Системы теплогазоснабжения и вентиляции
· санитарно-гигиенических и комфортных условий (первое условие),
· условий энергосбережения (второе условие).
Для Москвы и ее области требуемое теплотехническое сопротивление стены по первому условию составляет 1,1 °С·м. кв./Вт, а по второму условию:
· для дома постоянного проживания 3,33 °С·м. кв./ Вт,
· для дома сезонного проживания 2,16 °С·м. кв./ Вт.
Таблица толщин и
термических сопротивление материалов для условий Москвы и ее области
Наименование материала стены |
Толщина стены и соответствующее ей термическое сопротивление |
Необходимая толщина по первому условию (R=1,1 °С·м. кв./ Вт) и второму условию (R=3,33 °С·м. кв./ Вт) |
Полнотелый керамический кирпич |
510 мм, R=1,1 °С·м. кв./Вт |
510 мм 1550 мм |
Керамзитобетон (плотность 1200 кг/куб.м.) |
300 мм, R=0,8 °С·м. кв./Вт |
415 мм 1250 мм |
Деревянный брус |
150 мм, R=1,0 °С·м. кв./Вт |
165 мм 500 мм |
Деревянный щит с заполнением минеральной ватой М 100 |
100 мм, R=1,33 °С·м. кв./Вт |
85 мм 250 мм |
Из этих таблиц видно, что большинство загородного жилья в Подмосковье не удовлетворяют требованиям по теплосбережению, при этом даже первое условие несоблюдается во многих вновь строящихся зданиях. Поэтому, подбирая котел или обогревательные приборы только по указанным в их документации способности обогреть определенную площадь, Вы утверждаете, что Ваш дом построен со строгим учетом требований СНиП II-3-79*. Из вышеизложенного материала следует вывод. Для правильного выбора мощности котла и обогревательных приборов, необходимо рассчитать реальные теплопотери помещений Вашего дома. Ниже мы покажем несложную методику расчета теплопотерь Вашего дома. Дом теряет тепло через стену, крышу, сильные выбросы тепла идут через окна, в землю тоже уходит тепло, существенные потери тепла могут приходиться на вентиляцию. Тепловые потери в основном зависят от:
· разницы температур в доме и на улице (чем разница больше, тем потери выше),
· теплозащитных свойств стен, окон, перекрытий, покрытий (или, как говорят ограждающих конструкций).
Ограждающие конструкции сопротивляются утечкам тепла, поэтому их теплозащитные свойства оценивают величиной, называемой сопротивлением теплопередачи. Сопротивление теплопередачи показывает, какое количество тепла уйдет через квадратный метр ограждающей конструкции при заданном перепаде температур. Можно сказать и наоборот, какой перепад температур возникнет при прохождении определенного количества тепла через квадратный метр ограждений.
R = ΔT/q,
где q – это количество тепла, которое теряет квадратный метр ограждающей поверхности. Его измеряют в ваттах на квадратный метр (Вт/м. кв.); ΔT – это разница между температурой на улице и в комнате (°С) и, R – это сопротивление теплопередачи (°С/ Вт/м. кв. или °С·м. кв./ Вт). Когда речь идет о многослойной конструкции, то сопротивление слоев просто складываются. Например, сопротивление стены из дерева, обложенного 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 на теплопотери проводят для самого неблагоприятного периода, которым является самая морозная и ветреная неделя в году. В строительных справочниках, как правило, указывают тепловое сопротивление материалов исходя из этого условия и климатического района (или наружной температуры), где находится Ваш дом.
Таблица – Сопротивление теплопередачи различных материалов при ΔT = 50 °С (Тнар. = –30 °С, Твнутр. = 20 °С.)
Материал и толщина стены |
Сопротивление теплопередаче Rm, |
Кирпичная стена толщиной в 3 кирпича (79 см) толщиной в 2,5 кирпича (67 см) толщиной в 2 кирпича (54 см) толщиной в 1 кирпич (25 см) |
0,592 0,502 0,405 0,187 |
Сруб из бревен Ø 25 |
0,550 |
Сруб из бруса толщиной 20 см толщиной 10 см |
0,806 0,353 |
Каркасная стена (доска + минвата + доска) 20 см |
0,703 |
Стена из пенобетона 20 см 30 см |
0,476 0,709 |
Штукатурка по кирпичу, бетону, пенобетону (2-3 см) |
0,035 |
Потолочное (чердачное) перекрытие |
1,43 |
Деревянные полы |
1,85 |
Двойные деревянные двери |
0,21 |
Как видно из предыдущей таблицы, современные стеклопакеты позволяют уменьшить теплопотери окна почти в два раза. Например, для десяти окон размером 1,0 м х 1,6 м экономия достигнет киловатта, что в месяц дает 720 киловатт-часов.
Для правильного выбора материалов и толщин ограждающих конструкций применим эти сведения к конкретному примеру. В расчете тепловых потерь на один кв. метр участвуют две величины:
· перепад температур ΔT,
· сопротивления теплопередаче R.
Температуру в помещении определим в 20 °С, а наружную температуру примем равной –30 °С. Тогда перепад температур ΔT будет равным 50 °С. Стены выполнены из бруса толщиной 20 см, тогда R= 0,806 °С·м. кв./ Вт.
Тепловые потери составят 50 / 0,806 = 62 (Вт/м. кв.). Для упрощения расчетов теплопотерь в строительных справочниках приводят теплопотери разного вида стен, перекрытий и т.д. для некоторых значений зимней температуры воздуха. В частности, даются разные цифры для угловых помещений (там влияет завихрение воздуха, отекающего дом) и неугловых, а также учитывается разная тепловая картина для помещений первого и верхнего этажа.
Рассмотрим пример расчета тепловых потерь двух разных комнат одной площади с помощью таблиц.
Пример 1.
Угловая комната (первый этаж)
Характеристики комнаты:
· этаж первый,
· площадь комнаты – 16 кв.м. (5х3,2),
· высота потолка – 2,75 м,
· наружных стен – две,
· материал и толщина наружных стен – брус толщиной 18 см, обшит гипсокартонном и оклеен обоями,