Основной показатель качества ограждающей конструкции (стены, перекрытия) — величина сопротивления материала теплопередаче R (от английского — resistance по аналогии с сопротивлением в электротехнике), измеряется в м г с С/Вт. Термосопротивление определяют по формуле:

R=8/JL (1)

где 6 — толщина слоя материала, (м);

*А. — коэффициент теплопроводности материала, (Вт/м°С).

Чем больше значение R, тем лучше теплозащитные свойства материалов, тем дом теплее. Чтобы увеличить сопротивление, нужно или увеличить толщину ограждающей конструкции или применять материал с меньшим коэффициентом теплопроводности, что очевидно из формулы (1).

Термосопротивления некоторых однородных строительных материалов представлены на рис. 2 (а-г). Из рисунка видно, что если взять лист пенополистирола толщиной всего 3 см, то примерно такое же сопротивление теплопередачи имеет кирпичная стена толщиной 510мм ( в два кирпича) или стена из бруса толщиной 100 мм. Понятно, что по стоимости эти материалы сильно различаются.

Конструкция ограждения может состоять из нескольких слоев. Как и в электротехнике сопротивления последовательно расположенных слоев суммируются.

Сопротивления двух слоев стоек каркаса (балок) и утеплителя между ними (рис. 3, в) вычисляются по формуле:

R=(F1+F2)/(F1/R1+F2/R2) (2)

где R — общее термосопротивление стены, F1 — площадь слоя дерева, F2 — площадь слоя утеплителя, R1 —термосопротивление дерева, R2 — термосопротивление утеплителя.

в

Рис.3. Сравнение теплоизоляционных свойств некоторых материалов (равной толщины):’ а — из массы древесины, б — из минеральной ваты (плита), в — комбинированное использование материалов.

На рис. 3 (а-в) показаны 3 фрагмента стены равной толщины (для упрощения обшивка на них исключена). Видно, что за счет включения в стену более теплопроводного материала (дерево, по сравнению с минеральной ватой) — термосопротивление стало меньше, чем у чистого утеплителя. Но тем не менее, сопротивление каркасной конструкции (при плотном прилегании утеплителя к стойкам и отсутствии щелей) больше, чем у конструкции однородной стены из бруса. Каркасный дом теплее брусового, если стены у них одинаковой толщины.

Часто в рекламе фирм, продающих стройматериалы (в частности, утеплители), приводится показатель, дающий понять, во сколько раз материал по теплопроводности эффективнее полнотелого кирпича. Например, пенополистирол эффективнее силикатного кирпича примерно в 17 раз. При толщине материала 5 см его термосопротивление R = 1,0 м 20 С/Вт. Это эквивалентно сплошной стене из силикатного кирпича толщиной 0,87 м.

Из всего этого можно сделать выводы:

• тепло стоит "дорого", его надо беречь;

• надо создавать конструкции с большим термическим сопротивлением, т.е. потратиться один раз на хороший материал при строительстве, чем "топить" улицу постоянно в будущем;

• стремиться получить большее термосопротивление меньшими затратами, применяя эффективные утеплители.