Как рассчитать теплопотери гаража?

Экономичное отопление гаража

Отапливаем гараж экономно

Хорошие автомобилисты заботятся о своем железном коне, и эта забота заключается не только в проведении плановых техосмотров, различном тюнинге и декоре. Главное – держать автомобиль в хороших условиях, под крышей, и желательно в теплом помещении. Вот почему к выбору отопления гаража подходят так серьезно. Днем под лучами солнца в прохладную погоду образуется конденсат, превращающийся ночью в лед. Ничего хорошего для авто в этом нет, особенно для таких важных внутренних узлов, как двигатель. Не зря же в холодное время года машину прогревают, прежде чем пуститься в путь.

Создание комфортных условий в гараже является необходимым не только для техники, но и для самих автовладельцев. Многие проводят в этом помещении достаточно времени, занимаясь мелким ремонтом, или просто приятно проводя время в компании сотоварищей. Чтобы не тратить кучу средств, нужно правильно выбрать вид отопления, чтобы оно был экономичным и эффективным.

Популярные способы отопления гаража

Гаражное отопление должно отвечать определенным требованиям, не тратить слишком много «нажитых непосильным трудом» средств и создавать удобную атмосферу.

Электрическое отопление гаража

Отопление гаража электричеством является наиболее доступным и простым в подключении. Кто-то скажет, что это довольно дорого, но так ли это?

Стоимость электрических отопительных приборов довольно демократична – обычный тепловентилятор-малютка можно купить по цене около 600 рублей;
Благодаря лозунгу коммунистов «за электрификацию всей страны» электрические сети распространены повсеместно;
Много вариантов, позволяющих приобрести различные виды оборудования;
Быстрый нагрев.

Нужно упомянуть и электрические котлы, которые довольно редко используются в металлическом гараже. Дело в том, что такая система требует профессионального подхода и не является эффективной, а затраты значительно превышают средние при эксплуатации электрических конвекторов и тепловентиляторов. Она подходит лишь для больших двухэтажных гаражей. Рассмотрим, что же лучше всего подходит для отопления частного гаража.

Самый простой способ обогрева – компактные мобильные тепловентиляторы. Такой прибор можно при необходимости без труда отнести домой, он не занимает много места и очень быстро прогревает помещение. Тепловентилятор может быть оснащен термостатом, ионизатором воздуха, несколькими режимами работы. При наличии таймера можно так запрограммировать прибор, чтобы к вашему приезду в гараже было достаточно тепло.

Стоимость – от 600 рублей

Электрические конвекторы также пользуются спросом. Их можно устанавливать на пол или монтировать на стену. Поверхность современных конвектором не нагревается выше 85 градусов для безопасности, а тепло подается в верхнюю часть помещения за счет естественной конвекции. Конвектор может быть оснащен различным функциями – механическим или электронным термостатом, таймером, LCD дисплеем и даже пультом дистанционного управления.

Стоимость – от 2000 рублей

Масляные радиаторы не слишком любимы автомобилистами, но если такой прибор уже есть в вашем доме, а тратиться на покупку нового вы не планировали, можно использовать и этот способ. Основные претензии, предъявляемые к масляным обогревателям – опасность возникновения пожара при опрокидывании прибора. Однако у продвинутых моделей есть датчик защиты от падения, что полностью исключает риск возгорания. К тому же у радиаторов хороших производителей, например, у Timberk, есть еще защита от замерзания, что немаловажно в холодный период использования. Масляные радиаторы могут быть с тепловентилятором, что увеличивает скорость отопления.

Стоимость – от 2000 рублей

Тепловые пушки – мощный инструмент обогрева, но его вряд ли можно назвать экономичным. Зато воздух прогревается практически мгновенно. Размеры тепловых пушек можно подобрать, исходя из площади гаража. Конструкция тепловой пушки защищает от соприкосновения с горячими частями прибора, встроенный термостат позволяет задать и автоматически поддерживает нужную температуру. Кстати, первая в России тепловая пушка с фиксируемым вертикальным потоком принадлежит Timberk (серия B-TURBO).

Стоимость – от 1500 рублей

Важно: использование для отопления гаража систем теплого пола не самый удачный вариант. Чрезмерные нагрузки, экстремальные условия и повышенное потребление электроэнергии могут пустить по миру любого автолюбителя.

Итак, отопление в гараже от электричества имеет свои преимущества. Недостаток чаще всего один – постоянное растущие цены.

Газовое отопление гаража

Многие автолюбители предпочитают отопление гаража газом из баллонов. Этот способ имеет свои плюсы и минусы.

Газовые обогреватели могут быть оснащены долговечной керамической горелкой;
Одного баллона с пропаном-бутаном объемом 800 грамм и стоимостью около 400 рублей хватит на 3-4 часа беспрерывной работы;
Датчики контроля кислорода отключат обогреватель в случае превышения уровня CO2.

Важно: отопление газом эффективно лишь в том случае, если гаражом пользуются регулярно.

При установке оборудования нужно соблюдать некоторые правила.

Храните газовый баллон вдали от источников открытого огня, прямых солнечных лучей и других обогревателей.
Быстровоспламеняющиеся жидкости хранятся на расстояние не менее 6 метров от газового баллона.
Во время хранения баллон должен быть установлен вертикально.
При наличии повреждений поверхности или появлении ржавчины следует немедленно сдать баллон.

Стоимость газового обогревателя – от 2500 рублей

Инфракрасное отопление

В последние годы все больший спрос набирают инфракрасные обогреватели. Эти приборы нагревают не воздух, а предметы в помещении, тепло от которых передается в атмосферу. Инфракрасное отопление гаража имеет ряд преимуществ:

Низкий расход электроэнергии
Потолочный метод монтажа экономит пространство
Воздух всегда остается свежим
Некоторые ИК обогреватели можно соединить в одну группу до 3000 кВт

Стоимость – от 600 рублей за напольную модель, от 2500 за настенный вариант.

Водяное отопление

Для отопления большого капитального гаража подойдет печь с водяным отоплением. Ее преимущество в данном случае – одна сеть на несколько помещений или большую площадь. Водяное отопление – это то, что обогревает квартиры в многоэтажных домах. Потребуются радиаторы, соединительные трубы из металлопластика и котел.

К плюсам такого обогрева можно отнести простоту эксплуатации – достаточно лишь включить котел и очень скоро гараж станет теплым. Минусы – достаточно трудоемкие работы по установке системы, необходимость поддерживать плюсовую температуру, чтобы трубы не замерзли. Чаще всего в систему заливается антифриз. Если гараж находится недалеко от дома, можно использовать существующую систему водного отопления в доме, однако в этом случае велики теплопотери – пока жидкость дойдет по подземным коммуникациями, она значительно остынет. Можно утеплить трубы под землей с помощью греющего кабеля и пенопласта. Если гараж используется редко, такая система не подойдет – ведь теплоноситель нужно будет постоянно сливать.

Расчет отопления гаража

Учитывать лишь характеристики приборов при расчете отопления неверно, нужно учитывать и теплопотери. Неутепленному гаражу потребуется больше мощности, чем утепленному. Классическая формула расчета – Мощность=1,2x величина теплопотерь. Что такое теплопотери? Это наличие окон, их тип, размер и количество, наружная температура воздуха, количество наружных стен, высота гаража и т.д.

В среднем 1 кВт мощности идет на 1 кв.м. помещения с потолками высотой 2,7 м.

Итак, мы рассмотрели самые экономичные способы отопления гаража. Выбор за вами – будет ли это электрическое, газовое или водяное отопление, решение нужно принимать исходя из особенностей помещения.

Простой расчет теплопотерь зданий.

Ниже приведен довольно простой расчет теплопотерь зданий, который, тем не менее, поможет достаточно точно определить мощность, требуемую для отопления Вашего склада, торгового центра или другого аналогичного здания. Это даст возможность еще на стадии проектирования предварительно оценить стоимость отопительного оборудования и последующие затраты на отопление, и при необходимости скорректировать проект.

Куда уходит тепло? Тепло уходит через стены, пол, кровлю и окна. Кроме того тепло теряется при вентиляции помещений. Для вычисление теплопотерь через ограждающие конструкции используют формулу:

Q — теплопотери, Вт

S — площадь конструкции, м2

T — разница температур между внутренним и наружным воздухом, °C

R — значение теплового сопротивления конструкции, м2•°C/Вт

Схема расчета такая — рассчитываем теплопотери отдельных элементов, суммируем и добавляем потери тепла при вентиляции. Все.

Предположим мы хотим рассчитать потери тепла для объекта, изображенного на рисунке. Высота здания 5…6 м, ширина – 20 м, длинна – 40м, и тридцать окон размеров 1,5 х 1,4 метра. Температура в помещении 20 °С, внешняя температура -20 °С.

Считаем площади ограждающих конструкций:

пол: 20 м * 40 м = 800 м2

кровля: 20,2 м * 40 м = 808 м2

окна: 1,5 м * 1,4 м * 30 шт = 63 м2

стены: (20 м + 40 м + 20 м + 40м) * 5 м = 600 м2 + 20 м2 (учет скатной кровли) = 620 м2 – 63 м2 (окна) = 557 м2

Теперь посмотрим тепловое сопротивление используемых материалов.

Значение теплового сопротивления можно взять из таблицы тепловых сопротивлений или вычислить исходя из значения коэффициента теплопроводности по формуле:

R – тепловое сопротивление, (м2*К)/Вт

? – коэффициент теплопроводности материала, Вт/(м2*К)

d – толщина материала, м

Значение коэффициентов теплопроводности для разных материалов можно посмотреть здесь.

пол: бетонная стяжка 10 см и минеральная вата плотностью 150 кг/м3. толщиной 10 см.

R (бетон) = 0.1 / 1,75 = 0,057 (м2*К)/Вт

R (минвата) = 0.1 / 0,037 = 2,7 (м2*К)/Вт

R (пола) = R (бетон) + R (минвата) = 0,057 + 2,7 = 2,76 (м2*К)/Вт

кровля: кровельные сэндвич панели из минеральной ваты толщиной 15 см

R (кровля) = 0.15 / 0,037 = 4,05 (м2*К)/Вт

окна: значение теплового сопротивления окон зависит от вида используемого стеклопакета
R (окна) = 0,40 (м2*К)/Вт для однокамерного стекловакета 4–16–4 при ?T = 40 °С

стены: стеновые сэндвич панели из минеральной ваты толщиной 15 см
R (стены) = 0.15 / 0,037 = 4,05 (м2*К)/Вт

Посчитаем тепловые потери:

Q (пол) = 800 м2 * 20 °С / 2,76 (м2*К)/Вт = 5797 Вт = 5,8 кВт

Q (кровля) = 808 м2 * 40 °С / 4,05 (м2*К)/Вт = 7980 Вт = 8,0 кВт

Q (окна) = 63 м2 * 40 °С / 0,40 (м2*К)/Вт = 6300 Вт = 6,3 кВт

Q (стены) = 557 м2 * 40 °С / 4,05 (м2*К)/Вт = 5500 Вт = 5,5 кВт

Получаем, что суммарные теплопотери через ограждающие конструкции составят:

Q (общая) = 5,8 + 8,0 + 6,3 + 5,5 = 25,6 кВт / ч

Теперь о потерях на вентиляцию.

Для нагрева 1 м3 воздуха с температуры — 20 °С до + 20 °С потребуется 15,5 Вт.

Q(1 м3 воздуха) = 1,4 * 1,0 * 40 / 3,6 = 15,5 Вт, здесь 1,4 – плотность воздуха (кг/м3), 1,0 – удельная теплоёмкость воздуха (кДж/(кг К)), 3,6 – коэффициент перевода в ватты.

Осталось определиться с количеством необходимого воздуха. Считается, что при нормальном дыхании человеку нужно 7 м3 воздуха в час. Если Вы используете здание как склад и на нем работают 40 человек, то вам нужно нагревать 7 м3 * 40 чел = 280 м3 воздуха в час, на это потребуется 280 м3 * 15,5 Вт = 4340 Вт = 4,3 кВт. А если у Вас будет супермаркет и в среднем на территории находится 400 человек, то нагрев воздуха потребует 43 кВт.

Итоговый результат:

Для отопления предложенного здания необходима система отопления порядка 30 кВт/ч, и система вентиляции производительностью 3000 м3 /ч с нагревателем мощность 45 кВт/ч.

Теплопотери в доме

Энергосбережение сейчас наиболее популярная тема в интернете. Еще бы, ведь экономить хочет каждый, а тем более в нынешних экономических условиях. Расчет потерь тепла при этом играет наиболее важную роль. Теплопотери в наиболее простом понимании это количество тепла, которое теряется помещением, домом или квартирой. Измеряются они в Вт. Возникают тепловые потери в доме из-за разницы внешних и внутренних температур воздуха.

В переходной и холодный период года температура на улицах падает, и возрастает разница температур внутреннего воздуха и воздуха на улице. И как уже мы упоминали, Второй закон термодинамики никто не отменял, поэтому тепло с ваших домов и квартир стремится его покинуть и обогреть холодную окружающую среду. Для снижения этих утрат тепла, делается утепление домов в различных видах от пенопласта и вентилируемых фасадов до современных теплоизоляционных материалов в виде шпаклевки. Главной же задачей в нашей профессии является поддержание в помещении комфортных параметров микроклимата. И в первую очередь, мы рассчитываем теплопотери для их компенсации.

Зачем делать расчет теплопотерь?

Когда же делают расчет потерь тепла в доме? Расчет теплопотерь обязателен при проектировании систем отопления, систем вентиляции, воздушных отопительных систем. Расчетные температуры берут из нормативных документов. Значение внешней температуры воздуха отвечает температуре наружного воздуха наиболее холодной пятидневки. Внутреннюю температуру берут или ту, которую желаете, или из норм, для жилых помещений это 20+-2°С.

Исходными данными для расчета служат: внешняя и внутренняя температура воздуха, конструкция стен, пола, перекрытий, назначение каждого помещения, географическая зона строительства. Все тепловые потери на прямую зависят от термического сопротивления ограждающих конструкций, чем оно больше, тем меньше теплопотери.

Для обеспечения комфортных условий пребывания людей в помещении нужно чтобы было правдивым уравнение теплового баланса

Qп+ Qо+ Qс+ Qк= Qср+ Qос+ Qпр+ Qлюд,

где Qп–теплопотери через пол, Qо–теплопотери через окна, Qс–теплопотери через стену, Qк- теплопотери через крышу, Qср–теплопоступления от солнечной радиации, Qос–теплопоступления от отопительных систем, Qпр–теплопоступления от приборов, Qлюд–теплопоступления от людей.

На практике же, уравнение упрощается и все утраты компенсирует система отопления, независимо водяная или воздушная.

Расчет теплопотерь

Получив исходные данные, проектировщики начинают расчет. Рассмотрим основные виды тепловых потерь и формулы их расчета. Теплопотери бывают: через стены, через пол, через окна, через крышу, через вентиляционные шахты и дополнительные потери тепла. Термическое сопротивление для всех конструкций рассчитывается по формуле

где α_в – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения, Вт/ м 2 · о С;
λ_і и δ_і – коэффициент теплопроводности для материала каждого слоя стены и толщина этого слоя в м;
α_н – коэффициент теплоотдачи внешней поверхности ограждения, Вт/ м 2 · о с;

Коэффициенты α берутся из норм, и разные для стен и перекрытий.

Первым делом рассмотрим теплопотери через стены

На них наибольшее влияние имеет конструкция стен. Рассчитываются по формуле: Коэф. n-поправочный коэффициент. Зависит от материала конструкций, и принимается n=1 если конструкции из штучных материалов,и n=0,9 для чердака, n=0,75 для перекрытия подвала.

Пример: Рассмотрим теплопотери сквозь кирпичную стену 510 мм с утеплителем минеральной ватой 100 мм и декоративным финишным шаром 30 мм. Внутренняя температура воздуха 22ºС, наружная -20ºС. Высотой пусть будет 3 м и длиной 4 м. В комнате одна внешняя стена, размещение на Юг, местность не ветреная, без внешних дверей. Для начала необходимо узнать коэффициенты теплопроводности этих материалов. Из размещенной выше таблицы узнаем: λ_к =0,58 Вт/мºС, λ_ут =0,064 Вт/мºС, λ_шт =0,76 Вт/мºС. После этого рассчитывается термическое сопротивление ограждающей конструкции:

R_ст=1/ 23 +0,51/0,58+0,1/0,064+0,03/0,76+ 1/ 8,6 = 2,64 м 2 ºС/Вт.

Для нашей местности такого сопротивления недостаточно и дом нужно утеплить лучше. Но сейчас не об этом. Расчет теплопотерь:

ß- это дополнительные потери тепла. Далее мы распишем их значение и станет ясно, откуда взялось число 10 и зачем делить на 100.

Далее идут тепловые потери сквозь окна

Здесь все проще. Расчет термического сопротивления не нужен, ведь в паспорте современных окон он уже указан. Теплопотери через окна рассчитываются по той же схеме, что и через стены. Для примера рассчитаем потери через энергосберегающие окна с термическим сопротивлением R_о= 0,87 (м 2 °С/Вт) размером 1,5*1,5 с ориентацией на Север. Q=1/0,87·2,25·42·1·(15/100+1)=125 Вт.

К теплопотерям через перекрытия относят отвод тепла через крышные и половые перекрытия. В основном это делается для квартир, где и пол и потолок представляет собой железобетонную плиту. На последнем этаже учитываются только потери сквозь потолок, а на первом лишь через подвальное перекрытие. Это обусловлено тем, что во всех квартирах принимается одинаковая температура воздуха, и теплоотдачу от квартиры к квартире не берут во внимание. Недавние исследования показали, что через не утепленные узлы примыкания перекрытий к ограждающим конструкциям идут большие потери тепла. Определение утечки тепла через перекрытие такое же как и для стены, но не учитываются дополнительные теплопотери. Коэффициент α берется другой: α _вн =8,7 Вт/(м 2 ·К) α _вн =6 Вт/(м 2 ·К), разница температур также, ведь в подвале или на крытом чердаке температура принимается в пределах 4-6ºС. Не будем расписывать расчет термического сопротивления для перекрытия, ведь он определяется по той же формуле R_ст = 1/ α_в + Σ ( δ_і / λ_і ) + 1/ α. Возьмем перекрытие с сопротивлением 4,95 и примем воздух на чердаке +4ºС, площадь потолка 3х4м, внутри 22ºС. Подставляем в формулу и получаем:Q=1/R·FΔt·n·β=1/4,95·12·18·0,9= 40 Вт.

Расчет потерь тепла через пол на грунте

Он немного сложнее нежели через перекрытие. Теплопотери рассчитываются по зонам. Зоной называют полосу пола шириной 2 м, параллельно внешней стене. Первая зона находится непосредственно возле стены, здесь происходит больше всего потерь тепла. За ней последуют вторая и другие зоны, до центра пола. Для каждой зоны рассчитывается свой коэффициент теплопередачи. Для упрощения вводится понятие удельного сопротивления: для первой зоны R1=2,15 (м 2 °С/Вт), для второй R2=4,3 (м 2 °С/Вт), для третьей R3=8,6 (м 2 °С/Вт)

Пример Есть комната в которой пол на грунте, размер пола 6х8 м Температуры все те же. Сначала разделим пол на зоны. У нас их получилось две. Находим площадь каждой зоны. У нас это 20 м2 для первой зоны и 8 м2 для второй. Затем задаемся условными сопротивлениями R1=2,15 (м 2 °С/Вт), R2=4,3 (м 2 °С/Вт), подставляем в формулу: Q=(F1/R1+F2/R2+F3/R3)(tвт — tвн)·n=(20/2,15+8/4,3)·42·1= 470 Вт.

Дополнительные теплопотери

Учитываются только для стен и окон, то есть конструкций которые напрямую соприкасаются с окружающей средой. Существует четыре вида дополнительных потерь тепла: на ориентацию, на ветреность, на количество стен и наличие внешних дверей. Выражаются они в процентах и в последствии переводятся в коэффициент дополнительных теплопотерь. Если помещение ориентированно на Север, Восток, Северо-Восток, Северо-Запад дополнительные потери тепла составляют 10%, когда на Юг, Запад, Юго-Запад, Юго-Восток, додаются 5%. Если здание находится в ветреной местности, додаются еще 10% тепловых потерь,а когда в защищенной от ветров местности только 5%. Если в помещении есть две внешние стены, то дополнительные потери составляют 5%, когда только одна — дополнительных потерь нет. Если в наружной стене есть дверь, можно рассчитать убыток сквозь нее, но проще добавить 60% если двери тройные, 80% когда двойные двери и 95% если они одинарные. Например: Комната имеет две внешние стены, размещенная в ветреной местности, одна стена выходит на Юг, вторая на Север, дверей нету. Тогда дополнительные потери составляют 10%+5% на ориентацию +10% на ветер +5% так как две стены. И того 30%, чтобы добавить их к основным теплопотерям нужно перевести в коэффициент β =30% + 100% =30/100 +1 =1,3 и подставляем в общую формулу.

Теплопотери на вентиляцию

Не учитываются, если проектируется воздушное отопление или используется вентустановка с подогревом воздуха, так как воздух в помещение поступает уже теплый, и на его нагрев не тратится тепло. Но если установка без подогрева, необходимо учесть расход тепла на нагрев входящего воздуха. Упрощенная формула выглядит так:

где V — бьем помещения в м3, Δt — разница внешней и наружной температур.

Сума всех потерь тепла и составляет общие потери помещения.

Расчет тепловых потерь в программе Excel

Сам процесс расчета тепловых потерь дома занимает довольно много времени, поэтому для себя мы создали шаблон в Excel, с помощью которого делаем расчеты. Решили с вами поделиться и использовать его можно перейдя по ссылке. Здесь же распишем инструкцию пользования.

Шаг 1

Перейти по ссылке и открыть программный файл. Вы перед собой увидите таблицу такого вида:

Шаг 2

Нужно заполнить исходные данные: номер помещения (если вам нужно), его название и температура внутри, название ограждающих конструкций и их ориентация, размеры конструкций. Вы увидите, что площадь считается сама. Если хотите отнимать площадь окна от стен, нужно корректировать формулы, так как мы не знаем где у вас будут записаны окна. У нас площади отнимаются. Также нужно заполнить коэффициент теплопередачи 1/R, разницу температур и поправочный коэффициент. К сожалению, их заполняют вручную. В примере у нас кабинет с тремя внешними стенами в одной стене два окна, в другой нет окон и третья имеет одно окно. Конструкции стен будет как в примере, где мы рассчитывали R, поесть к=1/R=1/2,64=0,38. Пол пусть будет на грунте и его поделим на зоны у нас их две и потери считаем для двух зон , тогда к1=1/2,15=0,47, к2=1/4,3=0,23. Окна пусть будут энергосберегающие R_о= 0,87 (м 2 °С/Вт), тогда к=1/0,87=1,14.

На картинке видно, что количество потерь тепла уже прорисовывается.

Шаг 3

К сожалению, также вручную заполняются и дополнительные потери. Вводить их нужно в процентах, программа сама в формуле переведет их на коэффициент. И так, для нашего примера: Стены 3 значит к каждой стене +5% теплопотерь, местность не веретенная поэтому +5% к каждому окну и стене, Ориентация на Юг +5% для конструкций, на Север и Восток +10%. Дверей внешних нет поэтому 0, но если бы были то суммировались бы проценты только к той стене в которой есть дверь. Напоминаем, что к полу или перекрытию дополнительные потери тепла не относятся.

Как видно, потери помещения возросли. Если у вас заходит в помещение уже теплый воздух, этот шаг последний. Число записанное в столбце Q, и есть ваши искомые тепловые потери помещения. И эту процедуру нужно провести для всех остальных помещений.

Шаг 4

В нашем же случае воздух не подогревается ,и чтобы рассчитать полные потери тепла, нужно в столбик Rввести площадь нашего помещения 18 м2, а в столбец S его высоту 3 м.

Эта программа значительно ускоряет и упрощает расчеты, даже невзирая на большое количество введенных вручную элементов. Она не раз помогала нам. Надеемся и вам она станет помощником!

Заключение

Правильный расчет теплопотерь покажет, что вы профессионал своего дела. Ведь согласитесь, расчет потерь 100 Вт/м2 слегка преувеличен, а в некоторых случаях недостаточен. Поэтому потратьте на 15 минут больше времени и рассчитайте тепловые потери здания. Исходя из этого вы сможете не только спроектировать более чем комфортные условия пребывания людей, но и сэкономить заказчику немалые средства на эксплуатацию систем. А опыт показывает, что к таким проектировщикам обращаются чаще.

Теплотехнический калькулятор

λ_A =	Вт/(м °С)
λ_B =	Вт/(м °С)
Плотность	кг/м 3
Кратность	мм
Паропроницание	мг / (м·ч·Па)
Δw	%

Шаг каркаса, s	мм
Ширина элемента каркаса, a	мм
λk_А каркаса	Вт/(м °С)
λk_Б каркаса	Вт/(м °С)

Шаг каркаса, s	мм
Ширина элемента каркаса, a	мм
λk_А каркаса	Вт/(м °С)
λk_Б каркаса	Вт/(м °С)

Выбрать другой материал
Переименовать материал

Диаметр выреза, d	мм
Расстояние между вырезами, s	мм
Толщина плиты, δ	мм

Размер, a	мм
Размер, h	мм
Толщина листа, δ	мм

Пожалуйста, выберите материал.

Что нужно вычислить?

Шаг №2 — Вид конструкции

Для какой части здания производится расчёт?

Шаг №1 — Тип расчёта Шаг №3 — Климат

Где находится здание?

Шаг №2 — Тип конструкции Шаг №4 — Тип помещения

Каково функциональное назначение здания и помещения?

Шаг №3 — Климат Шаг №5 — Структура

Структура теплоизолирующей конструкции

Недавно вы изменили тип конструкции. Хотите ли вы загрузить типовой пример для него?

Шаг №4 — Тип помещения Шаг №6 — Результаты расчёта

Результаты расчёта

Вернуться к началу

Расчёт термических сопротивлений

Расчёт ориентировочного термического сопротивления утеплителя

Расчёт ориентировочной толщины слоя утеплителя из условия:

Расчётный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции:

Температуру внутренней поверхности — Tв, °С, ограждающей конструкции (без теплопроводного включения), следует определять по формуле:

Температуру t_x, °С, ограждающей конструкции в плоскости, соответствующей границе слоя x, следует определять по формуле:

Москва Преображенская площадь д.8
+7 (495) 228-81-10

Санкт-Петербург 10-я Красноармейская улица, дом 22, литер А, 3-й этаж, Бизнес-центр «Келлерманн-центр»
+7 (812) 384-17-18

Нижний Новгород ул. М.Горького, д.195, 9 этаж
+7(831) 202-02-81

Ростов-на-Дону бульвар Комарова, д.28е, офис 302
+7 (918) 509 77 70

Екатеринбург ул. Сибирский тракт, 12, строение №2 , офис 301/1. БЦ «Квартал»
+7 (343) 344-37-33

Новосибирск ул.Нарымская, д.27, 12 этаж
+7 (913) 480-94-50

Расчет теплопотерь здания – готовимся к зимнему периоду

Многие, строя загородный дом, забывают о приближении зимних холодов, из-за чего расчет теплопотерь здания делают в спешке, и в итоге отопление не создает комфортный микроклимат в помещениях. А ведь сделать дом теплым не сложно, нужно лишь учесть ряд нюансов.

На чем основывается расчет теплопотерь здания

Таким свойством, как теплопроводность, обладает любой материал, различается лишь уровень термического сопротивления, то есть пропускная способность. Из любого дома, даже с устроенной по всем правилам термоизоляцией, тепло уходит через окна, двери, стены, пол, потолок (крышу), а также через вентиляцию. При разнице внешней и внутренней температур обязательно возникает так называемая «точка росы», со средним значением. И только от микроклимата в помещениях, материала и толщины стен, а также характеристик термоизоляции зависит, где окажется эта точка: внутри, снаружи или непосредственно в стене, а также какая в ней будет температура.

Если ответственно подходить к задаче и выполнять расчет теплопотерь здания по всем правилам, это займет у вас немало часов и придется составить множество формул, вычисления займут целую тетрадь. Поэтому определим интересующие нас показатели упрощенным методом, либо обратившись за помощью к СНиП и ГОСТам. И, поскольку решено делать подсчеты не слишком углубленно, оставим в стороне определение среднегодовых температуры и влажности по самой холодной пятидневке за несколько лет, как того требуется по СНиП 23-01-99. Просто отметим наиболее морозный день за последний зимний сезон, допустим, это будет -30 о С. Также не будем принимать во внимание среднесезонную скорость ветра, влажность в регионе и длительность отопительного периода.

Калькулятор теплопотерь здания

х см

м 2 , высота см
вверху внизу

Однако из чего же складывается микроклимат в жилой комнате? Комфортные условия для жильцов зависят от температуры воздуха t_в, его влажности φ_в и движения v_в, возникающего при наличии вентиляции. И еще один фактор влияет на уровень тепла – радиационное излучение тепла или холода t_р, свойственное нагреваемым (охлаждаемым) естественным путем предметам и поверхностям в обстановке. По нему определяется результирующая температура t_п, с помощью формулы [t_п = (t_р + t_в)/2]. Все эти показатели для разных помещений можно рассмотреть в приведенной ниже таблице.

Оптимальные параметры микроклимата жилых зданий по ГОСТ 30494-96 [2]

Температура внутреннего воздуха t_в , °С

Результирующая температура t_п , °С

Относит. влажность внутреннего воздуха φ_в, %

Скорость движения воздуха v _в , м/с

Буквами НН обозначаются ненормируемые параметры.

Делаем теплотехнический расчет стены с учетом всех слоев

Как уже было сказано, каждому материалу свойственно сопротивление теплопередаче, и чем толще стены или перекрытия, тем выше это значение. Однако не стоит забывать и про термоизоляцию, при наличии которой ограждающие помещение поверхности становятся многослойными и намного лучше препятствуют утечке тепла. У каждого слоя свое сопротивление прохождению тепла, и сумма всех этих величин обозначается в формулах как ΣR_i (здесь буква i определяет номер слоя).

Поскольку составляющие ограждения помещений материалы с разными свойствами имеют некоторое возмущение температурного режима в своей структуре, высчитывается общее сопротивление теплопередаче. Формула у него следующая: [R_o = R_в + ΣR_i + R_н], где R_в и R_н соответствуют сопротивлению на внутренней и наружной поверхностях ограждения, будь то стена или перекрытие . Однако утеплители вносят в теплотехнический расчет стены коррективы, которые базируются на коэффициенте теплотехнической однородности r, определяемом формулой [r = r₁ + r₂].

Показатели с цифровыми индексами являются, соответственно, коэффициентами внутренних крепежей и соединения расчетного ограждения с любым другим. Первый, то есть r₁, отвечает как раз за фиксацию утеплителей. Если коэффициент теплопроводности последних λ = 0,08 Вт/(м·°С), значение r₁ будет большим, если же теплопроводность термоизоляции оценивается как λ = 0,03 Вт/(м·°С), то меньшим.

Значение коэффициента внутренних крепежей уменьшается по мере возрастания толщины слоя утеплителя.

В целом, картина складывается следующая. Допустим, термоизоляция монтируется прямым анкерным креплением на трехслойной ячеистобетонной стене, снаружи облицованной кирпичом. Тогда при слое утеплителя в 100 миллиметров r₁ соответствует 0,78-0,91, толщина в 150 миллиметров дает коэффициент внутреннего крепежа 0,77-0,90, тот же показатель, но в 200 мм, определяет r₁ как 0,75-0,88. Если внутренний слой также из кирпича, то r₁ = 0,78-0,92, а если стены помещения железобетонные, то коэффициент смещается до 0,79-0,93. А вот оконные откосы и вентиляция дают значение r₂ = 0,90-0,95. Все эти данные следует учитывать в дальнейшем.

Некоторые сведения о том, как рассчитать толщину утеплителя

Для того чтобы приступить к расчету термоизоляции, нам необходимо, прежде всего, высчитать R_o, затем узнать требуемое термическое сопротивление R_req по следующей таблице (сокращенный вариант).

Требуемые значения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций

Здание/ помещение

Градусо-сутки отопительного периода D _d , °С·сут

Приведенное сопротивление теплопередаче ограждений R _req , м 2 ·°С/Вт

стены

покрытия

чердачного перекрытия и перекрытия над холодными подвалами

окна и балконной двери, витрины и витража