Как рассчитываются тепловые потери

Следующий этап

Самого оптимального результата удастся достичь в том случае, если обработать здание и снаружи, и изнутри, заполнив герметиком все межвенцовые швы и коньковые стыки, перерубы, крупные трещины в бревнах. Это предотвратит возможные утечки тепла в будущем, к тому же придаст некую эстетику облику деревянного дома, как завершенность и лоск.

Герметики изготовлены из высококачественного квотированного сырья и являются искусственным заменителем шерсти, пакли и мха. Материалы прекрасно зарекомендовали себя как в лютые морозы, так и в экстремально жаркую погоду, легко растягиваются и сжимаются, следуя за естественным движением деревянных конструкций.

Материалы представлены в широкой цветовой гамме, отличаются хорошей адгезией, экологичностью, устойчивостью к перепадам температур и долгим сроком службы (более 30 лет). Заполненные ими швы не будут выцветать, растрескиваться и подвергаться усадке. За границей все эти составы успешно используются для утепления деревянных домов уже более, чем полвека.

Факторы, влияющие на теплопотери

В строительных конструкциях, как правило, используют комбинации нескольких материалов. Этим решением обеспечивают:

• необходимую прочность силового каркаса;
• хорошие изоляционные свойства;
• привлекательный внешний вид отделки;
• надежное скрепление слоев.

Структура стены

Расчет заземления

В приведенном на рисунке примере общие потери рассчитывают сложением значений, полученных для каждого слоя. Кроме толщины учитывают теплопроводность каждого материала.

К сведению. В специализированный калькулятор теплопотерь стен дома заносят последовательно указанные выше значения. Программа автоматически подставит соответствующие коэффициенты.

В действительности приходится решать более сложные задачи. Достаточно часто для заливки монолита применяют стальные штыри, удерживающие опалубку. После завершения процесса их удаляют с последующим заполнением отверстий строительной смесью. Если нарушена монтажная технология, и не выполнены завершающие операции, в стенах образуются «мостики холода». По ним тепло быстро уходит наружу с одновременным бесполезным нагревом внутреннего объема стены. Понятно, что в подобных условиях значительно возрастают затраты на отопление.

Воздух обладает минимальной проводимостью тепла, поэтому является великолепным изолятором. Это свойство применяют при создании волоконных и пористых специализированных материалов. Чтобы получить хороший результат, создают однородный слой. Любые уплотнения, особенно создающие трассы тепловых утечек, увеличивают потери.

Следующим важным фактором является накопление влаги внутри строительных конструкций. В отличие от воздуха, здесь речь идет об ухудшении полезных изоляционных свойств. При отрицательных температурах процесс кристаллизации в десятки раз повышает теплопроводность.

Перемещение точки росы в разных строительных конструкциях

Здесь показано, при качественном проекте место образования повышенной влажности выносится за пределы основной стены. Именно по этой причине утепление рекомендуют устанавливать снаружи. Ошибочные решения не только ухудшают теплопроводность, но и активизируют процессы гниения.

Важно! Чтобы не ошибиться, расчет теплопотерь онлайн дополняют изучением перемещения точки росы в режиме нормальной круглогодичной эксплуатации

Потери тепла через внешнюю оболочку

Для эффективного использования энергетических ресурсов надо создать сплошную защиту объекта недвижимости с хорошими изоляционными характеристиками. Ниже приведены особенности отдельных частей зданий, которые необходимо учитывать при проектировании.

Существенные потери через конструкцию кровли заставляют уделять повышенное внимание расчету. Сложнее всего работать с деревянными элементами, форма которых нестабильна при изменении влажности (температуры)

Стены лучше утеплять снаружи, чтобы не сдвигать внутрь точку росы. Полы, как правило, изолируют сверху. Однако вполне допустимы исключения. Так, при монтаже заливного фундамента можно устанавливать соответствующую защиту снизу.

Тепловые потери через окна уменьшают многокамерными рамами. Из специальных стекол собирают пакеты с безвоздушными промежутками. Отдельно проверяют характеристики вентиляции. Доступ свежего воздуха необходим. Однако корректная регулировка таких систем при соблюдении санитарных норм поможет повысить энергетическую эффективность на 10-15%.

Теплопотери окон

Что совершенно невозможно утеплить, так это окна. Теплопотери окон – самая большая величина, которой описывается количество тепла, покидающего ваш дом. Какими бы вы не сделали свои стеклопакеты – двухкамерными, трехкамерными или пятикамерными, теплопотери окон все равно будут гигантскими.

Как сократить теплопотери через окна? Во-первых, стоит сократить площадь остекления во всем доме. Конечно, при большом остеклении дом выглядит шикарно, и его фасад напоминает вам о Франции или Калифорнии. Но тут уже что-то одно – или витражи в половину стены или хорошее теплосопротивление вашего дома.

Хотите снизить теплопотери окон — не планируйте большую их площадь.

Во-вторых, следует хорошо утеплять оконные откосы – места прилегания переплетов к стенам.

И, в-третьих, стоит использовать для дополнительного сбережения тепла новинки строительной отрасли. Например, автоматические ночные теплосберегающие ставни. Или пленки, отражающие тепловое излучение обратно в дом, но свободно пропускающие видимый спектр.

Расчет теплопотери помещения в онлайн-режиме

В интернете есть множество сайтов, предлагающих услугу онлайн-расчета теплопотери здания в режиме реального времени. Калькулятор представляет собой программу со специальной формой для заполнения, куда вы введете свои данные и после автоматического проведения подсчета увидите результат – цифру, которая и будет означать количество выхода тепла из жилого помещения.

Жилое помещение – это постройка, в которой проживают в течение всего отопительного сезона. Как правило, дачные строения, где отопительная система работает периодически и по необходимости, к категории жилых строений не относятся. Чтобы провести переоснащение и достичь оптимального режима теплообеспечения, придется провести ряд работ и по необходимости увеличить мощность системы отопления. Такое переоснащение может затянуться на длительный период. В целом весь процесс зависит от конструктивных особенностей дома и показателей увеличения мощности системы отопления.

Многие даже не слышали о существовании такого понятия, как «теплопотери дома», и впоследствии, сделав конструктивно правильный монтаж отопительной системы, всю жизнь мучаются от недостатка или избытка тепла в доме, даже не догадываясь об истинной причине

Именно поэтому так важно учитывать каждую деталь при проектировании жилища, заниматься лично контролем и построением, чтобы в итоге получить качественный результат. В любом случае жилище, независимо от того, из какого материала оно строится, должно быть комфортным

А такой показатель, как теплопотеря строения жилого характера, поможет сделать пребывание дома еще приятнее.

Просто о сложном — расчет по удельным характеристикам

Расчет теплопотерь легко может превратиться в настоящую головную боль. На практике рассчитать показатели можно по удельным характеристикам здания. Самое главное — помнить, что расчет ведется не по площади, а по объему здания. Также необходимо учитывать его назначение и этажность. Тепло уходит из дома через строительные ограждающие конструкции.

«Воротами», через которые теплый воздух покидает здание, являются окна, двери, стены, пол, кровля. Кроме этого, влияние оказывает дельта температур — разница между температурой воздуха внутри и снаружи дома. Нельзя сбрасывать со счетов и климатические условия местности. Значительная часть тепла уходит через систему вентиляции. Парадокс заключается в том, что при выполнении расчетов многие начинающие домостроители забывают учесть этот параметр и получают цифры, далекие от объективности.

Основные места теплоотдачи в доме

Для выявления уровня тепловых потерь учитывают не только климатические условия местности, но и расположение здания по отношению к сторонам света. Комфорт людей зависит от конструктивных особенностей здания, качества утепления наружных стен, фасадной отделки.

При оценке объема уходящего тепла учитывают также следующие факторы:

• Возможные теплопотери на инфильтрацию через «дышащие» стены, закрытые окна и двери.
• Утечку теплого воздуха через внутренние ограждающие конструкции – стены, потолки, полы.
• Теплопотери на вентиляцию. При ее размещении, рассчитывают объем вентилируемого воздуха.

На расчет теплопотерь через пластиковые окна также влияет количество в них стеклопакетов – чем их больше, тем ниже утечка.

Пример расчета теплопотерь жилого дома

Рассмотрим стандартный алгоритм для варианта с общим контуром. Ниже последовательно приведены главные особенности основных этапов.

Тепловые потери на вентиляцию

Берут совокупный свободный объем, вычисляют массу воздуха. С учетом нормированной кратности обмена за 24 часа и удельной теплоемкости определяют количество потерянного тепла. Полученное значение из джоулей переводят для удобства в киловатт-часы.

Теплопотери через стены

Уточняют послойно толщину и состав стен. Далее пользуются приведенными выше формулами для получения общей теплопроводности. Поправочный коэффициент разницы температур берут в справочнике для конкретного региона. Как отмечено выше, следует сделать расчет точки росы.

Теплопотери через окна

В этом блоке вычислений следует учесть:

• количество камер стеклопакета (в рамах);
• тип заполнения пленочных покрытий;
• особенности конструкции оконных проемов.

Теплопотери через потолок

Для каждого варианта существует отдельный порядок расчета:

• комнаты верхнего этажа находятся под «холодным» чердаком;
• мансарда отапливается в нормальном режиме;
• промежуток между перекрытием и кровельным покрытием активно вентилируется.

Как и в случае со стенами, суммируют параметры каждого слоя.

Теплопотери через пол

Здесь также имеют значение особенности архитектурных решений:

• режим и наличие отопления в подвале;
• применение вентиляции;
• непосредственный контакт пола с грунтом или наличие изоляционного слоя.

Теплопотери на инфильтрацию

Этим термином обозначают произвольное проникновение наружного воздуха в комнаты через строительные конструкции. Если для расчета теплопотерь дома применить известный калькулятор онлайн Valtec, с поправкой на инфильтрацию потери будут увеличены на 60-70%. Реальная ситуация существенно отличается от подобного расчета. Деревянные стены старого дома обеспечивают хорошую естественную вентиляцию. Здание из монолитного бетона с многокамерными оконными блоками обеспечивает идеальную герметичность. В современных зданиях приходится решать вопросы принудительной вентиляции для создания внутри здоровых условий.

Примерное минимальное качество утепления наружных стен

Чтобы поддерживать теплый режим в помещениях (+20°C), надо вычислить мощность подходящего отопительного оборудования. Рассчитаем параметры дома с обычной конструкцией фасада (без вентиляционной прослойки) в Подмосковье с общей площадью наружных стен 360 м кв. Для этого региона средняя минимальная наружная температура по справочнику составляет -20°C. Вставим в калькулятор следующие значения для каждого слоя (материал/ толщина в см/ коэффициент теплопроводности):

• бетон/ 20/ 2,1;
• пенобетон плотностью 1000 кг на м куб./ 30/ 0,47;
• пенополистирол/ 20/ 0,06.

В результате получим 3,9 кВт. Изменяя исходные параметры, можно сделать нужные корректировки.

Калькулятор для расчета тепловых потерь

Пользоваться специализированным программным обеспечением удобнее, чем последовательным вычислением с помощью формул. При выборе подходящего инструментария следует проверить используемую методику. Необходимо убедиться, что в исходных данных учитываются все значимые факторы. Полученное значение рекомендуется несколько увеличить, чтобы отопительное оборудование не работало с повышенными нагрузками.

Сколько стоят потери тепла

Чем больше различных «прорех» в доме, через которые происходят потери тепла, тем дороже приходится платить за отопление в отопительный сезон. Но прежде, чем начинать строительные или ремонтные работы, полезно сопоставить стоимость переплаты со стоимостью устройства надежной теплоизоляции, определить срок окупаемости работ. Это не означает, что теплоизоляцию делать не нужно, но если имеются финансовые проблемы, то расчет потерь тепла поможет определить очередность работ: самые большие «дыры» нужно закрывать в первую очередь.

С этой точки зрения наибольшую проблему представляют окна – старые или некачественные рамы обеспечивают большие теплопотери, и в результате стоимость отопления поднимается на 25-30%. Замена старых окон на стеклопакеты – дело не очень дешевое, но за два года полностью окупается, а дальше начинается чистая экономия.

Следующее проблемное место – ограждающие конструкции. Потери тепла через стены приводят не только к повышении стоимости отопления, но и к снижению безремонтного срока службы дома. Если не озаботиться качественным утеплением ограждающих конструкций, то постоянно придется заниматься ремонтом, а это обходится гораздо дороже, чем хорошая теплоизоляция.

Остальные «прорехи» в теплоизоляции могут быть закрыты позже – в зависимости от финансового положения. Но те, кто хочет жить в комфортных условиях и экономить на отоплении, должны максимально оградить себя и свой дом от теплопотерь любого рода.

Теплопотери современных домов. Сюжет с канала Дискавери:

В наши дни утепления домов все чаще становится необходимостью. Недостаточная теплоизоляция является причиной потери тепла, даже, если вы используете самый экономный электроконвектор, в следствии чего, растут расходоы за отопление, и появляется риск повреждения стен вследствии частого промерзания.

Однако тема утепления является очень сложной. Одним из возможных распространенных решений является утепление наружных стен дома с помощью внешних теплоизоляционных контактных систем. Внешние теплоизоляционные системы в настоящее время занимают одно из основных мест при утеплении. Их преимуществом является большое функциональное разнообразие, которое дает возможность изготовить систему для конкретного строительного объекта в соответствии с требованиями заказчика и местными условиями.

Почти каждый все чаще спрашивает себя: Как снизить расходы на отопление дома? Можно ли что-то сэкономить? Тогда именно Вам мы предлагаем решение. Считается, что преимущественно в большем количестве зданий (частных или многоквартирных) возникают значительные потери тепла по причине их недостаточной теплоизоляции. Отсутствие тепловой изоляции (утепления) влечет за собой не только большие потери тепла и постоянно растущие расходы на отопление, но и вызывает большую вероятность разрушения стен от промерзания.

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.

Причины утечки тепла в системе отопления

Теплопотери касаются и отопления, где утечки тепла чаще происходят по двум причинам.

Мощный радиатор без защитного экрана обогревает улицу.

Радиатор отопление в тепловизоре снаружи

Не все радиаторы полностью прогреваются.

Соблюдение нехитрых правил уменьшает теплопотери и не дает системе отопления работать «в холостую»:

1. За каждым радиатором стоит установить отражающий экран.
2. Перед запуском отопления, раз в сезон, необходимо стравить воздух с системы и просмотреть, все ли радиаторы полностью прогреваются. Засоряться система отопления может за счет скопившего воздуха или мусора (отслоений, некачественной воды). Раз в 2-3 года систему необходимо полностью промывать.

Заметка! При новом заполнении в воду лучше добавить антикоррозийные ингибиторы. Это поддержит металлические элементы системы.

Информация по назначению калькулятора

Калькулятор теплопотерь предназначен для расчета примерного количества тепла, теряемого помещением через ограждающие конструкции в единицу времени в самую холодную пятидневку выбранного населенного пункта (по актуализированной редакции СП 131.13330.2012).

Информация актуальна на 2021 год.

Данные расчеты являются достаточно приблизительными, так как невозможно учесть абсолютно все факторы, влияющие на тепловые потери, а полученные результаты необходимо проверять экспериментально, для подтверждения расчетов. Ошибки в конструкции стен так же могут значительным образом повлиять на фактические теплопотери. Например, образование конденсата внутри стеновой конструкции может значительно увеличить теплопроводность теплоизолирующего материала в зимний период.

Также на общие теплопотери влияют разность наружной и внутренней температур, солнечная радиация, атмосферные осадки, ветра и другие факторы. Моделирование процессов тепловых потерь целого здания является актуальной проблемой. Зная теплопотери здания, можно переходить к выбору мощности и вариантов системы отопления.

Для снижения тепловых потерь здания необходимо использовать максимально эффективные теплоизоляционные материалы

Особенно стоит уделить внимание кровле, так как именно через нее наружу уходит наибольшее количество тепла из помещения. Для поддержания комфортного внутреннего микроклимата, а так же снижения финансовых затрат на отопление, необходимо соблюдать правильный баланс утепления всех ограждающих конструкций

Примерное минимальное качество утепления наружных стен

• Хорошее:

~ 300 мм Дерево + 100 мм Полистирол/Каменная Вата

~ 500 мм Газо- и пенобетон

~ 300 мм Газо- и пенобетон + 100 мм Полистирол/Каменная Вата

~ 400 мм Керамзитобетон + 100 мм Полистирол/Каменная Вата

~ 250 мм Кирпич + 200 мм Полистирол/Каменная Вата

Среднее:

~ 300 мм Дерево + 50 мм Полистирол/Каменная Вата

~ 400 мм Газо- и пенобетон

~ 300 мм Газо- и пенобетон + 50 мм Полистирол/Каменная Вата

~ 200 мм Керамзитобетон + 100 мм Полистирол/Каменная Вата

~ 250 мм Кирпич + 100 мм Полистирол/Каменная Вата

Плохое:

~ 200 мм Дерево

~ 200 мм Газо- и пенобетон

~ 100 мм Газо- и пенобетон + 120 мм Кирпич

~ 300 мм Керамзитобетон

~ 250 мм Кирпич

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.

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.

Основные теплопотери в частном доме

Прежде чем рассмотреть, как выполняется утепление частного дома, следует разобраться с основными источниками теплопотерь. Тепло из здания может уходить через систему вентиляции, кровлю, пол, оконные, дверные и стеновые конструкции. Самое большое количество тепловой энергии (до 30 %) теряется через кровлю. В местах стыка стеновых конструкций, фундамента и через элементы вентиляционной системы уходит от 20 до 25 % тепла. Наименьшие теплопотери происходят через стены здания, через пол и оконные конструкции. Здесь утекает от 10 до 15 % энергии.

Стоит отметить, что приведенные показатели потерь тепловой энергии актуальны для частного дома, который находится в хорошем состоянии и от времени проведения ремонта прошло не более 8–15 лет. Если состояние здания оставляет желать лучшего, то показатели теплопотерь могут быть следующими:

• через кровлю 60–70 %;
• через стыки стеновых конструкций и фундамента 40–55 %;
• через оконные конструкции 30–60 %;
• через стены, пол и вентиляционную систему 35–45 %.

Цифры впечатляющие, но в зависимости от стройматериалов, из которых был построен дом, они могут быть еще более плачевными. Лучшие энергосберегающие показатели демонстрируют кирпичные дома. Чаще всего из кирпича возводят стены толщиной около 400 мм, но для снижения теплопотерь этот параметр можно увеличить до 500 мм (дома с такими стенами предназначены для тех регионов, где в зимнее время стоят морозы -15 …-20 °C).

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 м2 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.

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 м2/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.