоляции, могут иметь проблемы с деталями. Но они могут обрамлять стены размером 2×6.

Есть кривая обучения с внешней изоляцией. Однако, если у вас есть команда, которая может справиться с 2-дюймовой непрерывной внешней изоляцией, вы можете сократить теплопередачу через стены вдвое и все равно получить стены такой же толщины, как стены 2×6.

Другие причины отказаться от стены 2×4

Для некоторых людей экономическая эффективность, основанная на текущих затратах на электроэнергию, определяет, будет ли улучшенная стена выигрышной. Или, может быть, это просто то, сколько долларов это добавляет к прибыли. Но позвольте мне предложить некоторые другие причины, по которым лучше рассмотреть улучшенную стену, чем стандартную стену 2×4.

Во-первых, комфорт. Выбираете ли вы стену 2×6 или стену 2×4 с внешней изоляцией, эта дополнительная изоляция означает, что внутренние поверхности ваших наружных стен не будут такими холодными зимой или такими теплыми летом. Теперь вы можете подумать, что это не имеет большого значения, если ваша система отопления или кондиционер справятся с поставленной задачей, но вы ошибаетесь.

Как оказалось, температура воздуха — лишь один из факторов, влияющих на наш комфорт. Другой очень важный показатель называется средней лучистой температурой. Любой, кто когда-либо ходил голым в доме с плохой теплоизоляцией в холодный день, имеет интуитивное представление о средней лучистой температуре. Даже если температура воздуха теплая, холодные стены (или окна) могут высосать из вас тепло и оставить вас холодными. (Мой друг Роберт Бин — самый настойчивый защитник комфорта, которого я знаю. Если вы хотите глубже погрузиться в эту тему, загляните на страницы, посвященные средней лучистой температуре, на его веб-сайте, H Healthy Heati ng .)

Во-вторых, углерод. Каждый БТЕ углеродоемкой энергии, которую мы сберегаем, помогает предотвратить дальнейшее увеличение содержания углекислого газа в атмосфере. В большинстве мест используется хотя бы немного грязного электричества из-за того, как электроэнергия передается по стране среди коммунальных служб. Сокращение количества тепла и охлаждения, которое нам нужно в зданиях, является одним из лучших способов помочь сократить выбросы углерода.

Этот артикул ориентирован на теплый климат, поэтому скопление влаги в холодной обшивке не имеет большого значения. Однако чем холоднее у вас зимы, тем важнее сохранить сухость наружной обшивки. Внешняя изоляция поверх обшивки отлично подходит для этого. Одним из недостатков стен с двойными стойками является то, что обшивка остается более холодной и, следовательно, более влажной, возможно, даже достаточно влажной в холодном климате, чтобы вызвать повреждение. (См. мою статью об исследовании Building Science Corporation дома с двойными стенами.)

Где можно сэкономить больше

Если бы я строил себе дом здесь, в мягком климате Джорджии, и выбирал из представленных выше стеновых конструкций, я бы выбрал стену 2×4 с 2″ непрерывной наружной стеной. изоляция. Мне нравится идея сократить теплопередачу стены вдвое. Но я бы также позаботился о том, чтобы не делать глупостей, чтобы свести на нет накопления от стен.

Вот три области, где происходят самые глупые вещи:

  • Окна – Хорошее окно – это плохая стена. Окно, которое соответствует коду здесь, в Джорджии, имеет значение R около 3. Это чертовски намного меньше, чем у стены R-23, которую я только что сказал, что построю, поэтому я бы сделал две вещи. Я бы установил окна немного лучше, чем R-3. И что более важно, я бы убедился, что у меня нет глупых проблем с усилением солнечной энергии. Windows может убить вас из-за ваших охлаждающих нагрузок, поэтому вы должны обратить внимание на размещение, выступы и размеры.
  • Воздуховоды – Во-первых, у меня на чердаке не было бы воздуховодов. Тогда у меня не было бы воздуховодов в других некондиционируемых помещениях. Тогда у меня может вообще не быть воздуховодов, по крайней мере, для отопления и охлаждения. И какие бы воздуховоды у меня ни были, они должны быть правильно спроектированы, правильно установлены и полностью введены в эксплуатацию.
  • Фундамент – Многие проблемы с комфортом и влажностью связаны с фундаментом, будь то плита на уровне земли, подполье или подвал. Детали имеют значение. Даже в жарком климате, таком как центральный Техас, изоляция краев плиты может значительно сэкономить на отоплении. У нас есть клиент, который строит дом в средиземноморском стиле с большим количеством открытых плит по периметру. Изоляция по краю плиты снизит их тепловую нагрузку на 25%. (И хотите верьте, хотите нет, но их тепловая нагрузка выше, чем их охлаждающая нагрузка.)

Выбираете ли вы улучшенную сборку стен в теплом климате, зависит от ваших конкретных приоритетов. Это не слэм-данк в холодном климате, но есть преимущества.

 

Эллисон А. Бейлс III, доктор философии, спикер, писатель, консультант по строительным наукам и основатель Energy Vanguard в Декейтере, штат Джорджия. Он имеет докторскую степень по физике и ведет блог Energy Vanguard. У него также есть книга по строительной науке, которая выйдет летом 2022 года.

LEAVE A REPLY

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *