Расчет теплопотерь дома с примером

Факторы, влияющие на теплопотери

Тепловые процессы хорошо коррелируют с электротехническими: в роли напряжения выступает разница температур, тепловой поток можно рассматривать как силу тока, ну а для сопротивления даже своего термина придумывать не нужно. Также в полной степени справедливо и понятие наименьшего сопротивления, фигурирующего в теплотехнике как мостики холода.

Если рассматривать произвольный материал в разрезе, достаточно легко установить путь теплового потока как на микро-, так и на макроуровне. В качестве первой модели примем бетонную стену, в которой по технологической необходимости выполнены сквозные крепления стальными стержнями произвольного сечения. Сталь проводит тепло несколько лучше бетона, поэтому мы можем выделить три основных тепловых потока:

• через толщу бетона
• через стальные стержни
• от стальных стержней к бетону

Теплопотери через мостики холода в бетоне

Модель последнего теплового потока наиболее занимательна. Поскольку стальной стержень прогревается быстрее, то ближе к наружной части стены будет наблюдаться разница температур двух материалов. Таким образом, сталь не только «перекачивает» тепло наружу сама по себе, она также увеличивает тепловую проводимость прилегающих к ней масс бетона.

В пористых средах тепловые процессы протекают похожим образом. Практически все строительные материалы состоят из разветвлённой паутины твёрдого вещества, пространство между которым заполнено воздухом. Таким образом, основным проводником тепла служит твёрдый, плотный материал, но за счёт сложной структуры путь, по которому распространяется теплота, оказывается больше поперечного сечения. Таким образом, второй фактор, определяющий термическое сопротивление, это неоднородность каждого слоя и ограждающей конструкции в целом.

Уменьшение теплопотерь и смещение точки росы в утеплитель  при наружном утеплении стены

Третьим фактором, влияющим на теплопроводность, мы можем назвать накопление влаги в порах. Вода имеет термическое сопротивление в 20–25 раз ниже, чем у воздуха, таким образом, если она наполняет поры, в целом теплопроводность материала становится даже выше, чем если бы пор вообще не было. При замерзании воды ситуация становится ещё хуже: теплопроводность может возрасти до 80 раз. Источником влаги, как правило, служит комнатный воздух и атмосферные осадки. Соответственно, три основных метода борьбы с таким явлением — это наружная гидроизоляция стен, использование парозащиты и расчёт влагонакопления, который обязательно производится параллельно прогнозированию теплопотерь.

Вред точки росы для стен дома

   Мы разобрались,
что точка росы может располагаться в трех разных участках стены:

1. в наружном утеплителе стены
2. в стене, ближе к наружной части
3. в стене, ближе внутренней части

     В
каждом из перечисленных мест, точка росы будет проявлять себя по-разному. Если
в одном месте она будет безвредна, то внутри дома или в стене будет оказывать
определенные разрушительные последствия на целостность стены.  Ниже, разберем поведение точки росы в каждом
из перечисленных мест.

Точка росы в
наружном утеплителе

Это самое безвредное для дома нахождение точки росы.
В этом случае:

• Конденсат при возникновении точки росы образуется, непосредственно, в
  самом утеплителе.
• Утеплитель не гигроскопичен, потому влага не задерживается в
  конструктиве стены и испаряется при изменении температуры воздуха.
• За счет пароизоляционных свойств утеплителя, влажность, которая образуется
  при испарении конденсата, выходит на улицу и не взаимодействует со стеной дома.
    
• Стены дома сухие в течении всего года, как с наружной так и со внутренней
  стороны
• Стены сохраняют свою прочность и целостность многие десятилетия

утеплитель снаружи

Точка росы в стене дома, ближе к наружной стороне

• Поведение стены во многом зависит от материала, из которого она выложена. Лучше переносят точку росы, стены из плотных и тяжелых строительных материалов, таких как кирпич, керамзитобетон, камень, дерево. Поскольку они менее подвержены разрушению и имеют больший коэффициент морозостойкости.
• Стены домов возведенных из пористых материалов, хорошо впитывающих влагу и пропускающих пар. Таких как, пеноблоки, газоблоки и подобного рода материалы, действие точки росы должно быть минимально коротким.

разрушение стены под воздействием влажности

• При возникновении конденсата внутри стены, материал стены насыщается жидкостью. При последующем понижении температуры воздуха ниже нуля, накопленная жидкость замерзает и увеличивается в объемах. Увеличения объема жидкости разрушает любой стеновой материал изнутри. Это приводит к образованию как мелких, так и крупных трещин в структуре стены. Стены крошатся и окончательно теряют свою прочность.
• В случае если стена, в которой точка росы внутри и утеплена снаружи, то утеплитель не будет препятствовать выходу накопившей влаги наружу. Поэтому, вся жидкость будет скапливаться на поверхности, между утеплителем и стеной. Это влечет образование плесени и грибка, со всеми вытекающим последствиями, вредными как для здания, так и для здоровья человека.
• Если стена дома не утеплена снаружи, то жидкость будет выходить с повышением температуры воздуха, но это не убережет стену от внутреннего разрушения после замерзания воды. Подобные испарения жидкости, из влажной стены, мы можем наблюдать в виде налета белого цвета на кирпичных стенах.          

выделение влажности из кирпичной стены в виде налета белого цвета

Точка росы в
стене дома, ближе к внутренней поверхности

    Возникает,
когда пар проходит середину толщины стены и конденсат начинает образовываться уже
ближе к поверхности стены, которая находится внутри дома.

Последствия
точки росы для внутренней отделки дома:

• Насыщенная влажностью кладка начинает выделять на внутренней  стене, в доме  жидкость в виде капель воды.
• Мокрая поверхность стены разрушает внутреннюю отделку помещения:
  шпаклевку, обои другие отделочные материалы.
• На стенах и в углах образуется плесень и грибок, от которых уже будет
  очень трудно избавиться
•  В доме появляется неприятный
  ветхий запах разложения, который вреден для здоровья.
• Понижается общая температура тепла в доме.

плесень на стене внутри дома

   Самые разрушительные и вредные последствия
для дома это когда точка росы находится ближе к внутренней поверхности стены.

    Точка росы – важный параметр, который следует
учитывать при проектировании и возведении стен, крыш и строительства всего дома.
Ее не соблюдение может привести к необратимым и критическим последствиям для
всего здания.

Связь точки росы и строительства

Числовое значение точки росы находится в прямой зависимости от таких показателей: относительной влажности и температуры на улице, и в самом помещении. Например, если за окном t = 8 ˚С, а в доме t = 22 ˚С и относительная влажность 45%, то на внешней стене образуется конденсат.

Существуют и дополнительные факторы, формирующие точку росы, а именно: особенности регионального климата, степень утепления всех ограждающих поверхностей, качество и тип системы отопления, период проживания – может быть постоянным (дом, квартира) или временным, например, дача или гараж, наличие вентиляции.

Для строителей очень важно знать число точки росы, чтобы вычислить точную локализацию конденсата на стенах, а также, чтобы определить необходимую толщину утеплителя. Ведь именно благодаря этим знаниям можно максимально минимизировать потерю тепла в период холодов

Положение точки росы может блуждать по толщине стены. Оно зависит от толщины и типа материалов самой стены и утеплителя, от показателей температуры и влажности в помещении и на улице.

Каждый материал, используемый для строительства и отделки стен, кроме металла, имеет свою степень паропроницаемости. Этот показатель, с точки зрения физики, показывает количество пара, которое может пропустить любой материал за определённое время.

Паропроницаемость один из решающий факторов, которые влияют на выбор материалов для утепления, также этот параметр важен для анализа состояния внешних стен

В периоды низких температур пар из помещения под давлением будет стремиться пройти на улицу через все слои внешних стен. Чем ниже коэффициент паропроницаемости утеплителя, тем меньший слой следует укладывать. Её коэффициент должен расти от внутренней стороны к наружной, как и теплопроводность.

Если все расчёты проведены без ошибок, то расположение точки росы будет находиться в теплоизоляционном слое стены, ближе к внешней поверхности. Именно там пар превратится в конденсат и лишь увлажнит стену. Таким образом, пар будет накапливаться зимой, а летом необходимо создать условия для испарения накопившейся влаги.

Главным условием качественного утепления считается создание условий для испарения скопившейся влаги. Для этого проводятся специальные расчёты и подбираются отделочные материалы

Менее подходящим будет положение точки росы в несущей стене дома. Так бывает, если неправильно выбран тип и толщина утеплителя.

Худший вариант предполагает расположение конденсата на внутренней стороне стены. Эта ситуация возможна, если стена не утеплена вовсе или утеплитель находится внутри помещения. В последнем случае под слоем утеплителя может образовываться плесень, к тому же влажная теплоизоляция совершенно не будет сохранять тепло.

Потери тепла через потолки

Потери тепла через потолки рассчитываются по той же формуле:
Q_{потолка} = k_{потолка} * F_{потолка} (t_вн – t_нар),
где Q_{потолка} – теплопотери, Вт;
k_{потолка} – коэффициент теплопередачи потолка, Вт/(м2*град.C);
F_{потолка} – площадь потолка;
t_вн – температура воздуха внутри, град. C; можно принимать 20 град.С

t_нар – температура воздуха снаружи, град. C; для Киева – минус 22 град.С, Минска – минус 25, Москвы – минус 26, для других городов – по справочнику

k_{потолка} рассчитывается по формуле:
где k – коэффициент теплопередачи потолка, Вт/(м2*град.C);
d₁ – толщина первого слоя потолка (например, дерева), м;
λ₁ – коэффициент теплопроводности первого слоя потолка, Вт/(м*K); дает производитель материала или по таблице коэффициентов теплопроводности

d₂ – толщина второго слоя потолка (например, минваты), м;
λ₂ – коэффициент теплопроводности второго слоя потолка, Вт/(м*K); по принципу λ₁.

d_n, λ_n – если есть еще слои – по принципу d₁ и λ₁;
α_вн – коэффициент теплоотдачи от внутреннего воздуха к потолку; принимаем равным 8,7.

α_нар – коэффициент теплоотдачи от потолка к наружному воздуху; для потолка мансарды воздушной прослойки принимаем равным 23; для потолка мансарды с просветами между крышей и потолком, а также при наличии неотапливаемого чердака, принимаем равным 12.

Как рассчитать точку росы

По математической формуле

Проведение расчётов вручную по формуле – довольно точный способ. Однако для использования формулы предварительно надо определить несколько других показателей. Выглядит формула следующим образом.

Формула для расчёта точки росы

Как видно из рисунка, a и b – постоянные величины. Т – температура воздуха. Rh – относительная влажность воздуха. Такой метод подсчёта даст результат с погрешностью в 0,5ºС.

С помощью онлайн-калькулятора

Поскольку расчёт с помощью формулы вручную подходит не всем (из-за недостаточных знаний в математике либо отсутствия времени), в сети Интернет в открытом доступе размещены онлайн-калькуляторы, которые рассчитывают точку росы на основании введённой информации. Пользоваться ими совершенно несложно: надо только ввести исходные данные (температура атмосферного воздуха и относительная влажность). Результат расчётов появится на экране.

Программы-калькуляторы

Увязать показатель точки росы и предполагаемые последствия неправильного утепления под силу не каждому. Для этого нужны специфические знания в физике и строительстве. Поэтому помимо обычных калькуляторов, рассчитывающих эту величину, созданы программы с расширенными возможностями. Они также находятся в свободном доступе и ими можно воспользоваться в режиме онлайн.

Такие программы при расчёте учитывают множество параметров:

Населённый пункт, в котором построено (строится) здание. Тут же появляется статистика среднемесячных температур, относительной влажности, давления в этом регионе.
Вид помещения. Очевидно, что влажность воздуха в ванной будет выше, чем в комнате, а это в свою очередь влияет на вид допустимого утеплителя.
Тип конструкции. Здесь на выбор предлагается стена, перекрытие, чердачное перекрытие и другие позиции.
Слои конструкции

Здесь принимается во внимание, что находится за утепляемой стеной – другое помещение либо улица.
Материал перекрытия или стены.
Температура и относительная влажность внутреннего и наружного воздуха.

После заполнения всех необходимых полей программа составит график точки росы.

Таблица определения точки росы

При необходимости быстро получить значение точки росы применяются таблицы. Данные таблиц весьма неточные и дают приблизительный результат. Зато пользоваться ими легко и быстро: достаточно только найти нужную ячейку на пересечении столбца и строки с нужной температурой и относительной влажностью воздуха.

Таблица 1. Определение точки росы по двум показателям.

Определение точки росы по двум показателям

Специальные инструменты

В метеорологии придуманы специальные инструменты, позволяющие определить точку росы. Однако даже для расчёта по математической формуле или любым другим методом, описанным выше, нужны свои инструменты.

Температура измеряется термометром, влажность – гигрометром. Для удобства в данном случае подойдёт инструмент, способный замерять и температуру, и влажность воздуха – цифровой термогигрометр.

Этот инструмент сочетает в себе функции градусника и гигрометра

Кроме того, существуют приборы, сочетающие в себе несколько функций: измерение температуры, влажности, расчёт точки росы и запоминание информации.

В большинстве случаев работа с таким прибором выглядит следующим образом.

Включите прибор

Обратите внимание на заряд батареи.

Поднесите наконечник сенсора к исследуемой поверхности под прямым углом.

Чтобы зафиксировать данные замера, нажмите кнопку Hold в меню. Так Вы сможете ознакомиться с результатом в комфортном положении прибора.

Для сохранения данных нажмите кнопку Save.

При необходимости перенести информацию на компьютер подключите прибор к сети через USB.

Скопируйте данные на компьютер.

Работа с приборами для измерения точки росы проста даже для человека без специальной подготовки. Интерфейс интуитивно понятен, а при возникновении вопросов следует обратиться к инструкции.

Расчет теплопотерь дома через ограждающие конструкции

Рассмотрим, как рассчитать теплопотери дома через ограждающие конструкции. Расчет приводится на примере одноэтажного жилого дома. Данным расчетом можно пользоваться и для расчета теплопотерь отдельного помещения, всего дома или отдельной квартиры.

Пример технического задания для расчета теплопотерь

Сначала составляем простой план дома с указанием площадей помещений, размеров и расположения окон и входной двери. Это необходимо для определения площади поверхности дома, через которую происходят теплопотери.

Формула расчета теплопотерь

Для расчета теплопотерь применяем следующие формулы:

R = B / K – это формула расчета величины теплосопротивления ограждающих конструкций дома.

• R – тепловое сопротивление, (м2*К)/Вт;
• К – коэффициент теплопроводности материала, Вт/(м*К);
• В – толщина материала, м.

• Q – теплопотери, Вт;
• S – площадь ограждающих конструкций дома, м2;
• dT – разница температуры между внутренним помещением и улицой, К;
• R – значение теплового сопротивления конструкции, м2•К/Вт

Температурный режим внутри дома для расчета берем +21..+23°С – такой режим является наиболее комфортным для человека. Минимальная уличная температура для расчета теплопотерь взята -30°С, так как в зимний период в регионе: где построен дом (Ярославская область, Россия) такая температура может продержаться более одной недели и именно наименьший температурный показатель рекомендуется закладывать в расчеты, при этом разность температур получаем dТ = 51..53, в среднем – 52 градуса.

Общие теплопотери дома состоят из теплопотерь всех ограждающих конструкций, поэтому, используя эти формулы, выполняем:

После расчета получили такие данные:

Итого: суммарный результат теплопотерь через ограждающие конструкции составил – 1,84 кВт•ч.

Примечание: Этот расчет является приблизительным и при более точном расчете теплопотерь ограждений дома полученные значения могут иметь иной показатель, так как в своем расчете я не учитывал некоторые факторы, которые могут в той или иной степени влиять на величину теплопотерь. Если вы хотите получить точный расчет или получить консультацию специалиста по этому вопросу, то вы можете задать свой вопрос в разделе Вопрос-ответ.

Основные теплопотери

Для начала совет: утепляя дом не стоит строго придерживаться норм, прописанных в СНиП 23–02–2003 «Тепловая защита зданий»! Они намного мягче европейских стандартов утепления и рассчитаны на дешёвые энергоносители. Ужесточайте российский норматив, утепляйте дом качественно, современными материалами.

Но даже в этом случае теплопотери возможны. Чтобы убедиться в этом достаточно взять напрокат тепловизор и провести обследование.

Теперь давайте разбираться с возможными причинами потери тепла:

Металлическая дверь. Обширный мостик, целый мост холода, который не позволит эффективно обогревать не только прихожую, но и весь дом. Слишком тонкая и неутеплённая входная дверь из металла может стать проблемой. Что делать в таком случае мы уже рассказывали. Эффективнее всего с потерями тепла через входную дверь помогут справиться тамбур или установка второй двери;

Второй причиной потерь тепла становятся окна. У двухкамерного современного стеклопакета сопротивление передаче тепла всего 0,57 (м²×°C)/Вт. Это в два раза меньше, чем у качественно утеплённой пенополистиролом стены. Бороться с этим можно путём установки стёкол с подогревом, использования термоплёнки, монтажа скандинавского окна, где стеклопакет дополняет одинарное остекление в отдельной раме. Даже тёплые, плотные шторы помогут сократить теплопотери через окна;

Также причиной того, что тепло покидает дом, могут стать дефекты, допущенные во время монтажа окон и дверей. Например, монтажная пена, которой были задуты стыки двери или окна со стеной, долгое время оставалась ничем не прикрытой. Она начинает буквально рассыпаться под солнечными лучами, появляются щели. Или изначально пену залили некачественно, остались пропуски. Если такие теплопотери были выявлены, придётся заниматься решением проблем, переделывать работу. Сразу заказывайте тёплый монтаж окон и двери с использованием трёхслойного монтажного шва;

Четвёртой причиной теплопотерь могут стать мостики холода, которые возникают на нижних венцах сруба и обвязке, на стыке цоколя, наружных стен и перекрытий первого этажа

Это проблемные места, утеплению которых нужно уделять особое внимание. Справиться с потерями тепла помогут герметизация щелей, утепление цоколя пенополистиролом, конопатка брёвен сруба;

Пятая причина касается каркасных домов

У них теплопотери могут возникнуть в результате того, что утеплитель под сайдингом просто сполз, так как был неправильно, ненадёжно закреплён. Кроме того, между стенами могли появиться грызуны, которые свили гнездо в минеральной вате или прогрызли пенополистирол. Выход один — перебирать обшивку и менять утеплитель. Чтобы не разбирать всю стену, вновь советуем воспользоваться тепловизором для определения проблемного места;

Шестой причиной теплопотерь часто становятся проблемы с утеплением кровли. Именно здесь сложнее всего не пропустить ни одного участка, много труднодоступных уголков. Нужно поработать под коньком, везде, чтобы утеплитель был уложен тщательно, без пропусков. Как вы помните, тёплый воздух поднимается вверх, поэтому через подкровельное пространство вы можете потерять больше всего тепла. Что делать? Искать проблемные места, при необходимости менять утеплитель, который подмок, задувать и заделывать щели, избавляясь от мостиков холода.

Это основные причины, по которым ваш дом может терять тепло. Бороться с ними можно и нужно, чтобы не греть улицу, а обеспечивать комфорт всем домочадцам с минимальными затратами на отопление.опубликовано econet.ru  

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

Материал для утеплительных работ

На рынке строительных материалов представлено большое количество различных утепляющих материалов. Все они отличаются по характеристикам, назначению, цене. Наиболее популярные из них:

• пенопласт;
• пеноплекс;
• пенополистирол;
• пенополиуретан;
• минеральная вата.

Пенопласт – самый популярный теплоизоляционный материал, применяемый как для частных домов, так и для многоэтажных зданий. Он завоевал популярность благодаря небольшому весу, доступной цене, низкой теплопроводности и простоте монтажа. Не слишком хорошо впитывает влагу, но эффективно защищает поверхность от ее воздействия. Поэтому он лучше всего подходит для наружных работ. При этом точка росы в строительстве существенно поменяет свое положение.

Вата – материал пористой структуры, хорошо впитывающий влагу. Однако при монтаже он требует применения защитных пленок. К тому же при частном строительстве не рекомендуется укладка минеральной ваты без специальных знаний. Минеральный материал считается наиболее паропроницаемым.

Пенополиуретан – надувной материал, позволяющий быстро проводить работы и обеспечивающий высокий уровень утепления. Однако применение пенополиуретана требует определенных навыков работы с ним.

Расчёт теплопотерь ограждающими конструкциями

Теплопотери определены для отапливаемых помещений 101, 102, 103, 201, 202 согласно плана этажей.

Основные теплопотери, Q (Вт), вычисляются по формуле:

где: К – коэффициент теплопередачи ограждающей конструкцией;

F – площадь ограждающих конструкций;

(t_int– t_ext) – разность внутренней и наружной температур;

n – коэффициент, учитывающий положение ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху, приняты согласно табл. 6 «Коэффициент, учитывающий зависимость положения ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху» СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий». Для перекрытия над холодными подвалами и чердачными перекрытиями согласно п. 2 n = 0,9.

Общие теплопотери

Согласно п. 2а прил. 9 СНиП 2.04.05-91* добавочные теплопотери рассчитываются в зависимости от ориентации: стены, двери и окна, обращенные на север, восток, северо-восток и северо-запад в размере 0,1, на юго-восток и запад – в размере 0,05; в угловых помещениях дополнительно – по 0,05 на каждую стену, дверь и окно, обращённые на север, восток, северо-восток и северо-запад.

Согласно п. 2г прил. 9 СНиП 2.04.05-91* добавочные теплопотери для двойных дверей с тамбурами между ними принимаются равными 0,27 H, где H – высота здания.

Теплопотери на инфильтрацию для жилых помещений, согласно прил. 10 СНиП 2.04.05-91* «Отопление, вентиляция и кондиционирование», приняты по формуле

где: L – расход удаляемого воздуха, не компенсируемый приточным воздухом: 1м 3 /ч на 1м 2 пло щади жилых помещений и кухни объемом более 60 м 3 ;

c – удельная теплоемкость воздуха, равная 1кДж / кг × °С;

p – плотность наружного воздуха при t_ext равная 1,2 кг / м 3 ;

(t_int– t_ext) – разность внутренней и наружной температур;

k – коэффициент теплопередачи – 0,7.

Бытовые поступления тепла рассчитываются из расчёта 10 Вт/м 2 поверхности пола жилых помещений.

Расчётные теплопотери помещения определены как Q_расч = Q + Q_i – Q_быт

Некоторые сведения о том, как рассчитать толщину утеплителя

Для того чтобы приступить к расчету термоизоляции, нам необходимо, прежде всего, высчитать R_o, затем узнать требуемое термическое сопротивление R_req по следующей таблице (сокращенный вариант).

Требуемые значения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций

Зданиепомещение	Градусо-сутки отопительного периода D d , °С·сут	Приведенное сопротивление теплопередаче ограждений R req , м2·°С/Вт
стены	покрытия	чердачного перекрытия и перекрытия над холодными подвалами	окна и балконной двери, витрины и витража
1	2	3	4	5	6
1. Жилое, лечебно-профилактическое и детское учреждение, школа, интернат	2 000	2,1	3,2	2,8	0,30
4 000	2,8	4,2	3,7	0,45
6 000	3,5	5,2	4,6	0,60
8 000	4,2	6,2	5,5	0,70
10 000	4,9	7,2	6,4	0,75
12 000	5,6	8,2	7,3	0,80
а	—	0,00035	0,005	0,00045	—
b	—	1,4	2,2	1,9	—
2. Общественное, административное, бытовое и другие помещения с влажным или мокрым режимами	2 000	1,8	2,4	2,0	0,3
4 000	2,4	3,2	2,7	0,4
6 000	3,0	4,0	3,4	0,5
8 000	3,6	4,8	4,1	0,6
10 000	4,2	5,6	4,8	0,7
12 000	4,8	6,4	5,5	0,8
а	—	0,0003	0,0004	0,00035	0,00005
b	—	1,2	1,6	1,3	0,2

Коэффициенты a и b необходимы для тех случаев, когда значение D _d , °С·сут отличается от приведенного в таблице, тогда R _req , м2·°С/Вт рассчитывается по формуле R _req = a D _d + b. Для колонки 6 первой группы зданий существуют поправки: если значение градусо-суток менее 6000 °С·сут, a = 0,000075, а b = 0,15, если тот же показатель в диапазоне 6000-8000 °С·сут, то a = 0,00005, b = 0,3, если же более 8000 °С·сут, то a = 0,000025, а b = 0,5. Когда все данные будут собраны, приступаем к расчету термоизоляции.

Теперь выясним, как рассчитать толщину утеплителя. Здесь придется обратиться к математике, поэтому будьте готовы поработать с формулами. Вот первая из них, по ней определяем требуемое условное сопротивление теплопередаче R_oусл. тр = R _req/r. Данный параметр нам нужен для определения требуемого сопротивления теплопередачи утеплителя R_уттр = R_oусл. тр – (R_в + ΣR_{т. изв} + R_н), здесь ΣR_{т. изв} является суммой термического сопротивления слоев ограждения без учета теплоизоляции. Находим толщину утеплителя δ_ут = R_уттр λ_ут (м), причем λ_ут берется из таблицы Д.1 СП 23-101-2004 , и округляем полученный результат в большую сторону до конструктивного значения с учетом номенклатуры производителя.

На фото – теплопоступления и теплопотери в помещении общественного здания, xiron.ru

Фото таблицы определения поправочного коэффициента для расчета теплопотерь, radiatorprado.ru

На фото – таблица теплопотерь при морозе в утепленном и неутепленном жилье, idea5.narod.ru

Фото основной причины высоких теплопотерь, intekosib.ru

На фото – поправочный коэффициент к расчетной разности температур, 56kss.ru

Делаем теплотехнический расчет стены с учетом всех слоев

Как уже было сказано, каждому материалу свойственно сопротивление теплопередаче, и чем толще стены или перекрытия, тем выше это значение. Однако не стоит забывать и про термоизоляцию, при наличии которой ограждающие помещение поверхности становятся многослойными и намного лучше препятствуют утечке тепла. У каждого слоя свое сопротивление прохождению тепла, и сумма всех этих величин обозначается в формулах как ΣR_i (здесь буква i определяет номер слоя).

Поскольку составляющие ограждения помещений материалы с разными свойствами имеют некоторое возмущение температурного режима в своей структуре, высчитывается общее сопротивление теплопередаче. Формула у него следующая: [R_o = R_в + ΣR_i + R_н], где R_в и R_н соответствуют сопротивлению на внутренней и наружной поверхностях ограждения, будь то стена или перекрытие. Однако утеплители вносят в теплотехнический расчет стены коррективы, которые базируются на коэффициенте теплотехнической однородности r, определяемом формулой [r = r₁ + r₂].

Показатели с цифровыми индексами являются, соответственно, коэффициентами внутренних крепежей и соединения расчетного ограждения с любым другим. Первый, то есть r₁, отвечает как раз за фиксацию утеплителей. Если коэффициент теплопроводности последних λ = 0,08 Вт/(м·°С), значение r₁ будет большим, если же теплопроводность термоизоляции оценивается как λ = 0,03 Вт/(м·°С), то меньшим.

В целом, картина складывается следующая. Допустим, термоизоляция монтируется прямым анкерным креплением на трехслойной ячеистобетонной стене, снаружи облицованной кирпичом. Тогда при слое утеплителя в 100 миллиметров r₁ соответствует 0,78-0,91, толщина в 150 миллиметров дает коэффициент внутреннего крепежа 0,77-0,90, тот же показатель, но в 200 мм, определяет r₁ как 0,75-0,88. Если внутренний слой также из кирпича, то r₁ = 0,78-0,92, а если стены помещения железобетонные, то коэффициент смещается до 0,79-0,93. А вот оконные откосы и вентиляция дают значение r₂ = 0,90-0,95. Все эти данные следует учитывать в дальнейшем.

Как рассчитать теплопотери загородного дома

Тепловые потери дома – процесс, увы, неизбежный. Чтобы свести его к минимуму, существует формула расчета теплопотерь, используя которую можно продумать мощность будущей отопительной системы здания. В этой формуле учитываются коэффициент теплопередачи, площадь стен, сопротивление теплопередаче, а также коэффициент уменьшения. Перед тем как посчитать теплопотери дома, ознакомьтесь с предложенными ниже таблицами.

Чтобы в новом доме всегда было тепло, можно заранее рассчитать тепловые потери здания во всех его помещениях. Специальные формулы учитывают «утечку» тепла через перекрытия и стены. С их помощью можно выяснить мощность будущей отопительной установки, которая смогла бы полностью компенсировать эти потери и давала желаемые 20 °С во всех комнатах.

Известно, что теплопотери загородного дома зависят от архитектурных особенностей здания и от свойств материалов, из которых изготовлены стены и крыша. Если задать определенный тепловой режим, потери будут определяться величиной теплового потока (ккал/ч). Чтобы получить экономически выгодную тепловую нагрузку на отопительную установку, необходимо сделать правильный выбор строительных материалов и грамотно продумать планировку здания. Влияние на теплопотери в частном доме оказывает и ветровая нагрузка. Следовательно, дома, находящиеся на открытой местности, будут потреблять тепло в большем количестве по сравнению с теми зданиями, которые защищены от ветра. Влияние ветра также учитывается в формуле расчета теплопотерь.

Формула расчета теплопотерь частного дома

Суммарные тепловые потери вычисляются по формуле из основных и добавочных теплопотерь (с округлением до 10 Вт).

Q = К х F х 1/R х (tв- tн) х n .

В формуле теплопотери используются следующие величины:

• К — коэффициент теплопередачи (таблица «К — коэффициент теплопередачи»);
• F — площадь стен (в м2);
• R — сопротивление теплопередаче (ккал/м2 х ч х °C);
• tв и tп — температура внутри и снаружи помещения;
• n — коэффициент уменьшения, учитывает теплопотери в зависимости от типа ограждений (таблица « n — коэффициент уменьшения»).

Значения R отличаются в зависимости от вида ограждающих конструкций (таблица « Значения R0 и 1/R0»).

Дата: 25 сентября 2020