Как убрать потери тепла от фундамента. Сравнение теплопотерь домов из разного материала. Места примыкания строительных конструкций

Теплопотери - это потери тепла здания, квартиры, дома, помещения.

Большую часть времени, особенно в зимний период мы проводим дома. После морозного воздуха хочется оказаться в теплой квартире. Но придя домой чувствуем разочарование. В квартире холодно! Наверно опять отключили отопление! Трогаем батареи. Да нет, все нормально, батареи горячие. Так почему же в квартире не достаточно тепло, спрашиваем мы себя, натягивая вторую пару носок и шерстяной свитер.

Оказывается, наш дом, как и любое физическое тело, теряет тепло. То есть чем ниже температура наружного воздуха, тем больше уходит тепла. Утечка тепла происходит через ограждающие конструкции.

Это чердаки, крыши, перекрытия, окна и двери в подъездах, подвалы и полы. Значительное количество тепла уходит через вентиляцию. Кроме того, сами стены, большинства многоквартирных домов старой постройки обладают низкой теплозащитой. Следует отметить, что стены выполнены из разных материалов, следовательно, они имеют разные свойства, в том числе и теплотехнические. Основной такой характеристикой является сопротивление теплопередачи. В общем, сопротивление теплопередачи показывает какое количество тепла уйдёт через квадратный метр ограждающей конструкции при заданном перепаде температур. Существенные потери идут на подогрев попадающего вовнутрь помещения наружного воздуха (по-научному инфильтрация, в народе сквозняк).

Таким образом, большая часть поступающей тепловой энергии уходит на то чтобы перекрыть потери тепла. Оплаченное нами тепло уходит на улицу. Проще говоря, мы «топим улицу».

Как бороться с теплопотерей? Тем более что плата за отопление с каждым годом растет, но тепла по- прежнему мы не ощущаем. Что делает человек, когда замерзнет? Пьет горячий чай, надевает теплый свитер и шерстяные носки. То есть утепляется. Таким образом, он не дает своему естественному теплу выйти наружу. То же самое и с домом. Необходимо по максимуму снизить теплопотери. Как это сделать? Конечно, одними пластиковыми окнами здесь не обойдешься. Необходим комплексный подход. То есть утеплить дом как с наружи, так и внутри квартиры.

Рассмотрим, что можно сделать в своей квартире. В первую очередь ставим пластиковые окна. Если нет возможности, утепляем деревянные рамы - заклеиваем все щели, меняем треснувшие стекла, проверяем оконные задвижки. Немаловажную роль в системе теплозащиты играет балкон или лоджия. Первый шаг это остекление балкона. Поставив пластиковые окна, не забудь те о том, что в большинстве случаев установка герметичных пластиковых окон приводит к нарушению воздухообмена в помещениях зданий, где традиционно существует система естественной вентиляции. Часто именно это становится следствием повышенной влажности в помещениях. Отсюда и плесень на стенах. Увеличение влажности воздуха в помещении вынуждает к частому открыванию форточек, а это на 50-70 % снижает заложенный эффект повышения теплозащитных качеств окон. Один из выходов это монтаж новой системы вентиляции. Кроме, остекления балкона его так же необходимо утеплить, как снаружи, так и изнутри. Для этого существуют специальные технологии и материалы.

Теперь перейдем к утеплению входной двери. Каким же образом осуществляется утепление входных дверей? Во-первых, дверь нужно снять с петель и демонтировать все ручки, замки и другие дополнительные функциональные или декоративные элементы. Во-вторых, снятая дверь кладется на специальные опоры, в качестве которых могут быть использованы обыкновенные табуретки или стулья. В-третьих, подбирается материал для утепления. Это может быть традиционный вариант - утепление ватой, а можно также использовать поролон или войлок. В-четвертых, после монтажа наполнителя выполняется крепление специальной пленки, дерматина или пластика. Если позволяют финансы, то желательно поставить вторую дверь. Это убережет вас не только от утечки тепла, но даст еще и дополнительную шумоизоляцию, так же защитит от проникновения неприятного запаха в квартиру.

На стену за батареями центрального отопления можно наклеить специальные теплоотражающие экраны, которые будут способствовать тому, чтобы тепло шло на обогрев комнаты, а не участка стены в непосредственной близости от батареи.

Основные теплосберегающие мероприятия, проводимые в квартире, мы рассмотрели. Посмотрим, какие мероприятия можно провести на уровне дома в целом.

Как избежать теплопотери дома?

Как показывает мировой опыт, важным шагом в снижении теплопотерь многоквартирного дома является утепление внешних ограждающих конструкций здания (крыши, стены, подвалы) с использованием современных теплоэффективных материалов и прогрессивных технологий.

Начнем с подъездов. Так же как и в квартире, необходимо утеплить подъездные двери, и по возможности установить доводчики. Устройство двойных тамбуров и двойное остекление на окнах так же снизит теплопотери в подъездах.

Отдельно об утеплении стен. Существуют 2 способа теплоизоляции стен: внутренний (т. е. внутри квартиры) и наружный. Специалисты в области строительства не рекомендуют производить утепление внутри квартиры, так при этом способе теплопотери наружной части стены будут в 6 раз выше, чем при наружном способе изоляции. Кроме этого, могут возникнуть деформации и трещины несущих стен, что повлечет конденсирование влаги в этих местах. Помимо этого придется переносить систему отопления и электропроводку. Такой способ применяется чаще в старых домах, где запрещается изменение внешнего фасада.

Наиболее оптимальным способом является внешняя теплоизоляция стен. Существующие технологии и современные материалы позволят существенно сэкономить тепло, защитит стену от внешних колебаний температур, тем самым убережет от коррозии, создаст благоприятный комфортный климат в квартирах, кроме того улучшиться внешний вид фасада здания.

Теплопроводность плоских крыш большинства зданий в 3-4 раза превышает стандарты, поэтому крыши тоже нуждаются в утеплении, которое может сократить теплопотери здания на 20%. Существует множество технологий по утеплению крыш. Утепление плоской кровли выполняется материалами из минеральной базальтовой ваты повышенной жесткости. Окончательный выбор кровельного утеплителя для технологии монтажа или ремонта системы плоской крыши дома определяется требованиями проектной документации, конструктивными особенностями устройства мягкой крыши, условиями эксплуатации системы плоской кровли.

Так же как крыши и стены, подвалы тоже нуждаются в утеплении. Одно из мероприятий это уменьшение охлаждения или промерзания потолка технического подвала. Наиболее подходящим материалом для утепления стен подвалов являются плиты из экструдированного пенополистирола, которые крепятся к наружной поверхности стен поверх гидроизоляционного слоя.

Поскольку затраты на отопление составляют 40% и выше от общих расходов населения на жилищно-коммунальные услуги, напрашивается вывод, что экономия тепловой энергии является приоритетом перед экономией других видов энергоресурсов. Хотя поквартирный учет потребления тепла пока отсутствует, тем не менее, теплосбережение в квартирах остается приоритетом для многих собственников, что позволяет избежать дополнительных трат электроэнергии и газа для нагревания воздуха в квартире до комфортной температуры.

На сегодняшний день теплосбережение является важным параметром, который учитывается при сооружении жилого или офисного помещения. В соответствии со СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий», сопротивление теплоотдаче рассчитывается по одному из двух альтернативных подходов:

• Предписывающему;
• Потребительскому.

Для расчета систем отопления дома, вы можете воспользоваться калькулятором расчета отопления, теплопотерь дома .

Предписывающий подход - это нормы, предъявляемые к отдельным элементам теплозащиты здания: наружным стенам, полам над не отапливаемым пространствами, покрытиям и чердачным перекрытиям, окнам, входным дверям и т.д.

Потребительский подход (сопротивление теплопередаче может быть снижено по отношению к предписывающему уровню при условии, что проектный удельный расход тепловой энергии на отопление помещения ниже нормативного).

Санитарно-гигиенические требования:

• Перепад между температурами воздуха внутри помещения и снаружи не должен превышать определенных допустимых значений. Максимальные допустимые значения перепада температур для наружной стены 4°С. для покрытия и чердачного перекрытия 3°С и для перекрытия над подвалами и подпольями 2°С.
• Температура на внутренней поверхности ограждения должна быть выше температуры точки росы.

К примеру : для Москвы и московской области необходимое теплотехническое сопротивление стены по потребительскому подходу составляет 1.97 °С· м 2 /Вт, а по предписывающему подходу:

• для дома постоянного проживания 3.13 °С· м 2 / Вт.
• для административных и прочих общественных зданий, в том числе сооружений сезонного проживания 2.55 °С· м 2 / Вт.

По этой причине, выбирая котел либо другие нагревательные приборы исключительно по указанным в их технической документации параметрам. Вы должны спросить у себя, построен ли ваш дом со строгим учетом требований СНиП 23-02-2003.

Следовательно, для правильного выбора мощности котла отопления либо нагревательных приборов, необходимо рассчитать реальные теплопотери вашего дома . Как правило, жилой дом теряет тепло через стены, крышу, окна, землю, так же существенные потери тепла могут приходиться на вентиляцию.

Теплопотери в основном зависят от:

• разницы температур в доме и на улице (чем выше разница, тем выше потери).
• теплозащитных характеристик стен, окон, перекрытий, покрытий.

Стены, окна, перекрытия, имеют определенное сопротивление утечкам тепла, теплозащитные свойства материалов оценивают величиной, которая называется сопротивлением теплопередачи .

Сопротивление теплопередачи покажет, какое количество тепла просочится через квадратный метр конструкции при заданном перепаде температур. Можно сформулировать этот вопрос по другому: какой перепад температур будет возникать при прохождении определенного количества тепла через квадратный метр ограждений.

R = ΔT/q.

• q - это количество тепла, которое уходит через квадратный метр поверхности стены или окна. Это количество тепла измеряют в ваттах на квадратный метр (Вт/ м 2);
• ΔT - это разница между температурой на улице и в комнате (°С);
• R - это сопротивление теплопередачи (°С/ Вт/ м 2 или °С· м 2 / Вт).

В случаях, когда речь идет о многослойной конструкции, то сопротивление слоев просто суммируется. К примеру, сопротивление стены из дерева, которая обложена кирпичом, является суммой трех сопротивлений: кирпичной и деревянной стенки и воздушной прослойки между ними:

R(сумм.)= R(дерев.) + R(воз.) + R(кирп.)

Распределение температуры и пограничные слои воздуха при передаче тепла через стену.

Расчет теплопотерь выполняется для самого холодного периода года периода, коим является самая морозная и ветреная неделя в году. В строительной литературе, зачастую, указывают тепловое сопротивление материалов исходя из данного условия и климатического района (либо наружной температуры), где находится ваш дом.

Таблица сопротивления теплопередачи различных материалов

при ΔT = 50 °С (Т нар. = -30 °С. Т внутр. = 20 °С.)

Таблица тепловых потерь окон различных конструкций при ΔT = 50 °С (Т нар. = -30 °С. Т внутр. = 20 °С.)

Примечание
. Четные цифры в условном обозначении стеклопакета указывают на воздушный
зазор в миллиметрах;
. Буквы Ar означают, что зазор заполнен не воздухом, а аргоном;
. Буква К означает, что наружное стекло имеет специальное прозрачное
теплозащитное покрытие.

Как видно из вышеуказанной таблицы, современные стеклопакеты дают возможность сократить теплопотери окна почти в 2 раза. К примеру, для 10 окон размером 1.0 м х 1.6 м экономия может достигать в месяц до 720 киловатт-часов.

Для правильного выбора материалов и толщины стен применим эти сведения к конкретному примеру.

В расчете тепловых потерь на один м 2 участвуют две величины:

• перепад температур ΔT.
• сопротивления теплопередаче R.

Допустим температура в помещении будет составлять 20 °С. а наружная температура будет равной -30 °С. В таком случае перепад температур ΔT будет равен 50 °С. Стены изготовлены из бруса толщиной 20 сантиметров, тогда R= 0.806 °С· м 2 / Вт.

Тепловые потери будут составлять 50 / 0.806 = 62 (Вт/ м 2).

Для упрощения расчетов теплопотерь в строительных справочниках указывают теплопотери различного вида стен, перекрытий и т.д. для некоторых значений зимней температуры воздуха. Как правило, приводятся различные цифры для угловых помещений (там влияет завихрение воздуха, отекающего дом) и неугловых , а также учитывается разница в температур для помещений первого и верхнего этажа.

Таблица удельных теплопотерь элементов ограждения здания (на 1 м 2 по внутреннему контуру стен) в зависимости от средней температуры самой холодной недели в году.

Примечание. В случае когда за стеной находится наружное неотапливаемое помещение (сени, остекленная веранда и т.п.), то потери тепла через нее будут составлять 70% от расчетных, а если за этим неотапливаемым помещением находится еще одно наружное помещение то потери тепла будут составлять 40% от расчетного значения.

Таблица удельных теплопотерь элементов ограждения здания (на 1 м 2 по внутреннему контуру) в зависимости от средней температуры самой холодной недели в году.

Пример 1.

Угловая комната (1 этаж)

Характеристики комнаты:

• 1 этаж.
• площадь комнаты - 16 м 2 (5х3.2).
• высота потолка - 2.75 м.
• наружных стен - две.
• материал и толщина наружных стен - брус толщиной 18 сантиметров обшит гипсокартонном и оклеен обоями.
• окна - два (высота 1.6 м. ширина 1.0 м) с двойным остеклением.
• полы - деревянные утепленные. снизу подвал.
• выше чердачное перекрытие.
• расчетная наружная температура -30 °С.
• требуемая температура в комнате +20 °С.

• Площадь наружных стен за вычетом окон: S стен (5+3.2)х2.7-2х1.0х1.6 = 18.94 м 2 .
• Площадь окон: S окон = 2х1.0х1.6 = 3.2 м 2
• Площадь пола: S пола = 5х3.2 = 16 м 2
• Площадь потолка: S потолка = 5х3.2 = 16 м 2

Площадь внутренних перегородок в расчете не участвует, так как по обе стороны перегородки температура одинакова, следовательно через перегородки тепло не уходит.

Теперь Выполним расчет теплопотери каждой из поверхностей:

• Q стен = 18.94х89 = 1686 Вт.
• Q окон = 3.2х135 = 432 Вт.
• Q пола = 16х26 = 416 Вт.
• Q потолка = 16х35 = 560 Вт.

Суммарные теплопотери комнаты будут составлять: Q суммарные = 3094 Вт.

Следует учитывать, что через стены улетучивается тепла куда больше чем через окна, полы и потолок.

Пример 2

Комната под крышей (мансарда)

Характеристики комнаты:

• этаж верхний.
• площадь 16 м 2 (3.8х4.2).
• высота потолка 2.4 м.
• наружные стены; два ската крыши (шифер, сплошная обрешетка. 10 саниметров минваты, вагонка). фронтоны (брус толщиной 10 саниметров обшитый вагонкой) и боковые перегородки (каркасная стена с керамзитовым заполнением 10 саниметров).
• окна - 4 (по два на каждом фронтоне), высотой 1.6 м и шириной 1.0 м с двойным остеклением.
• расчетная наружная температура -30°С.
• требуемая температура в комнате +20°С.

• Площадь торцевых наружных стен за вычетом окон: S торц.стен = 2х(2.4х3.8-0.9х0.6-2х1.6х0.8) = 12 м 2
• Площадь скатов крыши, ограничивающих комнату: S скатов.стен = 2х1.0х4.2 = 8.4 м 2
• Площадь боковых перегородок: S бок.перегор = 2х1.5х4.2 = 12.6 м 2
• Площадь окон: S окон = 4х1.6х1.0 = 6.4 м 2
• Площадь потолка: S потолка = 2.6х4.2 = 10.92 м 2

Далее рассчитаем тепловые потери этих поверхностей, при этом необходимо учесть, что через пол в данном случае тепло не будет уходить, так как внизу расположено теплое помещение. Теплопотери для стен рассчитываем как для угловых помещений, а для потолка и боковых перегородок вводим 70-процентный коэффициент, так как за ними располагаются неотапливаемые помещения.

• Q торц.стен = 12х89 = 1068 Вт.
• Q скатов.стен = 8.4х142 = 1193 Вт.
• Q бок.перегор = 12.6х126х0.7 = 1111 Вт.
• Q окон = 6.4х135 = 864 Вт.
• Q потолка = 10.92х35х0.7 = 268 Вт.

Суммарные теплопотери комнаты составят: Q суммарные = 4504 Вт.

Как мы видим, теплая комната 1 этажа теряет (либо потребляет) значительно меньше тепла, чем мансардная комната с тонкими стенками и большой площадью остекления.

Чтобы данное помещение сделать пригодным для зимнего проживания, необходимо в первую очередь утеплять стены, боковые перегородки и окна.

Любая ограждающая поверхность может быть представлена в виде многослойной стены, каждый слой которой имеет собственное тепловое сопротивление и собственное сопротивление прохождению воздуха. Суммировав тепловое сопротивление всех слоев, мы получим тепловое сопротивление всей стены. Также ели просуммировать сопротивление прохождению воздуха всех слоев, можно понять, как дышит стена. Самая лучшая стена из бруса должна быть эквивалентна стене из бруса толщиной 15 - 20 антиметров. Приведенная далее таблица поможет в этом.

Таблица сопротивления теплопередаче и прохождению воздуха различных материалов ΔT=40 °С (Т нар. =-20 °С. Т внутр. =20 °С.)

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.

Любое здание или жилое помещение теряет тепло, которое уходит через ограждающие конструкции (окна и двери, в том числе и в подъездах, чердаки, подвалы, полы, систему вентиляции). В домах старой постройки самым слабым звеном могут быть стены, которые отличаются низкой теплозащитой. Кроме того огромные потери тепла могут быть вызваны необходимостью обогрева наружного воздуха, попадающего в помещение при наличии сквозняков. Таким образом, получается, что огромная доля тепловой энергии затрачивается на возмещение уходящего из помещения тепла.

Для того чтобы уменьшить теплопотери, необходимо выполнить целый комплекс работ. Чтобы тепло не уходило из квартиры, в первую очередь необходимо заменить старые деревянные окна на пластиковые, но, если такой возможности нет, то просто утепляем их. Если все-таки окна оставите старые, то обязательно следует заклеить щели, обследовать оконные задвижки, если стекло лопнуло, то его заменяют на новое. Однако необходимо запомнить, что пластиковые окна в большинстве случаев приводят к ухудшению воздухообмена в квартирах, повышая тем самым влажность, в результате чего на стенах появляется грибок. Для того чтобы избежать подобных проблем придется установить новую систему вентиляции. Существенно снижает теплопотери утепление балкона и его остекление. Помимо всего прочего при остеклении балкона не обойтись без его внутреннего и наружного утепления.

Следующим объектом, через который в значительном количестве уходит тепло, является входная дверь, поэтому ее тоже необходимо утеплить. Для этого используются, как правило, следующие материалы: специальная вата, которую можно заменить на войлок или поролон, специальная пленка, пластик или дерматин. Ими необходимо обшить поверхность двери. Кроме того, если позволяют финансовые возможности, не лишним будет установка второй двери, которая помимо задержки тепла в квартире, обеспечит дополнительную шумоизоляцию и защитит от неприятного запаха, который может попасть из подъезда в квартиру.

Для того чтобы батареи в комнатах обогревали воздух, а не участок стены за ними, необходимо на нее наклеить теплоотражающие экраны. Кроме того значительно уменьшить теплопотери можно за счет утепления стен, крыш и подвалов многоквартирного дома современными материалами.

Также как и в квартирах, в многоквартирных домах значительные объемы тепла уходят через двери и окна, поэтому необходимо установить доводчики на двери, произвести двойное остекление окон и обустройство двойных тамбуров.

Теплоизоляцию стен самого дома можно выполнить двумя способами внутри или снаружи. При этом специалисты рекомендует не использовать внутренний способ утепления, так как довольно часто образуются трещины в несущих стенах, в которых может накапливаться конденсат. Кроме того придется еще переносить проводку и отопительную систему. Такой способ утепления используется в старых домах, в которых запрещено изменять внешний вид фасада. Во всех других случаях более приемлемой является внешняя теплоизоляция. Современные материалы способны защитить стену от перепада температур, коррозии и улучшить эстетические особенности здания.

Уменьшить теплопотери примерно на 20% поможет утепление крыши, для чего в большинстве случаев используют минеральную базальтовую вату. Однако при окончательном выборе материалов лучше опираться на проектную документацию, условия эксплуатации и особенности конструкции крыши.

Наряду со стенами и крышами, повал также необходимо утеплить с помощью плит из экструдированного пенополистирола, который укрепляется на внешних стенах подвального помещения прямо на гидроизоляционный слой.

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.

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:

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*(Т в -Т н)/R, где:

• Т н – температура на улице, °C;
• Т в – 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 (Т в -Т н) 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.

Экономия на энергоресурсах приобретает все большую значимость. И не только потому, что частные дома в последнее время все больше по площади, следовательно, и по теплопотерям. Главная причина в том, что на правительственном уровне нам обещают цены на энергоносители в скором будущем такие же, как в Европе.

А там занимаются экономией энергии весьма тщательно… Вводят законы направленные на энергосбережение, например предусматривающие строительство лишь энергоэкономичных домов и применение только конденсационных котлов (с вторичным теплообменником)…

Следовательно, в нашем климате вопрос энергосбережения должен стать еще более существенным, чем в странах запада.
Отсюда задача строить действительно энергосберегающий дом уже сейчас. Или добиваться таких качеств путем проведения ремонта.
Что нужно сделать для лучшей экономии тепла?

Как нормативы регламентируют теплопотери

Окна, двери, крыша, стены…. — все это ограждающие конструкции. У каждой из них свое сопротивление теплопередаче. Через каждую проходит какое-то количество тепла, которое зависит от указанного сопротивления, площади, разности температур и др.

Нормативом регламентируется для каждой ограждающих конструкций дома определенное сопротивление теплопередаче, в зависимости от количества градусо-суток, т.е. от региона проживания.

Также указываются максимальные возможные удельные теплопотери за отопительный сезон.

При этом в нормативе указывается, что сопротивление теплопередаче отдельных ограждающих конструкций могут быть ниже требований, если это целесообразно экономически, но суммарные теплопотери при этом не должны превышать нормативных.

В каждом конкретном случае предлагается проверять экономическую целесообразность тех или иных решений по теплосбережению, и отыскивать наиболее экономичное решение в зависимости от региона, цен на топливо и др.

Теплые стены целесообразно не утеплять

Действительно, зачастую доутеплять стены, которые «теплые» сами по себе, до нормативных требований, весьма затратно. Например, однослойная стена из поризованной керамики может иметь сопротивление теплопередаче немногим меньше чем нормативное значение.

Доутепление слоем минеральной ваты толщиной 3 — 5 см потребует больших дополнительных затрат, уменьшит надежность, долговечность конструкции.

Оказывается, что экономически выгодней в данном проекте достичь требований по энергопотерям оптимизацией вентиляции, и применением энергосберегающих стекол, например. Но на практике подобное решение игнорируют, и эту экономическую выгоду упускают. Почему?

Простые проекты

Проекты сейчас в основном делаются исходя из требований нормативов относительно сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций. Такой проект сделать намного проще. Усложнять расчеты энергопотерями, которые происходят по разным причинам, многие не хотят, или не могут. Поэтому энергосберегающие мероприятия и экономическая целесообразность в полной мере не просчитываются.

Какие мероприятия по теплосбережению могут быть разработанными в проектах, и реализовываться на практике?

Меры по снижению теплопотерь

• Увеличивать сопротивление теплопередаче конструкций. В первую очередь тех, которые выгодней утеплять. Например, если стены достаточно теплые, то дешевле с большим эффектом увеличить толщину утеплителя в кровле над мансардой, в полу, а также установить более энергосберегающие окна. Но у конкретного проекта, могут быть свои решения.
• Рассмотреть возможность строительства одноэтажного дома вместо двухэтажного. У двухэтажных на 10% больше потерь тепла при прочих равных обстоятельствах.
• Упростить форму здания, приблизить ее к правильному четырехугольнику, убрать навесные элементы, контактирующие с несущими ограждающими конструкциями. «Лишние » углы дают увеличение утечек тепла от 3%.
• Применять «теплые» окна, защищенные снаружи рольставнями.
• Предусмотреть современную автоматизированную вентиляционную систему с фиксированным количеством воздуха, и рекуперацией тепла.
• Применить рекуперацию тепла канализационных стоков.
• Запроектировать пристройку к наружным стенам других неотапливаемых помещений, — летней кухни, веранды, закрытой террасы, гаража, мастерской, склада…
• Стремиться запроектировать максимальную площадь остекления с южной стороны. Чтобы нивелировать нагрев летом, предусмотреть дополнительные меры, например, затеняющий сад с опадающей листвой. жалюзи, карнизы.
• Применить эффективные приемы отопления, — теплый пол с конденсационным котлом, программируемое регулирование температуры для каждой комнаты. Снижение температуры на 2 градуса экономит не менее 5% энергоносителя.

Важность вентиляции

Существенные теплопотери могут быть не только за счет непосредственной передачи тепла от предмета к предмету. Но и за счет выноса теплого воздуха вместе с вентиляцией, потерей энергии со сливаемой горячей водой, вследствие ухода лучевой энергии через стекла, обдувом (усиленным теплообменом) ветром…

Если ограждающие конструкции будут иметь требуемое сопротивление теплопередаче, то все равно, дом может терять энергию в гораздо большем количестве, чем это указано в нормативе.

Выход только в комплексном подходе к теплосбережению.
Вопросу вентиляции помещения нужно придать столько же важности, как и вопросу утепления.

Подбор проекта и комплексное теплосбережение

Стремление достичь значительного теплосбережения для всего здания с помощью полного устранения одной части теплопотерь, при игнорировании других, приведет лишь к повышенным затратам на такие мероприятия. Например, наращивание толщины утеплителя на стене, в кровле, под полом, свыше обычных нормативных значений, значительно дороже.

Важно найти такой проект дома, где вопрос энергосбережения рассматривался бы в комплексе, а не только как утепление ограждающих конструкций.

Подбору такого проекта и соответствующих специалистов-строителей нужно уделить максимум усилий.

Воздухообменом может удаляться половина генерируемого в доме тепла. Вопрос не только в наличии сквозняков, но и главным образом, — в неконтролируемой вытяжной вентиляции.