Млекопитающие – это один из классов позвоночных животных, наряду с рыбами, земноводными, и птицами. Они выкармливают детенышей молоком, имеют постоянную температуру тела, их тело обычно покрыто волосами. Зародыш большинства млекопитающих развивается в утробе матери при постоянной влажности, температуре, поступлении питательных веществ и кислорода через материнский организм (откладывают яйца только яйцекладущие млекопитающие, или первозвери – например, ехидна, утконос).

По сравнению с другими животными, головной мозг млекопитающих достиг лучшего развития, благодаря чему у них образуются новые, сложные условные рефлексы и они относительно легко приспосабливаются к изменяющейся обстановке. К настоящему времени известно около 4000 различных видов млекопитающих.

Почему человека относят к классу Млекопитающие

Как и для всех представителей млекопитающих, для человека характерны такие признаки внешнего и внутреннего строения, как: волосяной покров, четырехкамерное сердце, два круга кровообращения ( не смешивается с венозной). Альвеолярное строение легких значительно увеличивает их дыхательную поверхность и способствует интенсивному газообмену с окружающей средой.

Для большинства млекопитающих характерно живорождение. Эта биологическая черта наблюдается и у человека. Зародыш человека, как и почти у всех млекопитающих, сообщается с материнским организмом через плаценту, а новорожденный детеныш питается молоком матери, которое вырабатывается у нее в молочных железах (у яйцекладущих млекопитающих нет молочных желез: молоко вместе с потом выделяется наружу, а детеныши слизывают его с поверхности тела).

Молочные и постоянные зубы прорезываются у большинства млекопитающих в определенной последовательности и в установленные сроки. То же самое происходит и у человека. Головной мозг в центральной нервной системе, а особенно кора больших (эволюционно это самый молодой отдел мозга), достигает значительного развития.

Какие признаки строения отличают человека от других животных

Человек имеет много общих черт и с другими таксонами животных – например, с приматами, к которым относятся, помимо Homo sapiens, также и обезьяны. Но в то же время есть и существенные . Так, переход к прямохождению привел к принципиальным изменениям в скелете, мышцах, . Мозг человека занимает большую часть массы от всей массы тела, чем у других приматов. Нижняя челюсть и мускулатура языка приспособлены к речевой деятельности, позвоночник имеет четыре изгиба. Стопа приобрела сводчатую форму, а пальцы на руках стали более подвижными и ловкими.

Совет 2: Самое маленькое млекопитающее на Земле - землеройка

Самым маленьким млекопитающим на Земле официально признана этрусская землеройка (карликовая белозубка). Эта землеройка - настоящая малютка среди насекомоядных млекопитающих! Ее вес составляет 1,5 грамма, а длина – 3 сантиметра. Стоит описать эту кроху более подробно.

Инструкция

Тело у карликовой белозубки стройное и подвижное. Как уже было сказано, длина этой крохи вместе с головой, оканчивающейся длинным и подвижным хоботком, составляет от 3-х до 4-х сантиметров. Масса тела этрусской землеройки варьируется в пределах от 1,2 до 1,5 граммов. Мех у этого создания очень мягкий и блестящий. Цвет шерсти – от серого до коричневого. В зимнее время мех становится более мягким и длинным.

Этрусская землеройка двигается очень быстро и шустро. Она обладает и крайне высоким уровнем обмена веществ (метаболизма). Это заставляет ее поедать большое количество пищи, которое превышает собственный вес в два раза. Эта кроха – настоящая охотница на молодых лягушек, ящериц и, конечно же, насекомых. Ученые проследили за жизнью карликовой землеройки и пришли к выводу, что питаться ей приходится около 25 раз за день!

Физиологические характеристики самого маленького млекопитающего в мире следующие: температура тела этрусской землеройки составляет 37оС, а сердце бьется до 1511 ударов в минуту (25 ударов в секунду!). Когда малютка впадает во временное оцепенение, то температура ее тела опускается до 12оС. Временное оцепенение является необходимой частью жизни карликовой землеройки и возникает в определенные периоды ее жизни: холодное время года, нехватка пищи. Выход из этого состояния сопровождается повышенным сердцебиением: в это время сердечные сокращения увеличиваются со 100 до 1200 в минуту.

Самки карликовых белозубок – это самые настоящие заботливые матери. Они водят своих детенышей за собой цепочкой. Вот как это происходит: первый детеныш цепляется за мамин хвост, второй – за хвост своего брата или сестры и т.д. Получается неразрывная цепь, движущаяся по дороге. На первый взгляд можно не понять, что это за «веревка» движется, но при детальном рассмотрении становится ясно, что это – выводок самых маленьких млекопитающих на Земле.

К сожалению, карликовая землеройка находится на грани полного исчезновения в некоторых странах. Причиной этому становятся довольно резкие климатические изменения, к которым этрусские крохи очень чувствительны. Кроме того, уменьшение численности карликовых белозубок происходит и по причине разрушения их жилищ в результате тех или иных сельскохозяйственных работ. Этрусская землеройка приносит большую пользу человеку: она уничтожает насекомых-вредителей в огородах, садах и полях.

Этрусские землеройки обитают в Северной Америке, в Южной Европе, в ряде азиатских стран, в Закавказье, а также в Подмосковье, на Урале, в Приморском крае и в Прибайкалье.

Млекопитающие являются наиболее развитыми среди позвоночных животных. Их отличительной чертой является вскармливание детенышей молоком. Одна из важнейших особенностей класса млекопитающих - развитие высшей нервной деятельности.

Инструкция

У млекопитающих есть ряд важных приспособлений, которые обеспечили быстрый прогресс этой группы животных. Развитие у них внутриутробное, в течение него детеныш получает питательные вещества через плаценту, только яйцекладущие млекопитающие откладывают яйца.

Для млекопитающих характерна достаточно высокая температура тела (около 38оС), рождение живых детенышей, которых потом вскармливают молоком, а также развитие органов чувств и коры больших полушарий головного мозга.

У млекопитающих более плотный и толстый кожный покров, чем у птиц, а большая часть тела покрыта волосами, которые играют важную роль в терморегуляции. Кожные кровеносные сосуды также имеют существенное терморегуляционное значение, при расширении их просветов резко возрастает .

Особенностью скелета является наличие плоских позвонков, между которыми находятся хрящевые диски. Череп соединяется с позвоночником при помощи двух отростков - затылочных мыщелков. В шейном отделе млекопитающих, вне зависимости от его длины, как правило, 7 позвонков, исключение составляют ламантины и некоторые виды ленивцев.

Для млекопитающих характерно разнообразие кожных желез. Протоки сальных желез открываются в волосяную сумку, их секрет смазывает поверхность эпидермиса и волосы, предохраняет их от смачивания. Потовые железы млекопитающих в основном выделяют воду, в которой растворены соли и мочевина. Выделения потовых и сальных желез придают животным специфичный запах, который используется для полового и индивидуального узнавания.

У млекопитающих очень хорошо развиты органы чувств, причем их обоняние гораздо эффективнее, чем у других позвоночных. У большинства млекопитающих есть наружное ухо, по широте диапазона издаваемых и воспринимаемых звуков млекопитающие превосходят птиц, они используют как сверхзвуковые частоты (летучие мыши), так низкой частоты (киты).

Молочные железы млекопитающих представляют собой видоизмененные потовые, у плацентарных и сумчатых они гроздевидные, а их протоки открываются на сосках. Расположение сосков и желез может отличаться, например, у обезьян и летучих мышей они расположены на груди, у копытных - в паховой области. Число сосков связано с плодовитостью вида.

Мозг млекопитающих отличается большими размерами и сложным строением полушарий переднего мозга. Хорошо развита серая кора полушарий, где расположены центры высшей нервной деятельности, с этим связаны сложные формы приспособительного поведения.

Видео по теме

Согласно научной классификации, человек – один из видов животных. В школе на уроках биологии детям рассказывают, что люди относятся к одному из пяти биологических царств (то есть к царству животных), а далее идет уже более детальная классификация: тип – хордовые, класс – млекопитающие, отряд – приматы, семейство – гоминиды, род – люди, ну и, собственно, вид – человек разумный (Homo sapiens). Однако человек – это совершенно уникальное существо, которые очень сильно отличается от всех других животных.

Инструкция

Прежде всего, только человек умеет говорить. Ученые, сравнивая людей с их ближайшими «родственниками» – шимпанзе, выяснили, что гортань у человека расположена гораздо ниже, чем у обезьяны, и, кроме того, у людей есть подъязычная кость, благодаря которой они могут произносить членораздельные звуки. По оценкам ученых, говорить люди научились около 350 тысяч лет назад. Конечно, животные между собой тоже общаются, но их способы коммуникации сильно отличаются от того, что умеем мы, люди.

Как никто другой, человек склонен влиять на планету. Отгородившись городами от дикого мира, мы часто воспринимаем себя отдельно от природы. Современная наука все же считает, что люди - её продукт. Достигнув своего «трона» благодаря эволюции, мы сохранили нечто общее со своими «родственниками» млекопитающими. Что же делает нас похожими на них? А в чем отличие? Сравнение человека и животного мы представим далее в статье.

Человек в биологической системе

Современный человек относится к роду Люди и виду Homo sapiens (человек разумный). Существуют разные теории об истинном происхождении столь развитого существа: теория внешнего вмешательства, пространственных аномалий, креационизм и эволюционизм.

Согласно научной теории, люди появились путём эволюции точно так же, как и другие животные планеты. Ближайшим родственником рода людей является австралопитек, а от него примерно 2.3 миллиона лет назад появился первый человек - Homo habilis (умелый). Человек разумный возник только 130-150 тыс. лет назад.

В биологической систематике мы относимся к хордовым млекопитающим и отряду приматов, чем и объясняются некоторые сходства человека и животных. Из живущих на Земле видов наиболее близкими к людям по ДНК являются обыкновенные и карликовые шимпанзе.

Общие сходства человека и животных

Люди принадлежат к царству животных, а значит, обладают сходными чертами с другими его представителями. Так, наши органы и ткани состоят из клеток, которые оснащены клеточным ядром и лишены вакуолей.

Как представитель класса млекопитающих человек обладает двухсторонней симметрией тела, четырьмя конечностями, четким разделением частей тела на голову, конечности, туловище и шею (у животных ещё выделяется хвост). Людям присущи теплокровность, внутриутробное развитие зародышей, живорождение, кормление детенышей молоком, наличие волосяного покрова на теле.

Системы органов человека и животных (млекопитающих) обладают общими чертами, которые приведены в таблице ниже.

Система	Общие черты
Кровеносная	Четырёхкамерное сердце. Два круга кровообращения.
Дыхательная	Легочное дыхание. Альвеолярные легкие. Есть щитовидный хрящ и надгортанник.
Экзокринная	Млечные, сальные и потовые железы
Покровная
Опорно-двигательная	Внутренний скелет (череп, грудная клетка, позвоночник, пояса конечностей). Пять отделов позвоночника. Скуловая кость. Парная барабанная кость. Диафрагма.
Пищеварительная	4 отдела пищеварительного тракта (ротоглотка, пищевод, желудок, кишечник). Развитые железы и удлинённый тракт.
	Центральная и периферическая НС. Синаптическая передача с помощью нейромедиаторов, а не электрических сигналов.
Органы чувств	Цветовое зрение. Вестибулярный аппарат. Ушные раковины. Вкусовые почки на слизистых языка и нёба. Соматовисцеральная кожная чувствительность.

Развитие зародышей

Сходство человека и животных наблюдается уже на первых этапах жизни. Эмбрионы человека на ранних стадиях практически не отличаются от эмбрионов других высших позвоночных. Только со временем они начинают приобретать специфические для каждого вида черты. При этом гомологичные органы формируются из одинаковых структур, то есть там, где у ящериц появляются передние конечности, у птиц развиваются крылья, а у человека руки и т. д.

Чем же похожи наши эмбрионы? Развитие всех позвоночных начинается с оплодотворения, далее образуется зигота, которая дробится, переходя в стадии морулы, бластулы и гаструлы. Из средних (мезодермы), внутренних (эндодермы) и внешних (эктодермы) зародышевых листков начинают формироваться органы и ткани.

Как и у остальных позвоночных животных, на 2,5 неделе жизни у нас появляется хорда - длинный продольный тяж, который со временем преобразуется в позвоночник. Сердце вначале выглядит как трубка с пульсирующими стенками, а то, что позже перерастет в спинной мозг и полноценную нервную систему, является поначалу нервной трубкой.

Как и у рыб, человеческий мозг до 3 месяцев состоит из пяти мозговых пузырей. С материнским организмом нас связывает пупочный канатик, что наблюдается у всех плацентарных млекопитающих. У приматов, грызунов и хищников он отпадает при рождении плода.

Люди и приматы

Лучше всего сходство человека и животных прослеживается на больших человекообразных обезьянах. Это ближайшие к нам представители млекопитающих, объединённые с людьми в семейство гоминид. Во многих чертах шимпанзе имеют больше общего с человеком, чем с другими обезьянами. Когда-то их даже хотели определить в группу Homo.

Внешняя схожесть заключается в удлиненных по сравнению с телом конечностях, в широких плечах, длинной шее и седалищных мозолях. И у тех, и у других нет хвоста, а на коже нет подшерстка, нос выступает из плоскости лица, на пальцах есть ногти вместо когтей. Тело человекообразных обезьян (антропоидов) покрыто волосами не так густо, как у их собратьев.

Кровь шимпанзе также имеет четыре группы, а сроки их беременности и полового созревания почти идентичны нашим. У нас одинаковые рисунки на коренных зубах, равное число долей в легких и схожее строение гортани. Обезьяны тоже имеют 4 резца и 4 клыка, 8 коренных зубов, 5-6 крестцовых позвонков в скелете. Они могут ходить на задних конечностях, помогая себе руками.

Наши общие болезни

Схожесть внутреннего устройства людей и животных приводит к тому, что нас могут одолевать одинаковые вирусы и инфекции. Так как обезьяны ближе всего к нам по структуре ДНК, то они наиболее подвержены нашим болезням. Они легко заражаются от нас туберкулёзом, гриппом, холерой, оспой, гепатитом.

Все млекопитающие подвержены действию прионных болезней. Человек и животные одинаково поддаются бешенству. В истории известно немало случаев, когда крысы передавали человеку чуму и лептоспироз.

От домашних питомцев человек может заразиться гельминтами, стригущим лишаем, лихорадкой от кошачьих царапин, токсоплазмозом. Птицы и рептилии переносят сальмонеллёз и орнитоз, грызуны - туляремию. Как дикие, так и домашние животные подвержены сибирской язве и фасцилёзу.

Наши различия

Несмотря на схожесть во многих аспектах, люди во многом отличаются от других видов. Многие физические различия человека и животных связаны с развитием у нас прямохождения и речи. Так, у нас более развит мозговой отдел, чем лицевой, есть подбородок, таз расширен.

У человекообразных обезьян 24 пары хромосом, когда у человека - 23. Позвоночник обезьян имеет дугообразный изгиб, в то время как у нас S-образный. На наши ноги приходится вес всего тела, поэтому они обладают более сильной мускулатурой. Стопы человека сводчатые, чтобы смягчать сотрясение органов при ходьбе. Грудная клетка плоская, но широкая.

От большинства млекопитающих нас отделяет трихроматическое зрение (также есть у приматов) и более слабое обоняние. За определение запахов у нас отвечает только 387 генов, у приматов - 500, у макросоматов - более 1000.

Наши ноги длиннее рук, а у приматов - наоборот. Клыки не выступают из зубного ряда, туловище короче, чем у обезьян. Большой палец человека противопоставлен остальным и очень подвижен, это помогает использовать различные орудия труда.

Мозг и интеллект

Конечно, главное различие человека и животных - интеллект. Дальше всех в мыслительных способностях продвинулись млекопитающие. Однако и они не в силах нас превзойти. Человек обладает сознанием, конкретным и отвлеченным мышлением. Мы умеем обобщать, мечтать, размышлять о прошлом и будущем.

Человек способен к дальнему планированию, в то время как животные принимают решения только для ближайшего временного отрезка. Люди - единственный вид, который способен делать выводы, познавать окружающий мир и передавать свои знания другим.

В связи с этим наш мозг приобрёл отличные от животных черты. Его кора в 2,5 раза больше по площади, чем у обезьян. Он крупнее, а борозды развиты сильнее. Теменные, лобные и височные доли, отвечающие за речь и психику, у нас тоже более развиты.

Человек способен к речи, в то время как животные владеют лишь упрощённой сигнальной системой. Они могут оповещать «собратьев» о самых простых ситуациях, например, «опасность!», «удовольствие» и т. д. У желтобрюхих сурков таких сигналов 8, у макак - около 30.

Зато животные способны к обучению. Шимпанзе более продвинулись в этом. Шимпанзе Уошо владельцам удалось научить языку жестов. В результате она владела 500 понятиями и могла даже их комбинировать, чтобы создавать свои. Например, словами «вода» + «птица» она объяснила, что увидела лебедя.

Поведение

Разница в интеллекте влияет и на различия поведения человека и животных. И тем, и другим свойственны условные и безусловные рефлексы. Но в целом действия животных более ритуализированы и диктуются древними инстинктами, а человек склонен поступать по ситуации, учитывая все внешние факторы и собственное желание. Иными словами, из всех животных мы склонны вести себя наиболее пластично.

Инстинкт - это форма поведения, которая заложена у вида на генетическом уровне, она диктуется биологическими потребностями и включает строго определённый порядок действий. Если хоть одно условие будет изменено, то животное растеряется или отреагирует не совсем адекватно.

Например, осы, перед тем как затащить пойманную добычу в нору, оставляют её у входа, а сами лезут внутрь, чтобы проверить, не забежал ли туда кто-нибудь посторонний. Когда все в порядке, они тащат жертву в «домик». Если мы вмешаемся и переместим её добычу немного дальше от входа, то оса начнет повторять всё заново. В её поведении не заложена возможность того, что кто-то будет перетаскивать еду, поэтому оса опять перенесёт жертву ко входу и вновь полезет в нору для проверки.

Эмоции человека и животных

И у нас и у животных первичные эмоции являются врожденными. Отсюда можно сделать вывод, что связанные с ними чувства человека и животных ощущаются одинаково, а некоторые даже проявляются подобно нашим. Приматы владеют тем же набором лицевых мышц и тоже могут показывать гримасы радости, гнева, страха и т. д.

Яркое выражение эмоций присуще социальным животным, так как выполняет коммуникативную функцию. Одним из важных проявлений эмоций является оскал. Открытая пасть с торчащими клыками как ничто лучше предупреждает противника о воинственном настрое.

Но у животных эмоции носят чисто биологический характер и существуют только в пределах их прямых потребностей и инстинктов. Опасность для них существует только в конкретный момент нападения, и чувство страха появляется только тогда. У человека оно может возникнуть даже в спокойной обстановке, если он вообразит себе опасную ситуацию.

Культура и творчество

Если инстинкты и эмоции наблюдаются у всех высших животных, то культура - это то, что определяет именно человека. Люди являются единственными организмами, которые не просто существуют в окружающей среде, но и могут изменять её.

Посредством мышления, творческой деятельности и познания мы создаем материальные объекты и духовные ценности. Из всего царства животных только человек способен создавать орудия труда при помощи других орудий труда. Именно так мы придумали одежду, бытовые предметы, оружие, построили пирамиды, дворцы, города.

Некоторые животные тоже могут применять орудия труда. Например, вороны достают червяков и насекомых из коры дерева, используя палочки и веточки. Но они не могут сделать эту палку сами.

Систематика человека:

тип хордовые
подтип позвоночные
класс млекопитающие
отряд приматы
род Homo
вид H. sapiens - человек разумный.

Сходство человека с млекопитающими прослеживается в строении основных систем органов, внутриутробном развитии зародыша, наличии млечных желез, общих болезней. К чертам сходства относят наличие рудиментов и атавизмов.

Основные отличия связаны с прямохождением (изгибы позвоночника, сводчатая стопа), трудовой деятельностью (большой палец руки противопоставлен остальным), развитием мозгового отдела черепа. Принципиальными отличиями высшей нервной деятельности считается способность человека к абстрактному мышлению на основе второй сигнальной системы, связанной с речью, и постановка целей в процессе деятельности.

Сторонники происхождения человека в результате эволюции видят его роль в биосфере как возвышение над природой, давшее возможность глобально изменять среду своего обитания (к сожалению, все чаще в худшую сторону).

Представляется удачным представление прогрессивных философов, рассматривающих человека как единство биологической, животной личности и личности духовной, «бессмертной души». Такой подход снимает с повестки дня бесконечные споры о природе человека, объясняя его поведение общими для всех живых существ законами самосохранения и продолжения рода, которые подчиняются нравственным началам, почерпнутым из единого духовного пространства, или информационного поля, пронизывающего вселенную. При таком подходе роль человека заключается в исполнении предназначения свыше, смысл которого в любви к ближнему, разумном ограничении потребностей, духовном росте.

2. Членистоногие, их классификация, многообразие, роль в природе. Объясните, почему насекомые заняли господствующее положение на Земле. В коллекции найдите насекомых, ведущих общественный образ жизни, раскройте их значение в природе и жизни человека.

Тип членистоногие - самый многочисленный тип животных, насчитывает более 1,5 млн видов. Включает классы ракообразных, паукообразных и насекомых. Роль в природе многообразна:

Класс насекомых включает отряды жуков, двукрылых, перепончатокрылых, прямокрылых и др. Их многочисленность объясняется наличием легкого и прочного хитинового покрова, членистых ног, различной специализацией по объектам питания с соответствующим устройством ротового аппарата (грызущий, сосущий, лижущий, колющий), способностью к полету у многих отрядов, развитыми органами чувств, наличием сложных программ поведения (инстинктов), особенно у общественных насекомых: муравьев, пчел, ос, шмелей, термитов. Многие перепончатокрылые - санитары лесов, уничтожают вредителей, ценные опылители цветковых растений. Продукты пчеловодства: мед, воск, прополис, маточное молочко, пчелиный яд, перга (пыльца), - используются как продукты питания, в медицине, химической промышленности.

3. Зрительный анализатор, строение и значение. Нарушения зрения, профилактика глазных болезней. Почему при работе на компьютере необходимо строго соблюдать режим труда и отдыха?

В состав зрительного анализатора входит рецепторный орган - глаз, проводящие пути - зрительный нерв, центры в затылочной зоне коры головного мозга. С помощью зрения человек получает более 90% информации об окружающем мире.

Глаз состоит из глазного яблока и вспомогательного аппарата (веки, ресницы, слезные железы). Глазное яблоко имеет три оболочки:

1. наружная - белочная , с прозрачной роговицей спереди,
2. сосудистая , с отверстием, область вокруг зрачка окрашена - радужка ,
3. сетчатка , содержащая палочки и колбочки .

За радужкой находится хрусталик , способный изменять кривизну, обеспечивая фокусировку лучей света на сетчатке. Внутренняя часть глазного яблока заполнена стекловидным телом .

Нарушения зрения, профилактика глазных болезней

К распространенным нарушениям зрения относятся близорукость, когда фокусировка лучей происходит перед сетчаткой, и дальнозоркость, когда фокусировка за сетчаткой. Близорукость может быть врожденной или развиться при чтении в темноте, с близкого расстояния. Для предупреждения близорукости нужно хорошее освещение при чтении, чтобы свет при письме падал слева, следить за правильной осанкой, не читать лежа или в движущемся транспорте.

Во время работы на компьютере сосредоточенность внимания на экране приводит к задержке мигания, сухости роговицы. Напряжение глаз может при этом продолжаться несколько часов. Чтобы избежать отрицательных последствий, монитор компьютера необходимо располагать на столе (без дополнительного возвышения), т. к. при таком положении глаза чаще происходит мигание, смачивая поверхность глазного яблока. Расстояние до монитора должно составлять не менее 70 см. Регулярно проводить расслабляющие упражнения, наводя резкость по очереди на близко и далеко расположенные предметы, делать паузу в работе.

Важное значение имеет полноценное питание, обеспечивающее организм витамином A (сливочное масло, яйца, рыбий жир, морковь, томаты). При недостатке витамина А возникает «куриная слепота» - неспособность видеть при слабом освещении.

При попадании в глаза соринок, нельзя тереть глаз. Попробуйте слегка оттянуть пальцами веко, чтобы слеза смыла посторонний предмет.

При заточке инструментов в мастерской, работе на металлорежущих и деревообрабатывающих станках и т. п. обязательно пользоваться защитными очками. При сварке - сварочной маской. Нельзя смотреть на электрическую дугу без маски даже со стороны.

Утепление дома – необходимая процедура для созданий комфортных условий проживания. Методы утепления могут быть разными – от увеличения толщины стен здания до нанесения штукатурных слоев, но утепление специальными теплоизолирующими материалами актуально всегда. И здесь важна толщина утеплителя для стен – увеличивать ширину несущих стен до бесконечности нельзя, но тепло нужно сохранить как можно в большем объеме. Поэтому расчет толщины утеплителя должен базироваться на характеристиках строительных и утепляющих материалов.

Утеплять дом можно по наружным или внутренним стенам, можно также объединять эти решения, но наиболее эффективным является утепление стен наружных. Внутреннее утепление сдвигает точку росы, которая обязательно существует между разнородными материалами, внутрь дома, а это значит, что стены будут набирать влагу из-за обилия накапливающегося конденсата. Убрать конденсат вентиляционными зазорами не получится, так как утеплитель находится внутри дома. Наружное же утепление, наоборот, сдвигает точку росы ко внешней стороне стены, давая возможность влаге испариться через стену или вентиляционный зазор, который часто делается при наружной теплоизоляции.
Сравнение вариантов утепленияВыбор материала для утепления дома

Характеристики теплоизолятора находятся в зависимости от географического региона и климатических условий в нем, размера помещений или здания, стройматериалов домостроения. Также толщина утеплителя зависима от функционального назначения утепляемой площади. Для жилых домостроений это будут одни параметры, а для чердачного или подвального пространства –другие. Как таковая, толщина утеплителя не играет первостепенную роль – здесь важны параметры следующих направлений:

1. Погодные условия;
2. Строительные материалы для несущих перекрытий и стен;
3. Уровень объекта над поверхностью грунта;
4. Материал теплоизолятора.

Чтобы точно определиться, какой толщины должен быть теплоизолирующий слой на стенах дома, нужно сравнить коэффициенты материалов. При этом важно обратить внимание на то, что коэффициенты теплопроводности разных утеплителей всегда будут разными.

Сравнительная информация для выбора популярных теплоизолирующих стройматериалов:

1. Пенополистирольные плиты: коэффициент теплопроводности = 0,039 Вт/м 0 С, толщина материала = 120 мм;
2. Минеральная, базальтовая, каменная вата: 0,041 Вт/м 0 С, толщина плиты или слоя заливки = 130 мм;
3. Армированный бетон, ж/б стены: 1,7 Вт/м 0 С, толщина H= 533 мм;
4. Кирпич силикатный: 0,76 Вт/м 0 С, размер изделия = 238 мм;
5. Пустотелый красный кирпич: 0,5 Вт/м 0 С, H= 157 мм;
6. Клееный профилированный брус: 0,16 Вт/м 0 С, толщина бруса = 50 мм;
7. Керамзитобетон: 0,47 Вт/м 0 С, H= 148 мм;
8. Газоблок: 0,15 Вт/ м 0 С, H= 470 мм;
9. Пеноблок: 0,3 Вт/ м 0 С, H= 940 мм;
10. Шлакоблок: 0,6 Вт/ м 0 С, H= 1800 мм.

Из приведенной информации понятно, что утеплитель для стен должен быть толщиной ≥ 1500 мм для комфортного микроклимата в доме. Но это очень и очень много, поэтому стену необходимо сделать тоньше, и слой теплоизолятора уменьшить до 120-130 мм. Как это сделать? Подбором оптимальных параметров стройматериалов и теплоизолирующих стройматериалов. В таблице приведена рекомендуемая толщина минваты (базальтовой, каменной) для разных регионов при строительстве дома:

Сравнительные параметры коэффициентов теплоизоляции разных теплоизолирующих материалов для этих городов и регионов:

1. Блоки из пенополистирола ПСБ-С-25: коэффициент теплопроводимости = 0,042 Вт/м 0 С, толщина H= 12,4 см;
2. Минвата для утепления вентилируемых фасадов: 0,046 Вт/м 0 С, H= 13,5 см;
3. Профилированный клееный брус с прочностью 500 кг/м³: 0,18 Вт/м 0 С, H= 53,0 см;
4. Керамоблоки: 0,17 Вт/м 0 С, H= 57,5 см;
5. Газоблоки 600 кг/м³: 0,29 Вт/м 0 С, H= 98,1 см;
6. Кирпич силикатный: 0,87 Вт/м 0 С, H= 256,0 см.

Применение этих теплоизолирующих материалов утеплении дома – это прямая экономия на толщине наружных стен.

Толщина утеплителей в разных климатических регионах:

Минимальная минусовая температура	Район	Материал/плотность
		Камень/1300	Кирпич/1600	Керамоблок/1200	Бетон/300
		Толщина, мм
-60 0 С	Верхоянск	—	900,0	700,0	450,0
-40 0 С	Новосибирск	—	900,0	700,0	450,0
-30 0 С	Москва	30,0	640,0	500,0	350,0
-20 0 С	Ереван	60,0	510,0	300,0	200,0
-10 0 С	Красноводск	45,0	330,0	250,0	160,0

Расчет толщины теплоизоляции начинается с подбора материала по предназначению помещения и уличной среднегодовой температуре. Распространенные географические зоны:

1. I-я зона: ≥3501 градусо-суток;
2. II-я: ≈3001-3501 градусо-суток;
3. III-я: ≈2501-3000 градусо-суток;
4. IV-я: ≤2500 градусо-суток.

Понятие «градусо-сутки» — это параметр, отражающий разность температур воздуха внутри здания и температуры воздуха на улице в течение отопительного периода. Его формула:

GSOP = (t v – t 8)z 8 ;

• t v — температура воздуха внутри здания, °С;
• t 8 – среднее значение температуры отопительного периода со среднесуточной температурой воздуха ≤8°С;
• z 8 –количество суток отопительного периода со среднесуточной температурой воздуха ≤ 8°С.

В качестве реального примера подойдут такие расчеты:

Минимальные параметры для всех четырех климатических зон: 2,80; 2,50; 2,20; 2,0. Ниже приведены предельно допустимые минимальные значения сопротивления теплопередаче для разных типов помещений:

1. Перекрытия и стеновые покрытия для зданий и помещений без отопления: 4,95; 4,50; 3,90; 3,30;
2. Подвальные и цокольные помещения без отопления: 3,50; 3,30; 3,0; 2,50;
3. Потолочные перекрытия для неотапливаемых цокольных и подвальных помещений не ниже поверхности грунта: 2,80; 2,60; 2,20; 2,0.
4. Потолочные перекрытия подвалов, расположенных ниже поверхности почвы: 3,70; 3,45; 3,0; 2,70.
5. Балконы и витринные окна, остекленные фасады, светопрозрачные веранды и террасы: 0,60; 0,56; 0,55; 0,50.
6. Парадные подъезды и гостиные: 0,44; 0,41; 0,39; 0,32.
7. В частном доме: прихожие, холлы и коридоры: 0,60; 0,56; 0,54; 0,45.
8. Прихожие и холлы, расположенные выше Iэтажа: 0,25 для всех четырех зон.

Применяя эти показатели к конкретному зданию, можно вычислить толщину слоя любого теплоизолятора для любого объекта. Для безошибочного выбора теплоизоляционного материала следует максимально точно узнать и рассчитать его технические и эксплуатационные характеристики. На точность результатов влияет климатическая зона строительства, строительные материалы утепляемых стен, функциональное назначение объекта, характеристики каждого типа теплоизолирующих материалов с примерно одинаковыми параметрами.

При выборе материала для теплоизоляции возникает резонный вопрос: «Как рассчитать толщину утеплителя для стен?», тем более что в продаже имеются всевозможные размеры листов, матов и рулонов. Ответ зависит от множества факторов.

От чего зависит толщина

Материал

Расчет толщины утеплителя для стен невозможен без учета многих сопутствующих факторов и условий. Говорить о параметрах какого-то сферического утеплителя в вакууме - некорректно. Существует множество различных материалов, каждый из которых имеет свои характеристики.

Вот список коэффициентов теплопроводности различных теплоизоляционных материалов:

• Стекловата URSA - 0.044 Вт/м×К;
• Каменная (базальтовая) вата Rockwool - 0.039 Вт/м×К;
• (пенопласт) - 0.037 Вт/м×К;
• Эковата - 0.036 Вт/м×К;
• Пенополиуретан () - 0.03 Вт/м×К;
• Керамзит - 0.17 Вт/м×К;
• Кирпичная кладка - 0.520 Вт/м×К.

• Стекловата URSA - 189 мм;
• Каменная (базальтовая) вата Rockwool - 167 мм;
• Пенополистирол (пенопласт) - 159 мм;
• Эковата - 150 мм;
• Пеноплиуретан - 120 мм;
• Керамзит - 869 мм;
• Кирпичная кладка - 1460 мм.

1. Эксплуатационную плотность;
2. Нагрузку на конструкцию стен;
3. Экологическую безопасность и состав;
4. Биологическую стойкость;
5. Химические свойства и взаимодействия;
6. Стойкость к коррозии;
7. Пожарную безопасность;
8. Проницаемость для воздуха и пара;
9. Образование конденсата;
10. Наличие «мостиков холода» и теплопотери, связанные с ними;
11. Гигроскопичность;
12. Влагостойкость.

На фото минеральная вата, она имеет стандартную минимальную толщину, которая удовлетворяет требованиям климата средней полосы

Далее на основе этих данных следует определить еще одну важную величину - сопротивление передаче тепла или просто теплосопротивление. Эта величина равна отношению разности температур по краям материала к величине теплового потока, проходящего через его толщу.

Для расчета сопротивления (R) принята формула:

R = толщина стены/коэффициент теплопроводности стены.

Становится очевидным, что толщина утеплителя зависит не только от свойств материала теплоизолятора, но и от свойств материала, из которого изготовлена стена, ее толщины и отделки.

Уже на этом этапе понятно, что расчет можно вести только для конкретного утеплителя, причем с учетом целой кучи сопутствующих условий и факторов. Например, толщина пенопласта для утепления стен может сильно зависеть от типа монтажа и марки материала, производителя, качества сырья и многих других параметров.

Совет! Когда речь идет об индивидуальном строительстве, не стоит вдаваться в дебри материаловедения и теплотехники. Достаточно рассмотреть допустимые нормы для вашего региона с запасом, максимальный перерасход будет несущественным, вы ведь не город застраиваете.

Толщина утеплителя для наружных стен должна быть не меньше определенного значения, вычислять ее точно нет смысла по многим причинам:

• Во-первых, вы все равно будете вынуждены делать некоторые предположения, допущения и усреднения, ведь предсказать погоду и точно обозначить движение нагретых масс воздуха вы все равно не в силах;
• Во-вторых, даже получив значение толщины с точностью до микрон, вы все равно не сможете найти в продаже подходящий размер, так как они стандартны и достаточно грубо дискретны, с шагом в несколько десятков миллиметров;
• В-третьих, как говорится, жар костей не ломит, слишком тепло - это не проблема, достаточно открыть форточку, а вот когда холодно приходится тратиться на отопление или терпеть дискомфорт;
• В-четвертых, небольшой запас толщины увеличит общий объем материала не настолько значительно, чтобы об этом серьезно переживать.

Совет! Толщина утеплителя для наружных стен должна быть больше некого минимально допустимого значения. При этом вы можете перестраховаться и сделать больший запас, можете сэкономить и установить максимально приближенную к допустимому минимуму толщину, решать вам.

Климатические условия

Следующее важное условие, которое следует принимать во внимание, производя расчет толщины пенопласта для утепления стен, это климатические условия местности, где предполагается его эксплуатация. Это очевидный факт, но о нем все-таки стоит сказать отдельно.

После того, как вы определились с материалом, вам следует выяснить, в каком климатическом поясе он будет использоваться. Производители, как правило, предоставляют информацию о рекомендованных параметрах утеплителя для разных температурных режимов и зон.

Конструкция стены

Чтобы понять, насколько бессмысленна универсальная инструкция по расчету толщины того или иного материала, следует напомнить еще об одной важной детали: конструкции стены. Здесь играет роль количество слоев, их состав, очередность, толщины. Как видите, вариантов может быть масса.

Также важно, где расположен теплоизолятор - снаружи, со стороны помещения или внутри конструкции. Не менее важна гидроизоляция, пароизоляция, наличие сквозняков и движения нагретых масс воздуха, конвекции, излучения в инфракрасном диапазоне и интенсивности ветра в регионе.

Не забываем об отделке, толщине штукатурки, фасадном покрытии и наличии дополнительных изоляторов. Часто используют комбинации теплоизоляционных материалов, такие как пенопласт-пенофол, минеральная вата-пенофол, пенопласт-керамзит, пенобетон-пенопласт и другие. Это все также следует учитывать.

Другие факторы

При расчете параметров утеплителя учитывают также такие факторы, как назначение и функции утепления.

Например, одно дело, когда вы строите каркасное здание, где пенопласт будет основным барьером для тепла. Здесь следует перестраховаться и подобрать максимальную толщину утепления, ведь от нее будет зависеть сама возможность проживания в доме.

Совсем другое дело, когда вас не устраивает степень комфорта в доме из кирпича или вы хотите сократить расходы на отопление. В этом случае вам целесообразно будет подобрать минимально оправданную толщину материала, ведь цена такого ремонта тоже важна, раз речь об экономии.

Также важную роль играет способ строительства: если вы работаете своими руками, вам важно все контролировать и просчитывать. Если вы нанимаете профессионального исполнителя, ваша задача - грамотно подобрать компанию, ведь ее специалисты в любом случае будут заниматься расчетом всех параметров.

Опять-таки, совсем другие требования предъявляет утепление лоджии или балкона. Эти объекты имеют тонкие стены, с трех сторон обдуваются холодным воздухом, не имеют батарей отопления. Как видите, дьявол кроется в деталях, универсальные правила, чаще всего, не более чем миф.