Расчет системы утепления дома

Что такое теплопроводность и термическое сопротивление

При выборе строительных материалов для строительства необходимо обращать внимание на характеристики материалов. Одна из ключевых позиций — теплопроводность

Она отображается коэффициентом теплопроводности. Это количество тепла, которое может провести тот или иной материал за единицу времени. То есть, чем меньше этот коэффициент, тем хуже материал проводит тепло. И наоборот, чем выше цифра, тем тепло отводится лучше.

Диаграмма, которая иллюстрирует разницу в теплопроводности материалов

Материалы с низкой теплопроводностью используются для утепления, с высокой — для переноса или отвода тепла. Например, радиаторы делают из алюминия, меди или стали, так как они хорошо передают тепло, то есть имеют высокий коэффициент теплопроводности. Для утепления используются материалы с низким коэффициентом теплопроводности — они лучше сохраняют тепло. В случае если объект состоит из нескольких слоев материала, его теплопроводность определяется как сумма коэффициентов всех материалов. При расчетах, рассчитывается теплопроводность каждой из составляющих «пирога», найденные величины суммируются. В общем получаем теплоизоляцонную способность ограждающей конструкции (стен, пола, потолка).

Теплопроводность строительных материалов показывает количество тепла, которое он пропускает за единицу времени

Есть еще такое понятие как тепловое сопротивление. Оно отображает способность материала препятствовать прохождению по нему тепла. То есть, это обратная величина по отношению к теплопроводности. И, если вы видите материал с высоким тепловым сопротивлением, его можно использовать для теплоизоляции. Примером теплоизоляционных материалов может случить популярная минеральная или базальтовая вата, пенопласт и т.д. Материалы с низким тепловых сопротивлением нужны для отведения или переноса тепла. Например, алюминиевые или стальные радиаторы используют для отопления, так как они хорошо отдают тепло.

Факторы, влияющие на теплопроводность

Коэффициент теплопроводности материала зависит от нескольких факторов:

При повышении данного показателя взаимодействие частиц материала становится прочнее. Соответственно, они будут передавать температуру быстрее. А это значит, что с повышением плотности материала улучшается передача тепла.

Пористость вещества. Пористые материалы являются неоднородными по своей структуре. Внутри них находится большое количество воздуха. А это значит, что молекулам и другим частицами будет сложно перемещать тепловую энергию. Соответственно, коэффициент теплопроводности повышается.

Влажность также оказывает влияние на теплопроводность. Мокрые поверхности материала пропускают большее количество тепла. В некоторых таблицах даже указывается расчетный коэффициент теплопроводности материала в трех состояниях: сухом, среднем (обычном) и влажном.

Выбирая материал для утепления помещений, важно учитывать также условия, в которых он будет эксплуатироваться

Основные параметры, от которых зависит величина теплопроводности

Не все строительные материалы одинаково теплоэффективны. На это влияют следующие факторы:

Пористая структура материала говорит о том, что подобное строение неоднородно, а поры наполнены воздухом. Тепловые массы, перемещаясь через такие прослойки, теряют минимум своей энергии. Поэтому пенобетон именно с замкнутыми порами считается хорошим теплоизолятором. Замкнутые поры пенобетона наполнены воздухом, который по праву считается лучшим теплоизолятором
Повышенная плотность материала гарантирует более тесную взаимосвязь частиц друг с другом. Соответственно, уравновешивание температурного баланса происходит намного быстрее. По этой причине плотный материал обладает большим коэффициентом проводимости тепла. Поэтому железобетон считается одним из самых «холодных» материалов. Высокая плотность даёт хорошую прочность железобетону, но также и «обделяет» его теплоэффективностью
Влажность – злокачественный фактор, повышающий скорость прохождения тепла

Поэтому так важно качественно произвести гидроизоляцию необходимых узлов здания, грамотно организовать вентиляцию и использовать максимально инертные к намоканию строительные материалы.

«Холодно, холодно и сыро. Не пойму, что же в нас остыло…» Даже Согдиана знает о том, что сырость и холод − вечные соседи, от которых не спрячешься в тёплом свитере

Зная, что такое проводимость тепла, и какие факторы на неё влияют, можно смело пробовать применять свои знания для расчётов будущих строительных конструкций. Для этого нужно знать коэффициенты используемых материалов.

Разбираем основные критерии выбора

В строительных магазинах можно найти бесчисленное многообразие материалов, но какой из них лучше для отделки стен? Однозначно ответить на этот вопрос невозможно, но имеет смысл проанализировать ключевые критерии, исходя из которых, необходимо делать свой выбор.

Показатель теплопроводности (способность материала пропускать через себя тепло).

Это ключевой фактор, на который нужно обращать внимание — от него зависит эффективность защиты стен от холода (чем он меньше, тем лучше). Как правило, все современные материалы отвечают имеющимся требованиям. Очевидно, чем легче утеплитель, тем проще его крепить

К тому же, для особо тяжелых моделей придется сооружать дополнительный каркас прочности, что в значительной мере увеличит общие расходы. В данном аспекте за явным преимуществом выигрывает пенопласт

Очевидно, чем легче утеплитель, тем проще его крепить. К тому же, для особо тяжелых моделей придется сооружать дополнительный каркас прочности, что в значительной мере увеличит общие расходы. В данном аспекте за явным преимуществом выигрывает пенопласт.

Если вы собрались покрыть стены дома сайдингом, то этот аспект не важен. Зато есть ограничения для раствора и лакокрасочных веществ.

Для деревянных домов запрещено использовать аналоги, подвергающиеся горению. Поэтому нельзя отделывать стены снаружи, к примеру, стекловатой, которая возгорается за считанные мгновения. Впрочем, в России очень многие нарушают это предписание из-за выгодного соотношения цена-качество.

Наружная отделка стен слегка снижает эксплуатационный период (так как материалу приходится активнее противостоять влаге). Наиболее качественные модели имеют срок службы 25-50 лет, аналоги поскромнее 5-10. Учитывайте этот показатель — модель может быть немного дороже, но иметь эксплуатационный срок больше в 5-10 раз.

Статья по теме: Как вывести трубу от печи через стену

Главное достоинство деревянного дома — его экологическая чистота. Использование токсичных материалов сводит к минимуму сей факт.

Простыми словами — возможность материала «просушиваться». Если этот показатель будет низким, придется возводить на стене вентиляционные шахты, что усложняет работу и повышает траты на теплоизоляцию дома.

В частности, внимательно изучите имеющийся спрос на предмет соотношения «цена — качество». Дешевые модели могут иметь слишком слабую эффективность, поэтому придется использовать несколько слоев. Также не забывайте, что качественное наружное утепление стен деревянного дома в значительной мере сокращает энергозатраты. Поэтому такая процедура в скором времени полностью окупается.

В представленных ниже таблицах вы найдете много интересной информации.

1 — населенный пункт, 2 — средняя температура в отопительный период, 3 — его продолжительность, 4 — градусо-сутки, 5 — рекомендованный показатель сопротивления теплопередаче, 6 — рекомендуемая (минимальная) толщина теплоизоляционного слоя.

Эта таблица позволяет изучить эффективность теплоизоляционных материалов

Данные представлены в виде диаграммы — для наглядности

Расчет потерь тепла по площади помещений

Первым методом расчета тепловой нагрузки системы отопления пользуются для укрупненного определения мощности системы отопления всего дома и общего понимания количества и типа радиаторов, а также мощности котельного оборудования. Так как метод не учитывает регион строительства (расчетную наружную температуру зимой), количество потерь тепла через фундаменты, крыши или нестандартное остекление, то количество потерь тепла, рассчитанное укрупненным методом исходя из площади помещения, может быть как больше, так и меньше фактических значений.

Источники теплопотерь здания

А при использовании современных теплоизоляционных материалов мощность котельного оборудования может быть определена с большим запасом. Таким образом, при устройстве систем отопления возникнет большой перерасход материалов и будет приобретено более дорогостоящее оборудование. Поддержание комфортной температуры в помещениях будет возможно только при условии, что будет установлена современная автоматика, которая не допустит перегрева помещений выше комфортных температур.

Тем не менее, этим способом определения мощности систем отопления пользуются достаточно часто. Следует только понимать, в каких случаях такие укрупненные расчеты приближены к реальности.

Итак, формула для укрупненного определения количества теплопотерь выглядит следующим образом:

Q=S*100 Вт (150 Вт),Q — требуемое количество тепла, необходимое для обогрева всего помещения, ВтS — отапливаемая площадь помещения, м?Значение 100-150 Ватт является удельным показателем количества тепловой энергии, приходящейся для обогрева 1 м?.

При использовании первого метода для укрупненного метода расчета тепловой мощности следует ориентироваться на следующие рекомендации:

• В случае, когда в расчетном помещении из наружных ограждающих конструкций имеются одно окно и одна наружная стена, а высота потолков менее трех метров, то на 1м2 отапливаемой площади приходится 100 Вт тепловой энергии.
• При расчете углового помещения с двумя оконными конструкциями или балконными блоками либо помещение высотой более трех метров, то в диапазон удельной тепловой энергии на 1 м2 составляет от 120 до 150 Вт.
• Если же прибор отопления в будущем планируется устанавливать под окном в нише либо декорировать защитными экранами, поверхность радиаторов и, следовательно, их мощность необходимо увеличить на 20-30%. Это обусловлено тем, что тепловая мощность радиаторов будет частично тратиться на прогрев дополнительных конструкций.

Недостатки расчета по площади

Расчет, основанный на площадном показателе, не отличается большой точностью

Здесь не принят во внимание такой параметр, как климат, температурные показатели как минимальные, так и максимальные, влажность. Из-за игнорирования многих важных моментов расчет имеет значительные погрешности

Часто стараясь перекрыть их, в проекте предусматривают «запас».

Если все же для расчета выбран этот способ, нужно учитывать следующие нюансы:

1. При высоте вертикальных ограждений до трех метров и наличии не более двух проемов на одной поверхности, результат лучше умножить на 100 Вт.
2. Если в проект заложен балкон, два окна либо лоджия, умножают в среднем на 125 Вт.
3. Когда помещения промышленные или складские, применяют множитель 150 Вт.
4. В случае расположения радиаторов вблизи окон, их проектную мощность увеличивают на 25%.

Исходные данные для теплового расчета системы отопления

Прежде чем приступать к подсчетам и работе с данными, их необходимо получить

Здесь для тех владельцев загородных домов, которые прежде не занимались проектной деятельностью, возникает первая проблема – на какие характеристики стоит обратить свое внимание. Для вашего удобства они сведены в небольшой список, представленный ниже

1. Площадь постройки, высота до потолков и внутренний объем.
2. Тип здания, наличие примыкающих к нему строений.
3. Материалы, использованные при возведении постройки – из чего и как сделаны пол, стены и крыша.
4. Количество окон и дверей, как они обустроены, насколько качественно утеплены.
5. Для каких целей будут использоваться те или иные части здания – где будут располагаться кухня, санузел, гостиная, спальни, а где – нежилые и технические помещения.
6. Продолжительность отопительного сезона, средний минимум температуры в этот период.
7. «Роза ветров», наличие неподалеку других строений.
8. Местность, где уже построен или только еще будет возводиться дом.
9. Предпочтительная для жильцов температура тех или иных помещений.
10. Расположение точек для подключения к водопроводу, газу и электросети.

Теплопотери в доме

Мероприятия по теплоизоляции, приведенные на изображении выше, помогут существенно уменьшить количество энергии и теплоносителя, необходимого для обогрева жилого дома

Теплоизоляция и утепление стен.

Из всех ограждающих конструкций здания стены имеют самую большую площадь соприкосновения с внешней средой и, соответственно, вносят наибольший вклад в теплообмен. Поэтому качественная теплоизоляция стен способна значительно сократить обогрев улицы.

В настоящее время теплоизоляция стен зданий выполняется в тремя основными способами:

1) Штукатурка фасада по теплоизоляционному материалу (пенополистирол и т.п.) 2) Многослойная конструкция стен (трехслойная, слоистая или колодцевая кладка, сэндвич-панели, трехслойные железобетонные панели). 3) Монтаж навесного фасада с использованием каменной (минеральной) или стекловаты.

В легких штукатурных системах утепления плита утеплителя фиксируется на стене с помощью клея и дюбелей, после чего на нее наносится тонкий слой штукатурки. Общая толщина слоев не превышает 15 мм. К утеплителю в таких системах предъявляются самые высокие требования. Кроме того, для выполнения монтажа легких штукатурных систем необходимо привлекать рабочих с высокой квалификацией, так как штукатурный слой необходимо наносить равномерно и прочным слоем. Плита утеплителя в тяжелых штукатурных системах утепления фиксируется на стене арматурной сеткой и анкерами. Толщина слоев после утеплителя может достигать 50 мм. В такой фасадной системе металлическая несущая сетка защищает финишный слой от линейных тепловых деформаций. Здесь, также как и в легких штукатурных системах, предъявляются высокие требования к утеплителю. Кроме того, при использовании тяжелых систем утепления отпадает необходимость в привлечении рабочих высокой квалификации, так как нет необходимости выравнивать фасадную поверхность.

В фасадных системах с колодцевой кладкой и, так называемых, трехслойных системах, утеплитель располагается внутри ограждающих конструкций. Первым внутренним слоем является несущая стена. Второй слой – это утеплительный материал, толщина которого определяется требованиями по теплосбережению, т.е. на основании расчета. И третий (внешний) слой предназначен для защиты теплоизоляции от атмосферных воздействий.

Еще одна система утепления холодных стен фасадов — это вентилируемая фасадная система. Она похожа на колодцевую кладку с воздушным зазором, только вместо наружной стены используются разнообразные облицовочные материалы (плиты или листовые материалы). Теплоизолирующий материал крепится к стене при помощи несущего каркаса и анкерной системы крепления.

В российских условиях придается большое значение качеству теплоизоляции во время отопительного сезона. Поэтому считается наиболее эффективной теплоизоляция стен снаружи, т.к. в этом случае несущая конструкция стены находится всегда в зоне положительных температур и оптимальной влажности. Утепление стен изнутри возможно, но не рекомендуется, т.к. этот способ осложнен дополнительными (и строгими) требованиями к пароизоляции утеплительных материалов и применим только в исключительных случаях, когда невозможно изменить фасад здания по тем или иным соображениям.

Утепление деревянного дома имеет значительную особенность, а именно – теплоизоляция стыков несущих элементов (брус, сруб и т.д.). Традиционно для этой цели использовались такие естественные материалы как пакля и мох. В современном мире им на смену пришел столь же натуральный и экологичный, но более практичный утеплитель деревянного дома — им стал лен или джут.

Любая теплоизоляция, в том числе теплоизоляция стен, требует строго соблюдения технологических требований. Пренебрежение этими требованиями всегда приводит к тому, что эффект от теплоизоляции либо незначителен, либо отсутствует вовсе, так как сто маленьких дырочек – это одно открытое настежь окно. Очень часто собственники строения принимаясь за теплоизоляцию стен руководствуются лишь краткими указаниями менеджера, продавшего им утеплительный материал, и совершенно не знакомы с нюансами и тонкостями технологического процесса.

Основными элементами вентилируемого фасада являются:

1. несущая стена дома (кругляк или брус)
2. внешний слой утеплителя (на рисунке ТИМ установлен в два слоя).
3. система крепления теплоизоляции, для деревянного дома обычно используется деревянный брус нужных размеров. Именно параметры этих элементов конструкции (1-3), определяют параметры теплоизоляции стены дома.
4. ветро- и (или) влагозащитный слой, служит для защиты теплоизоляции от внешних воздействий (влаги, ветра) и выведения паров влаги из теплоизоляции в вентиляционный зазор.
5. вентилируемый зазор, служит для выведения паров влаги из конструкции.
6. наружный отделочный слой служит для защиты конструкции дома от внешних воздействий (вода, снег, ветер) и является элементом эстетического оформления внешнего вида дома.
7. элемент крепления наружного слоя.

Как видно из рисунка, принцип работы вентфасада следующий:

• пары влаги под действием парциального давления стремятся выйти из теплого помещения наружу (показано красной стрелкой)
• пройдя через ограждающую конструкцию и слой теплоизоляции, они попадают в вентиляционный зазор конструкции, где естественным путём, выводятся наружу. Вспомните школьную физику на тему «круговорот воды в природе».

Вывод: конструкция проста и надёжна в работе при её правильном устройстве.

Расчет толщины утеплителя — правильная методика

Чтобы сегодня произвести расчет толщины утеплителя не нужно обладать знаниями инженера. Проще всего сделать это с помощью онлайн калькулятора, доступного в свободном режиме для всех желающих. Приложения построены с учетом ряда вводных, поэтому позволяют получить достаточно точные результаты быстро, без хлопотных вычислений и многочисленных формул.

Для чего нужно знать толщину утеплителя?

Почему так важно до покупки утеплителя выполнить точный расчет толщины теплоизоляции для конструкций любого назначения? Дело в том, что в зависимости от типа поверхности подбирают утеплитель нужной толщины и плотности

Так для следующих поверхностей понадобится теплоизоляция с такими показателями:

• для подвального помещения — от 6 до 15 см;
• для фасада — от 8 до 10 см;
• для чердачных перекрытий — от 10 до 16 см;
• для крыши — от 15 до 30 см.

От толщины и плотности зависит и вес утеплителя, а значит — нагрузка на конструкции, именно поэтому важно научиться пользоваться калькулятором для вычисления правильного значения. Расчет нужного показателя толщины теплоизоляции позволит предотвратить теплопотери, не допустит промерзания стен

Ошибки в выборе толщины утеплителя, например, в случае со слишком тонкой изоляцией могут привести к:

• смещению точки росы на поверхность стены внутри помещения;
• образованию плесени и грибка;
• к увеличению теплопотерь.

Если выбор толщины утеплителя без использования калькулятора и формул был сделан неправильно в меньшую сторону — это может нанести серьезный ущерб функционалу изоляции. Утеплитель с толщиной больше нормы ничем опасным не грозит, кроме как повышением стоимости утепления.

Существуют определенные нормы теплосопротивляемости конструкций, прописанные на государственном уровне и зависящие от климатических особенностей региона.

Как использовать приложения для расчета

Возможности онлайн калькулятора нужно стараться использовать в полной мере. Рассчитать толщину изоляции с его помощью действительно просто и удобно, если правильно ввести данные.

Работа практически каждого онлайн калькулятора построена на анализе данных, вводимых в программу:

• региона для определения коэффициента теплопроводности конструкций;
• типа строения и назначение;
• параметров конструкции;
• типа утеплителя.

Введя нужные данные для расчета онлайн калькулятором, получится узнать нужную толщину материала, а также квадратуру, число упаковок и даже итоговую стоимость утепления.

Принцип работы приложений для расчета толщины теплоизоляции

При разработке онлайн калькуляторов учитываются государственные нормы в отношении толщины теплоизоляции для того или иного региона. Сам же принцип расчета базируется на применении проверенных формул.

Программа является простой и доступной как для пользователей стационарных ПК, так и для владельцев смартфонов на базе IOS и Android. С ее помощью можно рассчитать толщину изоляции сразу для нескольких объектов, сформировать ведомость расхода изоляционных материалов, протокол расчета и техно-монтажную ведомость.

В процессе учитываются нормы плотности среды, а также требования безопасности, возможные температуры, предотвращение конденсата на поверхности. Допустимо проводить расчет для использования комбинированных материалов.

Как рассчитать толщину утеплителя — методики и способы

Теплый дом — мечта каждого владельца, для достижения этой цели строятся толстые стены, проводится отопление, устраивается качественная теплоизоляция. Чтобы утепление было рациональным необходимо правильно подобрать материал и грамотно рассчитать его толщину.

Какие данные нужны для расчета толщины утеплителя?

Размер слоя изоляции зависит от теплового сопротивления материала. Этот показатель является величиной, обратной теплопроводности. Каждый материал — дерево, металл, кирпич, пенопласт или минвата обладают определенной способностью передавать тепловую энергию. Коэффициент теплопроводности высчитывается в ходе лабораторных испытаний, а для потребителей указывается на упаковке.

Если материал приобретается без маркировки, можно найти сводную таблицу показателей в интернете.

Теплосопротивление материала является постоянной величиной, его определяют как отношение разности температур на краях утеплителя к силе проходящего через материал теплового протока. Формула расчета коэффициента: R=d/k, где d — толщина материала, k — теплопроводность. Чем выше полученное значение, тем эффективней теплоизоляция.

Почему важно правильно рассчитать показатели утепления?

Теплоизоляция устанавливается для сокращения потерь энергии через стены, пол и крышу дома. Недостаточная толщина утеплителя приведет к перемещению точки росы внутрь здания. Это означает появление конденсата, сырости и грибка на стенах дома. Избыточный слой теплоизоляции не дает существенного изменения температурных показателей, но требует значительных финансовых затрат, поэтому является нерациональным. При этом нарушается циркуляция воздуха и естественная вентиляция между комнатами дома и атмосферой. Для экономии средств с одновременным обеспечением оптимальных условий проживания требуется точный расчет толщины утеплителя.

Расчет теплоизоляционного слоя: формулы и примеры

Чтобы иметь возможность точно рассчитать величину утепления, необходимо найти коэффициент сопротивления теплопередачи всех материалов стены или другого участка дома. Он зависит от климатических показателей местности, поэтому вычисляется индивидуально по формуле:

tв — показатель температуры внутри помещения, обычно составляет 18-22ºC;

tот — значение средней температуры;

zот — длительность отопительного сезона, сутки.

Значения для подсчета можно найти в СНиП 23-01-99.

При вычислении теплового сопротивления конструкции, необходимо сложить показатели каждого слоя: R=R1+R2+R3 и т. д. Исходя из средних показателей для частных и многоэтажных домов определены примерные значения коэффициентов:

Толщина утеплителя зависит от материала постройки и его величины, чем меньше теплосопротивление стены или кровли, тем больше должен быть слой изоляции.

Пример: стена из силикатного кирпича толщиной в 0,5 м, которая утепляется пенопластом.

Rст.=0,5/0,7=0,71 — тепловое сопротивление стены

R- Rст.=3,5-0,71=2,79 — величина для пенопласта

Имея все данные, можно рассчитать необходимый слой утеплителя по формуле: d=Rxk

Для пенопласта теплопроводность k=0,038

d=2,79×0,038=0,10 м — потребуются плиты пенопласта толщиной в 10 см

По такому алгоритму легко подсчитать оптимальную величину теплоизоляции для всех участков дома, кроме пола. При вычислениях, касающихся утеплителя основания, необходимо обратиться к таблице температуры грунта в регионе проживания. Именно из нее берутся данные для вычисления ГСОП, а далее ведется подсчет сопротивления каждого слоя и искомая величина утеплителя.

Популярные способы утепления дома

Выполнить теплоизоляцию здания можно на этапе возведения или после его окончания. Среди популярных методов:

• Монолитная стена существенной толщины (не менее 40 см) из керамического кирпича или дерева.
• Возведение ограждающих конструкций путем колодезной кладки — создание полости для утеплителя между двумя частями стены.
• Монтаж наружной теплоизоляции в виде многослойной конструкции из утеплителя, обрешетки, влагозащитной пленки и декоративной отделки.

По готовым формулам произвести расчет оптимальной толщины утеплителя можно без помощи специалиста. При вычислении следует округлять число в большую сторону, небольшой запас величины слоя теплоизолятора будет полезен при временных падениях температуры ниже среднего показателя.

Пример теплотехнического расчета

Рассчитаем жилой дом, находящийся в 1 климатическом районе (Россия), подрайон 1В. Все данные взяты из таблицы 1 СНиП 23-01-99. Наиболее холодная температура, наблюдающаяся на протяжении пяти дней обеспеченностью 0,92 — tн = -22⁰С.

В соответствии со СНиП отопительный период (zоп) продолжается 148 суток. Усредненная температура на протяжении отопительного периода при среднесуточных температурных показателях воздуха на улице 8⁰ — tот = -2,3⁰. Температура снаружи в отопительный сезон — tht = -4,4⁰.

Теплопотери дома — важнейший момент на этапе его проектирования. От итогов расчета зависит и выбор стройматериалов, и утеплителя. Нулевых потерь не бывает, но стремиться нужно к тому, чтобы они были максимально целесообразными

В качестве наружного утеплителя, толщиной 5 см, использована минеральная вата. Значение Кт для нее — 0,04 Вт/м х С. Количество оконных проемов в доме — 15 шт. по 2,5 м² каждое.

Теплопотери через стены

Прежде всего, нужно определить термическое сопротивление как керамической стены, так и утеплителя. В первом случае R1 = 0,5 : 0,16 = 3,125 кв. м х С/Вт. Во втором — R2 = 0,05 : 0,04 = 1,25 кв. м х С/Вт. В целом для вертикальной ограждающей конструкции: R = R1 + R2 = 3.125 + 1.25 = 4.375 кв. м х С/Вт.

Так как теплопотери имеют прямо пропорциональную взаимосвязь с площадью ограждающих конструкций, рассчитываем площадь стен:

А = 10 х 4 х 7 – 15 х 2,5 = 242,5 м²

Теперь можно определить потери тепла через стены:

Qс = (242,5 : 4.375) х (22 – (-22)) = 2438,9 Вт.

Теплопотери через горизонтальные ограждающие конструкции рассчитывают аналогично. В итоге все результаты суммируют.

Если есть подвал, то теплопотери через фундамент и пол будут меньшими, поскольку в расчете участвует температура грунта, а не наружного воздуха

Если подвал под полом первого этажа отапливается, пол можно не утеплять. Стены подвала все же лучше обшить утеплителем, чтобы тепло не уходило в грунт.

Определение потерь через вентиляцию

Чтобы упростить расчет, не учитывают толщину стен, а просто определяют объем воздуха внутри:

V = 10х10х7 = 700 мᶾ.

При кратности воздухообмена Кв = 2, потери тепла составят:

Qв = (700 х 2) : 3600) х 1,2047 х 1005 х (22 – (-22)) = 20 776 Вт.

Если Кв = 1:

Qв = (700 х 1) : 3600) х 1,2047 х 1005 х (22 – (-22)) = 10 358 Вт.

Эффективную вентиляцию жилых домов обеспечивают роторные и пластинчатые рекуператоры. КПД у первых выше, он достигает 90%.

Пример расчета теплоизоляции фундамента

Здесь, в качестве примера, выполним расчет теплоизолированного фундамента мелкого заложения (ТФМЗ) для дома без теплоизоляции пола на ленточном железобетонном фундаменте в г.Смоленск.

Рис.1. Схема теплоизоляции фундамента здания без теплоизоляции пола. 4 и 5 — теплоизоляция горизонтальная и вертикальная

Нагрузка на 1 погонный метр фундаментной ленты определяется согласно СНиП 2.01.07-85. Программу — калькулятор для расчета нагрузки на фундамент можно найти, если перейти по этой ссылке.

С помощью этого калькулятора определим нагрузку на ленту фундамента и ширину подошвы фундамента.

Далее требуется определить:

• • размеры вертикальной и горизонтальной теплоизоляции;
  • толщину грунтовой подушки.

Исходные данные:

• • В качестве теплоизолятора принимаем плиты теплоизоляции из экструдированного пенополистирола (XPS) марки 35;
  • Материал для устройства грунтовой подушки и засыпки пазух котлована — щебень с плотностью р=2040 кг/м3 и модулем деформации Е=65000 кПа.
  • Грунты основания представлены пылеватыми песками с плотностью р=1800 кг/м3 (18,0 кН/м3) и модулем деформации Е= 18000 кПа.

Последовательность расчета:

Шаг 1. Определение величины индекса мороза, ИМ. Указанный параметр находим для места строительства (г.Смоленск) по схематической карте ИМ (см. ниже). ИМ = 50000 градусочасов.

Шаг 2. Определение параметров вертикальной и горизонтальной теплоизоляции.

В таблице 1 индексу мороза ИМ=50000 градусочасов соответствуют следующие параметры теплоизоляции:

• • толщина вертикальной теплоизоляции by=0,06 м;
  • толщина горизонтальной теплоизоляции по периметру здания bh=0,061 м;
  • толщина горизонтальной теплоизоляции на углах здания bc=0,075 м;
  • ширина теплоизоляционной юбки Dh=0,6 м;
  • длина участков возле углов здания Lc=1,5 м.

Шаг З. Расчет толщины грунтовой подушки.

Товары для строительства и ремонта

⇆

Толщина грунтовой подушки для отапливаемых зданий с температурой воздуха в помещениях зимой не ниже 17 °С принимается не менее 0,2 м.

Ответ. На основе проведенного расчета окончательно принимаем:

• • толщину вертикальной теплоизоляции из плит by=0,06 м;
  • толщину горизонтальной теплоизоляции по периметру здания из плит bh=0,061 м;
  • толщину горизонтальной изоляции на углах здания из плит bc=0,075 м;
  • ширину теплоизоляционной юбки Dh=0,6 м;
  • длину участков возле углов здания с усиленной теплоизоляцией Lc=1,5 м;
  • толщину грунтовой подушки — 0,2 м.

При этом глубина котлована под ТФМЗ составит: 0,4 м +0,2 м = 0,6 м.