Формулы для расчёта теплопотерь дома

Теплотехнический расчет.

Приступаем непосредственно к теплотехническому расчету, а именно — нам необходимо подобрать толщину 2-го слоя (утеплителя) исходя из условий места строительства.
В первую очередь — определяем норму тепловой защиты из условий соблюдения санитарных норм.
Согласно формулы 3 из СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» рассчитывается нормативное (или другими словами максимально допустимое) сопротивление теплопередачи, формула выгладит так:

где:
n = 1 — коэффициент, принятый по таблице 6, из СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» для наружной стены (впрочем, в последнем актуализированном СП данный коэффициент упразднили!);

tint = 20°С — оптимальная температура в помещении, из исходных данных;

text = -30°С — температура наиболее холодной пятидневки, значение из исходных данных;

Δtn = 4°С — данный показатель принимается по таблице 5, из СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» он нормирует температурный перепад между температурой воздуха внутри помещения и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции (стены);

αint = 8,7 Вт/(м2×°С) — коэффициент теплопередачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимается по таблице 7 из СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» для наружных стен.

Выполняем расчет:

получили сопротивление теплопередачи из санитарных норм Rreq = 1.437 м2*℃/Вт;

Во вторую очередь, определяем сопротивление теплопередачи из условий энергосбережения.

Определяем градусо-сутки отопительного периода, для этого воспользуемся формулой, согласно пункта 5.3 в СНиП 23-02-2003″Тепловая защита зданий»:

Dd = (tint — tht)zht = (20 + 4,0)*214 = 5136°С×сут

Примечание: градусо-сутки ещё имеют сокращенное обозначение — ГСОП.

Далее, согласно СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» в зависимости от градусо-суток района строительства, рассчитываем нормативное значение приведенного сопротивления теплопередаче по формуле:

Rreq= a*Dd + b = 0,00035 × 5136 + 1,4 = 3,1976м2×°С/Вт,

где: Dd — градусо-сутки отопительного периода в г. Муром,

a и b — коэффициенты, принимаемые по таблице 4, столбец 3, СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» для стен жилого здания.
таким образом, мы получили второе значение сопротивления теплопередачи исходя из энергоэффективности Rreq = 3,198 м2*℃/Вт;

Для дальнейшего расчета стены, мы принимаем наибольшее значение из двух рассчитанных нами показателей Rreq (1,437 и 3,198), и обозначим его как Rтреб = 3,198 м2*℃/Вт;

Определение толщины утеплителя

Для каждого слоя нашей многослойной стены необходимо рассчитать термическое сопротивление по формуле:

где:
δi- толщина слоя, мм;
λi — расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя Вт/(м × °С).

Рассчитываем термическое сопротивление для каждого слоя
1 слой (газобетонные блоки): R1 = 0,4/0,29 = 0,116 м2×°С/Вт.
3 слой (облицовочный силикатный кирпич): R3 = 0,12/0,87 = 0,104 м2×°С/Вт.
4 слой (штукатурка): R4 = 0,02/0,87 = 0,023 м2×°С/Вт.

Определение минимально допустимого (требуемого) термического сопротивления теплоизоляционного материала:

где:

Rint = 1/αint = 1/8,7 — сопротивление теплообмену на внутренней поверхности;

Rext = 1/αext = 1/23 — сопротивление теплообмену на наружной поверхности,

αext принимается по таблице 14 для наружных стен;

ΣRi = 0,116 + 0,104 + 0,023 — сумма термических сопротивлений всех слоев стены без слоя утеплителя, определенных с учетом коэффициентов теплопроводности материалов, принятых по графе А или Б (столбцы 8 и 9 таблицы Д1 СП 23-101-2004) в соответствии с влажностными условиями эксплуатации стены, м2·°С/Вт

Толщина утеплителя равна:

где: λут — коэффициент теплопроводности материала утеплителя, Вт/(м·°С).

Определение термического сопротивления стены из условия, что общая толщина утеплителя будет 250 мм:

где: ΣRт,i — сумма термических сопротивлений всех слоев ограждения, в том числе и слоя утеплителя, принятой конструктивной толщины, м2·°С/Вт.

Из полученного результата можно сделать вывод, что

R0 = 3,343м2×°С/Вт > Rтр0 = 3,198м2×°С/Вт → следовательно, толщина утеплителя подобрана правильно.

Вот мы и выполнили теплотехнический расчет стены и нам известны толщины всех слоёв, входящих в её состав. Для того, чтобы долго не разбираться с нормативной документацией и самому считать на калькуляторе все эти сложные формулы, можно воспользоваться калькулятором «Теплотехнический расчет стены», где Вам достаточно просто выбрать исходные данные, а сам расчет произведется автоматически.

Методика расчета теплопотерь помещений и порядок его выполнения

Схема утепление входных дверей.

Все потери помещениями различных типов тепла складываются из теплопотерь, происходящих через разнообразные ограждающие конструкции, например, стены, окна, перегородки, перекрытия или полы, и из расходования тепла на процесс нагревания воздуха, который попадает внутрь здания через неплотно защищенные сооружения, присутствующие в конструкции данного рассматриваемого помещения. Иногда в некоторых промышленных зданиях случаются и другие варианты возможной потери тепла, природу которых можно связать только с практической деятельностью предприятия и условиями, в которых происходит непосредственная деятельность этой организации.

При этом не обязательно учитывать потери тепла, которые осуществляются через внутренние конструкции, если разность их температуры с температурой в соседних помещениях не превышает 3 градусов по Цельсию.
Как рассчитать теплопотери здания сквозь ограждающие конструкции?

Формулы расчета теплопотерь.

Для этой цели существует следующая формула: Qогр = F (tвн – tнБ) (1 + Σ β ) n / Rо

В которой, tнБ – это температура воздуха снаружи, измеряемая градусами по Цельсию;

tвн – температура внутри помещения, мера измерения которой тоже – градус по Цельсию;

далее за F принимается площадь всех защитных сооружений, в квадратных метрах;

n – коэффициент, учитывающий положение ограждений или защитных сооружений внутри здания, то есть положение внешней поверхности этих объектов по отношению к наружному воздуху;

под β подразумеваются добавочные теплопотери, рассчитанные в некоторых долях от основных потерь тепла;

Rо – это сопротивление процессу передачи тепла, измеряемое в отношении произведения кв. метров на градусы по Цельсию к Вт.

Сопротивление обычно тоже находится по формуле Rо = 1/ αв + Σ ( δі / λі ) + 1/ αн + Rв.п. Здесь за αв берется коэффициент восприятия тепла внутренней поверхностью имеющихся ограждений, мера измерения этого компонента – отношение Вт к произведению метра в квадрате на градус по Цельсию;

λі – это расчетный коэффициент теплопроводности для используемого материала одного слоя конструкции;

δі – толщина одного слоя материала;

αн – коэффициент отдачи тепла ограждением;

Rв.n – термосопротивление внутри воздушной замкнутой прослойки;

Коэффициенты αн и αв в некоторых случаях имеют постоянные значения, как и значение λі, которое указано в специальных справочниках;

δі – величина, которую назначают дополнительно, согласно заданию, и определить ее можно только по чертежам конструкций ограждений;

Коэффициенты восприятия тепла αв для внутренней поверхности стен, полов и потолков равна 8,7 кв.м׺С/Вт. Обозначаемый символом αн коэффициент теплоотдачи наружных стен и перекрытий, над которыми нет чердака, равен 23. В случае же с имеющимися в конструкции здания чердаками и подвалами этот коэффициент снижается практически вдвое, равняясь таким образом, 12 кв.м׺С/Вт.

Расчет расходов тепла на нагревание попадающего снаружи воздуха

Добавочные теплопотери.

Существует два общепринятых для этого случая типа расчетов. Посредством первого можно определить расход энергии Qі, уходящей на нагревание воздуха, проникнувшего извне через вентиляционную вытяжку. Второй же расчет помогает определить расход тепловой энергии на подогрев воздуха извне, проникающего внутрь помещения через неплотно установленные ограждения.

Определяем Qі по формуле 0,28 L ρн с (tвн – tнБ) (1),

в которой L, м3 на 1 час, представляет собой расход выходящего наружу воздуха;

с – это удельная величина тепловой емкости воздуха, измеряемая в кДж;

ρн – это плотность наружного воздуха, кг/м3.

3.3 Теплопотери на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха через наружные двери и на нагревание въезжающего транспорта

Расчетная
разность давления воздуха ∆pi,
Па, на наружную и внутреннюю поверхность
ограждений определяется для каждого
помещения по формуле:

∆pi=(H
– hi)*(γн
–- γв)+0,5ν2*ρн*(Сн
– Сп)*кν
– pint(3.4)

где
Н –
высота
здания от уровня земли до верха карниза
или устья вентиляционной шахты, м;

hi
— расчетная высота от уровня земли до
верха окон, балконных дверей, м;

γн,
γв
— удельный вес, Н/м3,
соответственно при температуре наружного
(tнБ
) и внутреннего (tв)
воздуха, определяемый по формуле:

(3.5)

ν
— скорость ветра по параметру Б, м/с;

ρн
плотность наружного воздуха, кг/м3,

Сн,
Сп
— аэродинамические коэффициенты для
наветренной и подветренной поверхностей
ограждений, равные Сн=0,8,
Сп=
— 0,6;

кν
коэффициент учета изменения скоростного
давления ветра в зависимости от высоты
здания;

pint
— условно постоянное давление воздуха,
Па, в помещении зда­ния (для жилых
зданий).

Разность
давлений определяется по формуле:

∆p
= 0,55*Н*(γн

γв)+0,03*γн*ν2,
(3.6)

Сопротивление
воздухопроницанию окон и балконных
дверей жилых зданий Rи
должно быть не менее требуемого
сопротивления воздухопроницанию Rитр,
м2·ч/кг,
определяемого по формуле

(3.7)

где

нормативная воздухопроницаемость
наружных ограждающих конструкций, для
наружных дверей 7 кг/(м2·ч).

Расход
инфильтрующегося в помещении воздуха
∑Gи,
кг/ч, определяется по формуле:

∑Gи
= 0,216,
(3.8)

где
∆pi
– разность давлений воздуха на наружной
и внутренней поверхности наружных
ограждений помещения на расчетном
этаже, Па;

А
– площади окон и наружных дверей, м2.

Расход
теплоты на нагрев инфильтрующегося
воздуха через ограждение Qи,
Вт :

Qи
= 0,28∑Gи
c(tв-tнБ),
(3.9)

где
с – удельная теплоемкость воздуха,
равная 1 кДж/(кг·ºС);

kн
– коэффициент учета влияния встречного
теплового потока в конструкции.

Согласно
, В помещении автостоянки необходимо
учесть потребность в тепле на обогрев
въезжающего в помещение подвижного
состава Qавт,
Вт, в количестве 0,029 Вт в час на один кг
массы в снаряженном состоянии на один
градус разницы температур наружного и
внутреннего воздуха:

=
0,029 ∙ Мавт
∙ (tн
– tв),
(3.10)

где
Мавт
– масса одного автомобиля;

tв,
tн
– соответственно температуры внутреннего
и наружного воздуха, °С;

Общее
количество теплопотерь на нагрев
въезжающего транспорта Qавт,
Вт, составит:

Qавт
=
∙n,
(3.11)

где
n
– количество машин на автостоянке.

Пример
расчета
теплопотерь
на нагревание инфильтрующегося наружного
воздуха через наружные двери:

1.
Определим разность
давлений Δр:

;

=
14,49 Н/м3,

=
11,98 Н/м3;

2.
Вычисляем сопротивление воздухопроницанию:

3.
Определяем расчетную разность давления
воздуха на наружную и внутреннюю
поверхность ограждения:

;

4.
Вычисляем расход инфильтрующегося
воздуха через наружную дверь:

ΣG
= 0,216·
= 21,89 кг/ч;

5.
Рассчитываем расход теплоты для
нагревания инфильтрующегося воздуха
через наружную дверь:

Вт.

Результаты
расчета сведены в таблицу 3.1.

Таблица
3.1

Расход
теплоты на нагрев инфильтрующегося
воздуха через наружные двери лестничной
клетки

№ помещения

Наименование
помещения,

tв,
ОС

Площадь
ОК, м2

Нормативная
воздухо-

проницаемость
ОК, Gн,
кг/(м2*ч)

Сопротивление
воздухопроницанию ОК Rи,(м2*ч)/КГ

Высота
здания H, м

Удельный
вес наружного

воздуха
yн,
Н/м3

Удельный
вес внутреннего воздуха yв,
Н/м3

Разность
давлений ΔР, Па

Расчетная
высота hi,
м

Расчетная
разность

давлений
Δрi, Па

Расход
инфильтрующегося воздуха Gи,
кг/ч

Теплопотери
на инфильтрацию

Qи,
Вт

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

ДД

ЛК№1,

16
°С

3,08

7

0,214

7,2

14,49

11,98

18,28

2,5

18,41

21,89

250

ДД

ЛК№2,

16
°С

3,08

7

0,214

7,2

14,49

11,98

18,28

2,5

18,41

21,89

250

Пример
расчета теплопотерь на нагревание
въезжающего транспорта:

1.
Определим теплопотери на один автомобиль:

=
0,029 ∙ 1300 ∙ (5 – (-34)) = 1470,3 Вт.

2.
Найдем общие теплопотери на
нагревание въезжающего транспорта:

Qавт
= 1470,3 ∙ 8 = 11762,4 Вт.

Определение
суммарных теплопотерь здания заключается
в расчете Qр
для каждого помещения где устанавливается
отопительный прибор и суммировании их
всех по всему зданию.

Qр=∑Q(1+∑ß)+
Qи.
(3.12)

Пример
для помещения 103 кабинет директора:

Через
наружная стену:

Q
= 0,352 ∙ 8,28 ∙ (18-(-34) = 151,56 Вт,

Qдоб=
151,56 ∙ 1,05 = 159,13 Вт.

Через
окно:

Q
= 2,046 ∙ 2,24 ∙ (18-(-34) = 238,32 Вт,

Qдоб=
238,32 ∙ 1,05 = 250,23 Вт

Qр=159,56
+ 250,32 = 410 Вт.

Результаты
расчета теплопотерь сведены в таблицу
3.2.

Ширина камеры (звукоизоляция)

Важная функция окна – шумозащита. Предельно допустимая сила звука для человека днем – 40 дБ, ночью — 30 дБ. Оживленная улица города шумит на 80—90 дБ. Необходимость защиты от избыточного шума очевидна.

Делается с помощью утолщения одного из стекол (наружного), увеличением внутреннего пространства. В стеклопакете может быть две камеры.

Конструктивно, для эффективной звукоизоляции, чаще используют (мм):

  1. Однокамерный: внутреннее 4 — пространство 16 — внешнее 6
  2. Двухкамерный: комнатное 4 — промежуток 10 — среднее 4— промежуток 10 — внешнее 6
  3. Двухкамерный: внутреннее 4 — полость 10 — среднее 4— полость 16 — внешнее 6
  4. Двухкамерный: комнатное 4 — зазор 16 — среднее 4 — зазор 6 — внешнее 6


Сравнительные характеристики распространенных видов стекол для окон

Кроме количества камер, размеров, толщины листов в пакете, могут применяться материалы, защищающие от теплопотерь – “триплекс” – сандвич из двух закаленных стекол, между которыми проложена пленка. Вариантом конструкции, с декоративным видом, является применение в качестве “начинки” сандвича трех пленок — двух упрочняющих, одной цветной.

Окна способны снижать уличный шум до 3—5 раз. Перед установкой нужно замерить уровень шума в месте расположения окна, провести сравнительные расчеты, выбрать конструкцию.


Стеклопакет триплекс

Виды тепловых нагрузок


При расчетах учитывают средние сезонные температуры

Тепловые нагрузки носят разный характер. Есть некоторый постоянный уровень теплопотерь, связанный с толщиной стены, конструкцией кровли. Есть временные – при резком снижении температуры, при интенсивной работе вентиляции. Расчет всей тепловой нагрузки учитывает и это.

Сезонные нагрузки

Так называют теплопотери, связанные с погодой. Сюда относят:

  • разницу между температурой наружного воздуха и внутри помещения;
  • скорость и направление ветра;
  • количество солнечного излучения – при высокой инсоляции здания и большом количестве солнечных дней даже зимой дом охлаждается меньше;
  • влажность воздуха.

Сезонную нагрузку отличает переменный годовой график и постоянный суточный. Сезонная тепловая нагрузка – это отопление, вентиляция и кондиционирование. К зимним относят 2 первых вида.

Постоянные тепловые


Промышленное холодильное оборудование выделяет большое количество тепла

К круглогодичным относят горячее водоснабжение и технологические аппараты. Последние имеет значение для промышленных предприятий: варочные котлы, промышленные холодильники, пропарочные камеры выделяют гигантское количество тепла.

В жилых зданиях нагрузка на горячее водоснабжение становится сравнима с отопительной нагрузкой. Величина эта мало изменяется в течение года, но сильно колеблется в зависимости от времени суток и дня недели. Летом расход ГСВ уменьшается на 30%, так как температура воды в холодном водопроводе выше на 12 градусов, чем зимой. В холодное время года потребление горячей воды растет, особенно в выходные дни.

Сухое тепло

Комфортный режим определяется температурой воздуха и влажностью. Эти параметры рассчитывают, руководствуясь понятиями сухого и скрытого тепла. Сухое – это величина, измеряемая специальным сухим термометром. На нее воздействует:

  • остекление и дверные проемы;
  • солнце и тепловые нагрузки на зимнее отопление;
  • перегородки между комнатами с разной температурой, полы над пустым пространством, потолки под чердаками;
  • трещины, щели, зазоры в стенах и дверях;
  • воздуховоды вне отапливаемых зон и вентиляция;
  • оборудование;
  • люди.

Полы на бетонном фундаменте, подземные стены при расчетах не учитываются.

Скрытое тепло


Влажность помещения повышает температуру внутри

Этот параметр определяет влажность воздуха. Источником выступает:

  • оборудование – нагревает воздух, снижает влажность;
  • люди – источник влажности;
  • потоки воздуха, проводящие сквозь трещины и щели в стенах.

Расчет потерь тепла по площади помещений

Первым методом расчета тепловой нагрузки системы отопления пользуются для укрупненного определения мощности системы отопления всего дома и общего понимания количества и типа радиаторов, а также мощности котельного оборудования. Так как метод не учитывает регион строительства (расчетную наружную температуру зимой), количество потерь тепла через фундаменты, крыши или нестандартное остекление, то количество потерь тепла, рассчитанное укрупненным методом исходя из площади помещения, может быть как больше, так и меньше фактических значений.

Источники теплопотерь здания

А при использовании современных теплоизоляционных материалов мощность котельного оборудования может быть определена с большим запасом. Таким образом, при устройстве систем отопления возникнет большой перерасход материалов и будет приобретено более дорогостоящее оборудование. Поддержание комфортной температуры в помещениях будет возможно только при условии, что будет установлена современная автоматика, которая не допустит перегрева помещений выше комфортных температур.

Тем не менее, этим способом определения мощности систем отопления пользуются достаточно часто. Следует только понимать, в каких случаях такие укрупненные расчеты приближены к реальности.

Итак, формула для укрупненного определения количества теплопотерь выглядит следующим образом:

Q=S*100 Вт (150 Вт),Q — требуемое количество тепла, необходимое для обогрева всего помещения, ВтS — отапливаемая площадь помещения, м?Значение 100-150 Ватт является удельным показателем количества тепловой энергии, приходящейся для обогрева 1 м?.

При использовании первого метода для укрупненного метода расчета тепловой мощности следует ориентироваться на следующие рекомендации:

  • В случае, когда в расчетном помещении из наружных ограждающих конструкций имеются одно окно и одна наружная стена, а высота потолков менее трех метров, то на 1м2 отапливаемой площади приходится 100 Вт тепловой энергии.
  • При расчете углового помещения с двумя оконными конструкциями или балконными блоками либо помещение высотой более трех метров, то в диапазон удельной тепловой энергии на 1 м2 составляет от 120 до 150 Вт.
  • Если же прибор отопления в будущем планируется устанавливать под окном в нише либо декорировать защитными экранами, поверхность радиаторов и, следовательно, их мощность необходимо увеличить на 20-30%. Это обусловлено тем, что тепловая мощность радиаторов будет частично тратиться на прогрев дополнительных конструкций.

Недостатки расчета по площади

Расчет, основанный на площадном показателе, не отличается большой точностью

Здесь не принят во внимание такой параметр, как климат, температурные показатели как минимальные, так и максимальные, влажность. Из-за игнорирования многих важных моментов расчет имеет значительные погрешности

Часто стараясь перекрыть их, в проекте предусматривают «запас».

Если все же для расчета выбран этот способ, нужно учитывать следующие нюансы:

  1. При высоте вертикальных ограждений до трех метров и наличии не более двух проемов на одной поверхности, результат лучше умножить на 100 Вт.
  2. Если в проект заложен балкон, два окна либо лоджия, умножают в среднем на 125 Вт.
  3. Когда помещения промышленные или складские, применяют множитель 150 Вт.
  4. В случае расположения радиаторов вблизи окон, их проектную мощность увеличивают на 25%.

Теплотехнический расчет индивидуального жилого дома

Приведенные выше методики укрупненных расчетов больше всего ориентированы на продавцов или покупателей радиаторов систем отопления, устанавливаемых в типовых многоэтажных жилых домах. Но когда речь идет о подборе дорогостоящего котельного оборудования, о планировании системы отопления загородного дома, в котором кроме радиаторов будут установлены системы напольного отопления, горячего водоснабжения и вентиляции, пользоваться этими методиками крайне не рекомендуется.

Каждый владелец индивидуального жилого дома или коттеджа еще на стадии строительства достаточно скрупулезно подходит к разработке строительной документации, в которой учитываются все современные тенденции использования строительных материалов и конструкций дома. Они обязательно должны не быть типовыми или морально устаревшими, а изготовлены с учетом современных энергоэффективных технологий. Следовательно, и тепловая мощность системы отопления должна быть пропорционально ниже, а суммарные затраты на устройство системы обогрева дома значительно дешевле. Эти мероприятия позволяют в дальнейшем при использовании отопительного оборудования снижать затраты на потребление энергоресурсов.

Расчет теплопотерь выполняется в специализированных программах либо с использованием основных формул и коэффициентов теплопроводности конструкций, учитывается влияние инфильтрации воздуха, наличие или отсутствие систем вентиляции в здании. Расчет заглубленных цокольных помещений, а также крайних этажей производится по отличной от основных расчетов методике, которая учитывает неравномерность остывания горизонтальных конструкций, то есть потери тепла через крышу и пол. Выше приведенные методики этот показатель не учитывают.

Теплотехнический расчет выполняется, как правило, квалифицированными специалистами в составе проекта на систему отопления в результате которого производится дальнейший расчет количества и мощность приборов отопления, мощность отдельного оборудования, подбор насосов и другого сопутствующего оборудования.

Исходные данные:

  • Помещение с обмером по наружным габаритам 3000х3000;
  • Окно размерами 1200х1000.

Целью расчета является определение удельной мощности системы отопления, необходимой для нагрева 1м.2

Результат:

  • Qуд при т/изоляции 100 мм составляет 103 Вт/м2
  • Qуд при т/изоляции 150 мм составляет 81 Вт/м2
  • Qуд при т/изоляции 200 мм составляет 70 Вт/м2

Как видно из расчета, наибольшие потери тепла составляют для жилого дома с наименьшей толщиной изоляции, следовательно, мощность котельного оборудования и радиаторов будет выше на 47% чем при строительстве дома с теплоизоляцией в 200 мм.

Теплопотери через окна и двери

Через дверные и оконные проемы дом теряет до 25% тепла. Слабые места для дверей это — прохудившийся уплотнитель, который можно легко переклеить на новый и сбившаяся внутри теплоизоляция. Заменить ее можно, сняв кожух.

Уязвимые места для деревянных и пластиковых дверей похожи на «мостики холода» в аналогичных конструкциях окон. Поэтому общий процесс на их примере и рассмотрим.

Что выдает «оконную» потерю тепла:

  • Явные щели и сквозняки (в раме, вокруг подоконника, на стыке откоса и окна). Плохое прилегание створок.
  • Отсыревшие и покрытые плесенью внутренние откосы. Если пена и штукатурка со временем отстали от стены, то влага снаружи подбирается ближе к окну.
  • Холодная поверхность стекла. Для сравнения – энергосберегающее стекло (при -25° снаружи, а внутри комнаты +20°) имеет температуру в 10-14 градусов. И, естественно, не промерзает.

Щели окна на тепловизоре

Створки могут неплотно прилегать, когда окно не отрегулировано, и резинки по периметру износились. Положение створок можно настроить самостоятельно, равно, как и поменять уплотнитель. Полную его замену лучше проводить раз в 2-3 года, и желательно на уплотнитель «родного» производства. Посезонная чистка и смазка резинок сохраняет их эластичность при перепадах температур. Тогда уплотнитель долго не пропускает холод.

Щели в самой раме (актуально для деревянных окон) заполняются силиконовым герметиком, лучше прозрачным. Когда он попадает на стекло – не так заметно.

Стыки откосов и профиля окна так же заделываются герметиком или жидким пластиком. В сложной ситуации, можно использовать самоклеящийся пенополиэтилен – «утепляющий» скотч для окон.

Важно! Стоит проследить, что бы в отделке наружных откосов утеплитель (пенопласт и т.п.) полностью закрывал шов монтажной пены и расстояние до середины рамы окна. Современные способы уменьшить теплопотери через стекло:

Современные способы уменьшить теплопотери через стекло:

Использование PVI-пленок. Они отражают волновое излучение и на 35-40% уменьшают потерю тепла. Пленки можно наклеить на стеклопакет уже установленный, если нет желания его менять

Важно не перепутать стороны стекла и полярность пленки.
Установка стекла с низкоэмиссионными характеристиками: k- и i-стекла. Стеклопакеты с k-стеклами пропускают энергию коротких волн светового излучения в помещение, аккумулируя в нем тело

Длинноволновое излучение комнату уже не покидает. В итоге, стекло на внутренней поверхности имеет температуру в два раза выше, чем у обычных стекол. i-стекло удерживает тепловую энергию в доме за счет отражения до 90% тепла обратно в помещение.
Использование стекол с серебряным напылением, которые в 2х камерных стеклопакетах сберегают на 40% больше тепла (в сравнении с обычными стеклами).
Выбор стеклопакетов с увеличенным количеством стекол и расстоянием между ними.

Полезно! Уменьшают теплопотери через стекло — организованные воздушные завесы над окнами (можно в виде теплых плинтусов) или защитные роллеты на ночь. Особенно актуально при панорамном остеклении и сильных минусовых температурах.

Особенности подбора радиаторов

Стандартными компонентами обеспечения тепла в помещении являются радиаторы, панели, системы “тёплый” пол, конвекторы и т. д. Самыми распространёнными деталями отопительной системы есть радиаторы.

Тепловой радиатор – это специальная полая конструкция модульного типа из сплава с высокой теплоотдачей. Он изготавливается из стали, алюминия, чугуна, керамика и других сплавов. Принцип действия радиатора отопления сводится к излучению энергии от теплоносителя в пространство помещения через “лепестки”.


Алюминиевый и биметаллический радиатор отопления пришёл на смену массивным чугунным батареям. Простота производства, высокая теплоотдача, удачная конструкция и дизайн сделали это изделие популярным и распространённым инструментом излучения тепла в помещении

Существует несколько методик расчёта радиаторов отопления в комнате. Нижеприведённый перечень способов отсортирован в порядке увеличения точности вычислений.

Варианты вычислений:

  1. По площади. N=(S*100)/C, где N – количество секций, S – площадь помещения (м2), C – теплоотдача одной секции радиатора (Вт, берётся из тех паспорта или сертификата на изделие), 100 Вт – количество теплового потока, которое необходимо для нагрева 1 м2 (эмпирическая величина). Возникает вопрос: а каким образом учесть высоту потолка комнаты?
  2. По объёму. N=(S*H*41)/C, где N, S, C – аналогично. Н – высота помещения, 41 Вт – количество теплового потока, которое необходимо для нагрева 1 м3 (эмпирическая величина).
  3. По коэффициентам. N=(100*S*к1*к2*к3*к4*к5*к6*к7)/C, где N, S, C и 100 – аналогично. к1 – учёт количества камер в стеклопакете окна комнаты, к2 – теплоизоляция стен, к3 – соотношение площади окон к площади помещения, к4 – средняя минусовая температура в наиболее холодную неделю зимы, к5 – количество наружных стен комнаты (которые “выходят” на улицу), к6 – тип помещения сверху, к7 – высота потолка.

Это максимально точный вариант расчёта количества секций. Естественно, что округление дробных результатов вычислений производится всегда к следующему целому числу.

Теплопотери через крышу

Тепло изначально стремится к верхней части дома, что делает крышу одним из самых уязвимых элементов. На нее приходится до 25% всех теплопотерь.

Холодное чердачное помещение или жилая мансарда утепляются одинаково плотно

Основные теплопотери идут на стыках материалов, не важно, утепление это или элементы конструкции. Так, часто упускаемым мостиком холода является граница стен с переходом в крышу

Этот участок желательно обрабатывать вместе с мауэрлатом.

Граница стен с переходом в крышу

Основное утепление тоже имеет свои нюансы, связанные больше с использованными материалами. Например:

  1. Утепление минватой нужно беречь от влаги и желательно менять каждые 10 – 15 лет. Со временем она слеживается и начинает пропускать тепло.
  2. Эковата, имеющая отличные свойства «дышащего» утеплителя, не должна находиться вблизи горячих источников – при нагревании она тлеет, оставляя прорехи в утеплении.
  3. При использовании пенополиуретана, необходимо обустроить вентиляцию. Материал паронепроницаем, а лишнюю влагу под крышей лучше не скапливать — повреждаются другие материалы, и в утеплении появляется брешь.
  4. Плиты в многослойной теплоизоляции должны укладываться в шахматном порядке и обязательно вплотную прилегать к элементам.

Практика! В верхних конструкциях любая брешь может отводить много дорогого тепла

Здесь важно поставить акцент на плотном и непрерывном утеплении

5 Как производят расчеты для деревянного дома?

Все измерения для частного дома выполняют на стадии проектирования. Вычисляют в несколько этапов:

  1. 1. Потери сквозь наружные стены.
  2. 2. Через оконные проемы.
  3. 3. Через двери.
  4. 4. Сквозь узлы и связанные с ними перекрытия.
  5. 5. Сквозь слои пола и напольного покрытия.
  6. 6. Складывают все показатели.
  7. 7. Добавляют параметры по вентиляции (10-360%).

Для снижения и компенсации теплопотерь в деревянном доме устанавливают твердотопливные котлы. Мощность такого оборудования напрямую зависит от произведенных вычислений. Считать необходимо в измерительной системе «киловатт-часах за сутки».

Рассчитать вручную самостоятельно теплопотери довольно сложно. Для этого существует множество программ и онлайн-калькуляторов

Но важно понимать принципы всех вычислений, их последовательность и дополнительные нюансы потери тепла в доме. Только так проектируется комфортное для проживания жилье, количество и необходимость утеплителя, системы отопления

Таблицы для расчета тепловых потерь дома

Таблица «К — коэффициент теплопередачи»:

Конструкция

Толщина конструкции, мм

К, Вт/ (м2 х °С)

Кирпичная стена (на холодном растворе с внутренней штукатуркой) толщиной в 1,5 кирпича 395 1,5
в 2 кирпича 525 1,24
в 2,5 кирпича 655 1,04
Рубленые деревянные стены из бревен диаметром, мм 200 160 1,02
240 200 0,85
Брусчатые деревянные стены 150 1,0
200 0,76
Чердачное деревянное перекрытие 100 1,0
Двойные окна 2,68
Двойные двери 2,33

Таблица « n — коэффициент уменьшения»:

Наименование ограждения

n

Полы на грунте и лагах 1,0
Чердачные перекрытия при стальной, черепичной или асбестоцементной кровлях при разреженной обрешетке и бесчердачные покрытия с венти­лируемыми продухами 0,9
То же для перекрытий по сплошному настилу 0,8
Чердачные перекрытия при кровлях из рулонных материалов 0,75
Ограждения, отделяющие отапливаемые помещения от неотапливаемых, сообщающиеся с наружным воздухом 0,7
Ограждения, отделяющие отапливаемые помещения от неотапливаемых, не сообщающиеся с наружным воздухом 0,4
Перекрытия над подпольями, расположенными ниже уровня земли 0,4
Перекрытия над подпольями, расположенными выше уровня земли 0,75
Перекрытия над неотапливаемыми подвалами, расположенными ниже уровня грунта или выступающие на высоту до 1 м 0,6

Таблица « Значения R0 и 1/R0»:

Конструкция

Толщина

R0, ккал/(м2 х ч х °С)

1/R0, ккал/ (м2 х ч х °С)

в кирпичах

в мм

Стены
Сплошная кладка из обыкновенного кир­пича 0,5 135 0,38 2,64
1 265 0,57 1,76
1,5 395 0,76 1,32
2 525 0,94 1,06
2,5 655 1,13 0,89
Сплошная кладка из обыкновенного кирпича с воздушной прослойкой ( = 50 мм) в перевязку через каж­дые 6 рядов 1,5 435 0,9 1,11
2 565 1,09 0,92
2,5 695 1,28 0,78
Сплошная кладка из дырчатого кирпича 1,5 395 0,89 1,12
2 525 1,2 0,89
2,5 655 1,4 0,71
Кирпичная кладка с термоизоляционной засыпкой 1,5 395 1,03 0,97
2 525 1,49 0,67
Деревянные рубленые 200 1,33 0,75
220 1,45 0,68
240 1,56 0,64
Брусчатые 150 1,18 0,85
180 1,28 0,78
200 1,32 0,76
Чердачные перекрытия
Железо-бетонные из сборных ребристых плит с утеплителем 100 0,69 1,45
150 0,89 1,12
200 1,09 0,92
250 1,29 0,77

Перед тем как рассчитать теплопотери дома , помните, что добавочные потери тепла зависят от расположения здания на местности, от ориентации стен по сторонам света, скорости ветра и инфильтрации. Если конструктивные элементы дома обращены на север, восток, северо-восток и северо-запад, дополнительные потери составят 10 %, а если на запад или на юго-восток — 5 %. Расход тепла для нагрева воздуха в помещении можно найти по формуле: Q = F(пл.) х (tв — tн).

В ней используются величины:

  • F — площадь пола помещения (в м2);
  • tв- tн — внутренняя и наружная температура.

Помимо вышеизложенных вычислений, следует уменьшить теплопотери на величину бытовых тепловыделений. Бытовые тепловыделения определяются из расчета 21 Вт на 1 м2 площади пола.

В итоге для определения теплопроизводительности системы отопления следует: вычислить основные и дополнительные теплопотери, суммировать их и вычесть величину, которая характеризует бытовые тепловыделения.

Утечки тепла через вентиляцию

Тепло из помещения выводится по обустроенным вентиляционным каналам, обеспечивающим здоровый воздухообмен. Вентиляция, работающая «наоборот», затягивает холод с улицы. Происходит это, когда в помещении создается дефицит воздуха. Например, когда включенный вентилятор в вытяжке забирает слишком много воздуха из помещения, за счет чего он начинает затягиваться с улицы через другие вытяжные каналы (без фильтров и обогрева).

Вопросы, как не выводить большое количество тепла наружу, и как не впускать холодный воздух в дом, давно имеют свои профессиональные решения:

  1. В вентиляционную систему устанавливаются рекуператоры. Они возвращают до 90% тепла в дом.
  2. Обустраиваются приточные клапаны. Они «подготавливают» уличный воздух перед помещением – его очищают и согревают. Клапаны идут с ручной регулировкой или автоматической, которая ориентируется на разницу температур снаружи и внутри помещения.

Комфорт стоит хорошей вентиляции. При нормальном воздухообмене не образуется плесень, и создается здоровый микроклимат для обитания. Именно поэтому хорошо утепленный дом с комбинацией изолирующих материалов обязательно должен иметь рабочую вентиляцию.

Итог! Для уменьшения теплопотерь через вентиляционные каналы необходимо устранить ошибки перераспределения воздуха в помещении. В добротно работающей вентиляции только теплый воздух покидает дом, часть тепла из которого можно вернуть обратно.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий