Правильный расчет теплопотерь — калькулятор и нормативные методики

Сопротивление
теплопередаче слоя стены

Сопротивл.
Воздухопро­
ницаемости
эквивалентно
брусовой стене
толщиной
(см)

Ro.

Эквивалент
кирпичной
кладке
толщиной
(см)

Кирпичная кладка из обычного
глиняного кирпича толщиной:

12 сантиметров
25 сантиметров
50 сантиметров
75 сантиметров

Кладка из керамзитобетонных блоков
толщиной 39 см с плотностью:

1000 кг / м 3
1400 кг / м 3
1800 кг / м 3

Пено- газобетон толщиной 30 см
плотностью:

300 кг / м 3
500 кг / м 3
800 кг / м 3

Брусовал стена толщиной (сосна)

10 сантиметров
15 сантиметров
20 сантиметров

Для полной картины теплопотерь всего помещения нужно учитывать

1. Потери тепла через контакт фундамента с мерзлым грунтом, как правило принимают 15% от потерь тепла через стены первого этажа (с учетом сложности расчета).
2. Потери тепла, которые связаны с вентиляцией. Данные потери рассчитываются с учетом строительных норм (СНиП). Для жилого дома требуется около одного воздухообмена в час, то есть за это время необходимо подать тот же объём свежего воздуха. Таким образом, потери которые связаны с вентиляцией будут составлять немного меньше чем сумма теплопотерь приходящиеся на ограждающие конструкции. Выходит, что теплопотери через стены и остекление составляет только 40%, а теплопотери на вентиляцию 50%. В европейских нормах вентиляции и утепления стен, соотношение теплопотерь составляют 30% и 60%.
3. Если стена «дышит», как стена из бруса или бревна толщиной 15 – 20 сантиметров то происходит возврат тепла. Это позволяет снизить тепловые потери на 30%. поэтому полученную при расчете величину теплового сопротивления стены необходимо умножить на 1.3 (или соответственно уменьшить теплопотери).

Суммировав все теплопотери дома, Вы сможете понять какой мощности котел и отопительные приборы необходимы для комфортного обогрева дома в самые холодные и ветряные дни. Также, подобные расчеты покажут, где «слабое звено» и как его исключить с помощью дополнительной изоляции.

Выполнить расчет расхода тепла можно и по укрупненным показателям. Так, в 1-2 этажных не очень утепленных домах при наружной температуре –25 °С необходимо 213 Вт на 1 м 2 общей площади, а при –30 °С – 230 Вт. Для хорошо утепленных домов – этот показатель будет составлять: при –25 °С – 173 Вт на м 2 общей площади, а при –30 °С – 177 Вт.

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:

Qт– 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:

• 10% К3=0,8
• 20% К3=0,9
• 30% К3=1,0
• 40% К3=1,1
• 50% К3=1,2;

K4 – коэффициент наружной температуры:

• -10oC K4=0,7
• -15oC K4=0,9
• -20oC K4=1,1
• -25oC K4=1,3
• -35oC K4=1,5;

K5 – число стен, выходящих наружу:

• одна – К5=1,1
• две К5=1,2
• три К5=1,3
• четыре К5=1,4;

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:

• 2,5 м К7=1,0
• 3,0 м К7=1,05
• 3,5 м К7=1,1
• 4,0 м К7=1,15
• 4,5 м К7=1,2.

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.

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;
Rо – 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

Расчет отопления дома. Онлайн калькулятор теплопотерь и мощности котла

Расчет отопления дома включает в себя определение теплопотерь дома и необходимой мощности обогревательных приборов. Представленный онлайн калькулятор упрощает процесс расчета. Также в обзоре приведены альтернативные методики определения теплопотерь.

Калькулятор расчета отопления дома

Для того чтобы рассчитать теплопотери и теплопроизводительность котла, необходимо задать следующие параметры:

• Тип остекления.
• Тип теплоизоляции в доме.
• Соотношение площади остекления.
• Минимальную температуру региона.
• Количество стен, выходящих на улицу.
• Высоту и площадь помещения.

Расчет необходимо производить для каждого помещения отдельно. Если расчет отопления для дома выполняется без разбивки на помещения, точность незначительно снижается. При этом в пункте «число стен выходящих наружу» нужно задать «четыре».

Методика расчета отопления дома

Чтобы самостоятельно рассчитать теплопотери дома, нужно воспользоваться одним из следующих наборов формул:

1. Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций определяется по формуле R = B / K, где R — тепловое сопротивление; K – коэффициент тепловой проводимости материалов; В — толщина строительного материала. Определив сопротивление теплопередаче можно приступить к расчету непосредственно теплопотери дома Q = S × dT / R, где Q — это теплопотеря; S — площадь ограждающей конструкции; dT — разница температур внутри и снаружи помещения; R — сопротивление теплопередаче.
2. Более точное значение теплопотерь дома можно получить по формуле Q = 0,1 × Sk × k1 × … × kn, где Q — теплопотеря дома; Sk — площадь помещения; k1 — kn — поправочные коэффициенты для корректировки результата с учетом особенностей помещения; 0,1 — базовое значение удельной тепловой мощности = 100 Вт = 0,1 кВт.

В представленном выше калькуляторе отопления дома использована вторая формула с поправочными коэффициентами. Рассмотрим подробно каждый коэффициент.

к1 коэффициент, учитывающий качество остекления:

к2 коэффициент, учитывающий качество теплоизоляции стен:

к3 коэффициент, учитывающий площадь остекления помещения:

к4 коэффициент, учитывающий разность температур внутри и снаружи помещения:

к5 коэффициент, учитывающий число стен в помещении выходящих на улицу:

к6 коэффициент, учитывающий помещения над рассчитываемым:

к7 коэффициент, учитывающий высоту помещения:

Выбрав соответствующие параметры помещения можно с легкостью рассчитать теплопотери каждого помещения. Суммируя показатели каждого помещения, вы получите общие теплопотери дома. Остается только определится с мощностью (теплопроизводительностью) котла. Для этого к общим теплопотерям дома необходимо добавить 15 — 20 % резерв. Эта упрощенная методика применена в рассмотренном выше калькуляторе расчета отопления дома.

Есть и другой способ подбора мощности отопительного котла. По нормативам СНиП на каждые 10 м² используется 1 кВт мощности с учетом 10% запаса. Такой вариант расчетов возможен только для стандартных помещений с хорошей теплоизоляцией и высотой потолков не выше 3 м. Для более точных расчетов используется формула:

MK = S × YMK / 10 (кВт), где:

• MK — мощность котла.
• S — площадь отапливаемого помещения.
• УМК — удельная мощность котла на 10 м² площади дома, которая рассчитывается в соответствии с климатическими условиями в конкретном регионе.
• Деление на 10 производится, так как УМК дается на 10 м² площади.

Удельная мощность котла с учетом климатических зон:

Если котел, помимо отопления дома, будет использоваться для подогрева воды, то следует добавить к полученному результату дополнительно 25% мощности.

Пример расчета теплопотерь каркасного дома и мощности котла

Рассмотрим пример расчета теплопотерь и мощности котла по формуле Q = S × dT / R, где Q — это теплопотеря (Вт); S — площадь ограждающей конструкции (м²); dT — разница температур внутри и снаружи помещения (°C); R — сопротивление теплопередаче (м²×°C/Вт).

Исходные данные:

• Температура на улице -25°С.
• Комфортная температура внутри дома +20°С.
• Каркасный дом 6 × 6 метров.
• Высота потолка 3 метра.
• Общая площадь стен S = 72 м².
• Минераловатный утеплитель со стороны фасада дома имеет толщину 50 мм (B1 = 0, 05 м) и коэффициент теплопроводности K1 = 0,04 Вт/(м²×К).
• Межстеновой утеплитель стекловата имеет толщину 100 мм (B2 = 0, 1 м) и коэффициент теплопроводности K2 = 0,045 Вт/(м²×К).
• Внутренняя обшивка ДВП имеет толщину 12 мм (B3 = 0, 012 м) и коэффициент теплопроводности K3 = 0,05 Вт/(м²×К).

Разница температур внутри и снаружи помещения:

dT = 25 + 20 = 45 °С.

Осталось найти сопротивление теплопередаче стен R = B / K, где R — тепловое сопротивление ((м²×К)/Вт); K – коэффициент тепловой проводимости материалов (Вт/(м²×К)); В — толщина строительного материала (м).

• R1 = 0,05 / 0,04 = 1,28 (м²×К)/Вт.
• R2 = 0,1 / 0,045 = 2,22 (м²×К)/Вт.
• R3 = 0,012 / 0,05 = 0,24 (м²×К)/Вт.
• R = R1 + R2 + R3 = 3,74 (м²×К)/Вт.

Последний показатель необходимый для расчета теплопотерь найден, соответственно Q = 72 м² × 45 °С / 3,74 (м²×К)/Вт = 866 Вт или 0,866 кВт.

Расчета отопления дома осталось дополнить мощностью котла. Для этого к расчетному значению теплопотерь ограждающей конструкции прибавим 20 % запаса. 0,866 × 1,2 ≈ 1 кВт — такой мощности должен быть котел под заданные параметры дома. Как видно, мощность незначительная, и с обогревом рассмотренного дома 6 × 6 метров справится обычный электрический конвектор. Это, во-первых, обусловлено хорошей теплоизоляцией стен, а, во-вторых, тем, что при расчетах не учтено много факторов (теплопотери через окна, двери, перекрытия). Поэтому для более точного расчета отопления дома лучше воспользоваться онлайн калькулятором или формулой, где учтены все факторы.

Расчет теплопотерь дома: подробная инструкция с формулами + онлайн-калькулятор быстрого расчета

Комфортный климат в доме зависит от тепловых потерь. Чтобы не тратить лишние средства на отопление нужно учитывать многие факторы, такие как потеря тепла через стены во внешнюю среду, прогрев пола, материал и установка окон, исправность отопительной и вентиляционной системы и т.д.

Зачем нужен расчет теплопотерь дома?

Расчет теплопотерь дома – это учет всех составляющих, влияющих на потери тепла:

1. Внешняя среда;
2. Внутренняя составляющая.

Особенно актуально знать потери тепа в холодное время года. Решающим фактором здесь становится разность температур между внешней и внутренней средой. Потери тепла в зависимости от строительного материала необходимо рассчитать перед постройкой здания. Различные материалы характеризуются разной теплопроводностью. Дом, построенный из кирпича и бруса, по-разному задерживают тепло, и, соответственно для них требуется различный расход топлива на обогрев.

Очень большое влияние на сохранение тепла в помещении оказывает площадь. Недаром в Сибири бани строят маленькими, с низкими потолками.

Так же одним из факторов, влияющих на потерю тепла в помещении, является качественная теплоизоляция. Теплоизоляция, выполненная из некачественных материалов или посаженная на неправильный герметик (клей), будет только ухудшать ситуацию. В полостях такого материала может скапливаться вода. А, как известно, вода хорошо проводит тепло и не сохраняет его.

Общая потеря тепла складывается из всех составляющих:

Q=Qстен+Qокон+Qпола+Qкровли Qвытяжных систем

• Рассчитать теплопотерю можно воспользовавшись он-лайн калькулятором. Здесь мы рассмотрим, как рассчитать теплопотери дома, учитывая основные факторы

Влияние строительных материалов

По требованию СанПина максимальная разница между температурой воздуха и температурой стены должна быть 4°С. Этот показатель зависит от термического сопротивления материала.

Для каждого материала свой показатель термического сопротивления выраженный в °С м 2 /Вт:

• Кирпичная кладка – 0,73
• Брус – 0,83
• Керамзитная плита – 0,58

Однако это не единственный показатель, влияющий на тепло в доме. Притом что, тепловое сопротивление дома из бруса почти такое же как у кирпичной кладки, он гораздо хуже сохраняет тепло. Связано это с тем, что между бревен находятся зазоры, которые необходимо прокладывать утеплителем. В кирпичной кладке все зазоры закрыты растворов цемента, который увеличивает термическую сопротивляемость почти вдвое. Керамзитная плита теряет тепло за счет швов. Поэтому дополнительные потери также должны быть учтены при подсчете тепловых потерь.

Теплопотери стен

• Kст – коэффициент теплопроводности материала, °С м 2 /Вт;
• Fст – площадь стены, м 2 ;
• tвнут – температура внутри помещения, °С;
• tвнеш – температура снаружи, °С.

Стены дома непосредственно контактируют с внешней средой, поэтому при правильной постройке большая часть тепла будет уходить именно через них. Помимо материала на теплопотери за счет стен влияет внутренняя и наружная отделка, количество слоев стены и их теплопроводность, толщина стены. Слабыми местами в стеновых потерях являются потери на швы между панелями, различные технологические отверстия.

Для того чтобы сократить потери необходимо между слоями стены создать воздушную прослойку или прослойку, утепленную пористым утеплителем, так как воздух плохо проводит тепло и помогает сохранить его в помещении. Технологические отверстия также следует обкладывать утеплителем, для лучшего сохранения тепла.

Тепловые потери за счет крыши или потолка

Потери тепла для потолка и крыши рассчитываются по той же формуле, что и для стен. Теплый воздух поднимается вверх, поэтому, чтобы не отапливать улицу, следует серьезно отнестись к утеплению крыши при строительстве. Основным параметром теплопотерь здесь будет неравномерность стыков. От выбора утепляющего материала тоже будет завесить очень многое. Так, например использование эковаты предполагает отсутствие влаги. А, как известно, вместе с теплым воздухом вверх поднимается и пар, который остывая, будет конденсироваться, оседать на утеплителе, замещая воздух и снижать термическое сопротивление утеплителя.

Тепловые потери окон

Потери тепла за счет окон рассчитываются по следующей формуле:

• Kок – коэффициент теплопроводности материала, °С м 2 /Вт;
• Fок – площадь стены, м 2 ;
• tвнут – температура внутри помещения, °С;
• tвнеш – температура снаружи, °С

Так же как и у стен, снизить теплопотери окон можно за счет многослойности стекла. Также огромное влияние оказывают правильно установленные комплектующие и качественный утеплитель. Также большое влияние оказывает качество материалов, из которых изготовлено окно. Большая площадь окон также оказывает негативное влияние. Поэтому не стоит в регионах с холодными зимами устанавливать большие окна.

Утепление пола

Формула расчета для теплопотерь для пола и фундамента идентична представленной выше. Но есть и свои нюансы. Теплопроводность пола будет разной для фундамента поднятого над грунтом и стоящего непосредственно на грунте.

Для фундамента, поднятого над грунтом основным параметром, влияющим на потерю тепла, является высота подъема. Также в расчет принимаются все слои теплоизоляции между полом и неотаплиевым подполом. Необходимым условием сохранения тепла здесь является герметичность стыков и правильно подобранный утеплитель.

Фундамент, стоящий на грунте, имеет другие теплопотери. Его коэффициент рассчитывается исходя в основном из тепловых потерь слоев утеплителя и толщины пола. Также следует учесть, что в этом случае тепловые потери сокращаются от стен к центру здания.

Вентиляционные системы

Вентиляционные системы сами по себе предназначены для сообщения помещения с внешней средой. Однако при правильной установке они не только не сократят теплопотери, но и помогут сохранить тепло в доме. Основная задача вытяжки убрать лишний пар из помещения. Однако при большом захвате воздуха вентилятором могут происходить ощутимые теплопотери.

Чтобы их избежать следует выбирать вентиляторы с обратным клапаном. Лепестки клапана прикрывают вентиляционное отверстие, когда вентилятор не работает, и не позволяют теплу уходить в вентиляционной отверстие.

Система отопления

Еще одним моментом, влияющим на потерю тепла, является работа самой отопительной системы. Чтобы радиатор не отапливал улицу за ним стоит установить отражающий экран из специального материала.

Перед началом нового отопительного сезона нужно стравить воздух из системы, это поможет сохранить фитинги в нормальном рабочем состоянии. Так же необходимо несколько раз промыть систему, чтобы убрать возможные засоры.

Нормальная работа отопительной системы гарантирует комфортные температурные условия в помещении.

Таким образом, расчет теплопотерь помогает сократить расходы на отопление. Основными параметрами, влияющими на тепловые потери являются выбор изоляционных материалов, площадь помещения, разность температур между помещением и окружающей средой, наличие воздушных полостей, а также исправность отопительной и вентиляционной системы.

Расчет теплопотерь дома — калькулятор онлайн

Для того, чтобы спроектировать систему отопления, которая удовлетворяла бы как требованиям комфортного проживания в доме, так и оптимального расходования ресурсов семьи, необходимо сначала рассчитать его возможные теплопотери.

Расчет теплопотерь — это способ, определить примерное количество теплопотерь, которое теряет дом через ограждающий контур за конкретное время, в самый холодный период пятидневки. Единица измерения теплопотерь — Ватты.

Полученный результат приблизительный, и требует экспериментальной проверки, так как не реально учесть все моменты, которые влияют на тепловые потери: неправильная конструкция перегородок, разница между температурой внутри и снаружи, действие осадков, солнечной радиации и ветра. Зная данные показатели, можно выбирать модель системы отопления нужной мощности для любого дома.

Калькулятор онлайн

Логика расчета

Процентное соотношение теплопотерь дома через элементы его конструкции, указанное на картинке, весьма приблизительно, поскольку сильно зависит от их устройства и используемых материалов. Потери тепла на инфильтрацию происходят в результате утечки воздуха через щели, некачественное уплотнение дверей и окон, принудительной и естественной вентиляции помещений. Уносимое с воздухом тепло приходится компенсировать более интенсивной работой системы отопления.

Расчет теплопотерь в данной программе выполняется отдельно для каждой стены, пола и потолка с учетом общих для всех элементов помещения условий. Это сделано исходя из следующих предположений:

• стены могут как непосредственно соприкасаться с атмосферным воздухом, так и выходить в нетапливаемое или плохо отапливаемые помещения;
• исходя из этого толщина стен и используемый для них материал могут отличаться;
• конструкция окон также может быть неодинакова.

Для расчета теплопотерь помещения в общем случае необходима площадь рассматриваемых элементов, характеристики теплопроводности или сопротивления теплопередаче используемых материалов и их толщина, а также разница между температурой воздуха внутри помещения (20-22 градуса) и температурой воздуха снаружи.

Температура атмосферного воздуха должна приниматься по самому холодному периоду отопительного сезона и указывается в общих условиях для расчета; если для какой-то стены она другая, введите ее в поле «температура воздуха снаружи помещения». Для потолка температура, отличная от атмосферной, может быть введена в поле «температура над», а для пола — «температура снизу»(вводится обязательно). Температура над потолком зависит от наличия или отсутствия утепления чердачного помещения; под полом — от наличия или отсутствия подвала и его типа (чаще всего принимается 0-7+ градусов).

Наружные двери могут выходить прямо на улицу или в неотапливаемое помещение; последнее обстоятельство учитывается в программе умножением рассчитанных теплопотерь через дверь на коэффициент 0.7.

Расчетные потери тепла на инфильтрацию воздуха можно регулировать варьируя значения, вводимые в поле «доля объема воздуха в помещении, подлежащая ежечасному обмену»; дело в том, что требуемый СНИПом ежечасный обмен всего объема воздуха, находящегося в доме, на практике считается завышенным и приводящим к большим затратам на отопление.

Коэффициенты теплопроводности используемых в строительстве материалов берутся из соответствующих таблиц или по данным изготовителей. Это касается и сопротивления теплопередачи стеклопакетов и им подобных конструкций. Что касается стеклопакетов, то при их выборе следует обращать внимание на обозначение.

Например, в обозначении стеклопакета 4-10ap-4: 4 -толщина стекла; 10-расстояние между стеклами; ap — указывает, что это пространство заполнено инертным газом аргоном, что повышает его сопротивление теплопередаче.

В обозначении 4-14-4-14-4и «и» указывает,что стекла имеют мягкое низко эмиссионное покрытие; к-стекло имеет более твердое покрытие, защищено от мелких повреждений, его покрытие низко эмиссионное; pi – на стекло нанесена энергосберегающая пленка и др.

Приведенная в правой части рисунка схема относится к случаю, когда под домом нет подвала («пол на грунте») для упрощения решения сложной задачи определения теплопотерь через пол в грунт применяется методика разбиения площади ограждающих конструкций на 4 зоны.

Каждая из четырех зон имеет свое фиксированное сопротивление теплопередаче в м2·°с/вт:r1=2,1 r2=4,3 r3=8,6 r4=14,2. Зона 1 представляет собой полосу (при отсутствии заглубления грунта под строением) шириной 2 метра, отмеренную от внутренней поверхности наружных стен вдоль всего периметра; зоны 2 и 3 имеют также ширину 2 метра и располагаются за зоной 1 ближе к центру здания; зона 4 занимает всю оставшуюся центральную площадь.

В действительности же зоны 3 и 4 при небольших размерах дома могут отсутствовать. В заключение следует указать, что в программе используются следующие общепринятые коэффициенты:

• 23 — коэфф. теплоотдачи от стен к наружному воздуху
• 8.7 — коэфф. теплоотдачи от внутреннего воздуха к стенам
• 6 — коэфф. теплоотдачи от внутреннего воздуха к полу
• 12 — коэфф. теплоотдачи от потолка к наружному воздуху если неотапливаемый чердак,
• 1.18 — поправочный коэфф. при расчете теплопотерь пола не на грунте (по снип).

А также доступные в калькуляторе коэфф. теплоотдачи от пола к наружному воздуху/грунту для различных видов подвалов. Необходимо также отметить,что по правилам обмера зданий для расчета теплопотерь длина стен определяется по его наружному периметру, а их высота — от поверхности чистового пола до верхней плоскости потолочного перекрытия. Эту величину следует указывать в поле «высота помещений hp».

Общие замечания по порядку расчета

• Сначала рассчитываются теплопотери через двери, стены и окна, все сразу, то есть после ввода всех данных по ним, или по отдельности — после ввода параметров, например по одной из стен или двери; затем рассчитываются таким же образом теплопотери через потолок, пол и потери на инфильтрацию.
• Каждый элемент может быть пересчитанный повторно после корректировки его параметров; при этом следует учесть, что если вы изменяете количество слоев материалов, сами материалы, наличие или отсутствие окон, перед всеми этими действиями следует нажать кнопку «сброс входных данных».
• Расчет теплопотерь через пол, потолок и инфильтрацию возможен только после расчета потерь через стены.
• «Температура воздуха снаружи» (для стен) и «температура над» (для потолка) вводятся в случае, если они отличаются от температуры, указанной в общих условиях для расчета.
• Перед расчетом теплопотерь через стены из их площади вычитается площадь окон и двери.

Потери тепла через наружную оболочку

Значительно повышается экономия тепловой энергии при качественном утеплении контура дома и крыши. Необходимость в энергосберегающем ремонте возникает, когда в течение года тратится 100 кВт электрической энергии или 10 кубов природного газа, из расчёта на 1 кв. метр отапливаемой площади, с учётом перегородок.

Энергосберегающее здание — дом, имеющий сплошную теплоизоляцию по всему каркасу нагретой поверхности. В качестве теплоизолирующего материала отлично подходит пеностекло, фанера, пенопласт, гипсокартон. Металл (сталь), также является отличным проводником тепловой энергии. Приобретая стройматериалы, обязательно нужно обращать внимание на коэффициент теплопроводности, который указан в паспорте.

Варианты выхода нагретого воздуха:

• Крыша — толстый слой теплоизоляционного кровельного материала значительно уменьшит теплопотери.
  К сведению: Если строение деревянное, то укладка теплозащиты на крыше затруднительна, так как происходит набухание древесины, и она может повредиться от влажности.
• Стены — добиться снижения теплопотерь можно также используя специальное наружное покрытие. При утеплении изнутри, особенно если повышенная влажность, будет образовываться конденсат за изоляцией.
• Пол — в данном случае, практичнее делать утепление изнутри.
• Фундамент — его контакт с холодным грунтом значительно увеличивает теплопотерю на первом этаже.
• Термические мосты — наружные теплопроводники, не редко через них уходит большая часть нагретого воздуха. К ним относятся: бетонное половое покрытие, которое продолжается на балконе, дверные проёмы и окна, особенно классические, двойные. Есть также мосты, относящие к временным, когда перегородки крепятся на металлические элементы.

Современные окна — это стеклопакеты однокамерные и двухкамерные, имеющие специальную отражающую поверхность, что понижает потери излучения. Многослойное остекление более эффективно сохраняет тепло, чем обычное двойное окно.

Тепловые потери на вентиляцию

Обычно, у дома есть воздушные утечки — это оконные и дверные проёмы, и крыша, что создаёт воздухообмен. Но в зимнее время, этот вариант приводит к значительному выходу тёплого воздуха, поэтому с помощью новых технологий были разработаны конструкции уменьшающие утечку нагретых воздушных масс наружу.

Современные дома нуждаются в постоянном вентилировании, так как они имеют высокую воздухонепроницаемость. Для уменьшения теплопотерь связанных с вентиляцией, которые составляют от 10 до 40%, используются новейшие модели вентиляционных систем. Калькулятор теплопотерь дома делается по каждой комнате отдельно, Далее, определяется тепловой расход на вентиляцию — его объём и сколько раз происходила его смена в здание.

Рассчитывая теплотехнические вентиляционные потери, при помощи онлайн калькулятора, нужно учитывать предназначение дома. Для ванной комнаты и кухни требуется повышенный уровень вентиляции.

Минимальное утепление наружных стен

Для проведения онлайн теплотехнического расчёта для внешних стен существует несколько сложных методик, с учётом конвекционного обмена, излучения и т. д., но эти данные часто бывают излишними и не влияющими на итог.

Однако, есть более простой теплотехнический онлайн калькулятор для расчёта теплопотерь дома. Для большей точности, к данному показателю допустимо добавить 1 — 5%.

Важно! Применяя теплотехнический калькулятор, при расчёте потерь тепла дома, следует учитывать время пребывания человека в каждой комнате, чем оно меньше, тем за основу берутся меньшие температурные показания.

Есть два способа рассчитать расход тепла в доме:

Материал

Коэффициент теплопроводимости