73 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Расчет теплопотерь через окна

Расчёт теплопотерь дома

Из статьи Теплопотери теперь мы знаем, что такое теплопотери. А как правильно посчитать теплопотери при проектировании отопления? Сколько секций радиатора необходимо установить в помещение?

Теплопотери через ограждающие конструкции складываются из теплопотерь через отдельные ограждения или части из площади. Теплопотери через внутренние ограждения в прилегающие помещения, имеющие пониженную температуру, допустимо не учитывать при разности температур не более 3С.

Зная площадь стен, окон, дверей, пола и потолка, а также их конструкцию, мы можем посчитать теплопотери через каждый элемент. Сложив результат получим общие теплопотери помещения.

Для примера рассчитаем теплопотери кухни в коттедже:

Кухня имеет площадь 15,1м2. Но нас интересует площадь ограждающих конструкций.

Для расчёта примем, что стена кухни с большим окном находится с северной стороны.

В расчётах допускается округлять значения до десятков Вт.

Площадь северной стены: (Длина)5,34м x (Высота)3,3м = 17,62 м2.

Обмер помещение производится по внешней стороне. Если часть стены приходится на угол, то учитывается вся длинна стены. Если стена смежная, то берём половину толщины стены.

Площадь проёма окна: 1,8 х 2,0 = 3,6 м2.

Т.к. нас интересует площадь именно стены, то вычитаем площадь окна: 17,62-3,6=14,02м2.

Площадь восточной стены: 3,1м x 3,3м = 10,23-1,8 = 8,43м2.

Площадь проёма окна: 0,9 х 2,0 = 1,8 м2.

Коэффициенты теплопроводности стен коттеджа высчитываются в зависимости от материалов и толщины стены.

Стен: R=3,29 м2*С/Вт

Коэффициент теплопроводности для пластикового окна примерно равен 0,56 м2*С/Вт, но

с учётом инфильтрации в коттедже на 1 этаже: 0,25 м2*С/Вт.

Есть несколько методов учёта инфильтрации. Но суть общая: добавляется коэффициент, который зависит от разности давления (на это есть таблицы в разных справочниках и учебниках). Мы на работе пробовали считать разными методами. Цифры в итоге получаются примерно одинаковые. В итоге самый быстрый и простой способ — сразу изменить коэффициент теплопроводности окна.

Для г.Чебоксары температура холодной пятидневки -32С.

Температура помещения кухни: +18С.

Если помещение угловое, то температура внутри помещение для расчёта берётся на 2 градуса больше. (+18+2=+20 градусов)

Разница температур: 52С.

Стена выходит на север, появляется добавочный коэффициент +10%.

В помещение 2 наружные стены +5%

14,02*(1/3,29)*52*1,15=254,83 Вт — теплопотери северной стены.

3,6*(1/0,25)*52*1,15=861,12 Вт — теплопотери окна.

8,43*(1/3,29)*52*1,15=153,23 Вт — теплопотери восточной стены.

1,8*(1/0,25)*52*1,15=430,56 Вт — теплопотери окна.

Если в доме нет подвала и/или этот этаж последний — то необходимо добавить ещё и теплопотери через покрытие пола и/или потолка.

Теплопотери пола считаются по зонам, если пол на земле, расскажу об этом позже.

Сейчас у нас простой пример.

Итого: 1699,74Вт — округлим — 1700Вт — теплопотери кухни.

Обычно к расчётам всегда прибавляют 10-20% — на различные неучтённости: 1700*1.1 = 1870Вт.

Теперь необходимо подобрать отопительное оборудование для кухни.

Более подробно о расчёте теплопотерь вы можете узнать в учебниках.

1. Справочник под ред. Староверова. Отопление. Часть 1.

2. Отопление и Вентиляция. Часть 2. Богословский В.Н.

3. Отопление. Богословский В.Н., Сканави А.Н.

Дубликаты не найдены

=Обычно к расчётам всегда прибавляют 10-20% — на различные неучтённости: 1700*1.1 = 1870Вт.

Скромный личный опыт в строительстве подсказывает, что надо добавлять 30%. Причина: несоответствие заявленных характеристик теплоизолирующих материалов. Такая же петрушка и с теплоотдачей радиаторов.

Согласен. Просто при подборе радиаторов отопления стараюсь учесть реальную теплоотдачу + округление в большую сторону.

Коэффициент теплопроводности для пластикового окна примерно равен 0,56 м2*С/Вт, но
с учётом инфильтрации в коттедже на 1 этаже: 0,25 м2*С/Вт.

Не имеют современные окна инфильтрации. Совсем не имеют.

Но этим самым мы как раз и учитываем расход тепла на нагрев воздуха. Либо можно тут не учитывать, а рассчитать отдельно расход тепла на нагрев поступающего воздуха из расчёта 3м3 воздуха на 1м2 комнаты.

А не надо учитывать на окнах. Это какой то кривой метод.

Есть вентиляция её и надо считать.

А давай те сравним итоговые цифры. Сделай те ваш расчёт по исходным данным из поста.

Мне тоже действительно интересно.

Вентиляция кухни 90 м3/час 90*1,2*1005*52=1567 Вт/час. Но раскидывать надо на весь дом с учётом кол проживающих и объёма.

Изолированно не учесть.

Я сейчас подставил для окон коэффициент 0,56 — итоговые теплопотери кухни БЕЗ инфильтрации получились = 985Вт

Прибавляем расход на вентиляцию 1567: 985+1567 = 2552Вт.

Т.е. совместными усилиями получаем такую цифру? И она тоже верная.

Но скажите мне, кто в -32 будет открывать окна и форточки для создания положенной вентиляции. И если уменьшить объём вентиляции в половину — 45м3 — то суммарные затраты:

И вот это более «реально-бытовая» цифра на основе моего опыта.

А если устанавливать приточную установку — тогда механическая вентиляция вообще в расчёте не участвует.

Приточка в любом случае со своим подогревом, не радиаторы же её нагревают.

Но я не инженер-теплотехник

Но скажите мне, кто в -32 будет открывать окна и форточки для создания положенной вентиляции.

А откуда вы возьмёте инфильтрацию через пластиковое окно ?

И если уменьшить объём вентиляции в половину — 45м3

Ну как бы нежелательно для кухни, запахи будут.

Доводы ваши верные и с ними согласен. «Возьму на вооружение». Цель моих постов как раз отчасти и в том, что бы ОБСУДИТЬ.

Но откуда то воздух для вытяжки берётся 🙂

В большинстве случаев как раз из неучтённой инфильтрации. Но могу заметить, сейчас её явно не хватает для нормальной вентиляции. И приходится делать приточку.

Потери дома это: теплопотери через конструкции + инфильтрация+ всякое разное+вентиляция.

Инфильтрация в большинстве случаев это очень незначительная величина по сравнению с вентиляцией.

Поэтому её в топку, а считать только потери через конструкции+ всякое разное+вентиляция.

Не первый раз замечаю вот такие вещи в расчетах в вводных данных

Температура помещения кухни: +18С

18 градусов в помещении это п. ц дубак, 22 в помещении это комфортная температура для сна под одеялком, а в среднем что называется «уютно» это 24градуса. Конечно все зависит от личных предпочтений и типа отопления, на сколько холодный пол сквозняки там и все такое, но 18.

Коэффициент теплопроводности для пластикового окна примерно равен 0,56 м2*С/Вт

ТС, это не коэффициент теплопроводности.

Коэффициент теплопроводности имеет размерность Вт/(м·K).

В приведённом расчёте ни слова не сказано о зависимости теплопотерь от скорости ветра снаружи (см «роза ветров» и «средняя скорость в течение расчётного периода времени»), а коэффициент теплоотдачи сильно зависит именно что от скорости.

Тоже заметил про коэффициент. Остается добавить только, что в расчете у ТС-а указано термическое сопротивление.

Согласно нормам. Что посчитать необходимый минимум. А так в программе можно менять температуру.

Скажите, эти формулы будут корректно работать при плюсовых температурах? Логика мне подсказывает, что должны, но мало ли, есть подводные камни.

Просто у меня следующая ситуация: Есть гараж, в доме. Он очень плохо утеплен. В нём стоят радиаторы отопления, но их мало. В планах его утеплить, но пока нет денег — предыдущей зимой при -20 на улице в гараже было -3, и-за чего дома было очень холодно на 1 этаже, а в комнатах на 2-м этаже, над гаражом пол был очень холодный. Сейчас у меня стоит задача приколхозить утепление на ворота(главный источник потерь тепла) и добавить источники тепла(электрические). Рассчитать потери заранее не представляется возможным, т.к. очень много неизвестных(вроде пары щелей).

Я хочу заранее знать, хватит ли утеплителя, и сколько кВт нужны обогреватели(чтобы не оказаться зимой с замершей задницей), поэтому хочу утеплить гараж сейчас, поставить в нём 1 обогреватель на 3 кВт на сутки и замерить температуру в гараже, на улице, и в помещениях рядом, таким образом, получив примерную величину R(для всей площади), и уже подставив её же в формулу с температурами для зимнего периода, посчитать требуемую мощность отопления и докупить обогреватели, если надо, и сделать утеплитеь лучше

Сообщества › Строительство (и всё что с ним связано) › Блог › Попытка посчитать теплопотери дома

Из ранее сделанного:
Про копку траншеи и установку опалубки смотреть здесь
Про заливку фундамента смотреть здесь
Про перекрытие фундамента здесь
Про стены первого этажа здесь
Про перекрытия первого этажа здесь
Про стены второго этажа здесь
Про перекрытия второго этажа здесь
Про крышу здесь
Про черновой потолок здесь
Про штукатурку стен здесь
Про установку окон и дверей здесь
Про карниз здесь
Гараж. Фундамент и стены.
Гараж. Стропила и обрешетка
Стяжка пола
Крыши гаражей
«Доделки» по гаражу и забору
Штукатурка стен гаражей
Заливка полов первого этажа + кусочек отопления бонусом

В ожидании очередного строительного сезона, решил посчитать теплопотери дома.
В основном все считаю 1кВт на 10м2 площади строения, это я считаю очень приблизительным.

Ниже предоставляю мой расчет, с удовольствием выслушаю замечания

Базовая формула для подсчета расхода тепловой энергии через наружные ограждения выглядит следующим образом:

Q = 1/R х (tв — tн) х S х (1+ ∑β).

Здесь:
• Q — количество тепла, теряемого конструкцией одного типа, Вт;
• R — термическое сопротивление материала конструкции, м²°С / Вт;
• S — площадь наружного ограждения, м²;
• tв — температура внутреннего воздуха, °С;
• tн — наиболее низкая температура окружающей среды, °С;
• β — добавочные теплопотери, зависящие от ориентации здания.

1. Когда стена либо часть кровли повернута на север, северо-восток или северо-запад, то β = 0,1.
2. Если конструкция обращена на юго-восток или запад, β = 0,05.
3. β = 0, когда наружное ограждение выходит на южную или юго-западную сторону.

Термическое сопротивление стен либо кровли здания определяется исходя из свойств материала, из которого они сделаны, и толщины конструкции. Для этого используется формула

• λ — справочное значение теплопроводности материала стены, Вт/(м°С);
• δ — толщина слоя из этого материала, м.

Если стена возведена из 2 материалов (например, кирпич с утеплителем из минваты), то термическое сопротивление рассчитывается для каждого из них, а результаты суммируются. Уличная температура выбирается как по нормативным документам, так и по личным наблюдениям, внутренняя — по необходимости. Добавочные теплопотери — это коэффициенты, определенные нормами:

Читать еще:  Чем очистить пластиковые окна после ремонта

Предлагаю начать c теплопотерь через стены, и посчитаем теплопотери северной стены и далее по часовой стрелке, но для этого еще нужно посчитать R стены

Стена в 1 керамзитоблок + 100 мм каменной ваты

Rкерамзитобетонной кладки = δ / λ = 0,38/0,8 = 0,48 Вт/(м°С), считаю на самый холодный керамзитоблок
δ в моем случае 0,38 м
λ для керамзитобетона по разным источникам от 0,5 до 0,8 Вт/(м*К)
R слоя базальтового утеплителя = δ / λ = 0,1/0,045 = 2,22 Вт/(м°С);
δ в моем случае 0,1 м
λ для базальтового утеплителя примем 0,045 Вт/(м*К)

R стены = 0,48+2,22 = 2,7 Вт/(м°С)

Далее приступаем к расчету теплопотерь через стены

Q северная стена = 1/R х (tв — tн) х S х (1+ ∑β) = 1/2,7х(23-(-37))х84х(1+0,1)=2053 Вт = 2,1 кВт

Q восточная стена = 1/R х (tв — tн) х S х (1+ ∑β) = 1/2,7х(23-(-37))х85х(1+0,1)=2078 Вт = 2,1 кВт
Q южная стена = 1/R х (tв — tн) х S х (1+ ∑β) = 1/2,7х(23-(-37))х74х(1+0)=1645 Вт = 1,65 кВт
Q западная стена = 1/R х (tв — tн) х S х (1+ ∑β) = 1/2,7х(23-(-37))х85х(1+0,1)=2078 Вт = 2,1 кВт
Q общ. стен = 2,1+2,1+1,65+2,1 = 7,95 кВт

ПОТОЛОК
Потолок: Доска 25 мм+ 300 мм минваты
R доски = δ / λ = 0,025/0,15 = 0,17 Вт/(м°С), считаю на самый холодный керамзитоблок
R слоя мин ваты= δ / λ = 0,3/0,045 = 6,7 Вт/(м°С)
R потолка = 0,17+6,7 = 6,87 Вт/(м°С)
Q потолок = 1/R х (tв — tн) х S х (1+ ∑β) = 1/6,87х(23-(-37))х190=1660 Вт =1,7 кВт

ЖБ плита серии ПК+30мм Техноплекс XPS+ 50 мм бетонная стяжка

R железобетонной пустотной плиты = 0,144 Вт/(м°С), взято с www.architectnew.ru/anps-1625-1.html

R техноплекса = 0,03/0,03=1 Вт/(м°С),

R бетонной стяжки = 0,05/1,5 = 0,03 Вт/(м°С)

R пол = 0,144+1+0,03=1,17 Вт/(м°С)

Q пол = 1/R х (tв — tн) х S х (1+ ∑β) = 1/1,17х(23-5)х190=2923 Вт = 2,9 кВт

Окна REHAU SIB-Design R=0.71 Вт/(м°С)

Q окна = 1/R х (tв — tн) х S х (1+ ∑β) = 1/0,71х(23-(-37))х42=3550 Вт = 3,6 кВт

Не захотел высчитывать и узнавать R дверей, возьму значение от окон

Q двери = 1/R х (tв — tн) х S х (1+ ∑β) = 1/0,71х(23-(-37))х8=676 Вт = 0,7 кВт

Выполняя расчет теплопотерь здания, важно учесть количество тепловой энергии, расходуемой системой отопления на подогрев вентиляционного воздуха. Доля этой энергии достигает 30% от общих потерь, поэтому игнорировать ее недопустимо

Решил не считать, а взять 30%

Qобщ = Q общ. стен+ Q потолок+ Q пол+ Q окна+ Q двери=7,95+1,7+2,9+(3,6+0,7)*2=21,15 кВт+30% (вентиляция)=27,5 кВт

Теплопотери через окна и двери взял с запасом в 2 раза

Как то так я насчитал
Спасибо за внимание

Как рассчитать теплопотери дома

Помещения, в которых постоянно или временно находятся люди, должны сохранять определенную температуру соответственно санитарным нормам. Однако согласно законам физики, если за пределами здания температура отличается от той, что внутри помещений, система будет стремиться к равновесию, и помещение потеряет часть своего тепла. Иными словами, произойдут теплопотери, которые необходимо компенсировать за счет системы отопления. Давайте разберем, что это такое и какие расчеты нужно сделать, чтобы подобрать систему отопления.

Что такое теплопотери? Почему их нужно знать?

Теплопотери – это то количество тепла, которое теряют внутренние помещения через ограждающие перегородки, если температура за окном ниже той, которая должна поддерживаться внутри здания.

Необходимость расчета теплопотерь обусловлена задачей проектирования системы отопления, кондиционирования. От данного показателя зависит выбор климатической системы, мощности котельной, сечения труб, количества секций радиатора, применения системы теплый пол, других отопительных устройств.

Усредненные показатели имеет смысл использовать лишь тогда, когда к помещению не предъявляется строгих требований по поддержанию определенных постоянных температур. Остальные случаи, особенно когда речь идет о жилых, общественных строениях с постоянным пребыванием людей без верхней одежды, требуют произвести точный расчет показателя теплопотерь.

На сегодняшний день человечество озадачено проблемой рационального потребления ресурсов, особенно энергетических. Правильный расчет теплопотерь позволит определить наиболее рациональный путь организации системы отопления, чтобы помещение прогревалось до комфортной температуры, при этом энергопотребление не было избыточным.

Расчет потерь тепла

Для точного расчета теплопотерь потребуется подготовить исходные данные по конкретному объекту (объем, высота здания, его местоположение), а также нормативные документы, содержащие таблицы различных коэффициентов, показателей. Сначала рекомендуется рассчитать все составляющие формулы, записать данные, затем подставить данные формулы.

Основные формулы

Для расчета используется следующая формула:

  • а – поправочный коэффициент, который учитывает разницу между температурой воздуха снаружи (улица) определенной местности и температурой -30 о С, для которой обозначена характеристика qот;
  • V – объем здания по внешнему периметру;
  • qот — удельная характеристика отапливаемого помещения, которая обозначена при температуре снаружи -30 о С;
  • tв –температура воздуха внутри помещения;
  • tнр –температура снаружи конкретного местоположения (местности), в котором расположено здание;
  • Кир –коэффициент инфильтрации, определяемый тепловым, ветровым напором.

Из приведенных выше составляющих формулы к числу исходных данных относится объем помещения, поправочный коэффициент, удельную характеристику здания, расчетные температуры необходимо взять из документации, а коэффициент инфильтрации рассчитать по формуле:

g – ускорение свободного падения земли (9,8 м/с 2 );

L – высота строения;

wp — обусловленная данным регионом скорость ветра отопительного периода.

Необходимая документация

Часть данных необходимо взять в нормативной документации, рекомендуется скачать эти документы или найти их онлайн:

Методика определения количества тепловой энергии и теплоносителя […](1);

Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны (2);

Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях (3);

Строительная климатология (4).

Для удобства литература пронумерована. Далее соответствующая документация будет обозначаться сокращенно (например, Д3).

Исходные данные. Предварительные подсчеты

Рассмотрим расчет теплопотерь на примере административного здания города Омск. Высота здания – 9 метров. Объем здания по внешнему периметру – 8560 кубических метров.

В Таблице 3.1 – Климатические параметры холодного периода года (Д4) напротив соответствующего города находим 5-ую графу, температуру воздуха наиболее холодной пятидневки. Для Омска данный показатель равен – 37 о С.

В 20-й графе этой же таблицы находим скорость ветра данного города. Данный показатель составляет 2,8 м/с.

В пункте 1.2 (Д1) находим Таблицу 2, поправочный коэффициент а для жилых помещений. В таблице представлены коэффициенты температуры шагом 5 градусов, соответственно есть данные температуры — 35 о С (коэффициент 0,95), — 40 о С (коэффициент 0,9). Рассчитываем методом интерполяции коэффициент нашей температуры — 37 о С, получаем – 0,93.

Далее п.3 (Д3) находим Классификацию помещений и определяем категорию анализируемого помещения. Поскольку речь идет об административном здании, ему присваивается категория 3в (пространство пребывания большого количества людей без верхней одежды в положении стоя).

Таблица 3 (Д3) Допустимые, достаточные значения увлажненности воздуха, силы ветра, температурного режима гражданских помещений – находим показатель Температура (оптимальная) для нашего типа здания (3в). Показатель составляет 18-20 градусов. Выбираем наименьшую границу 18 о С.

Таблице 4 (Д1) Удельный показатель тепла культурно-образовательных, административных, лечебных зданий – находим соответствующий коэффициент, исходя из объема здания. Данный случай до 10 000 м 3 . Коэффициент составляет 0,38.

Все данные подготовлены:

Кир – необходимо рассчитать.

Далее можно просто подставить цифры формулы.

Итоговый расчет

Сначала рассчитываем коэффициент инфильтрации:

Кир = 10 -2 √[2*9,8*9(1 — —————) + 2,8 2 ] = 0,4

Qот = 0,93*8560*0,38*(18 – (-37))*(1 + 0,4)*10 -6 Гкал/час = 232933 *10 -6 Гкал/час = 0,232933 Гкал/час

Для большего понимания, посмотрите данное видео:

Укрупненный расчет

Выше описана методика точного подсчета теплопотерь, однако далеко не все используют данную формулу, зачастую обыватели довольствуются усредненными данными, уже посчитанными для помещения высотой потолков до 3 метров. Укрупненный расчет производят исходя из значения 100 Вт/1 квадратный метр помещения. Соответственно дома площадью 100 м 2 необходимо обеспечить отопительную систему мощностью примерно 10 000 Вт.

Подобные расчеты являются достаточно усредненными. Учитывая, что в нашей стране большая вариативность климатических зон, использовать такой расчет нецелесообразно. При недостаточной мощности, дом не будет достаточно хорошо прогреваться, а при избыточной — ресурсы будут расходоваться впустую.

Большие теплопотери дома? Как их снизить?

Зачастую владельцам частного жилья приходится сталкиваться с проблемой повышенных теплопотерь. Несмотря на то, что все расчеты были произведены соответственно нормативной документации, тепла коттеджа всегда не хватает. Это может быть связано с огрехами, допущенными при строительстве дома, установке стеклопакетов, системы кондиционирования, утепления стен.

Чаще всего причиной утечки тепла коттеджа может стать:

  • поврежденный во время монтажа или неправильно закрепленный утеплитель;
  • неэффективная работа радиаторов (радиаторы слишком близко расположены к стене, нагревают ограждающую перегородку);
  • проникновение холода через монтажные отверстия кондиционера или люки;
  • некачественно заделанные кладочные швы;
  • близкая укладка теплых полов к стене;
  • некачественный монтаж стеклопакетов.

Выявить подобные дефекты можно посредством термограммы. Термограмма показывает, какие участки ограждающей перегородки нагреваются сильнее, соответственно отдают больше тепла в окружающую среду.

Чтобы избежать подобных проблем, важно позаботиться о качестве монтажных работ, утепления коттеджа этапа строительства дома. Выбор материалов утепления, стеклопакетов, систем кондиционирования, радиаторов, систем теплых полов также определяет дальнейший уровень теплопотерь. Экономия строительных материалов может впоследствии стать причиной переплат на энергоресурсы.

Сокращению теплопотерь может способствовать правильно составленный архитектурный проект дома. Считается, что отапливать одноэтажный дом простой геометрии, ограниченным количеством углов — экономичнее. Также способствует экономии наличие рольставней окон, остекление южной стороны.

Как рассчитать теплопотери частного дома?

Каждое здание, независимо от конструктивных особенностей, пропускает тепловую энергию через ограждения. Потери тепла в окружающую среду необходимо восстанавливать с помощью системы отопления. Сумма теплопотерь с нормируемым запасом – это и есть требуемая мощность источника тепла, которым обогревается дом. Чтобы создать в жилище комфортные условия, расчет теплопотерь производят с учетом различных факторов: устройства здания и планировки помещений, ориентации по сторонам света, направления ветров и средней мягкости климата в холодный период, физических качеств строительных и теплоизоляционных материалов.

По итогам теплотехнического расчета выбирают отопительный котел, уточняют количество секций батареи, считают мощность и длину труб теплого пола, подбирают теплогенератор в помещение – в общем, любой агрегат, компенсирующий потери тепла. По большому счету, определять потери тепла нужно для того, чтобы отапливать дом экономно – без лишнего запаса мощности системы отопления. Вычисления выполняют ручным способом либо выбирают подходящую компьютерную программу, в которую подставляют данные.

Как выполнить расчет?

Сначала стоит разобраться с ручной методикой – для понимания сути процесса. Чтобы узнать, сколько тепла теряет дом, определяют потери через каждую ограждающую конструкцию по отдельности, а затем складывают их. Расчет выполняют поэтапно.

Читать еще:  Как называются окна в подвале жилого дома

1. Формируют базу исходных данных под каждое помещение, лучше в виде таблицы. В первом столбце записывают предварительно вычисленную площадь дверных и оконных блоков, наружных стен, перекрытий, пола. Во второй столбец заносят толщину конструкции (это проектные данные или результаты замеров). В третий – коэффициенты теплопроводности соответствующих материалов. В таблице 1 собраны нормативные значения, которые понадобятся в дальнейшем расчете:

Наименование и краткая характеристика материалаКоэффициент теплопроводности (λ), Вт/(м*С)
Дерево0,14
ДСП0,15
Керамический кирпич с пустотами 1000 кг/м3),кладка на цементно-песчаный раствор0,52
Гипсовая штукатурка0,35
Минеральная вата0,041

Чем выше λ, тем больше тепла уходит сквозь метровую толщину данной поверхности.

2. Определяют теплосопротивление каждой прослойки: R = v/ λ, где v – толщина строительного или теплоизоляционного материала.

3. Делают расчет теплопотерь каждого конструктивного элемента по формуле: Q = S*(Твн)/R, где:

  • Тн – температура на улице, °C;
  • Тв – температура внутри помещения,°C;
  • S – площадь, м2.

Разумеется, на протяжении отопительного периода погода бывает разной (к примеру, температура колеблется от 0 до -25°C), а дом обогревается до нужного уровня комфорта (допустим, до +20°C). Тогда разность (Твн) варьируется от 25 до 45.

Чтобы сделать расчет, нужна средняя разница температур за весь отопительный сезон. Для этого в СНиП 23-01-99 «Строительная климатология и геофизика» (таблица 1) находят среднюю температуру отопительного периода для конкретного города. Например, для Москвы этот показатель равен -26°. В этом случае средняя разница составляет 46°C. Для определения расхода тепла через каждую конструкцию складывают теплопотери всех ее слоев. Так, для стен учитывают штукатурку, кладочный материал, внешнюю теплоизоляцию, облицовку.

4. Считают итоговые потери тепла, определяя их как сумму Q внешних стен, пола, дверей, окон, перекрытий.

5. Вентиляция. К результату сложения добавляется от 10 до 40 % потерь на инфильтрацию (вентиляцию). Если установить в дом качественные стеклопакеты, а проветриванием не злоупотреблять, коэффициент инфильтрации можно принять за 0,1. В отдельных источниках указывается, что здание при этом вообще не теряет тепло, поскольку утечки компенсируются за счет солнечной радиации и бытовых тепловыделений.

Подсчет вручную

Исходные данные. Одноэтажный дом площадью 8х10 м, высотой 2,5 м. Стены толщиной 38 см сложены из керамического кирпича, изнутри отделаны слоем штукатурки (толщина 20 мм). Пол изготовлен из 30-миллиметровой обрезной доски, утеплен минватой (50 мм), обшит листами ДСП (8 мм). Здание имеет подвал, температура в котором зимой составляет 8°C. Потолок перекрыт деревянными щитами, утеплен минватой (толщина 150 мм). Дом имеет 4 окна 1,2х1 м, входную дубовую дверь 0,9х2х0,05 м.

Задание: определить общие теплопотери дома из расчета, что он находится в Московской области. Средняя разность температур в отопительный сезон – 46°C (как было сказано ранее). Помещение и подвал имеют разницу по температуре: 20 – 8 = 12°C.

1. Теплопотери через наружные стены.

Общая площадь (за вычетом окон и дверей): S = (8+10)*2*2,5 – 4*1,2*1 – 0,9*2 = 83,4 м2.

Определяется теплосопротивление кирпичной кладки и штукатурного слоя:

  • R клад. = 0,38/0,52 = 0,73 м2*°C/Вт.
  • R штук. = 0,02/0,35 = 0,06 м2*°C/Вт.
  • R общее = 0,73 + 0,06 = 0,79 м2*°C/Вт.
  • Теплопотери сквозь стены: Q ст = 83,4 * 46/0,79 = 4856,20 Вт.

2. Потери тепла через пол.

Общая площадь: S = 8*10 = 80 м2.

Вычисляется теплосопротивление трехслойного пола.

  • R доски = 0,03/0,14 = 0,21 м2*°C/Вт.
  • R ДСП = 0,008/0,15 = 0,05 м2*°C/Вт.
  • R утепл. = 0,05/0,041 = 1,22 м2*°C/Вт.
  • R общее = 0,03 + 0,05 + 1,22 = 1,3 м2*°C/Вт.

Подставляем значения величин в формулу для нахождения теплопотерь: Q пола = 80*12/1,3 = 738,46 Вт.

3. Потери тепла через потолок.

Площадь потолочной поверхности равна площади пола S = 80 м2.

Определяя теплосопротивление потолка, в данном случае не берут во внимание деревянные щиты: они закреплены с зазорами и не являются барьером для холода. Тепловое сопротивление потолка совпадает с соответствующим параметром утеплителя: R пот. = R утепл. = 0,15/0,041 = 3,766 м2*°C/Вт.

Величина теплопотерь сквозь потолок: Q пот. = 80*46/3,66 = 1005,46 Вт.

4. Теплопотери через окна.

Площадь остекления: S = 4*1,2*1 = 4,8 м2.

Для изготовления окон использован трехкамерный ПВХ профиль (занимает 10 % площади окна), а также двухкамерный стеклопакет с толщиной стекол 4 мм и расстоянием между стеклами 16 мм. Среди технических характеристик производитель указал тепловые сопротивления стеклопакета (R ст.п. = 0,4 м2*°C/Вт) и профиля (R проф. = 0,6 м2*°C/Вт). Учитывая размерную долю каждого конструктивного элемента, определяют среднее теплосопротивление окна:

  • R ок. = (R ст.п.*90 + R проф.*10)/100 = (0,4*90 + 0,6*10)/100 = 0,42 м2*°C/Вт.
  • На базе вычисленного результата считаются теплопотери через окна: Q ок. = 4,8*46/0,42 = 525,71 Вт.

Площадь двери S = 0,9*2 = 1,8 м2. Тепловое сопротивление R дв. = 0,05/0,14 = 0,36 м2*°C/Вт, а Q дв. = 1,8*46/0,36 = 230 Вт.

Итоговая сумма теплопотерь дома составляет: Q = 4856,20 Вт + 738,46 Вт + 1005,46 Вт + 525,71 Вт + 230 Вт = 7355,83 Вт. С учетом инфильтрации (10 %) потери увеличиваются: 7355,83*1,1 = 8091,41 Вт.

Чтобы безошибочно посчитать, сколько тепла теряет здание, используют онлайн калькулятор теплопотерь. Это компьютерная программа, в которую вводятся не только перечисленные выше данные, но и различные дополнительные факторы, влияющие на результат. Преимуществом калькулятора является не только точность расчетов, но и обширная база справочных данных.

Расчет теплопотерь: показатели и калькулятор теплопотерь здания

Расчет теплопотерь дома — основа отопительной системы. Он нужен, как минимум, чтобы правильно подобрать котёл. Также можно прикинуть, сколько денег будет уходить на отопление в планируемом доме, провести анализ финансовой эффективности утепления т.е. понять окупятся ли затраты на монтаж утепления экономией топлива за срок службы утеплителя. Очень часто подбирая мощность отопительной системы помещения, люди руководствуются средним значением в 100 Вт на 1 м 2 площади при стандартной высоте потолков до трех метров. Однако, не всегда эта мощность достаточна для полного восполнения теплопотерь. Здания различаются по составу строительных материалов, их объему, нахождению в разных климатических зонах и т.д. Для грамотного расчета теплоизоляции и подбора мощности отопительных систем необходимо знать о реальных теплопотерях дома. Как их рассчитать — расскажем в этой статье.

Основные параметры для расчета теплопотерь

Теплопотери любого помещения зависят от трех базовых параметров:

  • объем помещения – нас интересует объем воздуха, который необходимо отопить
  • разницу температуры внутри и снаружи помещения – чем больше разница тем быстрее происходит теплообмен и воздух теряет тепло
  • теплопроводность ограждающих конструкций – способность стен, окон удерживать тепло

Самый простой рассчет теплопотерь

Qт (кВт/час)=(100 Вт/м2 x S (м2) x K1 x K2 x K3 x K4 x K5 x K6 x K7)/1000

Данная формула расчета теплопотерь по укрупненным показателям, в основе которых лежат усредненные условия 100 Вт на 1кв метр. Где основными рассчетными показателями для расчета системы отопления являются следующие величины:

— тепловая мощность предполагаемого отопителя на отработанном масле, кВт/час.

100 Вт/м2 — удельная величина тепловых потерь (65-80 ватт/м2). В нее входят утечки тепловой энергии путем ее поглощения оконами, стенами, потолком полом; утечки через вентиляцию и негерметичности помещения и другие утечки.

S — площадь помещения;

K1 — коэффициент теплопотерь окон:

  • обычное остекление К1=1,27
  • двойной стеклопакет К1=1,0
  • тройной стеклопакет К1=0,85;

К2 — коэффициент теплопотерь стен:

  • плохая теплоизоляция К2=1,27
  • стена в 2 кирпича или утеплитель 150 мм толщиной К2=1,0
  • хорошая теплоизоляция К2=0,854

К3 коэффициент соотношения площадей окон и пола:

K4 — коэффициент наружной температуры:

K5 — число стен, выходящих наружу:

К6 — тип помещения, которое находится над расчитываемым:

  • холодный чердак К6=1,0
  • теплый чердак К6=0,9
  • отапливаемое помещение К6-0,8;

K7 — высота помещения:

Упрощенный рассчет теплопотерь дома

Qт = ( V x ∆t x k )/860; ( кВт )

V — объем помещения ( куб.м )
∆t — дельта температур (уличной и в помещении)
k — коэффициент рассеивания

  • k= 3,0-4,0 – без теплоизоляции. (Упрощенная деревянная конструкция или конструкция из гофрированного металлического листа).
  • k= 2,0-2,9 – небольшая теплоизоляция. (Упрощенная конструкция здания, одинарная кирпичная кладка, упрощенная конструкция окон и крыши).
  • k= 1,0-1,9 – средняя теплоизоляция. (Стандартная конструкция, двойная кирпичная кладка, небольшое число окон, крыша со стандартной кровлей).
  • k= 0,6-0,9 – высокая теплоизоляция. (Улучшенная конструкция, кирпичные стены с двойной теплоизоляцией, небольшое количество окон со сдвоенными рамами, толстое основание пола, крыша из высококачественного теплоизоляционного материала).

В данной формуле очень условно учитываются коэффициент рассеивания и не совсем понятно каким коэффициентами пользоваться. В классике редкое современное, выполненное из современных материалов с учетом действующих стандартов, помещение обладает ограждающими конструкциями с коэффициентом рассеивания более одного. Для более детального понимания методики расчёта предлагаем следующие более точные методики.

Рекомендуемый рассчет теплопотерь дома

Сразу же акцентирую ваше внимание на то, что ограждающие конструкции в основном не являются однородными по структуре, а обычно состоят из нескольких слоёв. Пример: стена из ракушника = штукатурка + ракушник + наружная отделка. В эту конструкцию могут входить и замкнутые воздушные прослойки (пример: полости внутри кирпичей или блоков). Вышеперечисленные материалы имеют отличающиеся друг от друга теплотехнические характеристики. Основной такой характеристикой для слоя конструкции является его сопротивление теплопередачи R.

q – это количество тепла, которое теряет квадратный метр ограждающей поверхности (измеряется обычно в Вт/м.кв.)

ΔT — разница между температурой внутри рассчитываемого помещения и наружной температурой воздуха (температура наиболее холодной пятидневки °C для климатического района в котором находится рассчитываемое здание).

В основном внутренняя температура в помещениях принимается:

  • Жилые помещения 22С
  • Нежилые 18С
  • Зоны водных процедур 33С

Когда речь идёт о многослойной конструкции, то сопротивления слоёв конструкции складываются. Отдельно хочу акцентировать ваше внимание на расчётном коэффициенте теплопроводности материала слоя λ Вт/(м°С). Так как производители материалов чаще всего указывают его. Имея расчётный коэффициент теплопроводности материала слоя конструкции мы легко можем получить сопротивление теплопередачи слоя:

δ — толщина слоя, м;

λ — расчётный коэффициент теплопроводности материала слоя конструкции, с учетом условий эксплуатации ограждающих конструкций, Вт / (м2 оС).

Итак для расчёта тепловых потерь через ограждающие конструкции нам нужны:

1. Сопротивление теплопередачи конструкций (если конструкция многослойная то Σ R слоёв) R
2. Разница между температурой в расчётном помещении и на улице (температура наиболее холодной пятидневки °C. ). ΔT
3. Площади ограждений F (Отдельно стены, окна, двери, потолок, пол)
4. Ориентация здания по отношению к сторонам света.

Читать еще:  Краска для деревянных окон без запаха

Формула для расчёта теплопотерь ограждением выглядит так:

Qогр=(ΔT / Rогр)* Fогр * n *(1+∑b)

Qогр — тепло потери через ограждающие конструкции, Вт
Rогр – сопротивление теплопередаче, м.кв.°C/Вт; (Если несколько слоёв то ∑ Rогр слоёв)
Fогр – площадь ограждающей конструкции, м;
n – коэффициент соприкосновения ограждающей конструкции с наружным воздухом.

Тип ограждающей конструкции

Коэффициент n

1. Наружные стены и покрытия (в том числе вентилируемые наружным воздухом), перекрытия чердачные (с кровлей из штучных материалов) и над проездами; перекрытия над холодными (без ограждающих стенок) подпольями в Северной строительно-климатической зоне

2. Перекрытия над холодными подвалами, сообщающимися с наружным воздухом; перекрытия чердачные (с кровлей из рулонных материалов); перекрытия над холодными (с ограждающими стенками) подпольями и холодными этажами в Северной строительно-климатической зоне

3. Перекрытия над не отапливаемыми подвалами со световыми проемами в стенах

4. Перекрытия над не отапливаемыми подвалами без световых проемов в стенах, расположенные выше уровня земли

5. Перекрытия над не отапливаемыми техническими подпольями, расположенными ниже уровня земли

(1+∑b) – добавочные потери теплоты в долях от основных потерь. Добавочные потери теплоты b через ограждающие конструкции следует принимать в долях от основных потерь:

а) в помещениях любого назначения через наружные вертикальные и наклонные (вертикальная проекция) 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, если одно из ограждений обращено на север, восток, северо-восток и северо-запад и 0,1 — в других случаях;

б) в помещениях, разрабатываемых для типового проектирования, через стены, двери и окна, обращенные на любую из сторон света, в размере 0,08 при одной наружной стене и 0,13 для угловых помещений (кроме жилых), а во всех жилых помещениях — 0,13;

в) через не обогреваемые полы первого этажа над холодными подпольями зданий в местностях с расчетной температурой наружного воздуха минус 40 °С и ниже (параметры Б) — в размере 0,05,

г) через наружные двери, не оборудованные воздушными или воздушно-тепловыми завесами, при высоте зданий Н, м, от средней планировочной отметки земли до верха карниза, центра вытяжных отверстий фонаря или устья шахты в размере: 0,2 Н — для тройных дверей с двумя тамбурами между ними; 0,27 H — для двойных дверей с тамбурами между ними; 0,34 H — для двойных дверей без тамбура; 0,22 H — для одинарных дверей;

д) через наружные ворота, не оборудованные воздушными и воздушно-тепловыми завесами, — в размере 3 при отсутствии тамбура и в размере 1 — при наличии тамбура у ворот.

Для летних и запасных наружных дверей и ворот добавочные потери теплоты по подпунктам “г” и “д” не следует учитывать.

Отдельно возьмём такой элемент как пол на грунте или на лагах. Здесь есть особенности. Пол или стена, не содержащие в своем составе утепляющих слоев из материалов с коэффициентом теплопроводности λ меньше либо равно 1,2 Вт/(м °С), называются не утепленными. Сопротивление теплопередаче такого пола принято обозначать Rн.п, (м2 оС) / Вт. Для каждой зоны не утепленного пола предусмотрены нормативные значения сопротивления теплопередаче:

  • зона I — RI = 2,1 (м2 оС) / Вт;
  • зона II — RII = 4,3 (м2 оС) / Вт;
  • зона III — RIII = 8,6 (м2 оС) / Вт;
  • зона IV — RIV = 14,2 (м2 оС) / Вт;

Первые три зоны представляют собой полосы, расположенные параллельно периметру наружных стен. Остальную площадь относят к четвертой зоне. Ширина каждой зоны равна 2 м. Начало первой зоны находится в месте примыкания пола к наружной стене. Если неутеплёный пол примыкает к стене заглублённой в грунт то начало переносится к к верхней границе заглубления стены. Если в конструкции пола, расположенного на грунте, имеются утепляющие слои, его называют утепленным, а его сопротивление теплопередаче Rу.п, (м2 оС) / Вт, определяется по формуле:

Rу.п. = Rн.п. + Σ (γу.с. / λу.с)

Rн.п — сопротивление теплопередаче рассматриваемой зоны неутепленного пола, (м2 оС) / Вт;
γу.с — толщина утепляющего слоя, м;
λу.с — коэффициент теплопроводности материала утепляющего слоя, Вт/(м·°С).

Для пола на лагах сопротивление теплопередаче Rл, (м2 оС) / Вт, рассчитывается по формуле:

Теплопотери каждой ограждающей конструкции считаются отдельно. Величина теплопотерь через ограждающие конструкции всего помещения будет сумма теплопотерь через каждую ограждающую конструкцию помещения. Важно не напутать в измерениях. Если вместо (Вт) появится (кВт) или вообще (ккал) получите неверный результат. Ещё можно по невнимательности указать Кельвины (K) вместо градусов Цельсия (°C).

Продвинутый рассчет теплопотерь дома

Отопление в гражданских и жилых зданиях теплопотери помещений состоят из теплопотерь через различные ограждающие конструкции, такие как окна, стены, перекрытия, полы а также теплорасходов на нагревание воздуха, который инфильтрируется сквозь неплотности в защитных сооружениях (ограждающих конструкциях) даного помещения. В промышленных зданиях существуют и другие виды теплопотерь. Расчет теплопотерь помещения производится для всех ограждающих конструкций всех отапливаемых помещений. Могут не учитываться теплопотери через внутренние конструкции, при разности температуры в них с температурой соседних помещений до 3С. Теплопотери через ограждающие конструкции расчитываются по следующей формуле, Вт:

Qогр = F ( tвн – tнБ) (1 + Σ β ) n / Rо

tнБ – темп-ра наружного воздуха, оС;
tвн – темп-ра в помещении, оС;
F – площадь защитного сооружения, м2;
n – коэффициент, который учитывает положение ограждения или защитного сооружения (его наружной поверхности) относительно наружного воздуха;
β – теплопотери добавочные, доли от основных;
– сопротивление теплопередаче, м2·оС / Вт, которое определяется по следующей формуле:

Rо = 1/ αв + Σ ( δі / λі ) + 1/ αн + Rв.п., где

αв – коэффициент тепловосприятия ограждения (его внутренней поверхности), Вт/ м2· о С;
λі и δі – расчетный коэффициент теплопроводности для материала данного слоя конструкции и толщина этого слоя;
αн – коэффициент теплоотдачи ограждения (его наружной поверхности), Вт/ м2· о С;
Rв.n – в случае наличия в конструкции замкнутой воздушной прослойки, ее термосопротивление, м2· о С / Вт (см. табл.2).
Коэф-ты αн и αв принимаются согласно СНиП а для некоторых случаев приведены в таблице 1;
δі – обычно назначается согласно заданию или определяется по чертежах ограждающих конструкций;
λі – принимается по справочникам.

Таблица 1. Коэффициенты тепловосприятия αв и теплоотдачи αн

Поверхность ограждающей конструкции

αв , Вт/ м2· о С

αн , Вт/ м2· о С

Поверхность внутренняя полов, стен, гладких потолков

Расчёт теплопотерь через окна

В практике строительства жилых и общественных зданий применяется одинарное, двойное и тройное остекление в деревянных, пластмассовых и металлических переплетах, спаренное или раздельное [1].

Требуемое термическое общее сопротивление теплопередачи для световых проёмов определяют по табл. 1.5 в зависимости от величины ГСОП.

Затем по табл. 2.2 в соответствии с конструкцией окна определяют значение фактического приведённого сопротивления . Выбираем наибольшее из значений и .

Таблица 2.2 – Фактическое приведённое сопротивление окон, балконных дверей и фонарей [5]

Заполнение светового проёмаПриведённое сопротивление теплопередаче Rо ф , (м 2 ×°С)/Вт
1.Двойное остекление в спаренных переплетах0,4
2.Двойное остекление в раздельных переплетах0,440,34*
3.Блоки стеклянные пустотные с шириной швов между ними 6 мм, размером, мм:
194´194´98 244´244´980,31 (без переплета) 0,33 (без переплета)
4.Профильное стекло коробчатого сечения0,31 (без переплета)
5.Двойное из органического стекла зенитных фонарей0,36
6.Тройное из органического стекла зенитных фонарей0,52
7.Тройное остекление в раздельно-спаренных переплетах0,550,46
8.Однокамерный стеклопакет из стекла:
обычного0,380,34
с твердым селективным покрытием0,510,43
с мягким селективным покрытием0,560,47
9.Двухкамерный стеклопакет из стекла:
обычного (с межстекольным расстоянием 6 мм)0,510,43
обычного (с межстекольным расстоянием 12 мм)0,540,45
с твердым селективным покрытием0,580,48
с мягким селективным покрытием0,680,52
с твердым селективным покрытием и заполнением аргоном0,650,53
10.Обычное стекло и однокамерный стеклопакет в раздельных переплетах из стекла:
обычного0,56
с твердым селективным покрытием0,65
с мягким селективным покрытием0,72
с твердым селективным покрытием и заполнением аргоном0,69
11.Обычное стекло и двухкамерный стеклопакет в раздельных переплетах из стекла:
обычного0,68
с твердым селективным покрытием0,74
с мягким селективным покрытием0,81
с твердым селективным покрытием и заполнением аргоном0,82
12.Два однакамерного стеклопакета в спаренных переплетах0,70
13.Два однакамерного стеклопакета в раздельных переплетах0,74
14.Четырехслойное остекление в двух спаренных переплетах0,80
* В стальных переплетах. Примечания. 1. К мягким селективным покрытиям стекла относят покрытия с тепловой эмиссией менее 0,15, к твердым – более 0,15. Значения приведённых сопротивлений теплопередаче заполнений световых проёмов даны для случаев, когда отношение площади остекления к площади заполнения светового проёма равно 0,75. 2. Значения приведённых сопротивлений теплопередаче, указанных в таблице, допускается применять в качестве расчётных при отсутствии этих значений в стандартах или технических условиях на конструкции или не подтвержденных результатами испытаний. 3. Температура внутренней поверхности конструктивных элементов окон зданий (кроме производственных) должна быть не ниже 3 °С при расчётной температуре наружного воздуха.

Пример 2.4.

– район строительства – г. Липецк;

– расчётная температура внутреннего воздуха °С;

°С; = 202 сут.; = -3,4 °С; n = 1;

– окна с двойным остеклением в спаренных переплетах из ПВХ.

Порядок расчёта.

1. По формуле (1.4) определяем ГСОП:

°С·сут.

2. По табл. 1.5 интерполированием определяем для окон
(м 2 ∙ºС)/Вт.

3. По табл. 2.2 = 0,4 (м 2 ∙ºС)/Вт.

4. Т.к. > (0,47>0,4), то для дальнейших расчётов используем (м 2 ∙ºС)/Вт.

5. Площадь окна м 2 .

6. Определяем теплопотери через окно по формуле (2.1):

Вт.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×